BIOTECNOLOGÍA

Tecnología del adn recombinanTe

AplIcAcIONEs dE lA BIOTEcNOlOgíA

     Aplicaciones médico-farmacéuticas

     Aplicaciones en agricultura y ganadería

     Aplicaciones en la industria agroalimentaria

     Aplicaciones medioambientales

     Otras aplicaciones industriales.

En este trabajo voy a tomar una de las aplicaciones que me ha esperanzado en cierto modo, estas son las “Aplicaciones medioambientales”

“La aplicación más extendida y que conlleva un proceso natural y sin prácticamente intervención genética es el tratamiento de aguas residuales por medio de las depuradoras. En ellas se encuentran los digestores de lodo, en los cuales las bacterias descomponen la materia orgánica y la convierten en sustancias que pueden posteriormente ser utilizadas como abonos.

Se han podido codificar los genomas de levaduras y bacterias de forma que puedan utilizarse para degradar los hidrocarburos del petróleo, y ya se están realizando ensayos para emplearlos en la limpieza de vertidos accidentales de petróleo y otras labores de biorremediación.

Asimismo la investigación para eliminación de metales pesados, como por ejemplo el plomo y el mercurio, está muy avanzada. El plomo resulta venenoso para la mayoría de los microorganismos, pero hay algunos que se dedican a extraerlo de su entorno. Estos podrían ser manipulados genéticamente para aumentar su eficiencia y, cultivados en grandes charcas, utilizarse para la eliminación de metales peligrosos que hayan contaminado suelos, después de lo cual se desecharían en vertederos especiales.

Otra posibilidad futura de su aplicación medioambiental consiste en diseñar genéticamente microorganismos especiales que sean capaces de eliminar ciertos tipos de contaminantes, como por ejemplo herbicidas o pesticidas, que persisten durante mucho tiempo en el medio ambiente.

En el campo de la conservación de la biodiversidad, la biotecnología moderna puede ayudar a recuperar especies amenazadas o en peligro de extinción utilizando técnicas de clonación animal y de fecundación in vitro, por ejemplo.” (Extraído de: http://www.cenoposiciones.com/docs/files/2012n_byg_37_13.pdf)

Comentario personal:

En principio comencé comentando que esta aplicación de la biotecnología me ha esperanzado,  y así es, ya que considero que de este modo la ciencia puede “reparar” o al menos compensar parte del daño que ha sido producido por el hombre he incrementado cada día sobre la Tierra, daño que a su ves nos ha perjudicado a nosotros mismos pero aun más al resto de los seres vivos. Indiscutiblemente la ciencia nos ha brindado un sin fin de beneficios, pero ¿A costa de qué? A costa de una gran contaminación ambiental que a su vez provoca muchas cosas (por ejemplo el calentamiento global, muerte de muchos seres vivos, extinción de especies, etc) que en poco tiempo pueden ser aminoradas gracias a los llamados “labores de biorremediación”.

Creo que todo lo que ha creado el hombre es bueno para algunas cosas y malo para otras, tiene ventajas y desventajas por lo que, quienes obtenemos los beneficios debemos remediar las desventajas, evitando ser perjudicados por ellas y más aun que otros sean perjudicados, esos otros que además de recibir los daños son quienes nos proveen todo lo que necesitamos, por lo que merecen gran cuidado y respeto.

 distinto de 

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a)

Al no existir una capa de ozono alrededor de la Tierra, las radiaciones ultravioletas del Sol llegaban hasta ella con suma facilidad, Estas radiaciones de gran intensidad, junto con las descargas eléctricas, rayos, determinaron el aporte energético necesario para la formación de las primeras moléculas orgánicas a partir del hidrógeno, como el metano, el amoniaco, el agua y el dióxido de carbono.

Estas moléculas, cada vez más complejas, eran aminoácidos y ácidos nucleicos. Según Oparin, estas primeras moléculas quedarían atrapadas en las charcas de aguas poco profundas, y al concentrarse, continuaron evolucionando y diversificándose.

b)

En 1953, Stanley Miller, científico estadounidense, llevó a cabo, junto con Harold Urey, uno de los primeros ensayos en tos cuales se demostraba que las teorías de Opanin y Haldane podían tener fundamento científico. Los resultados fueron sorprendentes: se detectaron cuatro aminoácidos, comunes en la mayoría de las proteínas, urea y varios ácidos grasos simples. Habían surgido, por tanto, unas moléculas que se encuentran comúnmente en los seres vivos. Las condiciones primitivas de la Tierra no debieron de ser muy diferentes de las que este científico simuló en un laboratorio. Por lo tanto da fundamentos científicos a la teoría de la evolución química.

c)

Después de la transición a tierra de las plantas, aparecen y evolucionan nuevas adaptaciones.

