Herencia y Genética

EL MATERIAL HEREDITARIO



Los seres vivos, al reproducirse, transmiten a sus descendientes una parte de su información. Este material hereditario se encuentra en el núcleo de las células eucariotas. En el caso de los organismos procariotas se encuentra en el citoplasma.
Cromatina en el interior de la celula, el material hereditario está plegado en forma de fibras de cromatinas.
CROMOSOMAS HOMOLOGOS
Cuando la celula se va a dividir, la cromatina se compacta dando lugar a unas estructuras llamadas cromosomas.
Las celulas de la mayoria de los organismos tienen paredes de cromosomas iguales. Provienen cada uno de ellos de un pregenitor y se denominan homólogos.
Durante la division celular, cada cromasoma aparece formando por dos cromátidas.

CONCEPTOS BASICOS DE LA GENETICA

La genética es la ciencia que estudia la herencia de los caracteres contenidos en el material hereditario de los cromosomas.

Aquí te mostramos los conceptos básicos que son imprescindibles para entender la genética:

Concepto	Definición	Ejemplo
Genes	Fragmentos de ADN que contienen la información de cada carácter. Es lo que se transmite de generación en generación.
Alelos	Cada una de las diferentes alternativas que tiene un gen para un mismo carácter. Cada individuo lleva dos alelos para cada carácter, uno en cada uno de los cromosomas homólogos. Hay dos tipos de alelos: • Dominante. Se representa con letra mayúscula. • Recesivo. Se representa con letra minúscula. Los individuos pueden ser homocigotos o heterocigotos para un determinado carácter.	R: alelo dominante que determina el color rojo de los ojos de las moscas. r: alelo recesivo que determina el color verde de los ojos de las moscas.
Genotipo	Son los genes que un individuo posee para un carácter.
Fenotipo	Es la manifestación externa del genotipo que posee un individuo para un determinado carácter.

LAS EXPERENCIAS DE MENDEL

El origen de la genética como ciencia se remonta al siglo XIX, a partir de los trabajos de un monje agustino llamado Gregor J. Mendel.

Mendel realizó numerosos cruzamientos con la planta del guisante, que presenta caracteres con alternativas bien diferenciadas y fáciles de seguir en la descendencia.

Para estos cruzamientos utilizó individuos de razas puras, es decir, individuos que, por autofecundación, produjeran descendientes idénticos a él y que esto ocurriera al menos durante dos generaciones.

El método que siguió en sus experimentos fue:

1. Obtener individuos de razas puras que constituyen la generación parental (P).
   
   
2. Cruzar las razas puras para obtener una generación de descendientes que se denomina primera generación filial (F₁).



3. Cruzar entre sí las plantas de la F₁ para obtener una segunda generación filial (F₂).

LAS LEYES DE MENDEL

1º ley de mendel: se cruzan dos plantas homocigotas, una de semillas amarillas (AA) y otra de semillas verdes(aa).
Los gametos que forman las plantas AA solo llevan el alelo A y los gametos de las lantas aa solo llevan el alelo a.
Se unen los gametos en la fecundacion y todas las semillas formadas son heterocigotas(Aa), de fenotipo amarillo.
2º ley de mendel: se autofecundan dos plantas heterocigotas de semillas amarillas (Aa) de la F1. Se forman los gamentos. Los alelos se separan y cada planta produce, con la misma probabilidad, gametos con el alelo A y gametos con el a.
Se unen al azar los gametos originando pantas de genotipo AA y Aa ( amarillas) y plantas de genotipo aa( verdes).
3º ley de mendel: se cruzan dos plantas homocigotas para dos caracteres: AALL ( amarillo- liso) y aall ( verde- rugoso).
Los gametos producidos por las plantas AALL llevan un alelo A y otro L, y los producidos por las plantas aall, un alelo a y otro l.
La union de los gametos AL y al produce descendientes heterocigotos para ambos caracteres (AaLl), siendo todas las plantas iguales de fenotipo amarillo- liso.
Se autofecundan las plantas heterocigotas de la F1. Originan cuatro tipos de gametos posibles:AL,Al, aL y al que, al cruzarse entre si, dan lugar a 16 combinaciones posibles en los genotipos y a 4 fenotipos distintos.

EL ADN

El ADN (ácido desoxirribonucleico) es la molécula portadora de la información genética. Es un ácido nucleico que está formado por la unión de moléculas más sencillas llamadas nucleótidos.

