Diversidad celular y los niveles de organización

trabajo

1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MNISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
UNIDAD EDUCATIVA P. “MARIA E SARRATUD”
CAUCAGUA ESTADO MIRANDA
3º AÑO SECCIÓN “U”
DIVERSIDAD CELULAR














Profesora : Integrantes:
Arcelia Velázquez Johanyelis Hernandez
Barbara Estrada
Yerika Silva
Rosbelys Brito





Marzo de 2015

2. INTRODUCCION
Todos los seres vivos están formados por células (a excepción de los virus, lo que
ha llevado a algunos autores a no considerarlos 'vivos'). Las células más
pequeñas son, claro está, las procariotas. Una bacteria como Escherichia
coli (habitante de los intestinos de mamíferos) mide típicamente del orden de unas
pocas micras, aunque también tenemos, en el otro extremo, a la bacteria
quimiolitótrofa Thiomargarita namibiensis (habitante del fondo marino), que puede
apreciarse a simple vista con sus 750 micras (0.75 mm).
Este tamaño es bastante mayor que el de los eucariotas más pequeños, como el
alga unicelular Chlorella nana, que no supera las 10 micras. Sin embargo, los
récords de mayor tamaño sin duda son eucariotas (los huevos de gallina, por
ejemplo, cuyo gran volumen se debe a las sustancias de reserva). Algunas
neuronas humanas pueden medir más de un metro de longitud, desde la espina
dorsal hasta los dedos. Y neuronas más largas se pueden encontrar en animales
tales como los elefantes o las ballenas.
Estas diferencias en tamaño y forma no son gratuitas: tienen que ver con las
condiciones en las que viven esas células. A un organismo unicelular de vida libre
le conviene tener un pequeño tamaño, porque de esta forma maximiza su
superficie en relación a su volumen, y de esta forma puede intercambiar nutrientes
muy eficientemente por difusión. Por su parte, ser grande permite
compartimentalizar funciones (los orgánulos de los eucariotas), lo que permitirá
aumentar el rendimiento de las reacciones químicas del metabolismo.
La diversidad de células conocidas es enorme, solo en el ser humano se pueden
contar más de 200 tipos celulares diferentes; cuyas diferencias tienen que ver con
la ontogenia, morfología y, en última instancia, con su función.
Sin embargo, a nivel fundamental, todas las celulas utilizan las mismas clases de
biomoléculas y hacen prácticamente lo mismo: obtener energía (metabolismo) y
realizar una copia de sí mismas (reproducción).

3. DIVERSIDAD CELULAR Y LOS NIVELES DE ORGANIZACIÓN
Niveles de organización de la materia viva
Los seres vivos, al igual que cualquier otra estructura de nuestro universo, están
formados por materia. En esta encontramos que ella puede mostrar diversos
grados de complejidad estructural, que se conocen, en general, como niveles de
organización.
Actualmente, se consideren siete niveles de organización de los seres vivos:
subatómico, atómicos, molecular, celular, pluricelular, de población y ecosistema.
Diversificación de las células derivados del funcionamiento
Las células se diversifica y se agrupa en distintos niveles de organización entre las
funciones de los seres vivos derivadas del funcionamiento celular tenemos:
Nutrición
Es la capacidad de un ser vivo de captar materia exterior y utilizarla para su propio
provecho como crecer, desarrollarse, mantener su estructura o realizar otras
funciones vitales.
Estimulación
Es la capacidad de los seres vivos para recibir estímulos y responder a ellos. Sin
esta capacidad serían imposibles la nutrición y la adaptación de las variaciones del
ambiente.
Reproducción
Consiste en la aparición, a partir de uno (la reproducción asexual) o de dos
individuos (reproducción sexual), los nuevos seres con características similares a
sus progenitores.
Nivel subatómico: Integrado por las partículas subatómicas que forman los
elementos químicos (protones, neutrones, electrones).
Nivel atómico: Son los átomos que forman los seres vivos y que denominamos
bioelementos. Del total de elementos químicos del sistema periódico,
aproximadamente un 70% de los mismos los podemos encontrar en la materia
orgánica. Estos bioelementos los podemos agrupar en tres categorías:
Ø Bioelementos primarios: función estructura
Ø Bioelementos secundarios: función estructural y catalítica.

4. Ø Oligoelementos o elementos vestigiales: función catalítica.

