1. 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 lareproducción 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.
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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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3. 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
frentea 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
3

4. 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 estenivel pertenecen todas las células, ya sean procarióticas o eucarióticas.
 Nivel orgánico: las células que poseen existencia propia independiente y las
que seagrupan con otras células forman los organismos, en el primer caso son
unicelulares y enel segundo son pluricelulares. En estos últimos existe una
división del trabajo entre lascélulas 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 deforma 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
materiaviva que es el de población (conjunto de individuos de la misma especie
que viven en lamisma zona geográfica en un determinado período de tiempo).
 Nivel de ecosistema: las distintas poblaciones que habitan en una misma zona
formanuna comunidad o biocenosis. Las condiciones y características de esa
zona forman unbiotopo. La biocenosis, el biotopo y su interrelación forman un
ecosistema. Los factoresclimáticos delimitan zonas de vegetación similar que a
su vez condicionan la existencia deuna 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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5. 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
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.
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6. 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 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
6

7. 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 más
complejas, eran aminoácidos (elementos constituyentes de las proteínas) y ácidos
nucleicos. Según Oparín, estas primeras moléculas quedarían atrapadas en las
7

8. 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.
Teoría biológica odarwiniana:
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
8

9. 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
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
9

10. 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 sistemael 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
aspecto principal de la vida de una especie como, por ejemplo, su alimentación, su
crecimiento o sus condiciones de habitabilidad.
10

11. 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
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
11

12. 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 latínhomo, 'hombre', y habilis, 'hábil') es un homínidoextinto 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 géneroHomo, 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.
12

13. 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 HardyWeinberg 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
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
13

14. 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.
14

15. CAPITULO II.
LA CÉLULA, ESTRUCTURA Y FUNCIÓN
INTRODUCION
Lacélula 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.
15

16. 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
sonunicelulares (organismos consistentes en una sola célula).
células
procariotas
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 LASCÉLULAS?
Las células sonun producto de la Tierra y, por tanto, están constituidas por losmismos
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.
16

17. 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 seclasifican 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 intracitoplasmáticos 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?
17

18. 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
permitido una interpretación moderna, la llamada:teoría celular moderna. En ella se
postulan algunos componentes básicos de la antigua junto con estos detalles:
18

19. 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
19

20. 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 pe
riféricas).
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.
20

21. 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 betatubulina.
 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.
21

22. 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
22

23. 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
23

24. 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 ADNtranscrita 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).
24

25. 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 dela célula. Todas las
células
Eucarióticastienen 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
25

26. 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
26

27. 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.
27

28. 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 espermiohistogénes
is. 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,
28

29. 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 denominaovogénesis
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 90100 micras.
29

30.  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.
30

31. 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, llamadascromátidas 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
31

32. 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.
32

33. 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",
"contra", "atrás" o "re-"). Es la fase crucial de la mitosis, porque en
33

34. 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.
34

35. 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:
 uno de INTERFASE (no división) y otro de división (en el que se producen dos
35

36. 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.
36

37. 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.
37

38. 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 de estos cromómeros para
poder distinguir cada cromosoma durante la profase I meiótica.
38

39. 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 (crossingover) 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
continuó la síntesis de ARN en el núcleo. Al final de la diacinesis
cesa la síntesis de ARN y desaparece el nucléolo.
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40. 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
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.
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