Un nucleótido está constituido por estas tres moléculas:

• Una base nitrogenada. Hay cinco bases nitrogenadas diferentes:

- Adenina (A)

- Guanina (G)

- Citosina (C)

- Timina (T)

• Un azúcar de cinco carbonos (desoxirribosa).

• Un ácido fosfórico.

La información genética está codificada en la secuencia de nucleótidos del ADN.

LA ESTRUCTURA DEL ADN

Una molécula de ADN está constituida por los diferentes nucleótidos que se unen formando cadenas.

Las dos cadenas son complementarias, es decir, cada nucleótido de una de las cadenas se une de forma específica con otro nucleótido de la otra cadena. Los enlaces que se establecen son siempre: A – T y C – G.

Dos cadenas de nucleótidos complementarias unidas mediante enlaces entre bases nitrogenadas (A-T, G-C) se enrollan en espiral, formando una doble hélice, conformando así la estructura característica de una molécula de ADN.

EL PROCESO DE LA TRADUCCION

¿Cómo acaba manifestándose en un determinado carácter la información contenida en el ADN? Un gen es un segmento de ADN que lleva codificada la información para un determinado carácter, por ejemplo, el color de los ojos.

EL MECANISMO DE LA REPLICACION

La información hereditaria del ADN es idéntica para todas las células del individuo y se trasmite en cada división celular. Para ello, cada molécula de ADN hace una copia de sí misma. Este es el mecanismo de la replicación.

El proceso es el siguiente:

El resultado final de la replicación son dos moléculas idénticas de ADN que son una copia exacta de la molécula original y que, por tanto, contienen la misma información genética.

MUTACIONES

Una mutación es cualquier variación que afecta al genotipo de un organismo, y se puede transmitir a la descendencia.

Cuando el ADN se duplica, se pueden producir cambios en la información genética de las nuevas moléculas. Estas alteraciones son las mutaciones.

Tipos de mutaciones
Génicas	Afectan a un gen.
Cromosómicas	Afectan a la estructura de un cromosoma.
Genómicas	Afectan al número de cromosomas.

Las mutaciones son la causa de que aparezcan nuevos caracteres en los organismos, lo que conduce, con el tiempo, a la evolución de las especies.

Ciencia de la bicicleta

Ciencia de la bicicleta

1. Fuerzas y movimientos

Piezas del mecanismo de transmisión:

• Plato o corona: es la rueda dentada o engranaje delantera del sistema de transmisión. Se conecta al pedal a través de la biela; y al piñón, a través de una cadena.

• Pedales: La fuerza que con los pies se realiza sobre los pedales, se aplica a través de la biela sobre el plato.

• Cadena: Conecta las ruedas dentadas que forman el engranaje, transmitiendo la fuerza y el movimiento desde el plato hacia el piñón.

• Piñón: Es la rueda dentada trasera del sistema. A través del eje, transmite la fuerza y el movimiento a la rueda trasera de la bicicleta.

• Biela: Es el eje que une el pedal con el plato. Transmite al plato o corona el movimiento y la fuerza que ejerce el pie del ciclista sobre el pedal. Cuanto más larga sea la biela , menor será la fuerza que deberá hacer la persona.

a) Las fuerzas.

Son las acciones que se ejercen y que pueden producir equilibrio o cambio en el movimiento.

• La fuerza de la gravedad: El peso del ciclista y de la bicicleta es una fuerza que ejerce la Tierra sobre ambos y que actuan verticalmente y hacia abajo produciendo una acción sobre el suelo. P = mg
• Las fuerzas de reacción: El suelo recibe el peso de todo el sistema y a la vez ejerce fuerzas de reacción sobre las dso ruedas de la bicicleta verticalmente y hacia arriba que equilibran al peso. R1+R2 = P.
• Las fuerzas de trasmisión: Cuando el ciclista empuja el pedal, la fuerza se transmite mediant ela biela al eje del plato.La cadena se tensa y transmite el movimiento al piñon que actua sobre el piñon y este transmite la acción al eje de la rueda trasera.
• La fuerza de rozamiento y la fuerza impulsora:
• Fuerzas de rozamiento del aire y de los rodamientos:

b) ¿Cómo se consigue cambiar de marchas cortas a largas?

c) Vamos a calcular desarrollos y velocidades.