Nivel molecular: En él se incluyen las moléculas, formadas por la agrupación de
átomos (bioelementos). A las moléculas orgánicas se les denomina Biomoléculas
o Principios inmediatos. Estos Principios Inmediatos los podemos agrupar en dos
categorías, inorgánicos (agua, sales minerales, iones, gases) y orgánicos
(glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos).
En este nivel también debemos agrupar las macromoléculas y los virus. Las
primeras resultan de la unión de monómeros (aminoácidos, nucleótidos, etc...) y
los segundos son la unión de proteínas con ácidos nucleicos.

Nivel celular: Donde nos encontramos a la célula (primer nivel con vida). Dos
tipos de organizaciones celulares, Eucariota (células animales y vegetales) y
Procariota (la bacteria). Los organismos unicelulares (Ej. Protozoos) viven con
perfecta autonomía en el medio, pero en ocasiones nos podemos encontrar
agrupaciones de células, las colonias, que no podemos considerar como seres
pluricelulares porque a pesar de estar formados por miles de células cada una vive
como un ser independiente.
Nivel pluricelular: Constituido por aquellos seres formados por más de una
célula. Surge de la diferenciación y especialización celular. En él encontramos
distintos niveles de complejidad: tejidos, órganos, sistemas y aparatos.
Nivel de población: Los individuos de la misma especie (aquellos que son
capaces de reproducirse entre sí y tener descendencia fértil) se agrupan en
poblaciones (individuos de la misma especie que coinciden en el tiempo y en el
espacio).
Nivel de población: Los individuos de la misma especie (aquellos que son
capaces de reproducirse entre sí y tener descendencia fértil) se agrupan en
poblaciones (individuos de la misma especie que coinciden en el tiempo y en el
espacio).

5. TRABAJOS DE MENDEL SOBRE LA HERENCIA
La genética maneja hoy conceptos relativos a la herencia que se deben al aporte
de las investigaciones realizadas por Gregor Mendel. Sin embargo, en el
desarrollo de los principios básicos de la ley de la herencia han contribuido otros
muchos científicos que generalizaron y ampliaron los planteamientos mendelianos
a un gran número de organismos vivos.
Este biólogo nace en 1822 en el pueblo de Heinzendorf, una localidad a austríaca
que luego formó parte de la ex Checoslovaquia. Sus padres, agricultores, lo
acercaron desde pequeño al trabajo con siembras y cultivos.
En 1843, a la edad de 21 años, ingresa al monasterio agustino de Santo Tomás de
Brunn en Austria. En dicho monasterio existía un estatuto particular según lo cual
los monjes debían enseñar ciencias en los establecimientos de enseñanza
superior de la ciudad. Por este motivo, la mayor parte de los monjes realizaban
experimentos científicos.
Como parte de su formación en ciencias, Mendel fue enviado a estudiar a la
universidad de Viena, donde tuvo eminentes profesores, entre los cuales se
destaca el físico Doppler. Sus estudios en matemática y ciencias naturales se
extendieron dos años, entre 1851 y 1853.
A su regreso al monasterio, en 1854, inicia una serie de trabajos en plantas.
Quería llegar a conocer los principios que regían la transmisión de características
de este los progenitores a sus descendientes. Estudió una gran variedad de
plantas ornamentales y de árboles frutales en el monasterio; pero sus trabajos
más importantes para la genética actual los guiso con la planta de arveja común
(Pisum Sativum).
La decisión de Mendel de trabajar con guisantes comunes de jardín resultó
excelente. La planta es resistente y crece rápidamente. Como en muchas
leguminosas, los pétalos de la flor encierran los órganos sexuales completamente.
Estos son los estambres, que producen polen (portadores de los gametos
masculinos) y el pistilo, que produce el gameto femenino u óvulo. Aunque
ocasionalmente los insectos pueden penetrar en los órganos sexuales, la norma
es la autofecundación. Mendel pudo abrir los botones florales y retirar los

