conocer ciencia - vida y reproducción iv

Serie_Ciencias Serie_Ciencias Naturales_17_dNaturales_17_d

Vida y ReproducciónVida y Reproducción-Cuarta Parte--Cuarta Parte-

Microscopio, células, cromosomas, Microscopio, células, cromosomas, genes, mitosisgenes, mitosis

Mundo microscópicoMundo microscópico

Mientras Mendel caía en el olvido, otros Mientras Mendel caía en el olvido, otros investigadores encontraban cosas maravillosas investigadores encontraban cosas maravillosas en el mundo microscópico...en el mundo microscópico...


En la actualidad damos por hecho que todos los En la actualidad damos por hecho que todos los seres vivos están formados por seres vivos están formados por células.células.


Pero este hecho no fue reconocido sino hasta Pero este hecho no fue reconocido sino hasta fines del siglo XIX.fines del siglo XIX.

Hooke y las célulasHooke y las células

Ya en el siglo XVII, Ya en el siglo XVII, Robert HookeRobert Hooke (1635-1703) (1635-1703) había observado la estructura celular del corcho.había observado la estructura celular del corcho.


El dibujo que hizo de lo que observó fue El dibujo que hizo de lo que observó fue publicado en un libro en 1665. publicado en un libro en 1665.


Vio que el corcho tenía una forma parecida a un Vio que el corcho tenía una forma parecida a un panal de abejas: estaba hecho de cajitas vacías panal de abejas: estaba hecho de cajitas vacías puestas unas al lado de otras. puestas unas al lado de otras.


A estas cajitas las llamó “cell”, palabra inglesa A estas cajitas las llamó “cell”, palabra inglesa que quiere decir celda. Después “cell” se ha que quiere decir celda. Después “cell” se ha traducido al español por traducido al español por célula.célula.

LeeuwenhoekLeeuwenhoek

Seis años después del descubrimiento de Hooke, Seis años después del descubrimiento de Hooke, Antón van LeeuwenhoekAntón van Leeuwenhoek vivía en Holanda y en vivía en Holanda y en sus ratos libres se dedicaba a construir lupas sus ratos libres se dedicaba a construir lupas pequeñas y muy curvadas.pequeñas y muy curvadas.


Leeuwenhoek fabricó una lupa que Leeuwenhoek fabricó una lupa que aumentaba aumentaba las cosas 100 veces. las cosas 100 veces.


Imagínate que mirarás con un microscopio que Imagínate que mirarás con un microscopio que aumenta 100 veces: un milímetro de una regla aumenta 100 veces: un milímetro de una regla lo verías tan largo como 10 centímetros. lo verías tan largo como 10 centímetros.


¿Y un centímetro? Aumentado 100 veces, sería 1 ¿Y un centímetro? Aumentado 100 veces, sería 1 metro. metro. Si un lápiz se viese aumentado 100 Si un lápiz se viese aumentado 100 veces, tendría la altura de una casa se cuatro veces, tendría la altura de una casa se cuatro pisos. pisos.


Leeuwenhoek observó con su lupa muchas de Leeuwenhoek observó con su lupa muchas de las cosas que tenía a mano: sangre de lagartija, las cosas que tenía a mano: sangre de lagartija, alas de mosca, granos de tierra, etc. alas de mosca, granos de tierra, etc.


Al observar agua de lluvia, que había estado Al observar agua de lluvia, que había estado unos días en unos barriles, vio unos seres unos días en unos barriles, vio unos seres pequeñísimos –los más pequeños que se habían pequeñísimos –los más pequeños que se habían visto hasta entonces- que se movían y agitaban. visto hasta entonces- que se movían y agitaban.


Eran los Eran los protozoosprotozoos (organismos unicelulares). (organismos unicelulares). Estamos en 1671. Estamos en 1671.

Microscopios Microscopios

Los microscopios, que al principio sólo Los microscopios, que al principio sólo aumentaban 50 o 100 veces la imagen de un aumentaban 50 o 100 veces la imagen de un objeto, se fueron perfeccionando. objeto, se fueron perfeccionando.

MicroscopiosMicroscopios

A finales de 1800 aumentaban ya 1,500 ó 2,000 A finales de 1800 aumentaban ya 1,500 ó 2,000 veces: eran los microscopios ópticos. Pero se veces: eran los microscopios ópticos. Pero se llegó a un límite en que ya no se podía aumentar llegó a un límite en que ya no se podía aumentar más las imágenes. más las imágenes.


De todos modos, este aumento es ya muy De todos modos, este aumento es ya muy importante. Un glóbulo rojo, aumentado 1,000 importante. Un glóbulo rojo, aumentado 1,000 veces, se ve cómo de 8 milímetros. veces, se ve cómo de 8 milímetros.


