BIOLOGÍA CELULAR

Prof. Héctor Félix Reyes HernándezMáster en Educación y Formación Universitaria.

PREGUNTEMOS

¿Cómo se cumple en nuestros días los postulados de la teoría celular?

TEMA

•Teorías científicas de la evolución: Darwinismo, Neodarwinismo y Síntesis Evolutiva Moderna

•Teoría celular

Aprendizajes Esperados

Que los alumnos• Conozcan teorías científicas de la

evolución.

• Determinen los aportes en la formulación de la teoría celular.

EXPOSICIÓN EN EQUIPO

A PARTIRDEL ESTUDIO REALIZADO

CONCLUSIONES

Evolución Biológica

conjunto de transformaciones a través del tiempo

ha originado

diversidad de formas de vida en la tierra

a partir de un antepasado común.

evoluciónsiglo XVIII suizo Charles Bonnet

Teoría Evolucionista de Darwin Charles Robert Darwin (1809-1882)• Científico británico que sentó las bases de la

moderna teoría evolutiva. • Planteó que las formas de vida se han

desarrollado a través de un lento proceso de selección natural.

La Hipótesis.• La hipótesis de que las especies se transforman

continuamente fue postulada por numerosos científicos de los siglos XVIII y XIX, a los cuales Charles Darwin citó en el primer capítulo de su libro El origen de las especies.

• Fue el propio Darwin, en 1859, quien sintetizó un cuerpo coherente de observaciones que solidificaron el concepto de la evolución biológica en una verdadera teoría científica.

• La existencia de la evolución como una propiedad inherente a los seres vivos ya no es materia de debate entre los científicos.

• Los mecanismos que explican la transformación y diversificación de las especies, en cambio, se hallan todavía bajo intensa investigación.

Mecanismos del Cambio Evolutivo

Selección natural

Deriva genética

Mutación

Migración (flujo genético)

Selección Natural•Dos naturalistas, Charles Darwin y Alfred

Russel Wallace propusieron en 1858, en forma independiente, que la selección natural es el mecanismo básico responsable del origen de nuevas variantes fenotípicas, y en última instancia, de nuevas especies.

•Actualmente, la teoría de la evolución combina las propuestas de Darwin y Wallace con las leyes de Mendel y otros avances posteriores en la genética; por eso se la denomina síntesis moderna o teoría sintética.

Selección Natural (cont.)•Mecanismo evolutivo que se define como

la reproducción diferencial de los genotipos en el seno de una población biológica.

•Las condiciones de un medio ambiente favorecen o dificultan, es decir, seleccionan la reproducción de los organismos vivos según sean sus peculiaridades.

•Propuesta por Darwin como medio para explicar la evolución biológica.

Premisas de las que parte la teoría de la Selección Natural

•1ra: Se afirma que entre los descendientes de un organismo hay una variación ciega (no aleatoria), no determinista, que es, en parte , heredable.

•2da: Esta variabilidad puede dar lugar a diferencias de supervivencia y de éxito reproductor, haciendo que algunas características de nueva aparición se puedan extender en la población.

La acumulación de estos cambios a lo largo de las generaciones produciría todos los fenómenos evolutivos.

La Selección Natural puede ser expresada como la siguiente Ley General.

Existen organismos que se reproducen y la progenie hereda características de sus progenitores, existen variaciones de características si el medio ambiente no admite a todos los miembros de una población en crecimiento. Entonces aquellos miembros de la población con características menos adaptadas (según lo determine su medio ambiente) morirán con mayor probabilidad. Entonces aquellos miembros con características mejor adaptadas sobrevivirán más probablemente.

Darwin, El Origen de las especies.

La teoría de Darwin se hizo pública por primera vez en 1858 en un documento presentado al mismo tiempo que Alfred Russel Wallace, un naturalista joven que había llegado independientemente a la teoría de la selección natural. La teoría completa de Darwin se publicó en 1859, como El Origen de las Especies.

