CAPITULO I

BIOLOGÍA HUMANA

CONCEPTO DE BIOLOGÍA.

La Biología es una ciencia porque se basa en la observación de la naturaleza y la experimentación para explicar los fenómenos relacionados con la vida.La vida es una fluctuación energética, y que la vida es un estado transitorio concerniente a la posición y el movimiento de la energía ocasionada por una convergencia de ondas y partículas. No existe una definición directa de la vida, sino que a partir de observaciones directas e indirectas del estado térmico de las estructuras vivas.

DEFINICIÓN

Es la ciencia que tiene como objeto de estudio a los seres vivos y, más específicamente, su origen, su evolución y sus propiedades: nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia, etc. Se ocupa tanto de la descripción de las características y los comportamientos de los organismos individuales como de las especies en su conjunto, así como de la reproducción de los seres vivos y de las interacciones entre ellos y el entorno. De este modo, trata de estudiar la estructura y la dinámica funcional comunes a todos los seres vivos, con el fin de establecer las leyes generales que rigen la vida orgánica y los principios explicativos fundamentales de esta.

CLASIFICACIÓN DE LA BIOLOGÍA.

Botánica: estudia las plantas. Zoología: estudia los animales. Ornitología: estudia las aves. Mamología: estudia los mamíferos. Ictiología: estudia los reptiles y anfibios. Herpetología: estudia los peces. Malacología: estudia los moluscos. Entomología: estudia los insectos. Micología: estudia los hongos. Microbiología: estudia los organismos microscópicos. Protozoo logia: los protozoos, los protistas del tipo animal (lo que son la

motilidad celular y los heterótrofos) Bacteriología: Estudia las bacterias. Fisiología: Funciones de los seres vivos. Anatomía: estudia la estructura de los seres vivos

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Morfología: estudio de la forma de un organismo o sistema. Citología: Estructura y funciones de las células. Histología: Estructura y funciones de los tejidos. Genética: Herencia de caracteres.  Embriología: estudia cómo se desarrollan los óvulos fecundados. Biofísica: estudia el estado físico de la materia viva. Bioquímica: estudia composición química de los seres vivos, Etología: estudia el comportamiento de los animales. Endocrinología: estudia el sistema endocrino. Patología: Enfermedades desconocidas. Ecología: Estudia los ecosistemas.

CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS

La biología es una rama de las Ciencias Naturales que estudia las leyes de la vida. Estudia a los organismos en su forma; morfología; en funciones, fisiología; factores hereditarios, genética; su clasificación, taxonomía; fósiles, paleontología; abarca la estructura general de los cuerpos, anatomía; la estructura de las células; citología; de los tejidos humanos y animales, histología, de las plantas en general, la botánica; y de los animales, zoología.

La unión entre la biología y la química forman la bioquímica, la cual estudia los seres vivientes a nivel molecular y contribuye al estudio de las transformaciones y aprovechamiento de las materias orgánicas e inorgánicas que estos realizan.

En la unión de la biología con la física obtenemos la biofísica que aplica los métodos y fundamentos físicos y el análisis de la morfo función de los seres vivos, tales como los fenómenos eléctricos que acompañan al funcionamiento de los nervios y músculos sobre la mecánica de la visión.

Los seres vivos se rigen molecularmente por las leyes físico-químicas, pero las extraordinarias propiedades de estos dificultan definir el concepto de Vida. Durante la Edad Media, la doctrina Vitalista explicaban tales propiedades por medio de una “fuerza vital”, misteriosa y divina. La ciencia actual define la vida de forma indirecta, explicando los procesos vitales más importantes que ocurren en los seres vivos y que los distinguen del medio inanimado. Así, se considera ser vivo aquello que cumpla los 3 pasos siguientes:

a) ORGANIZACIÓN: Los seres vivos muestran un alto grado de organización como por ejemplo, organismos multicelulares subdivididos en tejidos, tejidos subdivididos en células

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b) REPRODUCCIÓN Y HERENCIA: Dado que toda célula proviene de otra célula, debe existir alguna forma de reproducción ya sea asexual (sin recombinación de material genético) o sexual (con recombinación de material genético).

Es la capacidad de los seres vivos para generar a otros similares a sus progenitores. Esta función es importante ya que la duración de la vida de los organismos es limitada; y por la necesidad que ésta tiene de perpetuarse en el tiempo. Dicha función está almacenada en la información genética, en secuencias de unidades básicas correspondientes a una o varias moléculas de ácidos nucleicos, principalmente de ADN.

c) CRECIMIENTO Y DESARROLLO: Incluso los organismos unicelulares crecen. Cuando están recién formados después de que tiene lugar una división, poseen un tamaño y deben crecer hasta convertirse en células maduras. Los organismos multicelulares pasan por un proceso más complicado: diferenciación y organogénesis.

d) Relación o sensibilidad: permite a los seres vivos recibir estímulos y reaccionar frente a ellos. Es muy importante porque facilita la realización de las funciones anteriores.

Estos tres procesos pueden observarse sin dificultad en bacterias, plantas y animales. En los virus en cambio, como no poseen metabolismo propio y necesitan de otro ser vivo para reproducirse, se les considera entre la frontera de lo vivo y lo no vivo, a pesar que las moléculas que encierran en su interior poseen la información necesaria para obtener copias de sí mismos.

Las características de los seres vivos permiten la existencia de varios niveles de organización con diversos grados de complejidad estructural que van más allá de la simple unión de sus moléculas. Su estudio se divide en 5 grandes grupos. Cabe mencionar que la correspondencia entre nivel y ser vivo es, en muchos casos, difícil de establecer.

Nivel molecular.- Las partículas subatómicas (neutrones, protones y electrones) forman los átomos. La unión de dos o más átomos mediante enlaces químicos forma las moléculas que son la parte más pequeña de una sustancia que conserva

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sus propiedades. Las moléculas que forman parte de los seres vivos son las biomoléculas (ej. aminoácidos). Las macromoléculas son el resultado de la unión de distintas moléculas (ej. proteínas, formadas por la unión de miles de aminoácidos). La unión de varias macromoléculas da lugar a las asociaciones macromoleculares (ej.1: complejos multienzimáticos, formados por la unión de varios enzimas, es decir, un tipo particular de proteínas; ej.2: membranas celulares, formadas por la unión de proteínas y fosfolípidos)

Estas asociaciones macromoleculares se asocian para formar los orgánulos celulares (ej. mitocondrias y cloroplastos, formados ambos por dobles membranas celulares y complejos multienzimáticos, entre otras cosas). Este de organización también se denomina nivel abiótico, porque engloba sólo materia inanimada. Ningún ser vivo pertenece a este nivel. Excepcionalmente algunos autores incluyen en él a los virus bajo la consideración de que son complejos supramoleculares (en realidad están compuestos únicamente por proteínas y una molécula de ácido nucleico de un solo tipo). Los otros 4 niveles son bióticos ya que contienen a los seres vivos.

Nivel celular: una agregación compleja de distintos orgánulos forma una célula. A este nivel pertenecen todas las células, ya sean procarióticas o eucarióticas.

Nivel orgánico: las células que poseen existencia propia independiente y las que se agrupan con otras células forman los organismos, en el primer caso son unicelulares y en el segundo son pluricelulares. En estos últimos existe una división del trabajo entre las células que lo forman y una diferenciación celular. Esto da lugar a la formación de tejidos, éstos se reúnen para formar órganos y un conjunto de varios órganos que actúen de forma coordinada para desempeñar una determinada función forman un aparato.

Nivel de población: los seres vivos no viven aislados sino que se relacionan entre ellos.

Esto trae consigo la aparición de un nivel superior de organización dentro de la materia viva que es el de población (conjunto de individuos de la misma especie que viven en la misma zona geográfica en un determinado período de tiempo).

Nivel de ecosistema: las distintas poblaciones que habitan en una misma zona forman una comunidad o biocenosis. Las condiciones y características de esa zona forman un biotopo. La biocenosis, el biotopo y su interrelación forman un ecosistema. Los factores climáticos delimitan zonas de vegetación similar que a su vez condicionan la existencia de una fauna concreta, repitiéndose dichas zonas en áreas muy extensas de la Tierra que reciben el nombre de biomas. El conjunto de biomas forma el nivel de organización más amplio, la Biosfera, capa terrestre habitada por seres vivos

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LOS CINCO REINOS VIVOS

Desde la Antigüedad los hombres estudiaron los fenómenos de la naturaleza y buscaron formas de clasificar sus conocimientos. Aristóteles, en Grecia, catalogó unas cincuenta especies de animales y su discípulo Teofrasto, unas 500 plantas diferentes.

Se cree que los primeros indicios de vida surgieron en los océanos hace unos 3.500 millones de años. Eran organismos unicelulares, es decir, formados por una sola célula: corpúsculos de proteína, sin núcleo ni membrana pero con la facultad de intercambiar sustancias con el medio.

En una etapa posterior aparecieron seres unicelulares cuyo protoplasma, o sustancia esencial, ya se diferenciaba en membrana, que los aislaba del medio exterior, citoplasma -un contenido acuoso- y núcleo. A partir de esos organismos se puede hablar de reino vegetal y reino animal. Sin embargo, la invención del microscopio hace unos trescientos años y los avances de la bioquímica y la genética permitieron descubrir que muchos organismos tienen características específicas que los colocan en su reino propio, sin considerarse vegetales ni animales. De esta manera, la clasificación tradicional que contemplaba sólo dos reinos dejó paso, en la actualidad, a la división de los seres vivos en cinco reinos: moneras, protistas, hongos, vegetales y animales.

LAS MONERAS.

Los organismos más primitivos, en función de su estructura, son agrupados en el reino de las moneras, dividido a su vez en bacterias y algas verdiazules o cianofíceas, que incluye unas 10.000 especies. Por carecer de núcleo celular se los llama procariotas. Muchos de ellos están dotados de clorofila, pigmento verde que les permite realizar la

fotosíntesis, es decir, capturar energía lumínica y transformarla en energía química que utilizan para fabricar su alimento.

LOS PROTISTAS

Existe un espacio no del todo definido entre el reino vegetal y el animal: los protistas, organismos unicelulares dotados de núcleo, pueden despla-zarse libremente, lo que los asemeja a especies animales; pero poseen clorofila, que les permite nutrirse a través de sustancias inorgánicas, utilizando como fuente de energía la luz del sol, con lo que también se asemejan a los vegetales.

Entre los protistas, los flagelados se reproducen por división celular. En ellos, la célula posee orgánulos o estructuras diferenciadas con funciones específicas y pueden presentar cilios o flagelos, apéndices que les permiten desplazarse. Hasta hace poco se los llamaba protozoos por tener características en común con los animales; hoy forman un reino aparte, dividido en rizópodos, flagelados, ciliados y esporozoos.

Entre estos organismos, los más conocidos son la ameba y el paramecio. En este reino se encuentran también seres más cercanos a los vegetales, los tipos de algas llamadas

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pirófitos y euglenófitos. La euglena verde, por ejemplo, es uno de esos organismos. Vive en aguas dulces y está provista de uno o más flagelos que le permiten moverse. Los pirófitos son algas amarillas o pardas, con dos flagelos. También pertenecen al reino de los protistas otras algas unicelulares como las diatomeas, dotadas de una cubierta mineral de sílice.

LOS HONGOS

Otro reino cuya definición todavía es motivo de investigación es el de los hongos. Estos son organismos heterótrofos, es decir, que no pueden elaborar su propio alimento a partir de sustancias inorgánicas, como es el caso de los vegetales con clorofila. Por eso deben nutrirse de sustancias elaboradas por otros seres vivientes. Son un claro ejemplo de organismos que comparten cualidades de los reinos vegetal y animal.

Hay una forma intermedia entre el reino de los hongos y el reino vegetal: los líquenes, que son asociaciones entre algas y hongos. Los líquenes habitan ambientes muy variados: los desiertos, las montañas más altas, la tundra, los terrenos áridos de las estepas y los glaciares antárticos; pueden vivir en esos lugares justamente por la simbiosis que existe entre los organismos que los forman: el hongo provee la humedad absorbida del aire y el alga, que posee clorofila, fabrica el almidón del que se alimentan.

VEGETALES: DE LAS ALGAS A LOS TULIPANES

Este reino, al igual que el animal, está integrado por individuos con niveles de evolución muy diferentes, desde organismos de pocas células hasta árboles de muchos metros de altura. El reino vegetal surgió cuando las primeras algas pluricelulares se adaptaron a la tierra firme, hace unos 500 millones de años. Las plantas inferiores están agrupadas en tres subdivisiones: talofitas (algas más desarrolladas que las protistas), briofitas (musgos y hepáticas) y pteridofitas (equisetos, licopodios y

helechos). Las plantas superiores se caracterizan por poseer flor y semillas, y se subdividen en gimnospermas, cuyas semillas están al descubierto (pinos, cipreses) y angiospermas, cuyas semillas están protegidas dentro de los frutos (nogal, margarita). Las angiospermas se extendieron por el planeta hace 120 millones de años, y constituyen la subdivisión más evolucionada y numerosa del reino vegetal, desde la flor más simple hasta la más compleja y colorida.

Animales: de las esponjas al hombre

En épocas lejanas se formaron las primeras colonias de protistas, de las que derivaron los animales más simples: los poríferos (esponjas) y los cnidarios (medusas, hidras y anémonas).