6. estambres antes de que maduraran. Fecundando luego el pistilo con polen de otra
planta, Mendel pudo efectuar fertilización cruzada entre las dos plantas.
El haber escogido guisantes de jardín como objeto de estudio resultó también
afortunado, dada la existencia de muchas variedades diferenciadas las unas de
las otras de manera contundente. Algunas producían (después del secamiento)
semillas arrugadas; otras semillas lisas y redondas; semillas con cotiledones
verdes; otras semillas con cotiledones amarillos; algunas producían vainas verdes;
otras vainas amarillas; algunas flores blancas; otras flores rojizas. Mendel decidió
estudiar estas características apareadas (y otras tres más) por cuanto eran
fácilmente identificables y por cuánto los apareamientos resultaron fértiles,
generación tras generación. Es decir, que mientras se mantuviera la polinización
normal, estas variedades continuaban produciendo descendientes idénticos a sus
progenitores, en lo concerniente a las características objeto de estudio.
Realizó sus estudios en un jardín de 7 m de ancho y 35 m de largo. Cultivó
alrededor de 27.000 plantas de 34 variedades distintas, examinó 12.000
descendientes Obtenidos de cuyos cruzamientos dirigidos y conservó unas
300.000 semillas.
En1865 Mendel término su trabajo y se dispuso acrecentar los resultados de sus
investigaciones en la Sociedad de historia natural de Brunn, entre los días 8 de
febrero y 8 de marzo. Sin embargo, sus conclusiones despertaron la curiosidad
entre la escasa concurrencia formada principalmente por astrónomos, botánicos y
matemáticos.
Dos años más tarde Mendel debía asumir obligaciones que involucraban un cargo
superior dentro de la Iglesia, por lo que debió abandonar sus investigaciones. En
los Cruzamientos realizados por Mendel se aplica toda una simbología que
permite entender la transmisión de características desde los progenitores a los
descendientes y se sienta las bases para la definición de conceptos clave en la
genética clásica.
Aunque los resultados obtenidos por este gran biólogo no despertaron el interés
de los científicos de su época; sólo treinta años más tarde, en 1900 otros biólogos

7. de distintos países, redescubrieron en forma independiente los principios
mendelianos de la herencia biológica.


APLICACIÓN DE LAS LEYES DE MENDEL
Su aplicación es valorable en los casos de cruces de animales y plantas. Esto ha
contribuido al mejoramiento desde el punto de vista de rendimiento y resistencia a
las enfermedades de muchas plantas y animales.
De esta observación concluimos que al observar un suceso que presenta dos
resultados posibles y si al azar interviene en cada prueba, cuanto mayor sea el
número de pruebas realizadas más se acercaran los resultados a las proporciones
ideales de 50%-50%.
En genética, el azar interviene en la segregación independiente de los gametos y
en el cruce de progenitores homocigotos para carácter dominante y heterocigotos
para carácter dominante y recesivo.
Concepto de individuo puro e individuo híbrido.
 Individuos puros: Son aquellos que presentan pares de genes iguales entre
si; esos pares de genes pueden ser dominantes o recesivos.
 Individuos híbridos: Son aquellos de los cruzamientos de padres puros pero
en caracteres diferentes u opuestos.
 Monohíbridos: Resultado del cruzamiento entre padres que difieren en un
solo carácter.
 Dehibrido: Descendiente de padres con dos pares de caracteres diferentes.

Cruces monohíbridos con dominancia completa
En los cruces monohíbridos, los genes que determinan un carácter dominante
enmascaran completamente el carácter recesivo.
Genotipo: BB x bb
F1: bb
Cruces monohíbridos con dominancia incompleta

8. En estos casos hay ausencia de dominancia y existe la coincidencia de
proporciones genotípicas y fenotípicas que se aprecian en la primera ley de
Mendel.
Cruces dihíbridos con dominancia completa.
Este tipo de cruce da como resultado en la F1 individuos heterocigotos que
presentan los caracteres fenotípicos de los rasgos dominantes, aunque su
genotipo lleva el gen r.


TEORÍA CROMOSÓMICA DE LA HERENCIA
Los estudios de Mendel quedaron prácticamente ignorados por muchos años,
mientras tanto las técnicas e instrumentos de laboratorio estaban mejorando y
otros científicos pudieron empezar a describir la reproducción celular como el
alemán WaltherFlemming (1843-1905), que en 1882 individuó los cromosomas
durante la meiosis, pero él no conocía los trabajos de Mendel (el
término cromosoma que significa cuerpo coloreado, fue acuñado por el alemán
Heinrich Waldeyer en 1888) y, solo en 1900, los trabajos independientes de tres
biólogos, el alemán Correns, el holandés De Vries y el austriaco Von
Tschermak llevaron al reconocimiento del aporte fundamental de Mendelal
desarrollo de la genética.
Sucesivamente el estadunidense Walter S.Sutton (1877-1916), retomando los
experimentos mendelianos y con la posibilidad de analizar los resultados también
a nivel celular, elaboró la Teoría cromosómica de la herencia donde los genes son
las unidades físicas localizadas en los cromosomas: un alelo de cada par de
genes se halla localizado en cada miembro del par de cromosomas y estos genes
se comportan, en la meiosis y en la fecundación como los factores hipotéticos
de Mendel, trasmitiéndose y no cambiando de una generación a otra.
Las primeras evidencias en apoyo a la Teoría cromosómica de la herencia son
ligadas al estudio de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster, estudio que
llevó a cabo el estadunidense Thomas Hunt Morgan (1866-1945) alrededor de
1910 en la Universidad de Columbia (EUA). Esta mosca presenta optimas