Lista de las propuestas de Darwin

Darwin fue el primero en resumir un conjunto coherente de observaciones que solidificó el concepto de la evolución de la vida en una verdadera teoría científica:

•1. Los actos sobrenaturales del Creador son incompatibles con los hechos empíricos de la naturaleza

•2. Toda la vida evolucionó a partir de una o de pocas formas simples de organismos

•3. Las especies evolucionan a partir de variedades pre-existentes por medio de la selección natural.

•4. El nacimiento de una especie es gradual y de larga duración.

•5. Los taxones superiores (géneros, familias, etc.) evolucionan a través de los mismos mecanismos que los responsables del origen de las especies.

•6. Cuanto mayor es la similitud entre los taxones, más estrechamente relacionados se hallan entre sí y más corto es el tiempo de su divergencia desde el último ancestro común.

•7. La extinción es principalmente el resultado de la competencia interespecífica.

•8. El registro geológico es incompleto: la ausencia de formas de transición entre las especies y taxones de mayor rango se debe a las lagunas en el conocimiento actual.

La Deriva Genética o Deriva Génica

•Fuerza evolutiva que actúa junto con la selección natural, cambiando las características de las especies en el tiempo.

•Es un efecto estocástico que emerge del rol del muestreo aleatorio en la reproducción.

•Se trata de un cambio aleatorio en la frecuencia de alelos de una generación a otra.

•Resulta en cambios que no son necesariamente adaptativos.

•La deriva genética tiende a formar una población homocigótica, es decir tiende a eliminar los genotipos heterocigóticos.

Mutación• Es una alteración o cambio en la información

genética (genotipo) de un ser vivo y que, por lo tanto, va a producir un cambio de características, que se presenta súbita y espontáneamente, y que se puede transmitir o heredar a la descendencia.

• La unidad genética capaz de mutar es el gen que es la unidad de información hereditaria que forma parte del ADN.

• A corto plazo puede parecer perjudiciales, a largo plazo las mutaciones son esenciales para nuestra existencia.

• Sin mutación no habría cambio y sin cambio la vida no podría evolucionar.

Migración o Flujo Genético.

•Es la transferencia de genes de una población a otra.

•La migración hacia o desde una población puede ser responsable de importantes cambios en las frecuencias del acervo genético (el número de individuos con un rasgo particular).

•La inmigración puede resultar en la introducción de nuevo material genético al acervo genético.

Neodarwinismo• Término acuñado en 1895 por el naturalista y

psicólogo inglés Georg Joh Romanes (1848-1894) en su obra Darwin and after Darwin.

• Teoría evolutiva que se remonta al citólogo y zoólogo germano August Weismann (1834-1914), quien en 1892 proveyó evidencia experimental en contra de la herencia lamarckiana y postuló que la reproducción sexual en cada generación crea una nueva y variable población de individuos.

• La selección natural, entonces, puede actuar sobre esa variabilidad y determina el curso del cambio evolutivo.

Neodarwinismo (cont.)•El neodarwinismo (o sea, la ampliación de la

teoría de Darwin) enriqueció el concepto original de Darwin haciendo foco en el modo en que la variabilidad se genera y excluyendo la herencia lamarckiana como una explicación viable del mecanismo de herencia.

•Wallace, quien popularizó el término "darwinismo" para 1889, incorporó plenamente las nuevas conclusiones de Weismann y fue, por consiguiente, uno de los primeros proponentes del neodarwinismo.

Síntesis Evolutiva Moderna• Esta hipótesis del proceso evolutivo se originó entre

1937 y 1950. • En contraste con el concepto neodarwiniano de

Weismann y Wallace, la teoría sintética incorporó hechos de campos diversos de la biología, como la Genética, la Sistemática y la Paleontología.

• La "teoría neodarwiniana" no debe confundirse con la "teoría sintética".

