BLOQUE HERENCIA Y TRANSMISION DE CARACTÉRES

“Una vez resuelta la parte económica, Mendel terminó satisfactoriamente los dos cursos que le quedaban el verano de 1843 con 21 años de edad.

Muchos profesores del instituto al igual que algunos que tuvo en Troppau eran agustinos, como el Dr. Friederich Franz, que antes de ir a Olmütz a dar clases en el instituto y en la universidad había estado veinte años enseñando física en un instituto de filosofía en Brünn (actual Brno). Cuando impartía clases en Brünn, este monje había vivido en la abadía agustina de Santo Tomás, donde conservaba buenas amistades. Este doctor posteriormente dirigió la Escuela Moderna de Salzburgo y más tarde fue abad del monasterio agustino de Neureisch (actual Nova Rise).

Franz influyó decisivamente en la carrera y en la vocación religiosa de Mendel quien de hecho, además de hacerse agustino se dedicó a la enseñanza de la física y las matemáticas la mayor parte de su carrera docente. El Dr. Franz recomendó al abad agustino de Brünn, Cyrill Franz Napp, a Mendel como excelente candidato a monje. El 3 de octubre de 1843 Mendel fue admitido como novicio y tomó el nombre de Gregor con el que conocemos al “padre” de la genética. La ciudad de Brünn era un importante centro comercial del Imperio además de la sede de sociedades científicas y literarias. La comunidad monacal a la que se unió Mendel era muy abierta, varios monjes se dedicaban a la docencia y daban clases en colegios, institutos o en la universidad. El monasterio además de un centro de actividad religiosa era un centro de actividad intelectual de referencia para toda Moravia. Muchos monjes estaban especialmente interesados en la agricultura y eran muy activos en las sociedades agrícolas, como el mismo abad Cyrill Franz Napp.

El 6 de agosto de 1847 fue ordenado sacerdote, con 25 años recién cumplidos, aunque aun no había terminado los estudios que tuvo que completar al año siguiente. En el Colegio Teológico de Brünn estudió teología moral, código canónico, exégesis, hebreo, griego y arqueología. Se le encomendó una labor pastoral en la rectoría de Brünn, pero su carácter retraído, la mala salud que volvió a jugarle una mala pasada en 1849 y sus buenas dotes como estudiante hicieron que el abad lo cambiase de destino y lo mandase a suplir una vacante de profesor en la Escuela Superior (Gimnasio) de Znaim (actual Znojmo, en Moravia), donde fue muy apreciado por el alumnado. Para lograr el certificado de profesor debía superar unas pruebas en Viena. En 1850 tuvo que escribir unos ensayos sobre meteorología (aprobó) y geología (suspendió), después venían unas pruebas en las que mostraba su capacidad pedagógica donde lo hizo muy bien, y por último, venían los exámenes por escrito fracasando bochornosamente en zoología. Esto supuso para Gregor una gran humillación, que le afectó bastante, porque toda su vida había sido un excelente estudiante. Tras esto lo enviaron a la universidad de Viena, donde estudió más matemáticas, ciencias naturales y lo más importante: aprendió a investigar. El objetivo de esta formación era convertirlo en un profesor con certificado oficial. Se trasladó a la capital imperial en 1851 y volvió al monasterio en 1854 sin haber terminado formalmente sus estudios universitarios. En 1854 entró de profesor suplente en la Real Escuela de Brünn (Escuela superior). En 1856 repitió nuevamente el examen para profesor oficial y volvió a suspender. Según relata el mismo, unos horribles dolores de cabeza le impedían continuar el examen. El abad Cyril Frantisek Napp decidió que además de a la enseñanza Mendel se tenía que poner a investigar.

Al entrar en el monasterio, Mendel conoció a Frantisek Matous Klacel, naturalista y filósofo checo, quien trabajó varios años en el cultivo de plantas alpinas en el huerto experimental del monasterio, y que se hizo cargo del mismo al fallecer Aurelius Thaler, el anterior responsable. Klacel, influyó en el joven Gregor cuando éste entró en el monasterio. Klacel defendió en sus escritos la Naturphilosophie, una importante escuela filosófica alemana que influyó mucho en la biología del s.XIX y con unos planteamientos evolutivos curiosos. Este filósofo agustino fue uno de los pioneros de la moderna filosofía hegeliana, publicó un extenso libro sobre el origen del socialismo utópico y el comunismo en 1849 y se le considera el fundador del periodismo checo.