Una de las evoluciones más importantes fue el desarrollo de órganos reproductores pluricelulares como son los gametangios y esporangios. Así como la adaptación hecha para la retención del óvulo fecundado dentro del gameto femenino y el desarrollo de un embrión, de esta manera este embrión es protegido por los tejidos del gametofito femenino.

Las Angiospermas, plantas con flores, cuyas semillas están encerradas en un fruto, fueron el último grupo de plantas con semillas en evolucionar, aparecen cerca de 100 millones de años atrás y son descendientes de algún grupo de plantas Gimnospermas con semillas.
El punto de vista clásico acerca de la evolución de las plantas con flores sugiere que las primeras angiospermas eran árboles perennes que producían grandes flores similares a las magnolias.

Las flores son un conjunto de tejidos reproductivo y estéril. Una flor típica presenta 4 verticilos o ciclos de piezas, dos fértiles o reproductivos y dos estériles. 

El estigma funciona como una superficie receptiva en la cual el polen aterriza y emite su tubo polínico. Las barbas de choclo son parte estigma parte estilo. Los estilos separan al estigma a una determinada distancia del ovario. Esta distancia es específica para cada especie.

 

Una flor particular: 

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Imágenes referentes a la evolución del hombre que quiero compartir:

       

       

Tarea biomoléculas:

Glúcido:

Glucosa: sólido cristalino de color blanco, algo menos dulce que el azúcar destinado al consumo. Este azúcar monosacárido de seis carbonos, de fórmula C₆H₁₂O₆, se caracteriza por tener una función hidroxilo (OH) (característica de los alcoholes) en cada uno de los carbonos, excepto en el primero donde presenta una función aldehído. Se encuentra en la miel y en el jugo de numerosas frutas. Se produce en la hidrólisis de numerosos glucósidos naturales. La glucosa está presente en la sangre de los animales, método de transporte para distribuir a este glúcido por todo el cuerpo, para ingresarla en la célula y producir la "respiración celular" (glucólisis - ciclo de Krebs - transporte de electrones).

La glucosa es el glúcido más abundante. En la sangre se halla en concentraciones de un gramo por litro. Polimerizada da lugar a polisacáridos con función de reserva energética, como el almidón en los vegetales o el glucógeno en los animales, o con función estructural, como la celulosa de las plantas.

Este glúcido es el hidrato de carbono más elemental y esencial para la vida. Representa ni más ni menos que la energía del sol y sólo por su intermedio, la misma puede llegar a cada una de nuestras células.

Es el producto de la fotosíntesis que hacen los vegetales de hoja verde gracias a su clorofila. Fotosíntesis significa justamente producción o síntesis de glucosa a partir de dióxido de carbono (o anhídrido carbónico) y agua unidos gracias a la luz del sol. La glucosa se transforma luego en almidón en cereales y hortalizas, o en fructosa en las frutas y la miel.

 

Tanto el almidón como la fructosa se reconvierten en glucosa en nuestro intestino y así se absorben a la sangre (glucemia). La glucosa llegada a las células es degradada (glucólisis) con ayuda del oxígeno (ésta es la principal función del oxígeno: combustionar la glucosa) y como producto de este proceso se reconvierte en agua (que eliminamos o reutilizamos) y anhídrido carbónico (que exhalamos por nuestros pulmones).

Queda así liberada en nuestras células la energía proveniente del sol, para que podamos realizar todas las funciones que se requieran. Pensar, estudiar, recordar, hablar, caminar, correr, trabajar, respirar, tener relaciones sexuales y hasta descansar bien, implican una necesidad de energía, proveniente de la glucosa. Cuando falta glucosa, hasta las esenciales proteínas se malgastan para convertirse en ellas, para evitar daños irreversibles. 

 

El consumo de azúcar común (sacarosa) o integral en exceso y de todo lo que la contenga (golosinas, postres, bebidas gaseosas, etc.), de harinas blancas (pan, pastas, galletitas, facturas), de frutas o miel en exceso, de edulcorantes artificiales y todo lo que tenga sabor muy dulce, así como de alcohol o el error de pasar muchas horas sin comer, ocasionan directa o indirectamente caídas del azúcar sanguíneo (hipoglucemias). Esto provoca un estado de alarma en el organismo (sobre todo en el cerebro) ya que por falta de combustible muchas funciones no se podrían cumplir y comenzarían a morir neuronas, de la misma forma como si nos faltara oxígeno. Muchas personas sienten mareos (como si les bajara la presión arterial) e incluso desvanecimientos. Éstos y otros síntomas mejoran comiendo dulces o harinas.