Posteriormente surgieron los platelmintos -gusanos planos-, los moluscos (caracoles, calamares), los anélidos -gusanos

segmentados- y los artrópodos (crustáceos, arácnidos e insectos). Los equinodermos (erizos y estrellas de mar) comparten su origen con los cordados, o animales con corda o

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notocordio, una estructura dorsal que sirve como esqueleto interno. Entre éstos se encuentran los vertebrados: peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos. Los primeros vertebrados fueron peces que evolucionaron en muchas especies como tiburones, truchas y lampreas. Otros, hace unos 300 millones de años, originaron los anfibios y reptiles.

ORIGEN DE LA VIDA.

El origen de la vida en la Tierra se produjo a través de un largo proceso, hace más de 2.700 millones de años. La teoría más extendida sugiere que se formó en el medio marino, a partir de una «sopa prebiótica» de compuestos orgánicos que pudieron formarse en dichas condiciones, evolucionando y consiguiendo con el paso del tiempo un mayor grado de auto organización. También existen teorías creacionistas, que parten de la hipótesis de la existencia de alguna potencia inteligente capaz de generar la vida, y otras teorías que involucran algún tipo de origen extraterrestre.

Evolución de las ideas

La teoría de la generación espontánea (edad media hasta el siglo XVII. Los seres vivos nacen de la tierra o de cualquier otro media inerte, Redi (siglo XVII) y pasteur 1859, demostraron la falsedad de esa teoría.

Primeros indicios de vida.

La Tierra se formó hace 4.600 millones de años. Cerca de 1000 millones de años más tarde ya albergaba seres vivos. Los restos fósiles más antiguos conocidos se remontan a hace 3.800 millones de años y demuestran la presencia de bacterias, organismos rudimentarios procariotas y unicelulares.

Muy recientemente se han descubierto pruebas de vida aún más antiguas en forma de indicios de actividad fotosintética con una antigüedad de 3.850 millones de años.

Las condiciones de vida en esa época eran muy diferentes de las actuales. La actividad volcánica era intensa y los gases liberados por las erupciones eran la fuente de la atmósfera primitiva, compuesta sobre todo de vapor de agua,dióxido de carbono, nitrógeno, amoníaco, sulfuro de hidrógeno y metano y carente de oxígeno. Ninguno de los organismos que actualmente vive en nuestra atmósfera hubiera podido sobrevivir en esas circunstancias. El enfriamiento paulatino determinó la condensación del vapor y la formación de un océano primitivo que recubría gran parte del planeta.

Aparición de las Moléculas Biológicas

La primera teoría coherente que explicaba el origen de la vida la propuso en 1924 el bioquímico ruso Alexander Oparín. Se basaba en el conocimiento de las condiciones físico-químicas que reinaban en la Tierra hace de 3.000 a 4.000 millones de años. Oparin postuló que, gracias a la energía aportada

primordialmente por la radiación ultravioleta procedente del sol y a las descargas eléctricas de las constantes tormentas, las pequeñas moléculas de los gases atmosféricos (oxígeno,metano,amoníaco), dieron lugar a unas moléculas, cada vez

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más complejas, eran aminoácidos (elementos constituyentes de las proteínas) y ácidos nucleicos. Según Oparín, estas primeras moléculas quedarían atrapadas en las charcas de aguas poco profundas formadas en el litoral del océano primitivo. Al concentrarse, continuaron evolucionando y diverdificándose.

Estas hipótesis inspiró las experiencias realizadas a principios de la década de 1950 por el estadounidense Stanley Miller, quien recreó en un balón de vidrio la supuesta atmósfera terrestre de hace unos 4.000 millones de años (es decir, una mezcla de metano, amoníaco, hidrógeno, sulfuro de hidrógeno y vapor de agua). Sometió la mezcla a descargas eléctricas de 60.000 V que simulaban tormentas. Después de apenas una semana, Miller identificó en el balón varios compuestos orgánicos, en particular diversos aminoácidos, urea, ácido acético, formol, ácido cianhídrico y hasta azúcares, lípidos y alcoholes, moléculas complejas similares a aquellas cuya existencia había postulado Oparín.  

Primeras Células

Todos los seres vivientes están formados por células cada una de ellas encerradas en una membrana rica en lípidos especiales que la aisla del medio externo. Estas células contienes los ácidos nucleicos ADN y ARN, que contienen la información genética y controlan la síntesis de proteínas.

Pueden formarse membranas lipídicas en ausencia de vida. Esto ya lo demostró Oparin, quien, en efecto, obtuvo en el curso de sus experimentos medio ricos en moléculas biológicas separadas del medio acuoso por una membrana rudimentaria. Estas "gotitas", a las que llamó coacervados, recuerdan a células rudimentarias. Otros investigadores han obtenido también estructuras similares. La teoría de Oparin se vio reforzada por los descubrimientos de un paleontólogo francés que identificó estructuras de este tipo con una antigüedad de 3.000 millones de años; se llaman cocoides, y se consideran antepasados de las bacterias.

Así, la primera forma de vida terrestre probablemente fue una célula simple que encerraba un ácido nucleico similar al ARN dentro de una membrana rudimentaria capaz de reproducirse por división.

LA EVOLUCION DE LOS SERES VIVOS

La teoría de la evolución.

Antes que Darwin, el biólogo francés Lamarck (1744-1829), ya había puesto sobre la mesa el concepto de evolución. Lamarck proponía que los organismos se adaptan al medioambiente de tal manera que un determinado órgano que se emplee con frecuencia se verá mejorado, y por el contrario, un órgano en desuso se atrofiará y se eliminará. Lamarck afirmaba que estas modificaciones adquiridas por el uso de los órganos se transmitían a la descendencia. Esta teoría es claramente errónea, principalmente, porque los caracteres adquiridos no se heredan.

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Teoría biológica o darwiniana:

Darwin demostró la evolución de los organismos, y que todos los seres vivos actuales descienden de unos pocos antepasados comunes, por lo que las distintas especies están relacionadas entre sí. Darwin recopiló pruebas durante su viaje, y siguió investigando después. Hay cuatro disciplinas que han aportado pruebas a favor de la evolución, antes y después de Darwin:

Biogeografía o distribución geográfica: Darwin estudió la distribución de los pinzones en las islas Galápagos. Otro ejemplo es la gran concentración de mamíferos marsupiales en Australia, que se separó de los otros continentes cuando empezaban a evolucionar los mamíferos placentarios.

Paleontología (Registro fósil): Estudiando los fósiles se pueden reconstruir los estadios evolutivos por los que han transitado diversas especies a lo largo del tiempo. Un ejemplo es la evolución del caballo: desde el Hyracotherium (pequeño y con varios dedos por pata), hasta el actual Equus (grande y con un dedo por pata).

Embriología: en las etapas tempranas del desarrollo embrionario hay grandes semejanzas entre organismos que posteriormente será muy diferentes. Es otra prueba de que estos organismos han evolucionado a partir de un antepasado común.

Anatomía comparada: El brazo de un hombre, la extremidad anterior de un caballo, el ala de un pájaro, la aleta de un delfín,..., cumplen misiones muy diferentes, pero sus estructuras (esqueleto, sistema muscular,...) son muy similares. A grandes rasgos es la prueba de la existencia de un antepasado común y cuatro evoluciones diferentes, adaptando una misma estructura a cuatro diferentes ambientes.

Teoría sintética de la evolución

La teoría sintética de la evolución es también llamada Neodarwinismo. Básicamente es una teoría que intenta fusionar la selección natural con la genética moderna. Según esta teoría los cambios evolutivos se dan por mutaciones genéticas que serían en realidad las variaciones accidentales de las que hablaba Darwin. Estas mutaciones favorables a la especie, se heredarían de generación en generación hasta propagarse en todos los individuos.

En la década de 1970, y en un intento por resolver el problema insalvable de la ausencia total de restos fósiles que comprueben estas teorías, se propuso la teoría del equilibrio puntuado, para explicar la falta de graduación en la teoría sintética clásica. Sin embargo, ante la reacción de los Darwinistas más conservadores, esta teoría se fue mimetizando con la teoría neodarwinista clásica, que es la aceptada como válida hasta el día de hoy

El Equilibrio Puntuado

1972, los paleontólogos Niles Eldredge y Stephen Jay Gould formularon la teoría del Equilibrio Puntuado (Punctuated Equilbrium).

Básicamente, Gould y Eldredge afirman que el proceso evolutivo no consiste en el cambio gradual contínuo que postulaba a la sazón la teoría sintética. Por el contrario, el Equilibrio Puntuado sostiene que las especies se mantienen en un estado de estasis, con

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nulos o mínimos cambios durante largos períodos de tiempo, para sufrir en determinados momentos una «explosión evolutiva» durante la que se producen grandes cambios en cortos periodos de tiempo. Además, estos cambios no producirían una especiación «lineal» como propone la teoría sintética, sino un tipo de «evolución en mosaico» o ramificada donde los rápidos cambios morfológicos originarían varias especies distintas partiendo de la forma original.

Según la teoría del Equilibrio Puntuado, una especie permanecería invariable durante la inmensa mayoría de su existencia, incluso aunque el hábitat cambie. Para explicar este fenómeno, Eldredge (1995) introduce el concepto de «seguimiento del hábitat» («habitat tracking»): ante un cambio ambiental, la especie persigue su hábitat original en lugar de adaptarse a nuevas condiciones mediante selección natural.

EVOLUCIÓN HUMANA:

La evolución, el proceso de cambio a lo largo del tiempo, es el hilo que conecta a la enorme diversidad del mundo vivo. Una inmensa cantidad de evidencias indica que la Tierra ha tenido una larga historia y que todos los organismos vivos -incluido el ser humano- surgieron en el curso de esa historia, a partir de formas anteriores más primitivas. Esto implica que todas las especies descienden de otras especies; en otras palabras, que todos los seres vivos comparten antecesores comunes en el pasado distante. Así, los organismos son lo que son a raíz de su historia. Una serie de evidencias llevaron a Darwin a concebir las ideas que constituyen los pilares de la teoría evolutiva contemporánea.

El concepto de gen propuesto por Mendel -pero desconocido para Darwin- permitió comprender de qué manera las variaciones podían originarse, preservarse y transmitirse de una generación a la siguiente.

Uno de los problemas más relevantes que discuten los biólogos evolutivos en la actualidad es si los procesos microevolutivos pueden dar cuenta de los grandes cambios macroevolutivos que revela el registro fósil. El origen de las especies, uno de los grandes tipos de cambios macroevolutivos, es, en la actualidad, un tópico central para los biólogos evolutivos.

El proceso evolutivo humano:

Todas las especies de organismos tienen su origen en un proceso de evolución biológica. Durante este proceso van surgiendo nuevas especies a causa de una serie de cambios naturales. En los animales que se reproducen sexualmente, incluido el ser humano, el término especie se refiere a un grupo cuyos miembros adultos se aparean de forma regular dando lugar a una descendencia fértil, es decir, vástagos que, a su vez, son capaces de reproducirse. Los científicos clasifican cada especie mediante un nombre científico único de dos términos.

En este sistema el hombre moderno recibe el nombre de Homo sapiens.

El mecanismo del cambio evolutivo reside en los genes, las unidades básicas hereditarias. Los genes determinan el desarrollo del cuerpo y de la conducta de un determinado organismo durante su vida. La información contenida en los genes puede variar y este proceso es conocido como mutación. La forma en que determinados genes se expresan —cómo afectan al cuerpo o al comportamiento de un organismo— también puede variar. Con el transcurso del tiempo, el cambio genético puede modificar un

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aspecto principal de la vida de una especie como, por ejemplo, su alimentación, su crecimiento o sus condiciones de habitabilidad.

Los cambios genéticos pueden mejorar la capacidad de los organismos para sobrevivir, reproducirse y, en animales, criar a su descendencia. Este proceso se denomina adaptación. Los progenitores transmiten mutaciones genéticas adaptativas a su descendencia y finalmente estos cambios se generalizan en una población —un grupo de organismos de la misma especie que comparten un hábitat local particular. Existen numerosos factores que pueden favorecer nuevas adaptaciones, pero los cambios del entorno desempeñan a menudo un papel importante. Las antiguas especies de homínidos se fueron adaptando a nuevos entornos a medida que sus genes iban mutando, modificando así su anatomía (estructura corporal), fisiología (procesos físicos y químicos tales como la digestión) y comportamiento. A lo largo de grandes periodos de tiempo esta evolución fue modificando profundamente al ser humano y a su forma de vida.

Los científicos estiman que la línea de los homínidos comenzó a separarse de la de los simios africanos hace unos 10 o 5 millones de años. Esta cifra se ha fijado comparando las diferencias entre el mapa genético del género humano y el de los simios, y calculando a continuación el tiempo probable que pudieron tardar en desarrollarse estas diferencias. Utilizando técnicas similares y comparando las variaciones genéticas entre las poblaciones humanas en todo el mundo, los científicos han llegado a la conclusión de que los hombres tal vez compartieron unos antepasados genéticos comunes que vivieron hace unos 290.000 - 130.000 años.

El Inicio: Los primates

Los seres humanos somos, desde el punto de vista de la clasificación biológica, Primates, un Orden de mamíferos que conocemos más familiarmente con el nombre de monos. Desde esta perspectiva, la discusión sobre si venimos o no del mono es estéril; porque eso es precisamente lo que somos nosotros: monos. Sin duda somos unos primates especiales, que nos distinguimos de los demás por una serie de rasgos únicos. Pero ¿cuáles son dichos rasgos? y ¿cuáles de nuestras características son comunes al resto de nuestros parientes, los demás monos?. Para saberlo, es conveniente conocer qué tipo de primate somos, cuáles de entre los demás primates se parecen más a nosotros y en qué estriba dicho parecido. 