En la segunda mitad del s.XIX el debate central de la biología fue la evolución, y más cuando Alfred Russel Wallace y Charles Darwin, el más brillante naturalista del siglo, empezaron a poner orden en el maremágnum de teorías, observaciones, corrientes filosóficas y controversias varias sobre el origen de las especies. Darwin publicó On the origin of species by means of natural selection el 7 de noviembre de 1859. Mientras Gregor Mendel buscó las leyes que rigen la obtención de híbridos, también quería seguir el progreso de los híbridos en su progenie. Inició sus experimentos con ratones, pero el obispo Anton Ernst Schafftgotsch estaba molesto con el monasterio porque, a su entender, los monjes amaban demasiado la ciencia, la filosofía y la política. Una de las cosas que más molestó al obispo cuando visitó el monasterio fueron las jaulas llenas de ratones de Gregor. Seguramente le daría asco el olor o puede que fuese algún prejuicio, el caso es que argumentó que era poco adecuado para un sacerdote, que había hecho voto de castidad, ver el coito de los ratones. Años después Mendel bromeaba con esto y decía “pasé de criar animales a cultivar plantas; ves, el Obispo no entendió que las plantas también tienen sexo”, como se ve nuestro genio era ocurrente y tenía un buen sentido del humor. El caso es que tuvo que abandonar este modelo animal y diseñar nuevos experimentos. Probó con muchas especies vegetales que iba estudiando en el herbario del monasterio y en las excursiones botánicas que tanto disfrutó hasta que su creciente obesidad y su pernicioso hábito de fumar le impidieron salir al campo. El núcleo de su trabajo investigador se fraguó después de volver de la universidad de Viena y duró desde 1856 hasta 1868. El modelo definitivo para los experimentos de cruzamientos fueron los guisantes. Comenzó en 1857 y terminó en 1864. Empleó muchas variedades de guisante bien testeadas, hizo minuciosamente sus cruces y descubrió las leyes de la herencia.

En 1865 expuso ante la Sociedad de Historia Natural de Brünn sus experimentos y los resultados. El trabajo fue publicado en los Proceedings de esta Sociedad, Versuche über Pfanzen-Hybriden, en 1866 y se envió a más de ciento treinta sociedades científicas y bibliotecas de varios países, como la Royal Society,la Linnaean Society, la Library of Congress and Smithsonian Institution, la Library of the Museum of Comparative Zoology de la universidad de Harvard, la Académie Royale des Sciences Naturelles de Bruselas, la Société des Sciences Naturelles de Estrasburgo, etc. Mendel entonces intercambió correspondencia con Karl Wilhelm von Nägeli, unos de los botánicos más prestigiosos del momento, quien le aconsejó experimentar con otras plantas, con las que Mendel no obtuvo resultados concluyentes. Gregor Mendel fue el primer científico que comprendió la importancia de aplicar la estadística y las matemáticas a un problema biológico. En 1868 fue nombrado abad del monasterio, dejó la ciencia y se dedicó en exclusiva a sus deberes religiosos. Durante la década de 1870 las leyes de la herencia se expusieron públicamente en las universidades de Upsala, 1872 y en San Petersburgo, 1874. El mismo Darwin tuvo conocimiento del trabajo de Mendel ya que cuando en 1876 publicó The effects of cross and self fertilisation in the vegetable kingdom tuvo a su disposición este trabajo, lo que no podemos saber es si lo estudió o no, pero teniendo en cuenta que estos trabajos duraron 11 años al menos tenía referencias de Mendel quien falleció el 6 de enero de 1884 en Brünn de nefritis crónica. En 1900 tras décadas en las que su trabajo no fue bien comprendido fue redescubierto por tres botánicos a la vez: De Vries, Correns y Von Tschermak”

TAREA 1. Biografía de Gregor Mendel

PREGUNTA 1. ¿Qué doctor recomendó al abad agustino de Brünn, Cyrill Franz Napp, a Mendel como excelente candidato a monje? ¿Por qué crees que la ciudad de Brünn fue un ideal “caldo de cultivo” para la posterior obra del científico?

PREGUNTA 2. Para lograr el certificado de profesor, Mendel debió superar unas pruebas en Viena. ¿Qué le sucedió que a la postre le benefició en su obra científica?

PREGUNTA 3. Al Obispo Anton Ernst Schafftgotsch le disgustaba el monasterio. ¿Qué era lo que más le contrariaba? ¿Por qué razón Mendel, que empezó utilizando ratones, terminó utilizando a las plantas en sus ensayos?

PREGUNTA 4. Resume, tras la lectura de la biografía de Mendel, qué aspectos de su vida fueron fundamentales para convertir a este monje en uno de los hombres de Ciencia más importantes de la Historia.

BLOQUE LA INFORMACIÓN GENÉTICA

“Éste fue el primer antepasado del ácido desoxirribonucleico, el ADN, la molécula maestra de la vida en la Tierra. Tiene la forma de una escalera torcida según una hélice, con escalones disponibles en cuatro partes moleculares distintas, que constituyen las cuatro letras del código genético. Estos escalones, llamados nucleótidos, deletrean las instrucciones hereditarias necesarias para hacer un organismo dado. Cada forma viva de la Tierra tiene un conjunto distinto de instrucciones, escrito esencialmente en el mismo lenguaje.