• Sistema plato piñon- Junto con la cadena sirven de mecanismo para transmitir la fuerza y el movimiento. Con los cambios podemos selecionar un plato y un piñón determinado. Por ejemplo podemos poner el plato con 44 dientes y un piñon con 22 dientes.
• Frecuencia de pedaleo-Normalmente suele ser de f= 60 revoluciones o pedaleos por minuto, equivalente a una vuelta por segundo.
• Multiplicación- Es la relación entre el número de dientes del plato y del piñón N/n = 44/22= 2. Determina cuantas vueltas da el piñon por cada vuelta del plato.
• Diametro de la rueda trasera- Sirve para calcular cuanto avanza la bicicleta por cada vuelta de piñón que es la longitud de la circunferencia, En bicicletas de paseo es de 960 mm = 0,96 m. La circunferencia tiene una logintud aproximada, L= 3,14 x d
• Desarrollo- Distancia que avanza la bicicleta por cada vuelta de plato. Depende M y de L. Se puede calcular multiplicando estas dos magnitudes, D=M x L
• Velocidad- Distancia en metros que recorre la bicicleta cada segundo. v= M x L x f . Donde L lo expresamos en metros, f en segundos.

El desarrollo más corto que puede montarse en una bicicleta de montaña hoy por hoy suele ser de 0,64 (plato de 22 dientes y piñón de 34 dientes). Esta relación, nos permite dar una vuelta de rueda con el esfuerzo que requiere dar solo 0,64 vueltas.

En la situación contraria, en una fuerte bajada lo que nos interesa es que tengamos el máximo recorrido con el mínimo esfuerzo. Uno de los desarrollos más largos que existen sería en una bicicleta de carretera equipada con un plato de 53 dientes y un piñón de 11 que supone un desarrollo de 4,81 o sea, que por cada vuelta de pedal la rueda nos da 4,81 vueltas. Un rendimiento impresionante si somos capaces de aportarle esta fuerza muscular.

d) Energías

La energía: mide la capacidad de uns sitema para producir cambios. La energia se puede transmitir de unos cuerpos a otros y se puede transformar. La energía se conserva.
La energía interna. El ciclista tiene energía interna almacenada en sus músculos. Esta energía procede de los alimentos y que almacenada en sustancias químicas.
La energía cinética: El ciclista al pedalear susmistra energía de movimiento a la bicicleta que se denomina energía cinética.





La energía potencial: Está es una forma de energía que aumenta cuando subimos a una cierta altura. Al dejarno caer por una cuesta se transforma la energía potencial en energía cinética. Ocurre lo contrario cuando con impulsados a una cierta velocidad ascendemos un cuesta.




Energia mecánica es la suma de la energia cinética y potencial.

Si el ciclista se mueve a 36Km/h por un tramo de altura 10m su energia mecánica será:

Disipación de la energía: Cuando frenamos observamos que debido al rozamiento se produce calor. Tambien el rozamiento con el aire y en los rodamientos se produce calor. Este calor es se transmite la ambiente y es energía que ya no es util. Decimos que la energía se ha disipado.

e) La dinamo.

Se usa para producir corriente eléctrica de forma autonoma y alimentar la bombilla del faro. La dinamo tiene en su interior un iman que gira al acoplarse a la rueda. Este movimiento del iman produce en un enrollamiento de cobre en forma de bobina una corriente elétrica. El fenomeno se conoce como inducción electromagnética.

f) Nuevos materiales

Aluminio y titanio

Fibra de carbono

BICICLETA ELECTRICA La Bicicleta Eléctrica es convencional a la que se le ha incorporado un pequeño motor y unas baterías. No se debe confundir con una moto eléctrica, ya que la bici eléctrica necesita que pedaleemos para activar el motor.Es un medio de transporte que apenas contamina, son ecologicos y menos ruidosos.Son muy fáciles de manejar. Es muy gratificante que produce el pedalear sin esfuerzo una vez alcanzada velocidad.La velocidad se alcanza rápida y silenciosamente.

Ventajas: no requiere permiso para conducir, ni matriculacion, evita atascos,perdidas de aparcamiento y no contamina.Es el vehiculo con mas usuarios en el mundo.
Inconvenientes:que gasta mucha energia, cuando haga viento o llueva la gente tendra que ir andando porque con la bici tendran mucha dificultad.

Las bicicletas electricas estan formadas por un pequeño motor electrico montado en el eje de la rueda trasera e impulsa a la bici.Una bateria recargable suministra la energia del motor.
Hay 3 tipos de baterias: Bateria de plomo es la mas antigua y mas barata.
Bateria de níquel son mas caras que las de plomo y tiene menos autonomia.
Bateria de litio son las mas livianas y pequeñas pero las mas caras.

Pedaleo asistido el motor se activa al pedalear y se desactiva cuando alcanza los 25km/h.
LAS CALLE SIN COCHES La calle sin coches es el elemento basico de un sistema de movilidad sostenible.