• Esta es una teoría que actualmente proporciona explicaciones y modelos matemáticos sobre los mecanismos generales de la evolución o los fenómenos evolutivos, como la adaptación o la especiación.

• El ADN varía entre los miembros de una misma especie y también sufre cambios o mutaciones, o variaciones que se producen a través de procesos como la recombinación genética.

Teoría Celular •Parte fundamental de la Biología que

explica la constitución de la materia viva a base de células y el papel que éstas tienen en la constitución de la vida.

•Desde tiempos remotos varios científicos han aportado sus criterios para la formulación de los principios de la teoría celular.

Principios de la Teoría Celular Histórica 1.- Todo en los seres vivos está formado por

células o productos secretados por las células. Robert Hooke: (1635-1703), científico inglés, había

observado ya en el siglo XVII que el corcho y otras materias vegetales aparecen constituidas de células (literalmente, celdillas).

Theodor Schwann: (1810-1882), fisiólogo alemán y Jakob Schleiden: (1804-188), botánico alemán, se percataron de cierta comunidad fundamental en la estructura microscópica de animales y plantas, en particular la presencia de núcleos, que el botánico británico Robert Brown había descrito recientemente (1827). Publicaron juntos la obra Investigaciones microscópicas sobre la concordancia de la estructura y el crecimiento de las plantas y los animales.

Asentaron el primer principio de la teoría celular

Principios de la Teoría Celular Histórica (cont.) 2.- Toda célula se ha originado a partir

de otra célula, por división de ésta. Rudolf Virchow: (1821-1902), médico

alemán, interesado en la especificidad celular de la patología (sólo algunas clases de células parecen implicadas en cada enfermedad). Añadió que la división es por bipartición, porque a pesar de ciertas apariencias, la división es siempre, en el fondo, binaria.

Concepto Moderno de Teoría Celular

•La teoría celular fue debatida a lo largo del siglo XIX, pero fue Pasteur el que, con sus experimentos sobre la multiplicación de los microorganismos unicelulares, dio lugar a su aceptación rotunda y definitiva.

Principios del concepto moderno de la Teoría Celular. 1.- Todo en los seres vivos está formado por células o por sus

productos de secreción. La célula es la unidad estructural de la materia viva, y una célula puede ser suficiente para constituir un organismo.

2.- Todas las células proceden de células preexistentes, por división de éstas (Omnis cellula e cellula).

3.- Las funciones vitales de los organismos ocurren dentro de las células, o en su entorno inmediato, controladas por sustancias que ellas secretan. Cada célula es un sistema abierto, que intercambia materia y energía con su medio. En una célula caben todas las funciones vitales, de manera que basta una célula para tener un ser vivo (que será un ser vivo unicelular). Así pues, la célula es la unidad fisiológica de la vida.

4.- Cada célula contiene toda la información hereditaria necesaria para el control de su propio ciclo y del desarrollo y el funcionamiento de un organismo de su especie, así como para la transmisión de esa información a la siguiente generación celular. Así que la célula también es la unidad genética.

BIBLIOGRAFÍA

•H. Curtis, 2008, Curtis biología, 7º ed., Editorial Panamericana.

•Capítulo 17: Evolución: historia de la teoría y sus evidencias. Pág., 331 - 352

•H. Curtis, 2000, Curtis biología, 6º ed., Editorial Panamericana. Introducción. Pág., 1–22.

•Capítulo 14 y 15, 2003, Audesirk, Biología, La vida en la tierra. 6ta. Ed. Pág.270 - 304

Fin

Orientaciones para la próxima actividad docente

•Propiedades básicas de los seres vivos como organización, homeostasis, irritabilidad, metabolismo, desarrollo, reproducción y adaptación.

•Propiedades básicas de los seres vivos.•Niveles de organización de la materia:

abiótico y biótico. Características de cada uno.

•Características de la materia vivientes.•Importancia de la clasificación biológica,

criterios taxonómicos, aportes y limitaciones de Carlos Linneo.