En estado de gravidez, así como en días previos a la menstruación se verifican más hipoglucemias. Las crisis de asma bronquial, el dolor precordial y las amenazas de aborto pueden mejorar en minutos cuando los mismos están desencadenados por hipoglucemia.

Los problemas de conducta, de rendimiento escolar y las enuresis de los niños mejoran mucho estabilizando la glucemia (además del tratamiento psicoterapéutico correspondiente).

La glucosa corta en minutos los síntomas y los cereales integrales (hidratos de carbono de absorción lenta) en cantidades de al menos dos o tres cucharadas soperas, evitan que en las próximas dos horas la glucemia vuelva a caer, cosa que sucedería si sólo nos manejáramos con glucosa. Si a la inversa sólo nos manejáramos con cereales y sin glucosa, no conseguiríamos cortar en minutos los síntomas o deseos adictivos, por lo cual, además del cereal, la persona no podría dejar de comer dulces o harinas o tomar café, mate o alcohol o encender un cigarrillo.

Lípidos:

Fosfolípidos: son un tipo especial de lípido, componentes primarios de las membranas celulares. En su estructura química podemos observar una molécula de glicerol, dos ácidos grasos, un grupo fosfato y una base nitrogenada. Su fórmula general se representa de la siguiente manera:

En las membranas celulares los fosfolípidos juegan un papel muy importante, ya que controlan la transferencia de sustancias hacia el interior o exterior de la célula.

Los fosfolípidos son anfipáticos, esto es que son simultaneamente hidrofílicos e hidrofóbicos. En efecto, una parte de su estructura es soluble en agua (hidrofílica), mientras que la otra, es soluble en lípidos (hidrofóbica).

Es en la parte hidrofílica donde se encuentran el grupo fosfato y el aminoalcohol o base nitrogenada.

Esta característica estructural hace posible que los fosfolípidos participen en el intercambio de sustancias entre un sistema acuoso y un sistema lipídico, separando y aislando a los dos sistemas, a la vez que los mantiene juntos.

En medio acuoso las colas de los fosfolípidos (constituidas por la molécula de gricerol y los ácidos grasos) tienden a disponerse en manera tal de formar un ambiente local hidrofóbico.

Al entrar en contaco con el agua, las moléculas de fosfolípidos se organizan formando micelas o bicapas que son grupos macromoleculares con gran cantidad de lípidos. En estas estructuras las cadenas hidrofóbicas de ácidos grasos se alinean unas con otras, interactuando entre ellas y dejando sus extremos  hidrofílicos en contacto con el agua.

Estos fosfolípidos pueden tener distintos orígenes o fuentes; naturales, sintéticos o semisintéticos.

Los fosfolípidos naturales, a su vez, pueden tener también distintos orígenes: como la soja, el huevo, las semillas de calabaza, el krill,.... los más utilizados son los extraídos de la soja.

Están presentes en alimentos como el hígado, los sesos, el corazón y la yema de huevo, además de como aditivos en margarinas y quesos.

Los fosfolípidos son uno de los nutrientes básicos para el cebrero y la inteligencia.

 Prótido:

La caseína es una proteína de la leche del tipo fosfoproteína que se separa de la leche por acidificación y forma una masa blanca. Las fosfoproteínas son un grupo de proteínas que están químicamente unidas a una sustancia que contiene ácido fosfórico, por lo tanto su molécula contiene un elemento fósforo. La caseína representa cerca del 77 al 82 por ciento de las proteínas presentes en la leche y el 2.7 por ciento en la composición de la leche líquida.

La caseína es un sólido blanco-amarillento, sin sabor ni olor, insoluble en agua. Se dispersa bien en un medio alcalino.

La caseína se obtiene coagulando leche descremada con ácido clorhídrico diluido, así se imita la acidificación espontánea. Los coágulos se decantan, se lavan con agua, se desecan y finalmente se muelen. 

La caseína generalmente se emplea en la industria para la fabricación de pinturas especiales y el preparación de tejidos, clarificación de vino, elaboración de preparados farmacéuticos, la fabricación de plásticos (botonería, peines y mangos de utensilios), pinturas, la cual ha sido usada desde la antigüedad por los egipcios, pegamento en relojería, carpintería (recomendadas para maderas terciadas), papel, vidrio, porcelana.