9. características para el estudio: es un insecto pequeño que se puede criar en
laboratorio, los dos sexos se diferencian fácilmente, tiene un ciclo de reproducción
corto (2 semanas), es muy prolífica y en la actualidad, sigue siendo objeto de
estudio por las similitudes de su genoma con el de los mamíferos (se conoce el
mapa completo de su genoma).
La mayoría de estas moscas tienen los ojos rojos, pero existen también algunas
con ojos blancos; Morgan experimentó cruzando un macho de ojos blancos con
una hembra de ojos rojos y la siguiente generación consistió enteramente en
moscas de ojos rojos (el gen para los ojos blancos es recesivo). El segundo cruce
se hizo entre individuos F₁ y la generación F₂ resultó con la proporción mendeliana
de ¾ de moscas de ojos rojos y ¼ de moscas de ojos blancos, solo que todos los
individuos de ojos blancos eran machos y esto se denominó “carácter ligado al
sexo”. En el tercer cruce entre un macho “F₂ ojos blancos” y una hembra “F₁ ojos
rojos”, se regresaba a la proporción mendeliana, obteniendo también hembras
“ojos blancos”.
Ya en 1908 se habían descrito por primera vez, los cromosomas
de Drosophila que son tres pares iguales en ambos sexos (autosomas) y uno
diferente (cromosomas sexual o gonosoma): en las hembras los cromosomas
sexuales son un par de cromosomas rectos ( por definición, los cromosomas X);
los machos presentan un solo cromosoma X, el otro miembro del par tiene forma
de gancho (por definición el cromosoma Y). Con estas observaciones y con los
conocimientos sobre la meiosis, Morgan concluyó que los machos
de Drosophila producían dos clases diferentes de espermatozoides, la mitad con
un cromosoma X y un cromosoma de cada uno de los pares de autosomas, y la
otra con un cromosoma Yy un cromosoma de cada uno de los pares de
autosomas, mientras que las hembras producían un solo tipo de óvulo donde se
encontraba el cromosoma X y un cromosoma de cada uno de los pares de
autosomas.
De estos estudios derivó el concepto fundamental de que los cromosomas
determinan el sexo de la descendencia ; en muchos animales, incluido el hombre,
que como la Drosophila produce dos tipos de espermatozoides, los que tienen

10. el cromosoma X y lo que tienen el cromosoma Y, que generaran individuos
machos (XY) y hembras (XX). En otras especies animales, son las hembras
quienes tienen dos clases de cromosomas sexuales, produciendo entonces, dos
óvulos distintos, que determinaran el sexo de la descendencia, mientras, por
ejemplo, en el saltamontes, los machos tienen 23 cromosomas y las hembras 24,
así que la mitad de los espermatozoides tendrán 11 cromosomas y la otra 12: el
doceavo cromosoma es un cromosoma X, su ausencia o presencia determina el
sexo del saltamontes.
Regresando al experimento de Morgan, él tenía que explicar ahora, porque en
la F₂ todos los individuos de ojos blancos eran machos. La primera suposición fue
que como los cromosomas sexuales X y Y parecen diferentes, pueden tener
genes diferentes: supuso entonces que solo el cromosoma X porta los genes para
el carácter de los ojos blancos y que el cromosoma Y no tiene alelos
correspondientes (es inactivo en la herencia de ojos blancos) de tal manera
cuando el cromosoma X, lleva este carácter recesivo, se manifiesta en el macho
de Drosophila siempre que en el cromosoma Y no tenga un alelo dominante, y con
esto logró conectar por primera vez, un determinado carácter con un determinado
cromosoma.
Se estableció el concepto que los genes se encuentran en lugares identificables
del cromosoma (locus) y Morgan siguió con los experimentos, porque había
situaciones que no concordaban con las leyes de Mendel, como la segregación
independiente de los caracteres: esto se verifica solo cuando los caracteres se
encuentran en genes situados en cromosomas diferentes; cuando los genes se
encuentran en el mismo cromosoma, especialmente si son muy cercanos, se
heredan juntos y fueron llamados “genes ligados”. Otro aspecto que Mendel no
había analizado es el aparecer de fenotipos nuevos en generaciones sucesivas y
fue con la descripción del crossing-over o entrecruzamiento que se le pudo dar
una explicación: durante la profase 1 de la meiosis, dos cromátidas que
pertenecen a una pareja diferente de cromosomas homólogos se aparean y
pueden intercambiar fragmentos de ADN equivalentes (del mismo locus),
produciendo una recombinación genética, donde podrán aparecer caracteres