El ADN es una hélice doble, con dos hilos retorcidos que parecen una escalera en espiral . La secuencia u ordenación de los nucleótidos a lo largo de cada uno de los hilos constituyentes es el lenguaje de la vida. Durante la reproducción las hélices se separan, ayudadas por una proteína especial que las destornilla, y cada cual sintetiza una copia idéntica de la otra a partir de bloques constructivos de nucleótido que flotan por allá en el líquido viscoso del núcleo de la célula. Una vez destornillada la doble hélice una enzima notable llamada polimerasa del ADN contribuye a asegurar que la copia se realiza de modo casi perfecto. Si se comete un error, hay enzimas que arrancan lo equivocado y sustituyen el nucleótido falso por el correcto. Estas enzimas son una máquina molecular con poderes asombrosos.

El ADN del núcleo, además de hacer copias exactas de sí mismo (la herencia es esto precisamente) dirige las actividades de la célula, el metabolismo, sintetizando otro ácido nucleico llamado ARN mensajero, el cual pasa a las provincias extranucleares y controla allá la construcción, en el momento adecuado y en el lugar adecuado, de una proteína. Cuando todo ha finalizado el resultado es la producción de una molécula única de proteína que se dedica luego a ordenar un aspecto particular de la química de la célula.

El ADN del hombre es una escalera con una longitud de mil millones de nucleótidos. Las combinaciones posibles de nucleótidos son en su mayor parte tonterías: causarán la síntesis de proteínas que no realizarán ninguna función útil. Sólo un número muy limitado de moléculas de ácido nucleico son de alguna utilidad para formas de vida tan complicadas como nosotros. Incluso así el número de maneras útiles de construir ácidos nucleicos es increíblemente elevado: probablemente muy superior al número total de electrones y de protones del universo. Por lo tanto el número de seres humanos posible es muy superior al del número de personas que hayan vivido nunca: el potencial no utilizado de la especie humana es inmenso. Ha de haber manera de construir ácidos nucleicos que funcionen mucho mejor sea cual fuere el criterio escogido que cualquier persona que haya vivido nunca. Por suerte todavía ignoramos la manera de montar secuencias distintas de nucleótidos que permitan construir tipos distintos de seres humanos. En el futuro es muy posible que estemos en disposición de montar nucleótidos siguiendo la secuencia que queramos, y de producir cualquier característica que creamos deseable: una perspectiva que nos hace pensar y nos inquieta.

La evolución funciona mediante la mutación y la selección. Se pueden producir mutaciones durante la reproducción de la molécula si la enzima polimerasa del ADN comete un error. Pero es raro que lo haga. Las mutaciones se producen también a causa de la radiactividad, de la luz ultravioleta del Sol, de los rayos cósmicos o de sustancias químicas en el medio ambiente, todo lo cual puede cambiar los nucleótidos o atar en forma de nudos a los ácidos nucleicos. Si el número de mutaciones es demasiado elevado, perdemos la herencia de cuatro mil millones de años de lenta evolución. Si es demasiado bajo, no se dispondrá de nuevas variedades para adaptarse a algún cambio futuro en el medio ambiente. La evolución de la vida exige un equilibrio más o menos preciso entre mutación y selección. Cuando este equilibrio se consigue se obtienen adaptaciones notables”.

Cosmos, Carl Sagan

Estructura del ADN

El ADN y su replicación

TAREA 1. INTRODUCCIÓN AL BLOQUE 2

Carl Sagan nos habla del ADN, “la molécula maestra de la vida en la Tierra”. Sin duda, hoy día la biología asocia de forma sagrada la existencia de vida con la presencia de ésta molécula. Los seres vivos más sencillos conocidos actualmente, los virus, no son más que ácidos nucléicos rodeados de una pequeña envoltura protéica.

En un documeto word responde a las siguientes preguntas acerca del texto que acabas de leer:

PREGUNTA 1. El autor habla contínuamente del ADN en términos de “lenguaje de la vida”. Establece una similitud entre esta molécula y el funcionamiento del lenguaje. ¿A qué crees que se debe ésto?

PREGUNTA 2. Carl Sagan habla de las enzimas como “máquinas asombrosas” ¿Por qué lo dice? ¿qué funciones desempeñan las enzimas relacionadas con el ADN?

PREGUNTA 3. En el texto se dice: “ el potencial no utilizado de la especie humana es inmenso” ¿Qué crees que quiere decir el autor? ¿Por qué lo dice?

PREGUNTA 4. El milagro de la Ciencia es su vertiginosa evolución y avance constante. Sagan dice “...En el futuro es muy posible que estemos en disposición de montar nucleótidos siguiendo la secuencia que queramos, y de producir cualquier característica que creamos deseable: una perspectiva que nos hace pensar y nos inquieta”. Ya hemos llegado a ese futuro que planteaba el científico: hoy día ya estamos en disposición de conocer la secuencia de nucleótidos del ADN de muchas especies. ¿Por qué crees que esta perspectiva nos hace pensar y nos inquieta?