  Los primates son un tipo de mamífero adaptado a la vida en el bosque tropical. En la actualidad, se conocen cerca de 175especies distribuidas por las zonas tropicales de América, Asia y África. Los seres humanos son los únicos primates que han conseguido colonizar con éxito los ecosistemas estacionales de las regiones templadas del globo. En general, los primates son vegetarianos, frugívoros y folívoros, aunque sus dietas suelen ser variadas, incluyendo invertebrados y, a veces, mamíferos. Los primates conjugan la presencia de un esqueleto básicamente primitivo, especialmente en la dentición, junto a otras características propias muy evolucionadas. Estas características están relacionadas con dos aspectos que han marcado la historia evolutiva del grupo: la vida en los árboles, y la sociabilidad.

En la actualidad, se distinguen dos subórdenes dentro del Orden Primates: Estrepsirrinos y Haplorrinos. Los primeros son menos variados y tienen una distribución geográfica más limitada. También son los Estrepsirrinos los primates de características más primitivas, por lo que también se les conoce como Prosimios (simios primitivos), en contraposición a los Simios o Estrepsirrinos. En este últimos suborden se

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encuadran los primates sudamericanos (o Platirrinos), el grupo de los cercopitécidos (papiones, mandriles, macacos y similares) y el de los hominoideos (gibones, orangutanes, chimpancés, gorilas y humanos). El conjunto de los hominoideos se distingue, ademas de por la pérdida de la cola, por una serie de adaptaciones a su peculiar forma de desplazarse por los árboles: la braquiación. Esto es, colgando de los brazos.  

Los actuales Prosimios son los representantes del grupo ancestral de los Simios. Dentro de estos, los Platirrinos fueron los primeros en desgajarse del tronco común. Con posterioridad, se separaron las estirpes evolutivas de cercopitécidos y hominoideos, que se diversificaron independientemente. Entre los hominoideos, se produjo pronto la separación de las líneas que darían lugar a los actuales hominoideos asiáticos. Así, el grupo de los gibones fue el primero en diverger, seguido de la línea conducente al orangután. Dentro del grupo de especies africanas, el linaje del gorila apareció en primer lugar, mientras que las líneas evolutivas de los chimpancés y de los homínidos (el conjunto en el que estamos encuadrados los seres humanos) fueron las últimas en separarse, hace algo más cinco millones de años.  

De este modo, los seres humanos presentamos características propias de los Primates, junto a otras que son exclusivas de los Haplorrinos, Hominoideos y Homínidos, respectivamente.

La continuación: Los homínidos

Homo habilis

(del latín homo, 'hombre', y habilis, 'hábil') es un homínido extinto que vivió en África desde hace aproximadamente 1,9 hasta 1,6 millones de años antes del presente, en las edades Gelasiense y Calabriense (principios a mediados del Pleistoceno). El descubrimiento de esta especie se debe a Mary y Louis Leakey, quienes encontraron los fósiles en Tanzania, África, entre 1962 y 1964. Cuando fue descubierto se le consideró como la especie más antigua del género Homo, puesto ocupado después por H. rudolfensis.

Su nombre significa «hombre hábil» y hace referencia al hallazgo de instrumentos líticos probablemente confeccionados por éste. Se han realizado estudios detallados de los restos óseos de sus manos para verificar si realmente sería posible que este Homo los hubiera realizado. Los científicos concluyeron que era capaz de prensión de agarre para realizar las manipulaciones necesarias en la fabricación de utensilios de piedra; probablemente, era carnívoro oportunista.

Se observa en ellos un importante incremento en el tamaño cerebral con respecto a Australopithecus, que se ha calculado entre 510 cm³ (de KNM ER 1813) y 600 cm³ (de OH 24).

Los restos se han hallado en Kenia, en la localidad de Koobi Fora y en Tanzania, en la conocida Garganta de Olduvai.

Algunos autores2 ponen en duda su pertenencia a Homo, conforme a una interpretación restrictiva de la diagnosis del género, y lo asignan o bien a Australopithecus o bien proponen que se defina un nuevo género para esta especie en el que se incluya también a Homo rudolfensis.

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La especie humana

Hasta hace 1,3 millones de años la historia de los homínido se desarrolló solamente en África (única zona sin glaciaciones), a partir de ahí surge una nueva especie: el HOMO ERECTUS (antiguamente eran conocidos como Pithecanthropus, en Europa se les denominó ANTENEARDENTALES.

Sus restos se encuentran también en Asia y Europa. Siendo originaria de África ha sido la primera especie con tendencia. 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 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. Pero 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. Se podría decir que los ejemplares asiáticos son diferentes a los africanos ya también a los fósiles encontrados en Europa con esa antigüedad, por lo que se habla de una diferenciación local. Algunos restos del homo Erectus aparecen asociados al uso del fuego.

GENETICA DE LAS POBLACIONES:

Población Mendeliana:

genética de poblaciones, el principio de Hardy-Weinberg (PHW) (también equilibro de Hardy-Weinberg o ley de Hardy-Weinberg), que recibe su nombre de G. H. Hardy y Wilhelm Weinberg, establece que la composición genética de una población permanece en equilibrio mientras no actúe la selección natural ni ningún otro factor y no se produzca ninguna mutación. Es decir, la herencia mendeliana, por sí misma, no engendra cambio evolutivo.

En el lenguaje de la genética de poblaciones, la ley de Hardy-Weinberg afirma que, bajo ciertas condiciones, tras una generación de apareamiento al azar, las frecuencias de los genotipos de un locus individual se fijarán en un valor de equilibro particular. También especifica que esas frecuencias de equilibrio se pueden representar como una función sencilla de las frecuencias alélicas en ese locus. En el caso más sencillo, con un locus con dos alelos A y a, con frecuencias alélicas de p y q respectivamente, el PHW predice que la frecuencia genotípica para el homocigoto dominante AA es p2, la del heterocigoto Aa es 2pq y la del homocigoto recesivo aa, es q2. El principio de Hardy-Weinberg es una expresión de la noción de una población que está en "equilibrio genético", y es un principio básico de la genética de poblaciones.

Poblacion:

En términos genéticos, una población se define como un conjunto de individuos que pertenecen a una especie dotada de reproducción sexual que constituyen una unidad reproductiva, es decir, que se reproducen mediante cruzamientos entre sus miembros. La población se puede describir en cada generación y en cuanto a la transmisión de una

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a otra generación. La descripción de los caracteres hereditarios variables sólo adquiere pleno sentido en un contexto poblacional. Dobzhansky (1950) definió el concepto de población mendeliana como un grupo de individuos que comparten, en el tiempo y en el espacio, un acervo genético común. En una población se pueden describir varios acervos o patrimonios genético, dependiendo de cuales sean las unidades genéticas que consideremos: alelos, gametos o genotipos; en todos los casos, la descripción del correspondiente acervo se realiza enumerando los elementos que lo componen, y se hayan observado en la población, y sus respectivas frecuencias. El acervo alélico se define como el conjunto de los alelos presentes en cada uno de los loci y sus respectivas frecuencias. El acervo gamético se define como el conjunto de los grupos de alelos, a razón de un alelo por locus, observados en la población y sus respectivas frecuencias. El acervo cigótico se define como el conjunto de los grupos de parejas de alelos, a razón de una pareja por locus, observados en la población y sus respectivas frecuencias. Las poblaciones que consideraremos son prácticamente infinitas, y sus acervos no están sometidos a fuerzas de cambio estocásticas (deriva) ni a sistemáticas (selección, mutación o migración).

Pool génico:Una población es un grupo de individuos que viven en una misma área geográfica y que comparten un mismo conjunto de genes. El conjunto de genes o genoma es la suma de toda la información genética que poseen los miembros de la población. También se usa el término pool génico para denominar a la suma de todos los alelos de una población. Para que una población evolucione, sus integrantes deben poseer variabilidad, como materia prima para la selección. 

La frecuencia génica o frecuencia alélica

Consiste en la proporción de cada alelo en un locus dado en una población específica. La suma de las frecuencias alélicas en una población siempre es 1 (o 100%). La frecuencia génica es la característica de interés en cuanto a la transmisión de los genes en una población. En lo que respecta a los patrones de herencia de los individuos, es de importancia la frecuencia genotípica, relacionada matemáticamente con la frecuencia génica. 

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CAPITULO II.

LA CÉLULA, ESTRUCTURA Y FUNCIÓN

INTRODUCION

La célula es una unidad estructural y funcional de vida. Ella se realiza todos los procesos que hacen posible la constitución de la transformación vital. Es una unidad que se repite en todos los seres vivos. Consta de una serie de orgánulos que, con sus estructuras definidas, son capaces de realizar complejas reacciones químicas que transforman energía en materia y materia en energía: metabolismo celular.

Estas unidades de vida abarcan la totalidad de los seres que comprenden los cinco reinos de la naturaleza, bien en estado independiente y solitario (seres unicelulares) o bien agregadas y unidas, organizadas y con respeto de funciones (seres pluricelulares).

Las formas, tamaños y composición o cantidad de determinados orgánulos en las células varían de unos tipos celulares a otros, si bien la estructura general se mantiene constate e invariable.

A lo largo de este tema recorreremos la célula de fuera hacia dentro y captaremos la estructura, composición y función de cada pieza básica de esta “unidad de vida”

CÉLULAS EUCARIOTAS

Se denominan como eucariotas a todas las células con un núcleo celular delimitado dentro de una doble capa lipídica: la envoltura nuclear, la cual es porosa y contiene su material hereditario, fundamentalmente su información genética.

Las células eucariotas son las que tienen núcleo definido (poseen núcleo verdadero) gracias a una membrana nuclear, al contrario que las procariotas que carecen de dicha membrana

nuclear, por lo que el material genético se encuentra disperso en ellas (en sucitoplasma), por lo cual es perceptible solo al microscopio electrónico. A los organismos formados por células eucariotas se les denomina eucariontes.

La alternativa a la organización eucariótica de la célula la ofrece la llamada célulaprocariota. En estas células el material hereditario se encuentra en una región específica denominada nucleoide, no aislada por membranas, en el seno del citoplasma. Las células eucariotas no cuentan con un compartimento alrededor de la membrana plasmática (periplasma), como el que tienen las células procariotas.

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CELULAS PROCARIOTAS.

Se llama procariota a las células sin núcleo celular definido, es decir, cuyomaterial genético se encuentra disperso en el citoplasma, reunido en una zona denominada nucleoide.1 Por el contrario, las células que sí tienen un núcleo diferenciado del citoplasma, se llaman eucariotas, es decir aquellas cuyo ADN se encuentra dentro de un compartimiento separado del resto de la célula.

Además, el término procariota hace referencia a los organismos pertenecientes al imperio Prokaryota, cuyo concepto coincide con el reinoMonera de las clasificaciones de Herbert Copeland o Robert

Whittaker que, aunque anteriores, continúan siendo aún populares.

Casi sin excepción los organismos basados en células procariotas sonunicelulares (organismos consistentes en una sola célula).

Se cree que todos los organismos que existen actualmente derivan de una forma unicelular procariota (LUCA). Existe una teoría, la Endosimbiosis seriada, que considera que a lo largo de un lento proceso evolutivo, hace unos 1500 millones de años, los procariontes derivaron en seres más complejos por asociación simbiótica: los eucariontes.

COMPONETES DE LA CELULA EUCARIOTA

 Los componentes de las células

1. ¿DE QUE MATERIALES ESTÁN HECHAS LAS CÉLULAS?

Las células son un producto de la Tierra y, por tanto, están constituidas por los mismos elementos químicos del mundo mineral. hay unos 40 elementos químicos que intervienen en la constitución de las células, denominados bioelementos. entre ellos se distinguen:

a) El carbono, oxigeno , hidrógeno y nitrógeno, constituyen cerca del 99% de la masa de la célula.

b) El fósforo y el azufre están en cantidades menores, pero son imprescindibles para el desarrollo de las funciones vitales.

c) El hierro,cobre , Zinc , yodo , sodio , potasio, flúor y todos los restantes se encuentran en cantidades pequeñísimas pero son imprescindibles para el desarrollo de las funciones vitales.

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CLASIFICACION DE LAS CELULAS 

Las células se clasifican en:

Células procariotas.

Células eucariotas.

Célula animal.

Célula vegetal.

Células Procariotas:

LAS CÉLULAS PROCARIOTAS

Son pequeñas y menos complejas que las eucariotas. Contienen ribosomas pero carecen de sistemas de endomembranas (esto es, organelos delimitados por membranas biológicas, como puede ser el núcleocelular). Por ello poseen el material genético en el citosol. Por lo general podríadecirse que los procariotas carecen de cito esqueleto. Las células procariotas se clasifican en arqueas y bacterias.

CÉLULAS EUCARIOTAS:

Las células eucariotas son el exponente de la complejidad celular actual. Presentan una estructura básica relativamente estable caracterizada por la presencia de distintos tipos de orgánelos intracito plasmáticos especializados, entre los cuales destaca el núcleo, que alberga el material genético. Especialmente en los organismos pluricelulares, las células pueden alcanzar un alto grado de especialización.