La caseína se digiere de manera lenta, sobre todo la caseína micelar. Cuando la caseína llega al estómago, forma un gel que resulta extremadamente difícil de descomponer por parte del aparato digestivo. Las enzimas tienen que trabajar durante muchas horas para hacerlo, y proporcionan al cuerpo un aporte de aminoácidos lento y continuo. 

La caseína es efectiva para promover la síntesis proteica, sobre todo durante el tiempo en que hacemos ejercicio.

Durante el sueño, nuestro organismo necesita aminoácidos para su proceso de síntesis muscular, sobretodo en entrenamientos de fuerza donde se busca un aumento de la masa muscular.

Las proteínas de caseinato están mucho mas indicadas para tomar por la noche. El caseinato se asimila de forma muy lenta y pausada, lo que lo hace ideal para ingerir durante el periodo prolongado del sueño.

No conviene que sea una proteína al 100% con 0% de hidratos, es mejor opción que tenga algo de hidratos ya que disparará un poco la insulina y se asimilará mucho mejor que si no tiene nada de hidratos. Lo ideal son los complejos entre el 80 y 90% con un 20 ó 10% de hidratos. A parte de sus usos en el deporte que favorecen el crecimiento muscular y refuerzan los huesos, por su bajo contenido en lactosa, se administra a personas que por intolerancia a la lactosa no pueden ingerir ni leche, ni productos lácteos. Su misión es la de aportar calcio y por lo tanto evitar la descalcificación de los huesos en personas de baja actividad.

Bibliografía: http://www.biologia.edu.ar/macromoleculas/azucar.htm

http://www.mantra.com.ar/contalmacennatural/glucosa.html

http://biologiageneral.blogcindario.com/2008/03/00003-glucidos.html

http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Fosfolipidos.html

http://www.infinitefractal.com/movabletype/blogs/my_blog/fosfolipido-definicion.html

http://www.quiminet.com/articulos/caseina-una-proteina-de-la-leche-13367.htm

http://zonagym.com/nutricion/proteina-caseina.php

http://www.nutricion.pro/19-02-2008/sentirse-bien/las-grasas-de-nuestro-cuerpo-trigliceridos-fosfolipidos-y-colesterol

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Características de los seres vivos

Características de los seres vivos:

Los seres vivos realizan las funciones de nutrición, relación y reproducción.

Los seres unicelulares

Función de nutrición

Los seres unicelulares cumplen la función de nutrición, necesitan tomar oxigeno, agua y otros alimentos del exterior para obtener la energía que utilizaran en sus movimientos, así como en su reproducción y formación de nuevas sustancias.

El proceso de nutrición tiene tres fases:

a-     Toma del alimento: la realizan a través de la membrana plasmática o en caso de mayor tamaño, englobando los alimentos en vacuolas digestivas o lisosomas.

b-    Transformación del alimento para obtener energía: El oxigeno y los alimentos censillos pasan a las mitocondrias, donde se realiza la respiración celular, cuyo objetivo es obtener la energía necesaria para la célula.

c-     Eliminación de los residuos: Las sustancias que la célula no necesita pueden eliminarse directamente a través de la membrana o formando vacuolas fecales que vierten su contenido al exterior.

Función de relación

Las células responden a estímulos como la luz, la energía, etc., mediante unos movimientos. Además pueden realizar movimientos para capturar el alimento. Esta es su forma de relación con el medio, que en este caso es muy sencilla.

Los movimientos que realizan las células pueden ser de tres tipos:

a-     Movimiento ameboide: Por deformación de la membrana plasmática.

b-    Movimiento vibrátil: Mediante apéndices que salen del citoplasma, cilios o flagelos.

c-     Movimiento contráctil: mediante fibras de proteínas del citoplasma que se contraen.

Función de reproducción

La reproducción es el proceso por el cual la célula da lugar a otras iguales a ella que restituyen a las que mueren.

La forma de reproducción depende del tipo de célula:

a-     Bipartición: la célula madre se divide en dos células iguales.

b-    Gemación: a la célula madre le sale una prolongación o gema que dará lugar a otra célula.

c-     Esporulación: la célula madre divide su núcleo varias veces. Los núcleos se rodean de citoplasma y forman esporas que salen al exterior y se desarrollan. Cada espora origina una nueva célula.

La gemación y la esporulación son más comunes en seres unicelulares y vegétale, mientras que la bipartición se da en la mayoría de las células de animales.