PREGUNTA 5. “La evolución de la vida exige un equilibrio más o menos preciso entre mutación y selección”. Comenta qué ha querido decir Sagan con esta frase.

TAREA 2. ROSALIND FRANKLIN, LA GRAN AUSENTE

James Watson y Francis Crick (derecha), posan junto a un modelo de la estructura en doble hélice del ADN.- CAVENDISH LABORATORY

James Watson y Francis Crick obtuvieron el premio nobel de medicina. Su descubrimiento acerca de la estructura helicoidal del ADN constituye hoy día uno de los descubrimientos científicos más importantes en la historia de la humanidad. Pero su sensacional hallazgo se debió en parte a las imágenes conseguidas por otra científica llamada Rosalind Franklin. Probablemente sin las imágenes de Rosalind, los dos autores premiados jamás hubieran hecho su descubrimiento. El director del laboratorio donde trabaja Franklin, Maurice Wilkins, cedió la imagen 57 obtenida por la joven investigadora al equipo formado por Watson y Crick; lo hizo sin el consentimiento de Rosalind. Lo malo de esta historia es que los dos nobel nunca la citaron en sus trabajos.

Lee el siguiente artículo aparecido en el periódico "El País", edición digital. En él se habla de nuevas pruebas que demuestran el vacío que los científicos premiados con el nobel hicieron con la obra de Rosalind Franklin.

Cartas 'perdidas' aclaran el descubrimiento de la estructura del ADN

La historia científica más famosa se completa con correspondencia recién hallada entre los rivales y amigos Crick y Wilkins

"Confío en que el humo de la brujería salga pronto de nuestros ojos", escribió el investigador Maurice Wilkins a su rival y amigo Francis Crick en enero de 1953, meses antes de que Crick y su colega James Watson dilucidaran la estructura en doble hélice del ADN. Wilkins se refería a la inminente partida de su laboratorio de su colega Rosalind Franklin, con la que ambos no simpatizaban pero sobre cuyo trabajo Crick y Watson basaron su famoso descubrimiento.

El hallazgo de cartas como esta, hasta ahora desconocidas, añade nuevos e importantes elementos a la famosa historia de cómo se descubrió la estructura del ADN, que completan el conocimiento de este drama personal y profesional de los años cincuenta del pasado siglo, protagonizado por el triángulo formado por la pareja Crick y Watson, Franklin y Wilkins. Las cartas, recibidas y enviadas por Francis Crick entre 1950 y 1976, fueron descubiertas, junto a otros materiales de la misma época, a principios de este año en el legado que el biólogo Sydney Brenner hizo a los archivos del Laboratorio Cold Spring Harbor, en Estados Unidos.

Brenner y Crick compartieron despacho en la Universidad de Cambridge (Reino Unido) entre 1956 y 1977, y realizaron varias mudanzas, lo que explica que se traspapelara el material profesional que el propio Crick creyó perdido para siempre, como le dijo en 1975 a su compañero de descubrimiento, James Watson, cuando éste le sugirió escribir un libro sobre aquella época.

De los protagonistas de toda esta historia, todos hombres menos una mujer, sobreviven Brenner y Watson, este último el autor del famoso libro La doble hélice, de 1968, en el que contaba su versión y ridiculizaba a Franklin. Esto dio lugar a una polémica que llevó a poner de relieve el verdadero papel en el descubrimiento de Franklin, que falleció antes de que sus rivales y su colega obtuvieran el premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1962.

El protagonismo que tiene Franklin en las cartas recién descubiertas escritas antes de 1953 avala la importancia de su trabajo y cómo estaban de obsesionados con ella sus colegas. Cuando los jefes de ambos laboratorios rivales (el Cavendish en Cambridge y el King's College en Londres) se reúnen y deciden prohibir a Crick y Watson, del primero, que continúen aprovechándose del trabajo del segundo, Wilkins se siente mal y escribe a Crick: "Querido Francis, esto es solo para decir lo enormemente cabreado que estoy y lo mal que me siento sobre todo esto y lo amigo que soy (aunque posiblemente parezca lo contrario). Nos encontramos rodeados de fuerzas que nos pueden triturar en pedacitos..." Solo se dispone del borrador de la contestación de Watson y Crick, pero es muy revelador, ya que termina: "Así que anímate y créenos si te decimos que si te dimos la patada fue entre amigos. Esperamos que nuestro robo al menos produzca un frente unido en vuestro grupo".