CÉLULA ANIMAL:

Las células de los integrantes del reino Animal pueden ser geométrica, como las células planas del epitelio; esféricas, como los glóbulos rojos; estrelladas, como las células nerviosas, o alargadas, como las células musculares. La diversidad también se extiende a los tamaños: varían entre los 7,5 micrómetros de un glóbulo rojo humano, hasta unos 50 centímetros, como ocurre con las células musculares. Debido a la ausencia de una pared celular rígida, las células animales pueden adoptar una gran variedad de formas.

CÉLULA VEGETAL:

Estas células forman parte de los tejidos y órganos vegetales. La presencia delos cloroplastos, de grandes vacuolas y de una pared celular que protege lamembrana celular son las tres características que diferencian una célula vegetalde una animal. La pared celular de las células vegetales es rígida, lo quedetermina las formas geométricas que encontramos en los tejidos vegetales,como el hexagonal observado en las células de la cubierta de las cebollas.

La teoría celular constituye uno de los principios básicos de la biología, cuyo crédito le pertenece a los grandes científicos alemanes Theodor Schwann, Matthias Schleiden y Rudolph Virchow, aunque por supuesto, no hubiese sido posible sin las previas investigaciones del gran Robert Hooke. ¿Qué te parece si repasamos algunos de sus conceptos básicos y aprovechamos para recordar cuáles son los postulados de la teoría celular?

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POSTULADOS DE LA TEORÍA CELULAR.

En el siglo XVII,  más precisamente en el año 1665, el científico inglés Robert Hooke fue quien descubrió y describió la existencia de lo que damos en llamar células. El señor Hooke dió cuenta de esta estructura básica de la vida mientras examinaba pequeñas y delgadas rodajas de corcho y material vegetal en su microscopio, ya que él fue uno de los primeros en diseñar uno de estos artefactos. Sin darse cuenta, Hooke descubrió la unidad estructural básica y esencial de todos los organismos, la base de toda materia viva.

Se necesitaron cientos de años e investigaciones de numerosos hombres de ciencia hasta poder alcanzar una conclusión concisa, pero luego de dos siglos enteros, gracias al desarrollo tecnológico y a los diversos avances en los estudios de la materia, los primeros postulados de la teoría celular fueron surgiendo. Tras una cuantiosa investigación desarrollada por los científicos alemanes Matthias Jakob Schleiden y Theodor Schwann se logró crear una lista de principios o postulados que describen el mundo celular.

En el año 1838 Schleiden indicó que todo el material vegetal se compone por células. Poco tiempo después y más precisamente al año siguiente, su colega y compatriota, el fisiólogo Theodor Schawnn llegó a la misma conclusión sobre los animales. Los resultados de estas conclusiones son lo que se conoce como la teoría celular. A continuación, veamos los 4 postulados esenciales.

Los 4 postulados de la teoría celular

Absolutamente todos los seres vivos están compuestos por células o por segregaciones de las mismas. Los organismos pueden ser de una sola célula (unicelulares) o de varias (pluricelulares). La célula es la unidad estructural de la materia viva y una célula puede ser suficiente para constituir un organismo.

Todos los seres vivos se originan a través de las células. Las células no surgen de manera espontánea, sino que proceden de otras anteriores.

Absolutamente todas las funciones vitales giran en torno a las células o su contacto inmediato. La célula es la unidad fisiológica de la vida. Cada célula es un sistema abierto, que intercambia materia y energía con su medio.

Las células contienen el material hereditario y también son una unidad genética. Esto permite la transmisión hereditaria de generación a generación.

Interpretación moderna sobre los postulados de la teoría celular

Con el paso del tiempo, la teoría celular no fue dejada de lado ni mucho menos. Diversos científicos han continuado con el desarrollo de la misma, las investigaciones y el estudio de sus postulados, realizando nuevas interpretaciones, añadiendo algunos conceptos y corroborando algunos datos.

Algunos nombres como los de Rudolf Virchow y Louis Pasteur figuran entre las investigaciones, además, el desarrollo de las ciencias modernas junto con los avances que el microscopio electrónico le ha proporcionado a la comunidad científica, han

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permitido una interpretación moderna, la llamada:teoría celular moderna. En ella se postulan algunos componentes básicos de la antigua junto con estos detalles:

Los organismos pueden ser unicelulares, compuestos por una célula, o multi-celular, compuesta de muchas células.

Cuando las células se dividen, la información hereditaria que contienen (ADN) se transmite de célula a célula.

El flujo de energía se produce dentro de las células.

Todas las células tienen básicamente la misma composición.

La actividad del organismo está determinada por la actividad de las células independientes.

La teoría tiene dos componentes: todos los seres vivos están formados por células y todas las células derivan de otras células. Esto da la base para una definición para todos los seres vivos. Todos los seres vivos están formados por células y todos son capaces de reproducirse.

Muy bien, interesante, ¿no es así? ¿Conoces algún otro dato que valga la pena mencionar tanto sobre la antiguo como de la moderna teoría celular? ¿Crees que aún nos quedan cosas para descubrir en ésta temática?

DIFERENCIA ENTRE PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS

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LA ESTRUCTURA DE LA CÉLULA EUCARIOTA

En la célula eucariota se distinguen:

A) MEMBRANA PLASMÁTICA. Capa continua que rodea la célula y controla el intercambio de sustancias con el exterior.

Las células vegetales tienen una pared celular, quiere cubre y protege a la membrana, constituida por una trama de fibrillas de celulosa acompañada de otros componentes. A membrana plasmática o membrana celular es una bicapa lipídica que delimita todas las células. Es una estructura laminada formada por fosfolípidos, glicolípidos y proteínas que rodea, limita, da forma y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de las células. La membrana plasmática regula la entrada y salida de muchas sustancias entre el citoplasma y el medio extracelular. Es similar a las membranas que delimitan los orgánulos de células eucariotas.

Está compuesta por dos láminas que sirven de "contenedor" para el citosol y los distintos compartimentos internos de la célula, así como también otorga protección mecánica. Está formada principalmente por fosfolípidos (fosfatidiletanolamina y fosfatidilcolina), colesterol, glúcidos yproteínas (integrales y periféricas).

La principal característica de esta barrera es su permeabilidad selectiva, lo que le permite seleccionar las moléculas que deben entrar y salir de la célula. De esta forma se mantiene estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, iones y metabolitos, a la vez que mantiene elpotencial electroquímico (haciendo que el medio interno esté cargado negativamente). La membrana plasmática es capaz de recibir señales que permiten el ingreso de partículas a su interior.

Cuando una molécula de gran tamaño atraviesa o es expulsada de la célula y se invagina parte de la membrana plasmática para recubrirlas cuando están en el interior ocurren respectivamente los procesos de endocitosis y exocitosis.

Tiene un grosor aproximado de 7,5 nm y no es visible al microscopio óptico pero sí al microscopio electrónico, donde se pueden observar dos capas oscuras laterales y una central más clara. En las células procariotas y en las eucariotas osmótrofas como plantasy hongos, se sitúa bajo otra capa, denominada pared celular.

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B) CITOPLASMA. Contenido de la célula situado entre la membrana plasmática y la membrana nuclear. Constitui-do por un medio líquido o cito sol, formado por agua todas las sustancias solubles del citoplasma, donde están dispersos los orgánulos celulares. Citoesqueleto es un entramado tridimensional de proteínas que provee soporte

interno en las células, organiza las estructuras internas de la misma e interviene en los fenómenos de transporte, tráfico y división celular.

Microtúbulos son estructuras tubulares de las células, de 25 nm de diámetro exterior y unos 12 nm de diámetro interior, con longitudes que varían entre unos pocos nanómetros amicrómetros, que se originan en los centros organizadores de microtúbulos y que se extienden a lo largo de todo el citoplasma. Se hallan en las células eucariotas y están formadas por la polimerización de un dímero de dos proteínas globulares, la alfa y la beta tubulina .

Los microfilamentos: son finas fibras de proteínas globulares de 3 a 7 nm de diámetro. Los microfilamentos forman parte del citoesqueleto y están compuestos predominantemente de una proteína contráctil llamada actina. Estos se sitúan en la periferia de lacélula y se sintetizan desde puntos específicos de la membrana celular. Su función principal es la de darle estabilidad a la célula y en conjunción con los microtúbulos le dan la estructura y el movimiento.

Los filamentos intermedios son componentes del citoesqueleto, formados por agrupaciones de proteínas fibrosas. Su nombre deriva de su diámetro, de 10 nm, menor que el de los microtúbulos, de 24 nm, pero mayor que el de losmicrofilamentos, de 7 nm. Son ubicuos en las células animales.

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c) Núcleo. Dirige la actividad de la célula. Está rodeado por una doble membrana que posee poros, a través de los que se transmite la información genética del ADM al ci toplasma, donde se sintetizan las proteínas. Contiene un medio líquido o nucleoplasma, donde se encuentran en el nucléolo y la cromatina. El nucléolo está formado por ARN y otros compuestos e interviene en la formación de los ribosomas. La cromatina está formada por ADN y proteínas. Al principio de la división celular experimenta un enrollamiento, originando los cromosomas.

MITOCONDRIAS

Son uno de los orgánulos más conspicuos del citoplasma y se encuentran en casi todas las células eucarióticas. Observadas al microscopio, presentan una estructura característica: la mitocondria tiene forma alargada u oval de varias micras de longitud y está envuelta por dos membranas distintas, una externa y otra interna, muy replegada. Las  mitocondrias son los orgánulos productores de energía. La célula necesita energía para crecer y multiplicarse, y las mitocondrias aportan casi toda esta energía realizando las últimas etapas de la descomposición

de las moléculas de los alimentos. Estas etapas finales consisten en el consumo de oxígeno y la producción de dióxido de carbono, proceso llamado respiración, por su similitud con la respiración pulmonar. Sin mitocondrias, los animales y hongos no serían capaces de utilizar oxígeno para extraer toda la energía de los alimentos y mantener con ella el crecimiento y la capacidad de reproducirse. Los organismos llamados anaerobios viven en medios sin oxígeno, y todos ellos carecen de mitocondrias.         Mitocondria (del griego mitos = hilo, hebra; chondros = grano, terrón, cartílago): La usina celular. Organelas autorreplicantes, que se encuentran en el citoplasma de la célula eucariota rodeadas por dos membranas, completan el proceso de consumo de la glucosa generando (por quimiósmosis) la mayor parte del ATP que necesita la célula para sus funciones.         Diminuta estructura celular de doble membrana responsable de la conversión de nutrientes en el compuesto rico en energía trifosfato de adenosina (ATP), que actúa como combustible celular. Por esta función que desempeñan, llamada respiración, se dice que las mitocondrias son el motor de la célula.         Se encuentran mitocondrias en las células eucarióticas (células con el núcleo delimitado por membrana). El número de mitocondrias de una célula depende de la función de ésta. Las células con demandas de energía particularmente elevadas, como las musculares, tienen muchas más mitocondrias que otras. Por su acusado parecido con las bacterias aeróbicas (es decir, que necesitan oxígeno), los científicos creen que las

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mitocondrias han evolucionado a partir de una relación simbiótica o de cooperación entre una bacteria aeróbica y una célula eucarióticas ancestral.

RETICULO ENDOPLASMATICO

El retículo endoplasmático tiene apariencia de una red interconectada de sistema endomembranoso (tubos aplanados y sáculos comunicados entre sí) que intervienen en funciones relacionadas con la síntesis proteica, metabolismo de lípidos y algunos esteroides, así como el transporte intracelular. Se encuentra en la célula animal y vegetal pero no en la célula procariota.

Imagen de un núcleo, el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi.(1) Núcleolo (2) Poro nuclear. (3) Retículo endoplasmático rugoso (RER). (4) Retículo endoplasmático liso (REL). (5) Ribosoma en el RE rugoso. (6) Proteínas siendo transportadas. (7) Vesícula (transporte). (8) Aparato de Golgi. (9) Lado cis del aparato de Golgi. (10) Lado trans del aparato de Golgi. (11) Cisternas del aparato de Golgi.

El retículo endoplasmático rugoso se encuentra unido a la membrana nuclear externa mientras que el retículo endoplasmático liso es una prolongación del retículo endoplasmático rugoso.

El retículo endoplasmático rugoso tiene esa apariencia debido a los numerososribosomas adheridos a su membrana mediante unas proteínas denominadas "riboforinas". Tiene unos sáculos más redondeados cuyo interior se conoce como "luz del retículo" o "lumen" donde caen las proteínas sintetizadas en él. Está muy desarrollado en las células que por su función deben realizar una activa labor de síntesis, como las células hepáticas o las células del páncreas.

El retículo endoplasmático liso no tiene ribosomas y participa en el metabolismo de lípidos.

El retículo endoplasmático tiene variedad de formas: túbulos, vesículas, cisternas. En algunos casos en una misma célula se pueden observar los tres tipos.

APARATO DE GOLGI 

El aparato de Golgi es un orgánulo presente en todas las células eucariotas excepto los glóbulos rojos y las células epidérmicas. Pertenece al sistema de endomembranas. Está formado por unos 80 dictiosomas (dependiendo del tipo de célula), y estos dictiosomas están compuestos por 40 o 60 cisternas (sáculos) aplanadas rodeados de membrana que se encuentran apilados unos encima de otros, y cuya función es completar la fabricación de algunas proteínas. Funciona como una planta

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empaquetadora, modificando vesículas del retículo endoplasmático rugoso. El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del Golgi. Dentro de las funciones que posee el aparato de Golgi se encuentran laglicosilación de proteínas, selección, destinación, glicosilación de lípidos, almacenamiento y distribución de lisosomas y la síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular. Debe su nombre a Camillo Golgi, Premio Nobel de Medicina en 1906 junto a Santiago Ramón y Cajal.

