Etapas del proceso de replicación

En el proceso de replicación del ADN pueden distinguirse las etapas que se muestra:


La replicación es un proceso complejo durante el cual ocurren alteraciones en la union de los nucleótidos. También , es un proeso altamente eficiente, pues muchos de estos errores son corregidos a medida que se va generando la nueva hebra.Si estos errores no son corregidos durante este proceso, ni alteraciones en la estructura del ADN.Así , un error durante la replicación puede molificar un gen, modificación que podría transmitirse a las generaciones siguientes.

En ocasiones, las mutaciones se manifiestan como cambios en las características observables de los organismos; sin embargo, también pueden ocasionar enfermedades como la acondroplasia o enanismo.


Las mutaciones pueden producir variantes en las características que presentan los organismos. Dichas características pueden ser más o menos favorables a un ambiente determinado . A través de la selección natural, las características favorables pasan a las generaciones siguientes, asegurando así que los organismos se mantengan a través del tiempo.

¿Cómo ocurre la replicación del ADN?

La replicación del ADN asegura la continuidad de la información genética de padres a hijos, a través de las generaciones. Además, este proceso supone que el nuevo ADN sea idéntico al original. Sin embargo, frecuentemente existen "errores" de replicación, los cuales son reparados durante el proceso mismo, o posteriormente . En ocasiones estos errores persisten en la nueva copia de ADN.

Durante la replicación, la molécula de ADN original debe separarse, de modo que cada hebra actúa como un verdadero molde para dar origen a hebras hijas. Es decir, la secuencia de bases de la hebra original determina la secuencia de las hebras hijas.

Los experimentos realizados por Messelson y Sthal, en 1958,demostraron que una vez formadas las hebras hijas, cada una de ellas se unía con una hebra molde. Así las dos moléculas de ADN resultantes tienen una hebra antigua y una hebra hija nueva. Por esto se dice que la replicación es semiconservativa.

Replicación del ADN

Cuando te haces una herida, las células de tu piel se multiplican para reemplazar las células y regenerar el tejido dañado.Para que este proceso ocurra, la célula genera previamente una copia de su ADN, para repartirlo a sus células hijas, y así mantener las características de la célula original.El proceso que permite la multiplicación de las células, generando copias idénticas de ella, se denomina mitosis. Este proceso , en términos generales, se conoce también como división celular, ya que una célula se divide y origina dos. Sin embargo, también se habla de multiplicación celular, ya que si dos células entran en mitosis se originarán cuatro, y si estas cuatro se dividen originarán 8 y así sucesivamente.

Los genes y la información genética

La información genética se encuentra " almacenada en unidades denominada genes. Un gen corresponde estructuralmente a una secuencia de nucleótidos, es decir, un fragmento de la larga cadena de ADN. Aunque parezca increíble, solo con la combinación de las cuatro bases nitrogenadas A, T, G y C, se tiene toda la información necesaria para determinar las características de un organismo.

Un gen contiene una información codificada en este lenguaje de cuatro letras: A, T, G y C : para traducir este código, en la célula ocurren varios procesos, luego de los cuales el producto final es una proteína . Por ejemplo, una proteína que le da estructura a tu cabello determinando que este sea liso u ondulado.

¿Cómo se ensamblan los nneuclótidos para formar el ADN?

Los nucleótidos se unen entre si formando una hebra, y debido a las uniones que se producen entre ellos se origina una hebra escalonada.

Una molécula de ADN está formada por la unión de dos hebras de nucleótidos, asemejando la forma de una escalera.Ambas hebras se enrollan en forma de espiral y forman una estriuctura lineal.

Las hebras de nucleótidos que forman el ADN se unen entre sí mediante las bases nitrogenadas que quedan enfrentadas hacia el centro de la molécula . Sin embargo, está unión no es al azar, ya que la adenina se une con la timina y la citosina siempre con la guanina.

Estructura del ADN

El material genético o ADN se encuentra en todas las células, ya sean procariontes o eucariontes.En las células procariontes el material genético se encuentra disperso en el citoplasma.En las células eucariontes, en cambio, el material hereditario se encuentra principalmente al interior del núcleo.


El ADN es una macromolécula de gran tamaño formada por sbunidades, o partes , llamadas nucleótidos , que se encuentran unidas entre sí.



un nucleótido está formado por tres moléculas unidad: un azúcar llamado desoxirribosa, un grupo fosfato y una base nitrogenada. Las bases nitrogenadas en el ADN pueden ser de cuatro tipos: adenina, guanina, citosina y timina.