Solo cuando Linus Pauling entra en la carrera por descubrir la estructura del material genético pueden Crick y Watson reanudar el trabajo y este último tiene un famoso altercado con Franklin, que está a punto de irse a otro laboratorio. Días antes, esta hizo una última presentación de sus resultados en King's College a la que no se permitió asistir al grupo rival. Wilkins se lo explica a Crick y entonces es cuando le propone: "Lo discutiremos después cuando el aire esté más claro. Espero que el humo de la brujería salga pronto de nuestros ojos". La posdata es también reveladora de las malas relaciones entre Wilkins y Franklin: "Dile a Jim que la respuesta a su pregunta: '¿Cuándo fue la última vez que hablaste con ella?' es esta mañana. Toda la conversación consistió en una palabra mía."

Wilkins es irónico con Crick por su falta de trabajo experimental y en una misiva llega a llamarles "granujas". También le echa la culpa a Franklin de haber perdido la carrera: "Pensar que Rosie tenía todos los datos en 3D desde hace nueve meses y no vio que era una hélice y que yo le tomé la palabra de que los datos eran anti-hélice. Dios mío."

Pero Crick, cuando llega a ver las imágenes sobre cuyo análisis se volcó Franklin, desdeñando otras en las que la hélice resultaba más clara, reconoce en una carta a Wilkins: "Esta es la primera vez que he tenido la oportunidad de estudiar en detalle la imagen de la Estructura A y debo decir que estoy contento de no haberla visto antes, porque me hubiera preocupado mucho". Nadie sabe si Franklin hubiera llegado por sí sola al descubrimiento, pero el relato cada vez más completo de esta rivalidad histórica sigue diciendo mucho sobre cómo funciona la ciencia.

Malen Ruiz de Elvira, El País digital

Franklin fue la bióloga que estudió experimentalmente la estructura del ADN

El descubrimiento del ADN

PREGUNTA 1. Haz un texto narrativo de estilo dialogado que figure la conversación entre James Watson, Francis Crick y Rossalind Franklin una vez que los dos primeros hubieran obtenido su premio nobel. Puedes comenzar con algo parecido a esto...

“Caía la tarde en Cambridge. Un cielo plomizo amenazaba con lluvia, cuando Rossalind caminaba despacio, pensativa, hacia el laboratorio de Cavendish. Ella sabía que el premio recibido por su colegas rivales tenía que haber sido compartido con ella. Estaba decidida a hablar...”

TAREA 3. LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

Los ácidos nucleicos almacenan y transmiten la información genética de unos individuos a otros. Son moléculas constituidas por unidades más sencillas llamadas nucleótidos . Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el ácido ribonucleico o ARN y el ácido desoxirribonucleico o ADN . El primero, de cadena simple, participa en los procesos de síntesis de las proteínas; el segundo, el ADN, de cadena doble, guarda la información de lo que somos, los planos de cómo estamos constituidos los seres vivos.

Elabora una presentación en power point sobre los ácidos nucleicos.

TAREA 4. LAS MUTACIONES

Las mutaciones son cambios aleatorios que se producen en el ADN de un ser vivo. La mayor parte de las mutaciones no afectan a los organismos; unas pocas pueden convertirse en cambios perjudiciales para el desarrollo del individuo. Finalmente, existen mutaciones que constituyen la fuente de variabilidad genética y son el motor para la evolución de las especies. Por cambios al azar, el nuevo individuo presenta proteínas mejor adaptadas a su medio ambiente y por tanto el organismo evoluciona mejor, alcanza la edad reproductora y transmite sus nuevos genes a las nuevas generaciones. De esta forma los individuos van cambiando y evolucionando.

Las mutaciones podemos clasificarlas atendiendo o bien al efecto causado en el individuo, al tipo de célula afectada o bien la extensión del material afectado.

"Mutación humana", programa de Eduardo Punset

Elabora una diapositiva mural. Primero la haces en power point y luego la pasas a pdf. La diapositiva mural versará sobre las mutaciones y los tipos.

TAREA 5. LOS ALIMENTOS TRANSGÉNICOS: ¿SALVACIÓN O PELIGRO?

“Los transgénicos amenazan nuestra salud y deterioran el medio ambiente. Contaminan otros cultivos y destruyen la agricultura familiar, agravando el hambre en el mundo. La coexistencia no es posible. Consumidores/as y agricultores/as tenemos el derecho y la responsabilidad de conocer y decidir cómo y dónde se producen nuestros alimentos”

Greenpeace

“No hay ninguna razón para dudar de la seguridad de los alimentos transgénicos”, apuntó Cerdá, “ya que son uno de los productos más controlados y por tanto de mayor garantía sanitaria”, además aseguró que no hay ningún estudio que haya podido probar que estos alimentos no son totalmente inocuos”

Enrique Cerdá Olmedo, en la página oficial de Monsanto

No es fácil ser crítico, sobre todo cuando buceamos en Internet. De cada aspecto podemos encontrar múltiples versiones, unas a favor y otras en contra. Los alimentos transgénicos no escapan de esta realidad. En los párrafos anteriores tienes dos versiones radicalmente opuestas acerca de los alimentos modificados genéticamente. Por un lado la ONG Greenpeace habla en contra del uso de estas técnicas; por otro, un profesor llamado Enrique Cerdá defiende su uso es un escrito que recoge la página de la empresa destinada a comercializar los transgénicos, Monsanto.