Funciones del complejo de Golgi

Las funciones del APARATO de GOLGI son:

Funciones de Secreción, ya que en la cara externa de los Sacos membranosos y hacia ambos costados comienzan a elaborar unas pequeñas vesículas, que luego al aumentar de tamaño se desprenden formando los LISOSOMAS.

En la cara interna comienzan a secretar pequeñas y abundantes vesículas, que luego serán incorporadas una detrás de otra por un proceso de Fagocitosis hasta dar 1 o varias Vesículas grandes llamadas VACUOLAS.

Se los considera como un verdadero DEPÓSITO ENERGÉTICO por la gran cantidad de Proteínas, Lípidos, Hidratos de Carbono, Enzimas que presentan.

Los productos que se forman en otros lugares de la célula, se depositan en el aparato de golgi y también participan en el depósito y modificación de sustancias lipídicas.

Intervienen en la secreción y participan en la deposición de la pared celular (vegetales).

Los productos de secreción son sintetizados en el Retículo Endoplasmático Rugoso, pasan al Complejo de Golgi donde son "empaquetados" y secretados mediante vesículas.

LOS RIBOSOMAS

Son complejos macromoleculares de proteínas y ácido ribonucleico (ARN) que se encuentran en el citoplasma, en las mitocondrias, en el retículo endoplasmatico y en los cloroplastos. Son un complejo molecular encargado de sintetizar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm). Sólo son visibles al microscopio electrónico,

debido a su reducido tamaño (29 nm en células procariotas y 32 nm en eucariotas). Bajo el microscopio electrónico se observan como estructuras redondeadas, densas a los electrones. Bajo el microscopio óptico se observa que son los responsables de la basofilia que presentan algunas células. Están en todas las células (excepto en los espermatozoides).

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En células eucariotas, los ribosomas se elaboran en el núcleo pero desempeñan su función de síntesis en el citosol. Están formados por ARN ribosómico (ARNr) y por proteínas. Estructuralmente, tienen dos subunidades. En las células, estas macromoléculas aparecen en diferentes estados de disociación. Cuando están completas, pueden estar aisladas o formando grupos (polisomas). Las proteínas sintetizadas por los ribosomas actúan principalmente en el citosol; también pueden aparecer asociados al retículo endoplasmático rugoso o a la membrana nuclear, y las proteínas que sintetizan son sobre todo para la exportación.

EL NÚCLEO

El núcleo es el orgánulo de mayor tamaña de la célula. Todas las células Eucarióticas tienen núcleo, y éste es precisamente el carácter que las define. Normalmente su posición es central pero puede hallarse

desplazado por los constituyentes del citoplasma, como es el caso de las vacuolas en las células vegetales. Posee dos funciones principales

Almacena el material hereditario o ADN Coordina la actividad celular, que incluye al metabolismo, crecimiento, síntesis

proteica y división.

El tamaño del núcleo varía bastante, pero suele estar comprendido entre 5 y 15 micras. En cuanto a su forma, la más frecuente es la esférica, pero existen muchos casos de núcleos elipsoidales, arriñonados e incluso lobulados, como en muchos glóbulos blancos. Para cada tipo de células, la relación entre el volumen nuclear y el volumen citoplasmático es constante.

Durante el periodo que transcurre entre una división celular y la siguiente, no se observan cambios significativos en el núcleo al microscopio óptico, aunque su actividad sea máxima. A este estado se le llama núcleo interfásico.

ESTRUCTURAS DE EUCARIOTAS ANIMALES

Es un tipo de célula eucariota de la que se componen muchos tejidos en los animales. La célula animal se diferencia de otras eucariotas, principalmente de las células vegetales, en que carece de pared celular y cloroplastos, y que posee vacuolas más pequeñas. Debido a la ausencia de una pared celular rígida, las células animales pueden adoptar una gran variedad de formas, e incluso una célula fagocitaria puede de hecho rodear y engullir otra estructura

LISOSOMAS

Son orgánulos relativamente grandes, formados por el retículo endoplasmático rugoso y luego empaquetadas por el complejo de Golgi, que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para digerir los materiales de origen externo (heterofagia) o interno (autofagia) que llegan a ellos. Es decir, se encargan de la digestión celular. Son estructuras esféricas rodeadas de membrana simple. Son bolsas de enzimas que si se liberasen, destruirían toda la célula. Esto implica que la membrana lisosómica debe estar protegida de estas enzimas. El tamaño de un lisosoma varía entre 0.1–1.2 μm.1

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En un principio se pensó que los lisosomas serían iguales en todas las células, pero se descubrió que tanto sus dimensiones como su contenido son muy variables. Se encuentran en todas las células animales. No se ha demostrado su existencia en células vegetales.

MECANISMO DE ACCIÓN DE LAS LISOSOMAS

CENTROSOMA.

Es el mayor centro organizador de microtúbulos presente en todas las células animales. A partir de él, los nuevos microtúbulos crecen hacia la periferia formando una pequeña estructura con forma de estrella conocida como áster . La nucleación de los microtúbulos a partir del centrosoma posee una polaridad determinada.

En interfase el centrosoma está habitualmente localizado a un lado del núcleo, cerca de la superficie de la membrana nuclear externa. Al interior de él se encuentra habitualmente un par de estructuras cilíndricas perpendiculares entre si (en una configuración con forma de L). Estas estructuras, denominadas centriolos, estan formadas por nueve tripletes de microtúbulos, los cuales se orientan adoptando un aspecto de turbina.

La función específica de los centriolos no está dilucidada completamente, sin embargo se cree que además de participar en el centro organizador de microtúbulos, guarda alguna relación con el crecimiento de cilios y flagelos.

Rodeando cada par de centriolos, tanto en interfase como en metafase, se encuentra una región del citoplasma que se tiñe oscuro cuando se observa con un microscopio electrónico, y aparece como una red de pequeñas fibras cuando se observa en las mejores micrografías. Éste es el material pericentriolar o matriz centrosomal, y es la parte del centrosoma encargada de la nucleación de la polimerización de microtúbulos.

LOS FLAGELOS Y CILIOS

Los flagelos y cilios son estructuras microtubulares, que se extienden hacia afuera en algunas células y funcionan para darles movimiento. Los flagelos son más largos que los cilios. Cuando una célula tiene cilios, su número es muy grande, mientras que una célula tiene pocos o un solo flagelo. Muchos protozoarios tienen cilios y la esperma de muchas plantas y

animales tienen flagelos. Los flagelos y cilios están hechos de subunidades de túbulos, organizadas en forma circular por nueve pares de microtúbulos pegados a un par central, como rayos de rueda de bicicleta. Los flagelos y cilios se flexionan para causar

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movimiento a la célula o a los alrededores. El movimiento usa energía derivada de la hidrólisis del ATP.

Cilios

Cilio o cilia (cilium, masculino; plural cilia) significa en latín “pestaña”. Se llama cilio a cada uno de los pequeños apéndices motiles que cubren total o parcialmente la superficie de muchas células desnudas (sin pared)

Los cilios tienen una forma cilíndrica, de diámetro uniforme en toda su longitud, con una terminación redondeada, semiesférica. Pueden ser descritos como una evaginación digitiforme de la

membrana plasmática, con un contenido que es continuación del citoplasma.

Estos orgánulos están dotados de un armazón complejo, semejante a la de los flagelos, basada en microtúbulos y que se llama axonema .

El axonema se continua, en la base del cilio y por debajo de la membrana plasmática, con un corpúsculo basal, que tiene una estructura semejante pero más compleja.

Flagelos.

Los flagelos son similares a los cilios pero mucho más largos, con unas 150 µm de longitud, y un poco más gruesos. Su principal misión es desplazar a la célula. Son mucho menos numerosos que los cilios en las células que los poseen. Su movimiento también es diferente puesto que no desplazan el líquido en una dirección paralela a la superficie de la célula sino en una dirección paralela al

propio eje longitudinal del flagelo. Los flagelos son frecuentes en células móviles como ciertos organismos unicelulares y gametos masculinos.

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CAPITULO III.

REPRODUCCIÓN CELULAR

ESPERMATOGÉNESIS

Es la formación de los espermatozoides, se realiza en unas estructuras redondeadas de los testículos denominadas túbulos seminíferos, una vez formados los espermatozoide se expulsan al centro del túbulo y se transportan hasta el epidídimo (parte superior del testículo).

Los espermatozoides son gametos masculinos, es decir las células sexuales del hombre, por lo que son haploides

(contienen la mitad de la información genética) de forma que durante la espermatogénesis se debe pasar de células somáticas con 46 cromosomas a células sexuales con 23 cromosomas.

La espermatogénesis es el aumento o crecimiento, maduración, transformación y la liberación del empaquetamiento del ADN de los espermatozoides en la pubertad. También es el mecanismo encargado de la producción de espermatozoides; es la gametogénesis en el hombre. Este proceso se produce en las gónadas, activado por la hormona GnRH que se produce en el hipotálamo, y la maduración final de los espermatozoides se produce en el epidídimo. La espermatogénesis tiene una duración aproximada de 62 a 75 días en la especie humana, y consta de tres fases o etapas: mitosis oespermatocitogénesis, meiosis y espermiogénesis o espermiohistogénesis. A veces incluye aterogénesis y retrogénesis

Reducción del citoplasma.

El citoplasma de la espermátida es fagocitado por las células de Sertoli o se abandona en el interior de los túbulos. Puede permanecer unido al espermatozoide cierto tiempo. Además dichas células de Sertoli forman la barrera hematotesticular (no deja pasar ningún tipo de célula inmunogénica).

Así, los espermatozoides presentan tres zonas bien diferenciadas: la cabeza, el cuello y la cola. La primera es la de mayor tamaño, contiene los cromosomas de la herencia y lleva en su parte anterior un pequeño saliente o acrosoma cuya misión es perforar las envolturas del óvulo. En el cuello se localiza el centrosoma y las mitocondrias, y el flagelo, que se origina a partir de los centriolos, es el filamento que se encarga de generar la motilidad que le permite al espermatozoide «nadar» hasta el óvulo para fecundarlo.

El examen de los distintos cortes de los túbulos de un testículo normal demuestra que alrededor de la mitad de las células espermatogenicas se encuentra en estadio de espermatide tardía1.

Las células de Sertoli, representan un componente de gran importancia en la regulación de la espermatogénesis. Durante el proceso de desarrollo, estas células cuyos núcleos suelen encontrarse desde la membrana basal hasta la luz de los túbulos seminíferos,

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forman la barrera hematotesticular. El núcleo de las células tiene una forma triangular u oval típica, con un núcleo prominente y cromatina dispersa

OVOGÉNESIS

Es la formación de células sexuales femeninas, llamadas óvulos, que tiene lugar en los ovarios de los animales superiores. Tal como sucede con la espermatogénesis, la ovogénesis se lleva a cabo por medio de la mitosis y la meiosis, partiendo de células germinales diploides. Tras dos divisiones sucesivas, meiosis I y meiosis II, se producen cuatro

células con caracteres hereditarios recombinados y la mitad de la carga genética (haploides). La ovogénesis y la espermatogénesis es un proceso de formación de gametos, que en conjunto se denomina ovogénesis

El proceso de creación de los óvulos recibe el nombre de ovogénesis. Su desarrollo implica la meiosis de una célula de tipo diploide, formándose una célula haploide de carácter funcional (el gameto femenino, es decir, el óvulo) y otras tres que no son funcionales.La ovogénesis, por lo tanto, es una clase de gametogénesis: la creación de gametos a partir de la meiosis. Este tipo de procedimiento permite reducir la cantidad de cromosomas que se halla en las células, pasando de diploide a haploide. En el caso de la ovogénesis, tiene lugar en los ovarios.

 FOLICULOGÉNESIS

 Es el proceso de maduración del folículo ovárico, una estructura compuesta por células de la granulosa que rodea el ovocito y dentro de la cual se desarrolla la ovogénesis o división meiótica del ovocito. Las células de la granulosa proceden de la rete ovario (túbulos mesonéfricos) y no rodean las ogonias hasta el cuarto mes de gestación. Además son vitales para el desarrollo del ovocito. La foliculogénesis se desarrolla de manera paralela a la ovogénesis y durante este proceso el folículo pasa por diversos estadios: folículo primordial, folículo primario, (que contiene el ovocito y el epitelio folicular) folículo secundario o preantral (en este estadio varias hileras de granulosa forman el granulosum stratum y segregan una capa glicoproteica que será la zona pelúcida, inmersas en la teca folicular), folículo terciario o antral (el cual contiene una cavidad, el antro folicular y el ovocito se encuentra en un lateral llamado cumulus oophorus) y folículo de Graaf (el folículo grande ya listo para la ovulación).

ETAPAS DE MADURACIÓN DE FOLICULOGÉNESIS

Folículo primario: están constituidos por células de forma cubica que encierran ovocitos primarios, también, dictiotena, pero que han aumentadote tamaño.

Folículos primarios: están constituidos por células de forma cúbica que encierran ovocitos primarios, también en dictiotena, pero que han aumentadote tamaño.

Folículos secundarios: Tienen un diámetro cercano a 300 micras. Poseen varias capas de células granulosas que encierran a un ovocito secundario de 90-100 micras.