11. nuevos, dando lugar a fenotipos que antes no existían. El crossing-over se
produce al azar a lo largo de las cromáticas: es muy difícil que se presentes en los
“genes ligados”, mientras aumentan las posibilidades entres los genes de “locus”
alejados: el estudio del crossing-over, entre otras cosas, facilitó, ya en 1913, la
descripción del mapa genético del cromosoma X, de Drosofhila, que fue hecha
por Alfred Sturtevan (1891-1970) en ese entonces estudiante del grupo del
laboratorio de Morgan.
El aporte de Morgan al desarrollo de la genética fue reconocido otorgándole
el Premio Nobel para la medicina en 1933 con la motivación de haber “descubierto
la función de los cromosomas, como portadores de la herencia”.
Enfermedades hereditarias
Algunas enfermedades son de carácter genético y se transmiten según la herencia
mendeliana, entre estas, también en el hombre, hay las que son ligadas
al cromosoma X como:
El daltonismo donde un hombre recibe de su madre el cromosoma X con el gen
para el daltonismo y será daltónico porque no hay alelos en el cromosoma Y que
se opongan a esto (el porcentaje de mujeres daltónicas es menor, porque son
bajas las probabilidades de recibir ambos cromosomas X con el alelo responsable
del daltonismo);
La hemofilia genética, defecto mucho más raro, que también se manifiesta más en
los hombres que en las mujeres porque en ellas se necesita que lo hereden de
ambos progenitores;
La distrofia muscular de Duchenne , que es una degeneración del sistema
nervioso central que se presenta con debilidad muscular progresiva y
deformidades esqueléticas.
Otras enfermedades hereditarias ligadas pero a los autosomas son las causadas
por los alelos recesivos como
La fibrosis quística donde las secreciones pulmonares causan problemas de
respiración y originan infecciones pulmonares (cromosoma 9);
El albinismo que es la ausencia de la pigmentación de la piel, cabello e iris del
ojo, donde el individuo no puede producir o fijar la melanina (cromosoma 15);

12. La fenilcetonuria (PKU ) donde la imposibilidad de metabolizar la fenilalanina
ocasiona un retardo mental severo hacia el final del primer año de vida
(cromosoma 12).
Las enfermedades hereditarias ligadas a alelos dominantes, son más raras,
porque son generalmente más mortales y se manifiestan también en individuos
heterocigotes como la enfermedad de Huntington que es una degeneración del
sistema nervioso central, caracterizada por demencia progresiva (cromosoma 4).

13. CONCLUSION
La célula fue descubierta por primera vez hace unos trescientos años por el
botánico inglés Robert Hooke, quién cortó una fina capa de corcho y lo observó al
microscopio.
En el siglo XIX ya se tenía conocimiento de que los órganos del cuerpo estaban
constituidos por tejidos y que las combinaciones de ellos daban origen a los
órganos.
Los planteamientos anteriores no trajeron consigo grandes progresos a la
investigación científica. La ciencia tuvo que esperar mucho tiempo y el verdadero
estudio de la célula debió esperar un descubrimiento técnico de altísimo valor: el
uso de colorantes. Estos permitieron hacer más visible la estructura celular.

14. BIBLIOGRAFIA

 www.buenastareas.com › Página principal › Ciencia
 www.rena.edu.ve/TerceraEtapa/Biologia/diversidadcelular.html
 https://es.scribd.com/doc/22947825/diversidad-celular

15. ANEXOS