Material genético y evolución

Una de las importantes observacioes que hizo Darwin , y que lo llevaron mñás tarde a enunciar su teoria evolutiva, fue la existencia de variabilidad o diferencias entre los individuos de una misma especie. Darwin propuso que estas diferencias hacen que algunos individuos sean más aptos que otros en la lucha por la sobrevivencia .esta aptitud la dio a conocer como adecuacion biológica .Los organimos que tienen mayor adecuación biológica son aquellos que tienen mayor capacidad de sobrevivir y dejar más descendencia, comparados con otros organimos. Los ragos que aumentan la adecuación biológica se denominan adaptaciones.Darwin propuso que la causa de estas diferencias individuales era el azar, pero no pudo explicar la manera en que se transmitían a la descendencia.

Después de casi cien años la teoria de Darwin fue complementada y profundizada. Uno de los grandes aportes a esta nueva teoría provino de la genética , ciencia que estudia la herencia y la variaión. A través de esta ciencia se explicó el mecanismo a través del cual los rasgos de una generación se heredan a la generación siguiente.

El material genético corresponde a una molécula de gran tamaño y muy compleja denominada ácido desoxirribonucleico o ADN . está molécula contiene inforación para la mayoría de nuestras características .Si el material genético cambia, se dice que hubo una mutación , pudiendo dar origen a una variación en dicha característica.

7º Unidad

Evolución y variabilidad

Los organimos pertenecientes a una especie presentan semejanzas y diferencias.El ser humano no es la excepción .Todos los seres humanos compartimos características comunes; sin embargo, cada individuo presenta caracteristicas que son rpopias y que permiten que cada uno de nosotros sea una persona única e irrepetible. Esas diferencias que existen en el seno de una población reciben el nombre de variabilidad.

Las características que son comunes entre las personas y las que son distintas están determinadas por la información contenida en el ADN.Sin embargo, aquellas que son diferentes en una poblacion se deben a variaciones en el ADN, y también a efectos del ambiente que influyen en la expresión de la información genética .Es decir, la variabilidad fenotípica (rasgos observados)en una población depende de un componente genético y otro ambiental.

Todas las variantes o formas que existen de un gen, en una población, representan la variabilidad genética de dicha población.

Para que opere la selección natural en las poblaciones (o en las especies) debe existir en ella variabilidad genética, que junto con diversos factores ambientales explican la variabilidad fenotípica en la población. Dad esta variabilidad fenotípica , no todos los organismos son idénticos.Las características que favorcen la adecuación biológica y que además sena heredables, serán seleccionados positivamente, pues los individuos que las poseen dejarán más descendencia que los que no las posee.

Reproducción sexual

La mayoría de los animales, incluida la especie humana, se reproducen sexualmente.En la reproducción sexual, participa un progenitor sexo masculino y otro sexo femenino, que aportan la mitad de su material genético al o a los nuevos organismos .Este material genético está contenido en los gametos o células sexuales. Los gametos femeninos son los ovocitos, y los gametos masculinos , los espermatozoides.

En material genético está organizado en cromosomas. Todas las especies tienen un número caracteristico de cromosomas en sus células.La especie humana, por ejemplo , tiene 46 cromoso mas en todas las células somáticas, es decir, las que forman nuestro cuerpo.Los gametos , en cambio , tienen 23 cromosomas, es decir, la mitad. De ese modo, al unirse el gameto femenino con el masculino durante la fecundación, el cigoto o huevo tendra 46 cromosomas, manteniendose el número de cromosomas propios de la especie.

Otros tipos de reproducción asexual

Fisión o biparticón: Es el proceso mediante el cual una célula se divide dando origen a dos nuevas células de un menor tamaño.Las bacterias presentan este tipo de reproducción asexual. Antes de que la bacteria se divida, debe duplicar su material genético a través de la replicación del ADN. Luego se produce una división transversal de la célula.

Gemación: En este tipo de reproducción , se forma una yema o protuberancia en el progenitor, la que luego se separa y origina un nuevo individuo. Las levaduras y las hidras se reproducen por germación.


Fragmentación:Este tipo de reproducción asexual se caracteriza porque, a partir de un fragmento o trozo del cuerpo del progenitor, se origina un nuevo individuo. Incluso el progenitor se fragmenta en varios trozos, cada uno de ellos dará origen a un nuevo organismo. Las planarias y las estrellas de mar se pueden reproducir mediante fragmentación.

Reproducción asexual en los vegetales

Los vegetales se reproducen sexualmente, dando origen al fruto, pero también es posible su reproduccion mediante la modalidad asexual. Así, en estos organismos es posible dar orige a un nuevo individuo mediante.


Tubérculos: Los tubérculos son tallos subterráneos modificados, que sirven para almacenar alimento, como el almidón .Cuando la unión entre el tubérculo y la planta se rompe, el tubérculo se desarrolla como una nueva planta .Un ejemplo de tubérculo son las papas.Estas poseen yemas laterales, llamadas comúnmente "ojos", que son capaces de regenerar a todo el organismo .otros ejemplos de tubérculos son el jengibre y bambú.