Debes tomar parte, o bien a favor o bien en contra de los transgénicos. Para ello deberás realizar una presentación en la que defenderás o atacarás estas técnicas. En la presentación reflejarás los siguientes apartados:

1. Qué entendemos por alimentos transgénicos.

2. Aspectos a favor o bien en contra de los alimentos transgénicos.

Por favor, antes de empezar a crear la plantilla para el power point, lee detenidamente las dos páginas que te sugiero (o bien cualquier otra que encuentres en Internet). Piensa en los apartados que vas a comentar en cada diapositiva y finalmente comienza a elaborarlas.

Los alimentos transgénicos, "La noche temática"

En cada grupo, la mitad tendrá que elaborar el trabajo a favor de los transgénicos y la otra mitad en contra (trabajo individual). Es decisión vuestra quién asumirá cada rol.

La mejor presentación a favor y la mejor en contra expondrán sus trabajos. Podemos iniciar un debate.

Adelante.

BLOQUE LA CÉLULA UNIDAD DE VIDA

La célula viviente es un régimen tan complejo y bello como el reino de las galaxias y de las estrellas. La exquisita maquinaria de la célula ha ido evolucionando penosamente durante más de cuatro mil millones de años. Fragmentos de alimento se metamorfosean en maquinaria celular. La célula sanguínea blanca de hoy son las espinacas con crema de ayer.

¿Cómo consigue esto la célula? En su interior hay una arquitectura laberíntica y sutil que mantiene su propia estructura, transforma moléculas, almacena energía y se prepara para copiarse a sí misma. Si pudiéramos entrar en una célula, muchas de las manchas moleculares que veríamos serían moléculas de proteína, algunas en frenética actividad, otras simplemente esperando. Las proteínas más importantes son enzimas, moléculas que controlan las reacciones químicas de la célula. Las enzimas son como los obreros de una cadena de montaje, cada una especializada en un trabajo molecular concreto: por ejemplo el Paso 4 en la construcción del nucleótido fosfato de guanosina, o el Paso 11 en el desmontaje de una molécula de azúcar para extraer energía, la moneda con que paga para conseguir que se lleven a cabo los demás trabajos celulares. Pero las enzimas no dirigen el espectáculo. Reciben sus instrucciones y de hecho ellas mismas son construidas así mediante órdenes enviadas por los que controlan. Las moléculas que mandan son los ácidos nucleicos. Viven secuestrados en una ciudad prohibida en lo más profundo de todo, en el núcleo de la célula.

Si nos sumergiéramos por un poro en el núcleo de la célula nos encontraríamos con algo parecido a una explosión en una fábrica de espaguetis: una multitud desordenada de espirales e hilos, que son los dos tipos de ácidos nucleicos: el ADN, que sabe lo que hay que hacer, y el ARN, que lleva las instrucciones emanadas del ADN al resto de la célula. Ellos son lo mejor que han podido producir cuatro mil millones de años de evolución, y contienen el complemento completo de información sobre la manera de hacer que una célula, un árbol o una persona funcione. La cantidad de información en el ADN del hombre escrito en el lenguaje corriente ocuparía un centenar de volúmenes gruesos. Además de esto, las moléculas de ADN saben la manera de hacer copias idénticas de sí mismas con sólo muy raras excepciones. La cantidad de cosas que saben es extraordinaria.

Las personas tenemos un aspecto bastante diferente al de un árbol. No hay duda que percibimos el mundo de modo diferente a como lo hace un árbol. Pero en el fondo de todo, en el núcleo molecular de la vida, los árboles y nosotros somos esencialmente idénticos. Ellos y nosotros utilizamos los ácidos nucleicos para la herencia; utilizamos las proteínas como enzimas para controlar la química de nuestras células. Y lo más significativo es que ambos utilizamos precisamente el mismo libro de código para traducir la información de ácido nucleico en información de proteína, como hacen prácticamente todos los demás seres de este planeta. La explicación usual de esta unidad molecular es que todos nosotros árboles y personas, pájaros, sapos, mohos y paramecios descendemos de un ejemplar único y común en el origen de la vida, en la historia primitiva de nuestro planeta.

Carl Sagan, Cosmos

La célula eucariota animal y vegetal

TAREA 1. DOCUMENTO WORD

El texto que acabas de leer forma parte de la obra “Cosmos”, escrita por Carl Sagan. En un documento con formato word, responde a las siguientes cuestiones acerca del mismo:

PREGUNTA 1. Sagan habla de dos tipos de moléculas, entre otras, que forman parte de las células: los ácidos nucléicos y las proteinas. Comenta cuáles son las proteinas más importantes y qué función desempeñan en las células.