¿Sabes que tamaño tendrías tú, si te vieses ¿Sabes que tamaño tendrías tú, si te vieses aumentado mil veces? aumentado mil veces? Serías mayor que un Serías mayor que un edificio de 350 pisos. edificio de 350 pisos.


Esto equivale a tres Esto equivale a tres “torres gemelas”, una “torres gemelas”, una encima de la otra encima de la otra (cada torre tenía 117 (cada torre tenía 117 pisos).pisos).

El microscopioEl microscopio

En el siglo XIX los En el siglo XIX los científicos se dieron científicos se dieron cuenta de que todos cuenta de que todos estamos divididos en estamos divididos en células.células.

CélulasCélulas

Cualquiera de nosotros está compuesto por Cualquiera de nosotros está compuesto por miles de millones de células.miles de millones de células.

CélulasCélulas

Otras criaturas, como los protozoos, consisten Otras criaturas, como los protozoos, consisten en una sola célula.en una sola célula.

CélulasCélulas

Las células tienen todo tipo de formas y Las células tienen todo tipo de formas y tamaños.tamaños.

CélulasCélulas

Además, los científicos saben que todas las Además, los científicos saben que todas las células provienen de la división de una célula células provienen de la división de una célula preexistente. preexistente. ¡No existe generación espontánea!¡No existe generación espontánea!

CélulasCélulas

Se fue conociendo la estructura interna de la Se fue conociendo la estructura interna de la célula conforme mejoraron los microscopios.célula conforme mejoraron los microscopios.

Los cromosomasLos cromosomas

En primer lugar hay un En primer lugar hay un núcleo,núcleo, y dentro del y dentro del núcleo existe algo fantástico...núcleo existe algo fantástico...


Justo antes de la división celular aparecen de Justo antes de la división celular aparecen de pronto unos pequeños y delgados objetos, se pronto unos pequeños y delgados objetos, se duplican ¡y después desaparecen!duplican ¡y después desaparecen!


A estos objetos se les dio el nombre de A estos objetos se les dio el nombre de cromosomas.cromosomas.


Los cromosomas causaron numerosos debates Los cromosomas causaron numerosos debates ¿por qué los cromosomas solo aparecen en la ¿por qué los cromosomas solo aparecen en la reproducción y luego reproducción y luego desaparecendesaparecen??


Finalmente se llegó al acuerdo de que los Finalmente se llegó al acuerdo de que los cromosomas no desaparecen ni se disuelven...cromosomas no desaparecen ni se disuelven...


Simplemente son demasiado Simplemente son demasiado pequeños,pequeños, durante durante la mayor parte del tiempo, para ser observados la mayor parte del tiempo, para ser observados con un microscopio ordinario.con un microscopio ordinario.


Sin embargo durante la división celular se Sin embargo durante la división celular se enroscanenroscan, y se vuelven suficientemente gruesos , y se vuelven suficientemente gruesos para poder verlos.para poder verlos.

MitosisMitosis

En la actualidad ya sabemos que ocurre con los En la actualidad ya sabemos que ocurre con los cromosomas durante la división celular.cromosomas durante la división celular.

MitosisMitosis

Mientras permanecen invisibles los cromosomas Mientras permanecen invisibles los cromosomas se duplican...se duplican...

MitosisMitosis

...y permanecen unidos en un punto al que se ...y permanecen unidos en un punto al que se da el nombre de da el nombre de centrómero.centrómero.

MitosisMitosis

Luego los cromosomas se engrosan y acortan y Luego los cromosomas se engrosan y acortan y se vuelven visibles al microscopio. se vuelven visibles al microscopio.

MitosisMitosis

Los cromosomas se alinean en el ecuador de la Los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula. Los cromosomas se dividen en dos.célula. Los cromosomas se dividen en dos.

MitosisMitosis

Los cromosomas se desplazan a los polos de la Los cromosomas se desplazan a los polos de la célula.célula.

MitosisMitosis

Se forma de nuevo la membrana nuclear.Se forma de nuevo la membrana nuclear.

MitosisMitosis

Los cromosomas vuelven a ser invisibles y la Los cromosomas vuelven a ser invisibles y la célula se divide.célula se divide.

MitosisMitosis

A este proceso se le llama A este proceso se le llama mitosis. mitosis. El proceso de El proceso de la mitosis es sumamente exacto.la mitosis es sumamente exacto.

MitosisMitosis

Gracias a la mitosis, cada célula Gracias a la mitosis, cada célula hijahija recibe un recibe un juego completo y perfecto de cromosomas.juego completo y perfecto de cromosomas.


El número de cromosomas será el mismo en El número de cromosomas será el mismo en cada célula. Cada especie tiene un número de cada célula. Cada especie tiene un número de cromosomas que le es característico.cromosomas que le es característico.