Bulbos: Los bulbos son tallos subtérraneos modificados, cubiertos por hojas de almacenamiento.Los bulbos forman yemas laterales que se convierten en pequeños bulbos hijos, que se separan del progenitor cuando este muere, formando nuevas plantas.Los lirios , los tulipanes y las cebollas son ejemplos de bulbos.


Cormos: Son tallos subtérraneos rectos y muy cortos, que superficialmente parecen bulbo, pero sus hojas son ás pequeñas .También almacenan alimento, como el almidón :los cormos producen yemas laterales que se separan cuando el progenitor muere, generando una nueva planta.El azafrán y los gladiolos son ejemplos de cormos.


Estolones:Son tallos horizontales que crecen a ras del suelo.Los estolones presentan nudos separados por grandes espacios.En su estructura se desarrollan yemas, cada una de las cuales puede originar nuevas plantas, las que posteriormente echan raíces a tierra.AL morir el estolón, la splantas hijas se separan . Las plantas de frutillas son ejemplo sde estolones.

Transmisión del ADN

Los progenitores transmiten sus caracteristicas a sus descendientes a través de la reproducción .La reproducción es una característica propia de los seres vivos, que permite perpeturar las especies a través del tiempo. Si las primeras formas de vida que habitaron el planeta no se hubieran repproducio, en la actualida no existiria vida en la Tierra.

En la enorme densidad de seres vivos que existen en la Tierra, podemos distinguit dos modalidades de reproducción:


Reproduccón sexual: Es aquella en que el nuevo individuo se origina a partir de la unión de dos gametos. Frecuentemente, cada gameto lo aporta un individuo de diferente sexo, es decir, participan dos progenitores: un macho y yna hembra. Cada progenitor aporta una célula se formará un nuevo individuo.En este tipo de reproducción, los descendientes son similares a sus progenitores, pero no idénticos, ya que presentan información genética de ambos. La mayoría de los animales, incluidos los seres humanos, presentan este tipo de reproducción.


Reproducción asexual: Existe solo un progenitor , el que luego de duplicar su ADN a través de la replicación, se divide y origina dos o más descendientes identicos a él, que tienen el mismo material génetico.En este caso, la única posibilidad de variaciones en el ADN de los descendientes está dada por las mutaciones. Las bacterias son un ejemplo de organismos que presentan este tipo de reproducción . La reproducción asexual es comparativamente más rápida que la reproducción sexual.

6º Unidad

Requisitos para la selección natural

La frase de Darwin "supervivencia del más apto" es muy popular al hablar de evolución. Actualmente se define la adaptabilidad evolutiva como la contribución que hace un individuo al pool de genes de la siguiente generación, respecto a la contribución de otros individuos. Así, los individuos "aptos" son aquellos que pasan el mayor número de genes a la siguiente generación.
Sin embargo, es el fenotipo , y no el genotipo, lo que se expone al ambiente. Por fenotipo no solo debemos entender la apariencia externa de un individuo, también su metabolismo o por ej.: la capacidad de que una enzima actúe a una determinada temperatura son características fenotípicas sobre las que actúa la selección natural.
Debemos recordar además que el fenotipo es la expresión de muchos genes diferentes, y también es el producto de las interacciones del genotipo con el ambiente. Un ejemplo es el caso de gemelos idénticos con diferente peso al momento del nacimiento.

Teoría de la evolución planteada por Darwin

Darwin se basó en algunas ideas cientificas de la epoca y planteo que si en una poblacion nacen mas individuos de los que los recursos ambientales pueden sostener,deberia existir entre ellos una luche por la sobrevivencia.

Por ejemplo,si los organismos de una población son muchos y los alimentos escasean, se intensificara la competencia entre ellos por el alimento.Además, Darwin había observado que los organismos pertenecientes a la misma especie no son idénticos entre sí, sino que hay variaciones entre ellos. Por ejemplo, algunos son mas veloces que otros o de colores menos llamativos.Si algunas de estas características son ventajosas, es decir, permiten que los organismos aumenten sus posibilidades de sobrevivir y reproducirse, y además son heredades de padres a hijos, entonces la proporción de individuos con dichos rasgos favorables aumentaría de generación en generación.

Estos rasgos ventajosos se conocen con el nombre de Adaptaciones. Así, los miembros de una población serian seleccionados por la naturaleza, transmitiendo a las siguientes generaciones aquellas características que los hicieron ventajosos.Este proceso Darwin lo denomino selección natural.

Transformacion de las especies

A partir del origen de los primeros seres vivos se produjo una amplia diversificacion de especies, debido a que los organismos fueron cambiando a través de las generaciones y se formaron nuevas especies a partir de especies preexistentes. A kas especies nuevas se les denomina "especies modernas"o especies actuales;en cambio, a las especies de las cuales descienden se les denomina especies ancestrales.El proceso general por el cual los seres vivos , o poblaciones de organismos, cambian a través de las generaciones, y que puede dar origen a la formación de nuevas especies, se denomina evolución.

