Meiosis: Reproducción Celular y Diversidad Genética
La meiosis es un tipo de reproducción celular en el que, a partir de una célula madre, se generan cuatro células hijas diferentes entre sí y de su progenitora. Este proceso ocurre en las células germinales y consta de dos divisiones sucesivas, precedidas de una interfase. Las cuatro células resultantes de este proceso son haploides, es decir, poseen la mitad del número de cromosomas que la célula madre.
Diferencias entre Cromosomas Homólogos y Cromátidas Hermanas
Las cromátidas hermanas son las que componen al cromosoma después de la duplicación del material genético y son idénticas entre sí porque una es la copia exacta de la otra. Los cromosomas homólogos, aunque son iguales en tamaño y estructura y contienen la misma secuencia de genes, no son idénticos entre sí, ya que pueden contener diferentes alelos de un mismo gen.
Etapas de la Profase I de la Meiosis
En la profase I, los cromosomas se condensan y se aparean, intercambiando ADN por medio del proceso de entrecruzamiento. Además, comienza a formarse el huso acromático y desaparece la membrana nuclear. Las cinco etapas de la profase I son:
- Leptoteno: Los cromosomas comienzan a condensarse.
- Zigoteno: Los cromosomas homólogos se aparean en un proceso llamado sinapsis.
- Paquiteno: Se produce el entrecruzamiento o crossing-over entre cromosomas homólogos.
- Diploteno: Los cromosomas homólogos comienzan a separarse, pero permanecen unidos por los quiasmas, que son los puntos donde ocurrió el entrecruzamiento.
- Diacinesis: Los cromosomas alcanzan su máxima condensación y los quiasmas se terminalizan.
Recombinación Genética en Eucariotas y su Importancia Evolutiva
La recombinación genética es el proceso por el cual una hebra de material genético (usualmente ADN, pero también puede ser ARN) se rompe y luego se une a una molécula de material genético diferente. En eucariotas, la recombinación se produce durante la meiosis como entrecruzamiento cromosómico. Este proceso permite la generación de nuevas combinaciones de genes diferentes a las de los progenitores, pudiendo producir alelos quiméricos.
La importancia de la recombinación en el proceso evolutivo radica en que posibilita infinitas combinaciones de gametos, de forma que ningún individuo nacido de la fusión de un óvulo y un espermatozoide podrá ser idéntico genéticamente a otro. De esta forma, al aumentar la diversidad genética, es más probable que un individuo presente un genotipo adecuado a un ambiente y época determinados.
Bacterias: Estructura, Importancia y Control
Estructura General de las Bacterias
Las bacterias presentan una estructura celular característica que incluye:
- Pared celular: Formada por peptidoglucanos, mantiene la forma, protege a la bacteria y regula el paso de algunas sustancias.
- Membrana celular: Contiene proteínas incrustadas en una doble capa de fosfolípidos. Presenta plegamientos internos llamados mesosomas.
- Citoplasma: Medio acuoso donde se encuentran los orgánulos celulares.
- Ribosomas: Similares a los de las células eucariotas, pero de menor tamaño. Sintetizan proteínas.
- Nucleoide: Región donde se encuentra el cromosoma bacteriano.
Importancia Biológica de las Bacterias
Las bacterias desempeñan un papel fundamental en los ecosistemas. Intervienen en los ciclos del nitrógeno y del carbono, así como en los metabolismos del azufre, del fósforo y del hierro. Las bacterias de los suelos y de las aguas son indispensables para el equilibrio biológico. Además, se utilizan en las industrias alimenticias y químicas, por ejemplo, en la síntesis de vitaminas y antibióticos.
Fármacos Antimicrobianos para Eliminar Bacterias Patógenas
Para eliminar bacterias patógenas se utilizan diversos fármacos antimicrobianos, entre ellos:
a) Sueros: Atacan a las bacterias patógenas y actúan de forma inmediata. Un ejemplo son los sueros antimicrobianos, que provienen de animales inmunizados frente a bacterias o virus mediante la administración de vacunas atenuadas, inactivas o antígenos purificados.
Inmunidad: Anticuerpos, Vacunas y Enfermedades
Anticuerpos: Función y Síntesis
Los anticuerpos son proteínas que participan en la defensa del organismo frente a bacterias o parásitos patógenos. Circulan por la sangre y penetran en los fluidos corporales para unirse al antígeno que provoca su formación. Forman parte de las defensas específicas del sistema inmunitario. Los organismos sintetizan anticuerpos para defenderse de patógenos y otras sustancias extrañas.
Importancia de las Vacunas
Las vacunas son un tipo de tratamiento preventivo frente a virus. Son preparados antigénicos constituidos por microorganismos no virulentos. Su objetivo es desencadenar la producción de células inmunitarias de memoria, que proporcionarán una respuesta rápida y eficaz en caso de una infección posterior por el mismo patógeno.
Vías de Contagio de Enfermedades Infecciosas
Las enfermedades infecciosas pueden contagiarse a través de diversas vías, como heridas, micro roturas de las mucosas, picaduras de artrópodos o la adherencia a las células del hospedador.
Infección y Virulencia
Infección (I): Contagio de una patología por medio de una de las vías de contagio.
Virulencia (V): Grado de patogenicidad medido en el número de microorganismos necesarios para desencadenar la enfermedad.
Ejemplos de Microorganismos Patógenos
A continuación, se presentan tres ejemplos de microorganismos patógenos:
- Vibrio cholerae (bacteria): Causa el cólera, que se contagia a través de la ingestión de alimentos o líquidos contaminados por la bacteria.
- Salmonella typhi (bacteria): Produce la fiebre tifoidea, que se contagia al consumir alimentos o agua contaminados por personas que tienen la enfermedad.
- Virus Variola: Causa la viruela, que se contagia por contacto directo con descargas respiratorias de una persona enferma o con objetos contaminados por un individuo enfermo.
Reacción Alérgica y Autoinmunidad
Una reacción alérgica es una respuesta inmunológica intensa contra una sustancia extraña no patógena, como el polen o ciertos alimentos. La autoinmunidad ocurre cuando el sistema inmunitario es poco tolerante y ataca componentes del propio organismo, como en el caso de la artritis reumatoide o el lupus.
Mutaciones: Tipos e Importancia Evolutiva
Mutación: Definición y Tipos
Una mutación es una alteración en la información genética de un ser vivo que produce un cambio en sus características y que puede transmitirse a la descendencia. La unidad genética capaz de mutar es el gen. Existen diferentes tipos de mutaciones:
- Mutaciones morfológicas: Afectan al aspecto del individuo.
- Mutaciones deletéreas: Afectan a la supervivencia del individuo.
- Mutaciones condicionales: Aparecen debido a la condición del ambiente.
- Mutaciones bioquímicas: Generan una pérdida o un cambio de alguna función bioquímica, como la alteración de una enzima.
Importancia de la Mutación en el Proceso Evolutivo
Las mutaciones son la materia prima de la evolución. La evolución tiene lugar cuando una nueva versión de un gen, que originalmente surge por una mutación, aumenta su frecuencia y se extiende a la especie gracias a la selección natural o a tendencias genéticas aleatorias (fluctuaciones casuales en la frecuencia de los genes).
Agentes Mutagénicos
Los agentes mutagénicos son agentes que interaccionan directa o indirectamente con el ADN y provocan mutaciones. Algunos ejemplos son:
- Temperatura: Las altas temperaturas aumentan la tasa de mutaciones.
- Radiaciones: Los rayos X y las radiaciones ultravioleta son potentes agentes mutagénicos.