Mosquito: 6 cromosomas.Mosquito: 6 cromosomas.


Humanos: 46 cromosomas.Humanos: 46 cromosomas.


Perro: 78 cromosomas.Perro: 78 cromosomas.


Gato: 34 cromosomas.Gato: 34 cromosomas.


Carpa dorada: 94 cromosomas.Carpa dorada: 94 cromosomas.


Col: 18 cromosomas.Col: 18 cromosomas.


Cuy: 16 cromosomas.Cuy: 16 cromosomas.


Arveja: 14 cromosomas.Arveja: 14 cromosomas.


Como habrán notado Como habrán notado todos estos números son todos estos números son pares.pares. Hay una buena razón para ello... Hay una buena razón para ello...

El espermatozoide y El espermatozoide y el óvulo son las el óvulo son las únicas células que únicas células que tienen la mitad del tienen la mitad del número normal de número normal de cromosomas.cromosomas.

Óvulo y espermatozoideÓvulo y espermatozoide

Ello opera en esta forma: el espermatozoide y el Ello opera en esta forma: el espermatozoide y el óvulo (conocidas como óvulo (conocidas como células germinalescélulas germinales o o gametosgametos)...)...


...tienen cada uno la mitad de un juego de ...tienen cada uno la mitad de un juego de cromosomas.cromosomas.


Al ocurrir la fecundación se unen sus núcleos y Al ocurrir la fecundación se unen sus núcleos y dan origen al huevo fecundado o dan origen al huevo fecundado o cigotocigoto..


El El cigotocigoto posee el número completo de posee el número completo de cromosomas, y a partir de esta célula surgen las cromosomas, y a partir de esta célula surgen las demás por mitosis.demás por mitosis.

Walter SuttonWalter Sutton

Además el norteamericano Además el norteamericano Walter SuttonWalter Sutton realizó realizó un descubrimiento en 1902...un descubrimiento en 1902...

Cromosomas en paresCromosomas en pares

Sutton descubrió que cada cromosoma del Sutton descubrió que cada cromosoma del espermatozoide se puede unir con otro casi espermatozoide se puede unir con otro casi idéntico del óvulo...idéntico del óvulo...


Así, en realidad hay ya dos ejemplares de cada Así, en realidad hay ya dos ejemplares de cada cromosoma en la célula. Se les llama pares cromosoma en la célula. Se les llama pares homólogos (homólogo = “de la misma forma”)homólogos (homólogo = “de la misma forma”)


Por ejemplo los seres humanos que poseen 46 Por ejemplo los seres humanos que poseen 46 cromosomas, tiene 23 pares homólogos.cromosomas, tiene 23 pares homólogos.


En cada parEn cada par un cromosoma proviene del padre y un cromosoma proviene del padre y el otro de la madre.el otro de la madre.


Con la única excepción de los cromosomas Con la única excepción de los cromosomas sexualessexuales ¡Lo explicaremos más adelante!¡Lo explicaremos más adelante!

MeiosisMeiosis

Y existe un proceso especial para producir Y existe un proceso especial para producir células sexuales (gametos), este proceso se células sexuales (gametos), este proceso se denomina denomina meiosis.meiosis.

Descubriendo a MendelDescubriendo a Mendel

Una vez que se conocieron los procesos de Una vez que se conocieron los procesos de mitosis y meiosis, los biólogos comenzaron a mitosis y meiosis, los biólogos comenzaron a sospechar que los cromosomas regulaban la sospechar que los cromosomas regulaban la herencia...herencia...


Y la ciencia avanzó... pero hacia atrás ¡a las Y la ciencia avanzó... pero hacia atrás ¡a las teorías de Mendel!teorías de Mendel!


Hacia fines del siglo XIX, tres científicos, Hacia fines del siglo XIX, tres científicos, trabajando en forma independiente entre si, trabajando en forma independiente entre si, reprodujeron los experimentos y resultados de reprodujeron los experimentos y resultados de Mendel. Mendel.


Los tres científicos son: Los tres científicos son: Hugo DeVries, Erich von Hugo DeVries, Erich von Tschermak y Carl Correns. Tschermak y Carl Correns.


En el año 1900 los tres buscaron en las En el año 1900 los tres buscaron en las bibliotecas científicas si había antecedentes de bibliotecas científicas si había antecedentes de sus trabajos sus trabajos ¡y los tres encontraron a Gregor ¡y los tres encontraron a Gregor Mendel!Mendel!


Después que terminaron de pelearse entre ellos, Después que terminaron de pelearse entre ellos, anunciaron el descubrimiento de Mendel al anunciaron el descubrimiento de Mendel al mundo enteromundo entero

Walter SuttonWalter Sutton

Dos años después Walter Sutton observó pares Dos años después Walter Sutton observó pares homólogos de cromosomas en células de homólogos de cromosomas en células de saltamontes.saltamontes.