PREGUNTA 2. ¿A qué se refiere el autor cuando habla de la “fábrica de espaguetis”? Explica los tipos y el papel que desempeñan estas moléculas en las células.

PREGUNTA 3. ¿Crees realmente que un ser humano y un árbol apenas diferimos? ¿En qué se basa el autor para llegar a esta conclusión?

TAREA 2. PRESENTACIÓN POWER POINT.

Existen dos tipos de células: la procariota, característica de las bacterias (Reino Moneras) y la eucariota, propia del resto de seres vivos: Protistas (Algas y Protozoos), Hongos, Plantas y Animales. La célula procariota carece de un verdadero núcleo, siendo la primera forma de vida que apareció en la Tierra. La célula eucariota procede de la anterior, siendo pues más evolucionada y con un verdadero núcleo.

Elabora una presentación en formato power point de un máximo de 10 diapositivas acerca de los dos tipos de células existentes. Puedes consultar para ello los siguientes enlaces

• Célula eucariota
• Célula procariota
  

TAREA 3. CARIOTIPO

Los cromosomas

El conjunto de cromosomas de una célula constituye su cariotipo. Algunas anomalías hereditarias pueden ser diagnosticadas mediante el análisis de este. Para estudiar el cariotipo hay que obtener células como glóbulos blancos, si provienen de un adulto, o células del líquido amniótico, si provienen de un embrión.

Estas células se cultivan en un medio con sustancias estimulantes de la división celular durante unos quince días, al cabo de los cuales se le añade colchicina, un agente que bloquea las divisiones celulares. En algunas de las células aparecen los cromosomas bien diferenciados. Los cromosomas, una vez aislados, se pueden someter a distintas técnicas de tinción y, una vez teñidos, obtener fotografías que pueden ampliarse para identificar mejor las características que presenten.

En la mayoría de las técnicas hoy empleadas aparecen los cromosomas con bandas teñidas de una forma particular, lo que nos ayuda a su clasificación y análisis posteriores. El desarrollo de nuevas técnicas de tinción con el posterior análisis del bandeo de los cromosomas ha permitido un aumento considerable del número de diagnósticos de enfermedades hereditarias. El paso previo al diagnóstico de una anomalía cromosómica es obtener el cariograma, el conjunto de cromosomas ya ordenado.

PASO 1. Lee detenidamente el siguiente enlace sobre el cariotipo humano

PASO 2. A partir de la siguiente imagen:

guárdala en tu ordenador e imprímela a tamaño A4. Recorta cada cromosoma y emparéjalos, pegándolos en una hoja. Haz el cariotipo correspondiente, procurando clasificar las parejas cromosómicas en los 7 grupos correspondientes, desde el grupo A hasta el G. Pega los cromosomas en una hoja. El trabajo final deberá quedar parecido a esta imagen:

TAREA 3. DIAPOSITIVA MURAL

La mitosis

El ciclo celular de cualquier célula somática (no reproductora) consta de dos etapas: la interfase y la fase de división celular, con la mitosis y citocinesis. Además, las células sexuales se dividen a través de la meiosis.

Elabora dos diapositivas mural utilizando el programa de presentaciones openoffice o power point. A continuación pasarás estas diapositivas a pdf.

DIAPOSITIVA MURAL 1. La mitosis y la citocinesis

DIAPOSITVA MURAL 2. La meiosis

Consulta en los siguientes enlaces para desarrollar tu trabajo:

- Mitosis

- Meiosis

TAREA 4. CUADERNO DE TRABAJO. ACTIVIDADES

Haz en tu cuaderno de trabajo las siguientes actividades correspondientes a la unidad 1 de tu libro de texto: 10, 12, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 22, 24, 27, 38, 40, 42, 43, 44, 45, 47 y 51

TAREA 5. CUADERNO DE TRABAJO.

Elabora en tu cuaderno un mapa de contenidos donde resumas todos los apartados vistos en clase.

BLOQUE 8 HISTORIA DE LA TIERRA TAREA 2

TAREA 2. INTERPRETACIÓN DE CORTES GEOLÓGICOS

Un equipo de geólogos está analizando el siguiente corte geológico que se muestra en la imagen.

En él aparecen una serie de capas (calizas, margas, conglomerados y basaltos) junto con una serie de restos fósiles. Los geólogos desean reconstruir los acontecimientos que han debido tener lugar en el corte geológico.

Las preguntas serán respondidas en formato openOffice o word y enviadas a la dirección de correo "depcienat@hotmail.es"

Pregunta 1. Investiga y clasifica los tipos de rocas señalados en el corte geológico.