Hay dos formas de bipartición:

a-     Amitosis: se da una división arbitraria del núcleo y del citoplasma.

b-    Mitosis: se realiza en varias fases teniendo como objeto principal el repartir los cromosomas entre las células hijas para que cada una tenga el mismo número de éstos.

Fases de la Mitosis:

1-     Profase:

* Desaparece la membrana celular.

* El centríolo se separa y queda unido por sus fibras, formando el uso acromático.

* La cromatina se condensa y aparecen los cromosomas.

2-     Metafase:

* Los cromosomas se enganchan por el centrómero al huso acromático.

3-     Anafase:

* Los cromosomas se separan en dos partes y cada una de ellas emigra a un polo de la célula.

4-     Telofase:

* Los cromosomas se desarrollan formando la cromatina.

* Se forman dos núcleos en los polos de la célula.

* Se separan las células hijas.

Los seres pluricelulares

VEGETALES	funciones	ANIMALES
Raíz Tallo Hojas	NUTRICIÓN	Aparato digestivo Aparato respiratorio Aparato circulatorio Aparato excretor
Flores	REPRODUCCIÓN	Aparato reproductor: masculino y femenino
No dispone de órganos especiales	RELACIÓN	Sistema nervioso Órganos de los sentidos Músculos y huesos

Función de nutrición

Pasos de la nutrición:

- Toma de alimentos

                                      - Asimilación

                                      - Digestión

                                      - Obtención de energía

                                      - Respiración celular

                                      - Excreción de residuos

Dependiendo del tipo de sustancias que se toman del medio para obtener la energía se diferencian dos tipos de nutrición:

1-     Nutrición autótrofa

La realizan todos los vegetales y algunos unicelulares.

Estos organismos toman del medio que los rodea anhídrido carbónico y sustancias inorgánicas que transforman en materia orgánica. Para ello utilizan la energía de la luz solar.

2-     Nutrición heterótrofa

Es característica del reino animal.

Se caracteriza por tomar materia orgánica ya elaborada (glúcidos, proteínas, grasas,…) para obtener su energía.

Los seres heterótrofos dependen de los autótrofos para vivir. Esto nos demuestra la importancia que tienen las plantas en nuestro mundo, ya que son la fuente de oxigeno y alimento.

 

Función de reproducción

Tipos de reproducción en los seres vivos: Todo proceso reproductivo tiene como finalidad la perpetración de la especie, pero los seres vivos adoptan diferentes formas de llevarlo acabo.

1-     Reproducción Asexuada

Es el proceso mediante el cual se forman uno o varios individuos a partir de un solo progenitor.

Se da en todos los seres unicelulares y en algunos pluricelulares:

-         La lombriz de tierra o estrella de mar se reproducen por bipartición, formando un nuevo individuo a partir de un trozo del progenitor.

-         La reproducción por esporas es frecuente en vegetales como hongos, líquenes, algas.

-         El nacimiento de nuevas plantas se da mediante esquejas, trozos de tallos, etc.

 

2-     Reproducción Sexuada

Es el proceso por el cual se forma un nuevo ser a partir de dos progenitores, capaces de formar células sexuales especializadas o gametos.

-         La isogamia ocurre cuando los dos gametos son iguales. Se da en algas y protozoos.

-         En la anisogamia los gametos son distintos y se forman en órganos especiales. Generalmente el gameto femenino es el de mayor tamaño e inmóvil, mientras que el masculino es más pequeño y se mueve mediante flagelos.

La reproducción sexual se da en la mayoría de las plantas y de los animales. Los gametos y los órganos donde se producen reciben diferentes nombres:

	Gameto femenino	Gameto masculino
Animales	Óvulo	Espermatozoide
Plantas	Oosfera	Anterozoide

Función de relación o respuesta a estímulos

La relación de los seres vivos con el medio es una serie de respuestas a estímulos que recibe de él.

-         Las respuestas son más complejas cuanto más desarrollado es el organismo.

-         Los seres unicelulares responden a estímulos luminosos mediante movimientos.

-         Las plantas se doblan hacia la fuente de luz. Estos movimientos se llaman fototropismos.

-         Los animales poseen un sistema nervioso, órganos de los sentidos que recogen información del medio y un esqueleto que les permite moverse.

 

* Los animales como insectos presentan un sistema nervioso sencillo y órganos de los sentidos: mediante las antenas reciben sensaciones táctiles y tienen unos ojos bastante complejos, llamados ojos compuestos.

 

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Bibliografía: "Máxima enciclopedia de los años del nexo"

                   Autor: Antonio Bonet Sánchez

Imágenes de Internet