¡Y de pronto la ciencia vio la luz!¡Y de pronto la ciencia vio la luz!

¿De que se dieron cuenta exactamente?¿De que se dieron cuenta exactamente?

Cromosomas y genesCromosomas y genes

Los cromosomas se Los cromosomas se comportan como los comportan como los genes. genes.


Por lo tanto es lógico Por lo tanto es lógico suponer que los suponer que los genes se encuentran genes se encuentran en los cromosomas.en los cromosomas.


Los científicos Los científicos pensaron que debía pensaron que debía de haber muchos de haber muchos genes en cada genes en cada cromosoma...cromosoma...


...ya que debe de ...ya que debe de haber mucho más haber mucho más genes que los escasos genes que los escasos cromosomas.cromosomas.


El descubrimiento de los pares homólogos fue la El descubrimiento de los pares homólogos fue la conexión con las investigaciones de Mendel.conexión con las investigaciones de Mendel.


Recuerde que cada célula tiene un par de alelos Recuerde que cada célula tiene un par de alelos para cada gen, por lo tanto...para cada gen, por lo tanto...


Las dos copias de un gen se ubican en los Las dos copias de un gen se ubican en los cromosomas homólogos (en un mismo punto).cromosomas homólogos (en un mismo punto).


Ejemplo. Si un gen para la altura se encuentra Ejemplo. Si un gen para la altura se encuentra aquí = aquí = A1A1


Entonces su homólogo debe de estar ubicado Entonces su homólogo debe de estar ubicado aquí = aquí = A2A2


Todo esto resulto cierto...Todo esto resulto cierto... pero, una vez que se pero, una vez que se analizó el asunto con mayor profundidad se analizó el asunto con mayor profundidad se descubrieron cosas de las que Mendel no se descubrieron cosas de las que Mendel no se había dado cuenta.había dado cuenta.

Haploide y diploideHaploide y diploide

En primer lugar, no todos los organismos poseen En primer lugar, no todos los organismos poseen un doble conjunto de cromosomas.un doble conjunto de cromosomas.


Muchas especies inferiores, como algunos Muchas especies inferiores, como algunos hongos, solo tienen un conjunto de hongos, solo tienen un conjunto de cromosomas.cromosomas.


Una célula con un solo conjunto de cromosomas Una célula con un solo conjunto de cromosomas recibe el nombre de recibe el nombre de haploide.haploide. Y a la célula que Y a la célula que tiene dos conjuntos de cromosomas se le tiene dos conjuntos de cromosomas se le denomina denomina diploide. diploide.


Todas las células de nuestro cuerpo son Todas las células de nuestro cuerpo son diploides,diploides, mientras que las células germinales mientras que las células germinales (células sexuales) son (células sexuales) son haploides. haploides.

DiploidesDiploides

Todos los mamíferos y las aves (y algunas Todos los mamíferos y las aves (y algunas plantas) son diploides.plantas) son diploides.

HaploidesHaploides

Entre los haploides encontramos a los machos Entre los haploides encontramos a los machos de la abeja (zánganos), varios hongos y los de la abeja (zánganos), varios hongos y los organismos unicelulares que carecen de sexo.organismos unicelulares que carecen de sexo.

PoliploidePoliploide

Y, además, existen los organismos Y, además, existen los organismos poliploides,poliploides, es decir con muchos conjuntos de células. A este es decir con muchos conjuntos de células. A este grupo pertenecen un gran número de plantas grupo pertenecen un gran número de plantas (menos las arvejas, claro).(menos las arvejas, claro).

PoliploidePoliploide

Por ejemplo, la papa contiene cuatro juegos de Por ejemplo, la papa contiene cuatro juegos de doce cromosomas: 48 cromosomas en total.doce cromosomas: 48 cromosomas en total.

Mapa de genesMapa de genes

Finalmente los Finalmente los cromosomas pueden cromosomas pueden intercambiar genes. A intercambiar genes. A esto se le llama esto se le llama entrecruzamiento.entrecruzamiento.


Durante la meiosis los Durante la meiosis los cromosomas se cromosomas se tocan... tocan... ...y algunos ...y algunos segmentos se segmentos se entrecruzan.entrecruzan.


Cuando se separan, Cuando se separan, los cromosomas los cromosomas tienen nuevas tienen nuevas combinaciones de combinaciones de alelos, por tanto...alelos, por tanto...


...los cromosomas ...los cromosomas que usted transmite a que usted transmite a sus hijos sus hijos no son no son exactamente como los exactamente como los suyos...suyos...

Continuará...Continuará...

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