Pregunta 2. Investiga y comenta las características y el tipo de animal a que pertenecen los restos fósiles: dinosaurio (pertenecía a los Thecodontosaurus, familia de los Sauropodomorfos); Goniatites y Nummulites. Comenta en qué períodos vivieron cada uno de ellos.

Pregunta 3. Reconstruye la secuencia de acontecimientos, utilizando los términos: sedimentación, plegamiento, erosión e intrusión

Pregunta 4. Uno de los seres vivos más antiguos que se conocen son los llamados "estromatolitos". Busca información y explica qué tipo de seres vivos eran y cuándo aparecieron en la Tierra.

BLOQUE 8 HISTORIA DE LA TIERRA TAREA 1

La Tierra es un lugar encantador y más o menos plácido. Las cosas cambian pero lentamente. Podemos vivir toda una vida y no presenciar personalmente desastres naturales de violencia superior a una simple tormenta. Y de este modo nos volvemos relajados, complacientes, tranquilos. Pero en la historia de la naturaleza los hechos hablan por sí solos. Ha habido mundos devastados. Incluso nosotros, los hombres, hemos conseguido la dudosa distinción técnica de poder provocar nuestros propios desastres, tanto intencionados como inadvertidas. En los paisajes de otros planetas que han conservado las marcas del pasado, hay pruebas abundantes de grandes catástrofes. Todo depende de la escala temporal. Un acontecimiento que sería impensable en un centenar de años, puede que sea inevitable en un centenar de millones de años. Incluso en la Tierra, incluso en nuestro propio siglo, han ocurrido extraños acontecimientos naturales.

Carl Sagan

Nuestro planeta Tierra surgió, probablemente, hace 5.000 millones de años, junto con el resto de los planetas del sistema solar. Mucho tiempo para nuestra pequeña escala humana. Si comparásemos este espacio temporal con un año humano e imaginásemos que en el día 1 de enero se formó la Tierra, el ser humano habría hecho acto de presencia los últimos tres segundos del mes de diciembre. Nuestra presencia se reduce a un brevísimo lapso de tiempo. A pesar de nuestra escasa perspectiva, los paleontólogos pretenden reconstruir los principales acontecimientos sucedidos en nuestro planeta desde sus inicios. Una tarea compleja y apasionante.Y para ello los restos fósiles son nuestro mejor método para deducir el clima, la flora y la fauna.

TAREA 1. EL TIEMPO GEOLÓGICO (formato word)

Las preguntas serán respondidas en formato openOffice o word y enviadas a la dirección de correo "depcienat@hotmail.es"

¿Cuándo sucedió un hecho?; ¿cuándo se inició un proceso?; ¿qué sucedió antes?. Son preguntas importantes de contestar si queremos encontrar una explicación a la historia de la Tierra. Para ello no nos sirve entender el tiempo basándonos en la percepción humana, que es muy corta. Debemos buscar un concepto de tiempo que se adapte a la edad de la propia Tierra. A este concepto lo denominamos TIEMPO GEOLÓGICO. Pincha en este enlace y lee todo el apartado sobre "El tiempo geológico".

Pregunta 1. Lee el siguiente artículo basado en la obra de Carl Sagan y responde a las siguientes preguntas: a) ¿Qué acontecimiento ocurre el "25 de septiembre"? ¿Y el "9 de octubre"?; b) En el calendario cósmico de Sagan el mes de noviembre es crucial. Explica qué acontecimientos ocurren aquí; c) El "16 de Diciembre" ocurre la gran explosión de formas de vida. Descríbela según el calendario cósmico; d) ¿Cuándo se inicia la Era Secundaria o Mesozoica? ¿Cuándo comienza la Era Terciaria o Cenozoica?; e) ¿Cuándo aparece el ser humano?

Pregunta 2. Atendiendo a los métodos de datación radiométrica, indica cómo datarias los siguientes elementos: una viga de madera, primeras rocas terrestres, un fragmento de cerámica neolítica y un fragmento de meteorito.

Pregunta 3. a) Pon un ejemplo que represente el Principio del actualismo; b) ¿Qué Principio se opone al uniformitarismo?; c) Explica con tus palabras los acontecimientos qué se suceden en el gráfico sobre "Principio de superposición de los acontecimientos", dentro del apartado "sucesos" de datación relativa.

Pregunta 4. a) ¿Qué es el Carbono 14?; b) Un equipo de paleontólogos ha descubierto unos restos de huesos fósiles humanos. Aplicadas las técnicas radiométricas concluyen que en las muestras quedan 31,25 gramos de C14 y 468,75 gramos de N14 ¿Qué edad tendrán los citados restos fósiles?

Pregunta 5. Responde a las cuestiones que se plantean en el siguiente enlace (desde la 3.1 hasta la 3.6). Fíjate en la animación 1, muy representativa de lo que le ocurre al C14.