En la corteza terrestre se pueden distinguir capas o estratos horizontales, los cuales se producen por acumulación de sedimentos a lo largo del tiempo , de modo que los estratos mas profundos son mas antiguos que los superficiales,Los hallazgos de fósil en estratos de diferentes profundidad aportaron mucha evidencia a favor de la evolución,debido a que al comparar fosiles de diferente antiguedad de los seres vivos actuales, pertenecientes a la misma especie o a especies del mismo grupo, los científicos fueron capaces de explicar parte de las transformaciones ocurridas en los organismos a través de extensos periodos de tiempo.Además, los restos fosiles constituyeron evidencias de que en el pasado, y en diferentes periodos, existieron especies que no están presentes hoy, las cuales se denominan especies extintas.

Origen Extraterrestre

El químico sueco Svante Arrhenius propuso , en 1903, la teoría de la panspermia (semilla en todas partes), según la cual la vida no se origino en la Tierra sino que provino desde el espacio exterior en forma de esporas que viajaban impulsadas por la presión ejercida producto de la radiación proveniente de estrellas. Muchos científicos han objetado esta idea, argumentando que los organismos unicelulares no soportan condiciones de tan baja temperatura y radiación solar.

Entre las evidencias que apoyan la panspermia , son importantes los planteamientos de dos científicos , Chandra Wickramasinghe y Fred Hoyle, quienes en 1974 propusieron que el polvo interestelar estaba compuesto por partículas orgánicas.Por otra parte, estos científicos concluyeron que cuando un cometa se acerca a la Tierra deja un rastro de polvo que al ser analizado quimicamente parecer ser orgánico, similar a las moléculas que forman una bacteria.Sobre esta base y con estudios posteriores, hipotetizaron que la vida en la Tierra se formo a parte de microorganismos de origen extraterrestres.

Origen quimico de la vida

El bioquímico ruso Alexander Oparin y el biólogo ingles John Haldane propusieron, en forma independiente, en la decada de 1920, una hipótesis con mayor fundamento que sus predecesores.esta planteaba básicamente que el surgimiento de la vida en la Tierra ocurría después de un largo periodo de devolución molecular abiogenesica. Durante este periodo existían en la tierra condiciones ambientales muy diferentes a las actuales, que posibilitaron que moléculas inorgánicas simples presentes en un caldo primordial.

La hipótesis de Oparin y Haldane fue puesta a prueba y apoyada por un experimento efectuado por los bioquímicos estadounidenses Stanley Miller y Harold Urey, en la década de 1950.Ellos produje ron moléculas orgánicas a partir de una mezcla de moléculas inorgánicas que se suponía eran constituyentes de la atmósfera primitiva, las que se sometieron periódicamente a descargas eléctricas.

Los resultados obtenidos por Miller y Urey avalaron la hipótesis sobre el origen químico de la vida.

Abiogenesis y generacion espontanea

El origen de la vida a partir de materia inerte se conoce como abiogenesis.Esta linea de pensamiento cientifico intenta explicar el origen de los seres vivos en el presente, asi como el surgimiento de los primeros organismos en el planeta.Este planteamiento dominaba el pensamiento desde la eoca de los pensadores griegos.Aristoteles sostenia que animales y plantas se originaban por generacion espontanea, es decir, espontaneamente a partir de materia inerte.Por ejemplo, era habitual encontrar gusanos en la carne que se exponia al aire libre despues de cierto tiempo.

La hipótesis de generación espontánea fue rechazada por Francesco Rei (1626-1697), quien en 1665 demostró que los gusanos se producían en la carne eran las larvas de moscas, que no aparecian si se protegía la carne con una gasa, Sin embargo , la aparición espontánea de microorganismos que descomponían la materia orgánica, proveniente de otros seres vivos, fue mas difícil de refrutar, ya que los microorganismos eran muy pequeños y se podía ver claramente si procedían de otros antecesores o aparecían de la materia inerte.El científico J.T Needhan (1713-1781), propuso que las moléculas inertes podrían reagruparse para dar lugar a la aparición de microorganismo.Lazzaro Spallanzani (1729 -1799)) era contrario a esta idea y realizo una serie de experimentos que demostraron que a presencia de microorganismos en los extractos, sustancias que permiten el crecimiento de microorganismos, puede evitarse si se hierven y se mantienen luego herméticamente.Finalmente ,Louis Pasteur (1822- 1895), alrededor de 1860, demostró que en el aire hay gran cantidad de microorganismos, los que son responsables de la descomposición de la materia orgánica.