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Folículos terciarios o de De Graaf: Tienen un diámetro promedio de 20 mm. Están constituidos por varias capas de células granulosas que se van ahuecando, formando un antro que se llena de líquido a medida que se acerca a la superficie del ovario. El folículo terciario contiene a un ovocito secundario latente en la profase de la mitosis I (dictiotena) que se prepara para ser expulsado hacia la trompa de Falopio. Se calcula que se necesitan casi tres meses para que se genere un folículo de De Graaf a partir de un folículo primordial.

DIFERENCIAS ENTRE ESPERMATOGÉNESIS Y OVOGÉNESIS

ESPERMATOGÉNESIS OVOGÉNESIS

Se realiza en los TESTÍCULOS. Ocurre a partir de una célula diploide

llamada espermatogonia. Cada espermatogonia da origen a

cuatro espermatozoides. En la Meiosis I el material se divide

equitativamente. Durante toda la vida del hombre se

producen espermatozoides de manera ininterrumpida.

Evolución sin pausas. Se produce una gran cantidad de

espermatozoides. Cantidad pequeña de deutoplasma o

vitelo nutritivo. De cada espermatogonia salen cuatro

espermatozoides. Varios espermatozoides evolucionan

en relación a una sola célula de Sertoli (célula nutritiva).

Se realiza en los OVARIOS. Ocurre a partir de una ovogonia. Cada ovogonia da origen a un óvulo y

tres cuerpos polares inútiles. En la Meiosis I no se divide el

material equitativamente quedando casi todo el citoplasma en una sola célula hija.

La mujer nace con un número determinado de óvulos aproximadamente 400.000.

Evolución con pausas (ciclo anestro) Se producen unos 500 óvulos a lo

largo de toda la vida del animal. Gran cantidad de deutoplasma. De cada ovogonia sale un solo óvulo;

las otras tres células degeneran. Un óvulo evoluciona entre numerosas

células nutritivas o vitelinas. Posee un complejo de membranas

ovulares.

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MITOSIS

Es el tipo de división del núcleo celular por el cual se conservan los orgánulos y la información genética contenida en sus cromosomas, que pasa de esta manera a las células hijas resultantes de la mitosis. La mitosis es igualmente un verdadero proceso de multiplicación celular que participa en el desarrollo, el crecimiento y la regeneración del organismo. Este proceso tiene lugar por medio de una serie de operaciones sucesivas que se desarrollan de una manera continua, y que para facilitar su estudio han sido separadas en varias etapas.

Esquema que muestra de manera resumida lo que ocurre durante la mitosis.

El resultado esencial de la mitosis es la continuidad de la información hereditaria de la célula madre en cada una de las dos células hijas. El genoma se compone de una determinada cantidad de genes organizados en cromosomas, hebras de ADNmuy enrolladas que contienen la información genética vital para la célula y el organismo. Dado que cada célula debe contener completa la información genética propia de su especie, la célula madre debe hacer una copia de cada cromosoma antes de la mitosis, de forma que las dos células hijas reciban completa la información. Esto ocurre durante la fase S de la interface, el período que alterna con la mitosis en el ciclo celular y en el que la célula entre otras cosas se prepara para dividirse.2

Tras la duplicación del ADN, cada cromosoma consistirá en dos copias idénticas de la misma hebra de ADN, llamadas cromátidas hermanas, unidas entre sí por una región del cromosoma llamada centrómero.3 Cada cromátida hermana no se considera en esa situación un cromosoma en sí mismo, sino parte de un cromosoma que provisionalmente consta de dos cromátidas.

En animales y plantas, pero no siempre en hongos o protistas, la envoltura nuclear que separa el ADN del citoplasma se desintegra, desapareciendo la frontera que separaba el contenido nuclear del citoplasma. Los cromosomas se ordenan en el plano ecuatorial de la célula, perpendicular a un eje definido por un huso acromático. Éste es una estructura citoesquelética compleja, de forma ahusada, constituido por fibras que son filamentos de microtúbulos. Las fibras del huso dirigen el reparto de las cromátidas hermanas, una vez producida su separación, hacia los extremos del huso. Por convenio científico, a partir de este momento cada cromátida hermana sí se considera un cromosoma completo, y empezamos a hablar de cromosomas hermanos para referirnos a las estructuras idénticas que hasta ese momento llamábamos cromátidas. Como la célula se alarga, las fibras del huso «tiran» por el centrómero a los cromosomas hermanos dirigiéndolos cada uno a uno de los polos de la célula. En las mitosis más comunes, llamadas abiertas, la envoltura nuclear se deshace al principio de la mitosis y se forman dos envolturas nuevas sobre los dos grupos cromosómicos al acabar. En las

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mitosis cerradas, que ocurren por ejemplo en levaduras, todo el reparto ocurre dentro del núcleo, que finalmente se estrangula para formar dos núcleos separados.

Se llama cariocinesis a la formación de los dos núcleos con que concluye habitualmente la mitosis. Es posible, y ocurre en ciertos casos, que el reparto mitótico se produzca sin cariocinesis (endomitosis) dando lugar a un núcleo con el material hereditario duplicado (doble número de cromosomas).

La mitosis se completa casi siempre con la llamada citocinesis o división del citoplasma. En las células animales la citocinesis se realiza por estrangulación: la célula se va estrechando por el centro hasta que al final se separa en dos. En las células de las plantas se realiza por tabicación, es decir, las células hijas “construyen” una nueva región de pared celular que dividirá la una de la otra dejando puentes de citoplasma (plasmodesmos). Al final, la célula madre se parte por la mitad, dando lugar a dos células hijas, cada una con una copia equivalente y completa del genoma original.

Cabe señalar que las células procariotas experimentan un proceso similar a la mitosis llamado fisión binaria. No se puede considerar que las células procariotas experimenten mitosis, dado que carecen de núcleo y únicamente tienen un cromosoma sin centrómero.

INTERFASE

Durante la interface, la célula se encuentra en estado basal de funcionamiento. Es cuando se lleva a cabo la replicación del ADN y la duplicación de los organelos para tener un duplicado de todo antes de dividirse. Es la etapa previa a la mitosis donde la célula se prepara para dividirse, en ésta, los centríolos y la cromatina se duplican, aparecen los cromosomas los cuales se observan dobles. El primer proceso clave para que se de la división nuclear es que todas las cadenas de ADN se dupliquen (replicación del ADN); esto se da inmediatamente antes de que comience la división, en un período del ciclo celular llamado interface, que es aquel momento de la vida celular en que ésta no se está dividiendo. Tras la replicación tendremos dos juegos de cadenas de ADN, por lo que la mitosis consistirá en separar esas cadenas y llevarlas a las células hijas. Para conseguir esto se da otro proceso crucial que es la conversión de la cromatina en cromosomas.

La duración del ciclo celular en una célula típica es de 16 horas: 5 horas para G1, 7 horas para S, tres horas para G2 y 1 hora para la división. Este tiempo depende del tipo de célula que sea.

FASES

Profase

Se produce en ella la condensación del material genético (ADN, que en interfase existe en forma de cromatina), para formar unas estructuras altamente organizadas, los cromosomas. Como el material genético se ha duplicado previamente durante la fase S de la Interface, los cromosomas replicados están formados por dos cromátidas, unidas a través del centrómero por moléculas de cohesinas.

Uno de los hechos más tempranos de la profase en las células animales es la duplicación del centrosoma; los dos centrosomas hijos (cada uno con dos centriolos) migran entonces hacia extremos opuestos de la célula. Los centrosomas actúan como centros organizadores de unas estructuras fibrosas, los microtúbulos, controlando su formación, mediante la polimerización de tubulina soluble. De esta forma, el huso de una célula mitótica tiene dos polos que emanan microtúbulos.

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En la profase tardía desaparece el nucléolo y se desorganiza la envoltura nuclear.

Prometafase

La membrana nuclear se ha disuelto, y los microtúbulos (verde) invaden el espacio nuclear. Los microtúbulos pueden anclar cromosomas (azul) a través de los cinetocoros (rojo) o interactuar con microtúbulos emanados por el polo opuesto. La membrana nuclear se separa y los microtúbulosinvaden el espacio nuclear. Esto se denomina mitosis abierta. Los hongos y algunos protistas, como

las algas o las tricomonas, realizan una variación denominada mitosis cerrada, en la que el huso se forma dentro del núcleo o sus microtúbulos pueden penetrar a través de la membrana nuclear intacta.7 8

Cada cromosoma ensambla dos cinetocoros hermanos sobre el centrómero, uno en cada cromátida. Un cinetocoro es una estructura proteica compleja a la que se anclan los microtúbulos.9 Aunque la estructura y la función del cinetocoro no se conoce completamente, contiene variosmotores moleculares, entre otros componentes.10 Cuando un microtúbulo se ancla a un cinetocoro, los motores se activan, utilizando energía de la hidrólisis del ATP para "ascender" por el microtúbulo hacia el centrosoma de origen. Esta actividad motora, acoplada con la polimerización/despolimerización de los microtúbulos, proporcionan la fuerza de empuje necesaria para separar más adelante las dos cromátidas de los cromosomas.10

Cuando el huso crece hasta una longitud suficiente, los microtúbulos asociados a cinetocoros empiezan a buscar cinetocoros a los que anclarse. Otros microtúbulos no se asocian a cinetocoros, sino a otros microtúbulos originados en el centrosoma opuesto para formar el huso mitótico.11 La prometafase se considera a veces como parte de la profase.

Metafase

A medida que los microtúbulos encuentran y se anclan a los cinetocoros durante la prometafase, los centrómeros de los cromosomas se congregan en la "placa metafásica" o "plano ecuatorial", una línea imaginaria que es equidistante de los dos centrosomas que se encuentran en los 2 polos del huso.11 Este alineamiento equilibrado en la línea media del huso se debe a las fuerzas iguales y opuestas que se generan por los cinetocoros

hermanos. El nombre "metafase" proviene del griego μετα que significa "después."

Dado que una separación cromosómica correcta requiere que cada cinetocoro esté asociado a un conjunto de microtúbulos (que forman las fibras cinetocóricas), los cinetocoros que no están anclados generan una señal para evitar la progresión prematura hacia anafase antes de que todos los cromosomas estén correctamente anclados y alineados en la placa metafásica. Esta señal activa el checkpoint de mitosis.

Anafase

Cuando todos los cromosomas están correctamente anclados a los microtúbulos del huso y alineados en la placa metafásica, la célula procede a entrar en anafase (del griego ανα que significa "arriba",

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"contra", "atrás" o "re-"). Es la fase crucial de la mitosis, porque en ella se realiza la distribución de las dos copias de la información genética original.

Entonces tienen lugar dos sucesos. Primero, las proteínas que mantenían unidas ambas cromatidas hermanas (las cohesinas), son cortadas, lo que permite la separación de las cromátidas. Estas cromátidas hermanas, que ahora son cromosomas hermanos diferentes, son separados por los microtúbulos anclados a sus cinetocoros al desensamblarse, dirigiéndose hacia los centrosomas respectivos.

A continuación, los microtúbulos no asociados a cinetocoros se alargan, empujando a los centrosomas (y al conjunto de cromosomas que tienen asociados) hacia los extremos opuestos de la célula. Este movimento parece estar generado por el rápido ensamblaje de los microtúbulos.

Estos dos estados se denominan a veces anafase temprano (A) y anafase tardía (B). La anafase temprana viene definida por la separación de cromátidas hermanas, mientras que la tardía por la elongación de los microtúbulos que produce la separación de los centrosomas. Al final del anafase, la célula ha conseguido separar dos juegos idénticos de material genético en dos grupos definidos, cada uno alrededor de un centrosoma.

Telofase

La telofase (del griego τελος, que significa "finales") es la reversión de los procesos que tuvieron lugar durante la profase y prometafase. Durante la telofase, los microtúbulos no unidos a cinetocoros continúan alargándose, estirando aún más la célula. Los cromosomas hermanos se encuentran cada uno asociado a uno de los polos. La

membrana nuclear se reforma alrededor de ambos grupos cromosómicos, utilizando fragmentos de la membrana nuclear de la célula original. Ambos juegos de cromosomas, ahora formando dos nuevos núcleos, se descondensan de nuevo en cromatina. La cariocinesis ha terminado, pero la división celular aún no está completa. Sucede una secuencia inmediata al terminar.

Citocinesis

La citocinesis es un proceso independiente, que se inicia simultáneamente a la telofase. Técnicamente no es parte de la mitosis, sino un proceso aparte, necesario para completar la división celular. En las células animales, se genera un surco de escisión (cleavage furrow) que contiene un anillo contráctil de actina en el lugar donde estuvo la placa metafásica, estrangulando el citoplasma y aislando así los dos nuevos núcleos en dos células hijas.14 Tanto en células animales como en plantas, la división celular está dirigida por vesículas derivadas del aparato de Golgi, que se mueven a lo largo de los microtúbulos hasta la zona ecuatorial de la célula.15 En plantas esta estructura coalesce en una placa celular en el centro del fragmoplasto y se desarrolla generando una pared celular que separa los dos núcleos. El fragmoplasto es una estructura de microtúbulos típica de plantas superiores, mientras que algunas algas utilizan un vector de microtúbulos denominado ficoplasto durante la citocinesis.16 Al final del proceso, cada célula hija tiene una copia completa del genoma de la célula original. El final de la citocinesis marca el final de la fase M.

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ESQUEMA DEL CICLO CELULAR

El crecimiento y desarrollo de los organismos vivos depende del crecimiento y multiplicación de sus células. En los organismos unicelulares la división celular implica una verdadera reproducción ya que por este proceso se producen dos células hijas. En los organismos multicelulares sin embargo derivan de una sola célula: CIGOTO y, la repetida división de esta y sus descendientes, determina el desarrollo y crecimiento del individuo. 

En general todas las células pasan por dos períodos en el curso de sus vidas: 

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uno de INTERFASE (no división) y otro de división (en el que se producen dos células hijas).

La función esencial del núcleo es almacenar y proporcionar a la célula la información contenida en la molécula de ADN. La molécula de ADN está asociada a proteínas denominadas histonas y otras proteínas no histónicas en una estructura filamentosa denominada cromatina. 

Durante la división celular el núcleo sufre cambios muy importantes donde la cromatina se condensa para formar cuerpos compactos denominados cromosomas. A excepción de los gametos, cada célula del cuerpo o SOMÁTICA de un individuo posee un número idéntico de cromosomas (46 en el ser humano) los cuales se presentan de a pares. Un miembro del par proviene de cada padre. Cada miembro del par se denomina HOMÓLOGO, así el ser humano tiene 23 pares de homólogos. En número original de cromosomas de una célula se denomina número DIPLOIDE. La continuidad del número cromosómico de una especie es mantenida por una clase de división celular denominada MITOSIS. 

A pesar de las diferencias entre procariotas y eucariotas, existen numerosos puntos en común entre la división celular de ambos tipos de células.

Debe ocurrir la duplicación del ADN. Debe separarse el ADN "original" de su "réplica" Deben separarse las dos células "hijas" con lo que finaliza la división celular.

MEIOSIS

Meiosis es una de las formas de la reproducción celular. Este proceso se realiza en las glándulas sexuales para la producción de gametos. Es un proceso de división celular en el cual una célula diploide (2n) experimenta dos divisiones sucesivas, con la capacidad de generar cuatro células haploides (n). En los organismos con reproducción sexual tiene importancia ya que es el mecanismo por el que se producen los óvulos y espermatozoides (gametos). Este proceso se lleva a cabo en dos divisiones nucleares y citoplasmáticas, llamadas primeras y segunda división meiótica o simplemente meiosis I y meiosis II. Ambas comprenden profase, metafase, anafase y telofase.

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Visión general de la meiosis. En la interface se duplica el material genético. En meiosis

I los cromosomas homólogos se reparten en dos células hijas, se produce el fenómeno

de entrecruzamiento. En meiosis II, al igual que en una mitosis, cada cromátida migra

hacia un polo. El resultado son 4 células hijas haploides (n).

Durante la meiosis los miembros de cada par homólogo de cromosomas se emparejan durante la profase, formando bivalentes. Durante esta fase se forma una estructura proteica denominada complejo sinaptonémico, permitiendo que se produzca la recombinación entre ambos cromosomas homólogos. Posteriormente se produce una gran condensación cromosómica y los bivalentes se sitúan en la placa ecuatorial durante la primera metafase, dando lugar a la migración de n cromosomas a cada uno de los polos durante la primera anafase. Esta división reduccional es la responsable del mantenimiento del número cromosómico característico de cada especie. En la meiosis II, las cromátidas hermanas que forman cada cromosoma se separan y se distribuyen entre los núcleos de las células hijas. Entre estas dos etapas sucesivas no existe la etapa S (replicación del ADN). La maduración de las células hijas dará lugar a los gametos.

Proceso celular

Los pasos preparatorios que conducen a la meiosis son idénticos en patrón y nombre a la interfase del ciclo mitótico de la célula. La interfase se divide en tres fases:3

Fase G1: caracterizada por el aumento de tamaño de la célula debido a la fabricación acelerada de orgánulos, proteínas y otras materias celulares.

Fase S : se replica el material genético, es decir, el ADN se replica dando origen a dos cadenas nuevas, unidas por el centrómero. Los cromosomas, que hasta el momento tenían una sola cromátida, ahora tienen dos. Se replica el 98% del ADN, el 2% restante queda sin replicar.

Fase G2: la célula continúa aumentando su biomasa.

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MEIOSIS I

En meiosis 1, los cromosomas en una célula diploide se dividen nuevamente. Este es el paso de la meiosis que genera diversidad genética.

Meiosis. Se divide en dos etapas. Meiosis I o fase reductiva: su principal característica

es que el material genético de las céulas hijas es la mitad (n) del de las células

progenitoras (2n). Meiosis II o fase duplicativa: las células resultantes de esta etapa

tiene el mismo contenido genético que sus células progenitoras (n).

Profase I

La Profase I de la primera división meiótica es la etapa más compleja del proceso y a su vez se divide en 5 subetapas, que son:

Leptoteno

La primera etapa de Profase I es la etapa delleptoteno, durante la cual los cromosomas individuales comienzan a condensar en filamentos largos dentro del núcleo. Cada cromosoma tiene un elemento axial, un armazón proteico que lo recorre a lo largo, y por el cual se ancla a la envuelta nuclear. A lo largo de los cromosomas van apareciendo unos pequeños engrosamientos

denominados cromómeros. La masa cromática es 4c y es diploide 2n.

Zigoteno

Los cromosomas homólogos comienzan a acercarse hasta quedar recombinados en toda su longitud. Esto se conoce como sinapsis (unión) y el complejo resultante se conoce

como bivalente o tétrada (nombre que prefieren los citogenetistas), donde los cromosomas homólogos (paterno y materno) se aparean, asociándose así cromátidas homólogas. Producto de la sinapsis, se forma el complejo sinaptonémico (estructura observable solo con el microscopio electrónico).

La disposición de los cromómeros a lo largo del cromosoma parece estar determinado genéticamente. Tal es así que incluso se utiliza la disposición

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de estos cromómeros para poder distinguir cada cromosoma durante la profase I meiótica.

Además el eje proteico central pasa a formar los elementos laterales del complejo sinaptonémico, una estructura proteica con forma de escalera formada por dos elementos laterales y uno central que se van cerrando a modo de cremallera y que garantiza el perfecto apareamiento entre homólogos. En el apareamiento entre homólogos también está implicada la secuencia de genes de cada cromosoma, lo cual evita el apareamiento entre cromosomas no homólogos.

Durante el zigoteno concluye la replicación del ADN (2% restante) que recibe el nombre de zig-ADN.

Paquiteno

Una vez que los cromosomas homólogos están perfectamente apareados formando estructuras que se denominan bivalentes se produce el fenómeno de entrecruzamiento cromosómico (crossing-over) en el cual las cromátidas homólogas no hermanas intercambian material genético. La recombinación genética resultante hace aumentar en gran medida la variación genética entre la descendencia de progenitores que se reproducen por vía sexual.

La recombinación genética está mediada por la aparición entre los dos homólogos de una estructura proteica de 90 nm de diámetro llamada nódulo de recombinación. En él se encuentran las enzimas que medían en el proceso de recombinación.

Durante esta fase se produce una pequeña síntesis de ADN, que probablemente está relacionada con fenómenos de reparación de ADN ligados al proceso de recombinación.

Diploteno

Los cromosomas continúan condensándose hasta que se pueden comenzar a observar las dos cromátidas de cada cromosoma. Además en este momento se pueden observar los lugares del cromosoma donde se ha producido la recombinación. Estas estructuras en forma de X reciben el nombre quiasmas. Cada quiasma se origina en un sitio de entrecruzamiento, lugar en el que anteriormente se rompieron dos cromatidas homólogas que intercambiaron material genético y se reunieron.

En este punto la meiosis puede sufrir una pausa, como ocurre en el caso de la formación de los óvulos humanos. Así, la línea germinal de los óvulos humanos sufre esta pausa hacia el séptimo mes del desarrollo embrionario y su proceso de meiosis no continuará hasta alcanzar la madurez sexual. A este estado de latencia se le denominadictioteno.

Diacinesis

Esta etapa apenas se distingue del diplonema. Podemos observar los cromosomas algo más condensados y los quiasmas. El final de la diacinesis y por tanto de la profase I meiótica viene marcado por la rotura de la membrana nuclear. Durante toda la profase I

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continuó la síntesis de ARN en el núcleo. Al final de la diacinesis cesa la síntesis de ARN y desaparece el nucléolo.

Anotaciones de la Profase I

La membrana nuclear desaparece. Un cinetocoro se forma por cada cromosoma, no uno por cada cromátida, y los cromosomas adosados a fibras del huso comienzan a moverse. Algunas veces las tétradas son visibles al microscopio. Las cromátidas hermanas continúan estrechamente alineadas en toda su longitud, pero los cromosomas homólogos ya no lo están y sus centrómeros y cinetocoros se encuentran separados.

Metafase I

El huso cromático aparece totalmente desarrollado, los cromosomas se sitúan en el plano ecuatorial y unen sus centromeros a los filamentos del huso.

Anafase I

Los quiasmas se separan de forma uniforme. Los microtúbulos del huso se acortan en la región del cinetocoro, con lo que se consigue remolcar los cromosomas homólogos a lados opuestos de la célula, junto con la ayuda de proteínas motoras. Ya que cada cromosoma homólogo tiene solo un cinetocoro, se forma un juego haploide (n) en cada lado. En la repartición de cromosomas homólogos, para cada par, el cromosoma materno se dirige a un polo y el paterno al contrario. Por tanto el número de cromosomas maternos y paternos que haya a cada polo varía al azar en cada meiosis. Por ejemplo, para el caso de una especie 2n = 4 puede ocurrir que un polo tenga dos cromosomas maternos y el otro los dos paternos; o bien que cada polo tenga uno materno y otro paterno.

Telofase I

Cada célula hija ahora tiene la mitad del número de cromosomas pero cada cromosoma consiste en un par de cromátidas. Los microtubulos que componen la red del huso mitótico desaparece, y una membrana nuclear nueva rodea cada sistema haploide. Los cromosomas se desenrollan nuevamente dentro de la carioteca (membrana nuclear). Ocurre la citocinesis (proceso paralelo en el que se separa la membrana celular en las células animales o la formación de esta en las células vegetales, finalizando con la creación de dos células hijas). Después suele ocurrir la intercinesis, parecido a una segunda interface, pero no es una interface verdadera, ya que no ocurre ninguna réplica del ADN. No es un proceso universal, ya que si no ocurren las células pasan directamente a la metafase II.

Meiosis II

La meiosis II es similar a la mitosis. Las cromatidas de cada cromosoma ya no son idénticas en razón de la recombinación. La meiosis II separa las cromatidas produciendo dos células hijas, cada una con 23 cromosomas (haploide), y cada cromosoma tiene solamente una cromatida.

Profase II

Profase Temprana

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Comienzan a desaparecer la envoltura nuclear y el nucleolo. Se hacen evidentes largos cuerpos filamentosos de cromatina, y comienzan a condensarse como cromosomas visibles.

Profase Tardía II

Los cromosomas continúan acortándose y engrosándose. Se forma el huso entre los centríolos, que se han desplazado a los polos de la célula.

Metafase II

Las fibras del huso se unen a los cinetocóros de los cromosomas. Éstos últimos se alinean a lo largo del plano ecuatorial de la célula. La primera y segunda metafase pueden distinguirse con facilidad, en la metafase I las cromatides se disponen en haces de cuatro (tétrada) y en la metafase II lo hacen en grupos de dos (como en la metafase mitótica). Esto no es siempre tan evidente en las células vivas.

Anafase II

Las cromátidas se separan en sus centrómeros, y un juego de cromosomas se desplaza hacia cada polo. Durante la Anafase II las cromatidas, unidas a fibras del huso en sus cinetocóros, se separan y se desplazan a polos opuestos, como lo hacen en la anafase mitótica. Como en la mitosis, cada cromátida se denomina ahora cromosoma.

Telofase II

En la telofase II hay un miembro de cada par homólogo en cada polo. Cada uno es un cromosoma no duplicado. Se reensamblan las envolturas nucleares, desaparece el huso acromático, los cromosomas se alargan en forma gradual para formar hilos de cromatina, y ocurre la citocinesis. Los acontecimientos de la profase se invierten al formarse de nuevo los nucleolos, y la división celular se completa cuando la citocinesis ha producidos dos células hijas. Las dos divisiones sucesivas producen cuatro núcleos haploide, cada uno con un cromosoma de cada tipo. Cada célula resultante haploide tiene una combinación de genes distinta. Esta variación genética tiene dos fuentes: 1.- Durante la meiosis, los cromosomas maternos y paternos se barajan, de modo que cada uno de cada par se distribuye al azar en los polos del anafase I. 2.- Se intercambian segmentos de ADN.

223 = 8 388 608 combinaciones, sin tener en cuenta las múltiples combinaciones posibilitadas por la recombinación en el crossing-over

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CAPITULO IV.

PRIMERA ETAPA DE LA EMBRIOGENESIS

Embriogénesis es el proceso que se inicia tras la fertilización de los gametos para dar lugar al embrión, en las primeras fases de desarrollo los seres vivos pluricelulares. En el ser humano este proceso dura unas ocho semanas, momento a partir del cual el producto

de la concepción acaba su primera etapa de desarrollo y pasa a denominarse feto.

Primer mes

Semana 1

El proceso de embriogénesis comienza cuando se produce la fecundación: el espermatozoide (gameto masculino) atraviesa la membrana celular del ovocito secundario o gameto femenino, se fusionan susnúcleos y dan lugar al cigoto, la primera célula, con la dotación genética completa, a partir de la cual se desarrollará el embrión.

SEGMENTACIÓN

División mitótica del cigoto que origina blastómeros estos se van haciendo más pequeños con cada división, primero 2 células luego 4, después 8 y así sucesivamente...cuando cambian de forma y se alinean entre sí de manera estrecha se llama compactación. Cuando hay de 12 a 15 blastómeros se llama Mórula y tiene una capa externa y otra interna.

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BLASTOGÉNESIS

Después que la mórula penetra en el útero aparece un espacio lleno de líquido que se llama cavidad del blastocisto y va eliminando la zona pelúcida, forma el trofoblasto (parte embrionaria de la placenta) y el Embrioblasto.El embrioblasto se va a la cavidad y el trofoblasto es la pared., el blastocisto se fija en el epitelio endometrial.Trofoblasto conforme me implanta forma el citotrofoblasto (interna) y el sincitiotrofoblasto (externa). Y el blastocisto se implanta superficialmente en el endometrio.

Semana 2

A partir de la segunda semana el blastocisto se encuentra enterrado en el endometrio uterino. El trofoblasto próximo a él forma unas vacuolas (espacios entre células) que van confluyendo hasta formar lagunas, por lo que a este período se le conoce con el nombre de fase lacunar. Por su parte, el hipoblasto se va transformando en una membrana denominada membrana de Heuser, primer vestigio del saco vitelino.

Por la otra cara del citotrofoblasto se produce una proliferación celular que dará lugar a las vellosidades coriónicas.

El mesodermo extraembrionario se divide en dos láminas, una externa (mesodermo somático) y otra interna (mesodermo esplácnico), que dejan en medio un espacio virtual llamado cavidad coriónica. A partir del mesodermo también se forma la lámina coriónica, parte de la cual atraviesa la cavidad coriónica, formando el pedículo de fijación que posteriormente se convertirá en el cordón umbilical.

Hacia el día 14 el disco embrionario ha desarrollado el epiblasto (o suelo de la cavidad amniótica), elhipoblasto (o techo del saco vitelino) y la lámina precordal, situada en la porción cefálica del embrión.

Semana 3.

Esta semana se caracteriza por:Diferenciación de las 3 capas germinales (Gástrula), La aparición de la estría primitiva y  Desarrollo del Notocordio

GASTRULACIÓN

El disco bilaminar se vuelve trilaminar, inicia la morfogénesis (formación del cuerpo). Surge la estría primitiva (indica el inicio de la gastrulación) en la superficie del Epiblasto.

Astrulación (3° semana)Se inicia con la formación de la Línea Primitiva (día 15) en el Epiblasto,   la cual en su extremo anterior o craneal presenta el nódulo o fosita primitiva, que es la entrada hacia un conducto, llamado conducto neuroentérico, que se proyecta hacia anterior, uniendo ambas cavidades (cavidad del saco vitelino y cavidad amniótica) .La Gastrulación es el proceso en el que las células del epiblasto, próximas a la línea primitiva, comienzan a proliferar y a penetrar por ella. Algunas células:

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- Se desplazan al hipoblasto, dando lugar al Endodermo Embrionario- Otras se ubican entre el epiblasto e hipoblasto (en un lugar virtual), dando origen  al

Mesoderma- Otras permanecen dorsalmente en la capa del epiblasto, conformando el Ectodermo

( que origina el Sist. Nervioso)

Las células (que no se invaginan) que forman el Ectodermo, están organizadas en 3 zonas: Epidermoblasto, Cresta Neural, Neuroectoblasto· El Epidermoblasto originará: Raíces de Nervios Mixtos V, VII, IX y X· La Cresta Neural originará: los Ganglios Espinales, Simpáticos, Parasimpáticos;

Raíces  nervios mixtos V, VII, IX y X; Aracnoides y Piamadre; Microglia; Células de Schawnn o Neurolemocitos.

· Neuroectoblasto originará: S.N.C.=> Médula Espinal más Encéfalo; Astroglia y Oligodendroglia

FORMACIÓN DE LA CAPA GERMINATIVA

Así, en la blástula una parte de los blastómeros comienza a invaginarse, formándose el blastoporo. El lugar donde se produce esto, está regulado genéticamente. La invaginación progresa, e invade todo el territorio del blastocele que se va viendo reducido proporcionalmente al aumento del arquénteron o nueva cavidad que se va formando, que tiene la particularidad de estar en contacto con el exterior a través del blastoporo.

En esta etapa, el embrión se denomina gástrula y dará origen a las capas del embrión descritas anteriormente. A través del proceso de gastrulación se han formado dos capas de blastómeros, una en contacto con el exterior o ectodermo y otra en contacto con el arquénteron o endodermo y entre las dos el blastocele con el líquido blastocélico.

Ectodermo: Forma la epidermis, el sistema nervioso central y periférico, la retina y otras estructuras.

Endodermo: Forma los recubrimientos epiteliales de los conductos respiratorios y del aparato digestivo, incluyendo glándulas que desembocan hacia el mismo. También el hígado y páncreas.

Mesodermo: Capas musculares lisas, tejido conjuntivo, vasos que riegan tejidos y órganos, células sanguíneas, parte del aparato cardiovascular, médula ósea y esqueleto, músculos estriados y los órganos reproductores y excretores.

ESTRÍA PRIMITIVA

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Primer signo de la gastrulación, situada en el extremo caudal del embrión. Sale con la migración de células del Epiblasto hacia el plano medio del disco embrionario y se alarga formando el nodo primitivo. En la estría se hace un surco primitivo es una pequeña depresión que se llama fóvea primitiva.La estría es el eje cráneo caudal, tiene la superficie dorsal y ventral y los lados derecho e izquierdo. Tambien sale la mesenquima (tejidos de apoyo) y hay mesodermo intraembrionario, Endodermo intraembrionario y ectodermo intraembrionario.

NOTOCORDA Y LA LAMINA PRECORDAL

La notocorda –estructura que es la base que da el nombre chordata al phylum al cual pertenecen todos los vertebrados- es un cordón celular que corre a lo largo del eje longitudinal del embrión inmediatamente ventral al sistema nervioso central. Aunque desde los puntos de vista filogenético y ontogenético la notocorda sirve como soporte longitudinal primario del cuerpo, también desempeña un papel crucial como centro primario de una serie de procesos (inducciones) que transforman células embrionarias no especializadas en tejidos y órganos definitivos. En especial, las señales inductivas procedentes de la notocorda 1) estimulan la conversión del ectodermo superficial suprayacente en tejido neural, 2) especifican la identidad de ciertas células (placa del suelo), dentro del sistema nervioso inicial, 3) transforman ciertas células mesodérmicas de los somitas en cuerpos vertebrales y 4) favorecen las primeras fases del desarrollo del páncreas dorsal.

La notocorda surge de la proyección de una población de células epliblasticas a través del nódulo primitivo formando un agregado celular cilíndrico denominado proceso notocordal. En los mamíferos, poco después de la proyección, las células del proceso notocordal se extienden y se fusionan con el endodermo embrionario de lo cual resulta la formación de un canal neurentérico transitorio que conecta la cavidad amniótica con el saco vitelino. Posteriormente, las células de la notocorda se separan del techo endotérmico del saco vitelino y forman la notocorda definitiva, un cordón sólido de células localizando en la estría media entre el ectodermo y el endodermo embrionario.

Hacia el extremo craneal de la notocorda se encuentra una pequeña región en la cual el ectodermo y el endodermo embrionario se adosan sin que haya mesodermo entre ellos. Esta estructura, que se denomina membrana orofaríngea marca el lugar de la futura cavidad oral. Entre la punta craneal del proceso notocordal y la membrana orofaríngea hay una pequeña aglomeración de células mesodérmicas en estrecha aposición con el endodermo, que se llama la lámina procordal  Esta lámina procordal emite señales moleculares que son fundamentales para estimular la formación del cerebro anterior.

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PROCESO NOTOCORDAL

Cuando el proceso notocordal se ha formado por completo, lo que sucede alrededor del día 20, ocurren los siguientes cambios estructurales:

El suelo ventral del tubo se fusiona con el endodermo subyacente. El tubo se abre ventralmente comenzando por la región de la fosita

primitiva.

Todos estos cambios convierten al proceso notocordal en una barra medioventral aplanada de mesodermo denominada placa notocordal. Dicha placa cambiará de forma poco a poco y acabará convirtiéndose en dos o tres días en un cilindro sólido denominado notocorda. En este proceso, algunas células endodérmicas pueden quedar incorporadas a la notocorda. La función que desempeña la notocorda no está claramente definida pero se conoce que desempeña un papel importante en la inducción de los cuerpos vertebrales.De modo transitorio, la cavidad del saco vitelino comunicará con la cavidad amniótica a través de una apertura en la fosita primitiva denominada conducto neuroentérico.            Durante esta tercera semana, aparecen dos depresiones en el ectodermo: una en el extremo craneal denominada membrana bucofaríngea y otra en el extremo caudal denominada membrana cloacal. Ambas membranas de origen ectodérmico comunicarán con el endodermo subyacente excluyendo al mesodermo intraembrionario y formando por tanto una membrana bilaminar. Ambas membranas se convertirán además en los extremos ciegos del tubo digestivo.

Semana 4

A partir de la cuarta semana, el embrión empieza a desarrollar los vestigios de los futuros órganos y aparatos, y en esta etapa resulta muy sensible a cualquier noxa capaz de alterar ese desarrollo. El cambio más importante que se produce en esta última fase del primer mes de embarazo es el plegamiento del disco embrionario: la notocorda es el diámetro axial de un disco que comienza a cerrarse sobre sí mismo, dando lugar a una estructura tridimensional seudocilíndrica que empieza a adoptar la forma de un organismovertebrado. En su interior se forman las cavidades y membranas que darán lugar a órganos huecos como lospulmones. La parte media de los bordes queda atravesada por el cordón umbilical, que fija el embrión al saco vitelino.Comienza entonces una fase de crecimiento frenético que dura otro mes más, durante la que se van esbozando todos los órganos, sistemas y aparatos del futuro organismo adulto.

SEGUNDO MES

A este mes se le conoce propiamente como periodo embrionario, y se caracteriza por la formación de tejidos y órganos a partir de las hojas embrionarias -organogénesis-. Al estudio de este periodo se lo conoce comoembriología especial.

Del ectodermo se derivan los órganos y estructuras más externos, como la piel y sus anejos (pelos, uñas); la parte más exterior de los sistemas digestivo y respiratorio (boca y epitelio de la cavidad nasal); las células de la cresta neural (melanocitos, sistema nervioso periférico, dientes, cartílago); y el sistema nervioso central (cerebro, médula espinal, epitelio acústico, pituitaria, retina y nervios motores).

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El mesodermo se divide en varios subtipos, encargados de formar diferentes estructuras:

Mesodermo cordado. Este tejido dará lugar a la notocorda, órgano transitorio cuya función más importante es la inducción de la formación del tubo neural y el establecimiento del eje antero-posterior

Embrión de 9 semanas de desarrollo. A partir de este momento la estructura general está completa y pasa a denominarse feto.

Mesodermo dorsal somítico. Las células de este tejido formarán las somitas, bloques de células mesodermicas situadas a ambos lados del tubo neural que se desarrollarán para dar lugar a otros tejidos como el cartílago, el músculo, el esqueleto y la dermis.

Mesodermo intermedio. Formará el aparato excretor y las gónadas.

Mesodermo latero-ventral. Dará lugar al aparato circulatorio y va a tapizar todas las cavidades del organismo y todas las membranas extraembrionarias importantes para el transporte denutrientes.

Mesodermo precordal. Dará lugar al tejido mesenquimal de la cabeza, que formará muchos de los tejidos conectivos y la musculatura de la cara.

El endodermo dará lugar al epitelio de revestimiento de los tractos respiratorio y gastrointestinal. Es el origen de la vejiga urinaria y de las glándulas tiroides, paratiroides, hígado y páncreas.

20ª semana

El feto alcanza ya los 25 cm. de longitud. Ocasionalmente, la madre puede notar sus movimientos en el interior del útero. Ya se puede diferenciar si es varón o hembra mediante la observación de los órganos sexuales. Si se aplica un estetoscopio en el vientre de la madre puede escucharse el latido del corazón del feto.

28ª semana

El feto ya alcanza los 35 a 38 cm. de longitud. Ya posee pestañas, pelo capilar, y su cuerpo está recubierto por una fina pelusilla o lanugo; también lo recubre una especie de grasa llamada vernix que le protege del líquido amniótico. Es capaz de abrir y cerrar los ojos. Ya posee dientes de leche alojados en los huesos de las mandíbulas. Los dedos de manos y pies están perfectamente formados. Todos los órganos del feto están suficientemente desarrollados como para poder sobrevivir en el exterior si hubiera un parto prematuro, siempre que recibiera cuidados intensivos en una incubadora.

40ª semana

El embarazo a llegado a su término y el feto está listo para el nacimiento. Los signos de madurez que lo determinan son:- El peso medio del feto es de unos 3.5 kg en niños y 3.2 kg. en niñas; el mínimo es de 2.5 kg. La longitud es de unos 49 a 51 cm.; el mínimo es de 48 cm.

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- Ha desaparecido el lanugo o vellosidad corporal y las uñas sobrepasan las yemas de los dedos.- Existe un núcleo de osificación a nivel de la articulación, en el extremo inferior del fémur, que puede ser observado mediante una radiografía.- En los niños los testículos ya han descendido hasta el escroto

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