SEGWAY

Es un vehiculo de transporte ligero, el usuario de debe inclinar hacia la direccion que quiera tomar.
El motor electrico, no contaminante y silencioso, alcanza los 20km/h.

LA NECESIDAD DE LA CÉLULA

Cada célula tiene su propia actividad, para lo cual necesita:

• Materia: necesaria para la reproducción, el crecimiento y la sustitución de estructuras deterioradas.



• Energía: necesaria para realizar cualquier actividad. Esta energía la obtiene la célula mediante la respiración celular, un proceso de oxidación que tiene lugar en las mitocondrias. Para producir esta energía la célula utiliza sustancias orgánicas como combustible, y oxígeno para poder llevar a cabo la oxidación.

ALIMENTACION Y NUTRICION

La alimentación y nutrición son dos procesos muy relacionados, pero tienen sus diferencias:
La alimentación es un proceso voluntario y consciente. Consiste en la elección, preparación e ingestión de los alimentos. Es importante tener una buena alimentación para estar sanos.
La nutrición es un proceso involuntario e inconsciente. Se produce en el interior del organismo y consiste en la transformación de los alimentos para que las células reciban los nutrientes necesarios.
Los alimentos se clasifican en siete grupos según los nutrientes que aportan y su función en el organismo: esta clasificación se representa en la rueda de los alimentos, donde los cuatro colores simbolizan una función diferente. Puedes verlo en la siguiente imagen:

Grupo 1:leche y derivados

Grupo 2:carnes, pescado y huevos.

Grupo 3:legumbres, tubérculos y frutos secos.

Grupo 4:verduras y hortalizas.

Grupo 5:frutas

Grupo 6:cereales y derivados.

Grupo 7:grasas

Grupo 8:alimentos servicio


El aparato digestivo es el encargado de transformar los alimentos que ingerimos en compuestos más sencillos, los nutrientes, que pueden ser utilizados por las células. Ocurre en dos pasos, digestión y absorción.

*En la boca tiene lugar una diegestion mecanica, llebada a cabo por los dientes, y una digestion quimica, realizada por la saliva.
Los gluciros complejos son compuestos en gluceros sencillos.El alimento se convierte en el bolo alimenticio.
*En el estómago continua la digestion quimica gracias a los jugos gástricos segregados por las paredes del estómago.Las proteinas se deshacen en cortas cadenas de aminoácidos.El bolo alimenticio se transforma en una papilla llamada quimo.
*En el instentino grueso, las sustancias que no han podido ser digeridas o absorbidas forman las heces, que son defecadas a través del ano.
*Al llegar al duodeno se completa la digestion química.En él vierten los jugos pancreaticos y la bilis, que junto con los jugos del intestino completan la digestion de las grasas y las proteínas.
*En el bolo alimenticio desciende por la faringe y el esófago hasta llegar al estómago.En la faringe, la epiglotis cierra el paso a las vias aéreas durante la deglucion.En el bolo alimenticio se desplaza gracias a los movimientos peristáliticos.

La digestion es el proceso de transformacion que experimentan los alimentos a su paso por el tubo digestivo, para convertirse en nutrientes.

LA ABSORCION DE NUTRIENTES

Tras la digestión de los alimentos, los nutrientes obtenidos son absorbidos a través de las paredes del intestino delgado.
La materia que no se ha digerido pasa al intestino grueso, donde se absorbe la mayor parte del agua y las sales minerales. Así, los restos de alimentos se van compactando hasta formar las heces.

La absorción de nutrientes se realiza en el intestino a través de los pliegues y vellosidades intestinales.

EL PREOCESO RESPIRATORIO

El oxígeno que necesitan las células para llevar a cabo la respiración celular se obtiene del aire que respiramos. El sistema respiratorio es el encargado de llevar este aire al interior del organismo y de expulsar al exterior el dióxido de carbono que se produce en el proceso.


Hay dos movimientos respiratorios: inspiración y espiración. Ambos constituyen la ventilación pulmonar.

*Inspiracion movimiento por el cual el aire entra en la vias respiratorias y llega alos pulmones.
*Espiracion movimiento poe el cul¡al el aire es expulsado de los pulmones.

El aparato respiratorio obtiene oxígeno para la respiración celular y expulsa dióxido de carbono.

EL INTERCAMBIO DE GASES

Los movimientos respiratorios llevan el aire hasta los alvéolos pulmonares, en los que se produce un intercambio de gases con la sangre de los capilares.
El aire que entra en el alvéolo tiene un alto contenido de oxígeno y poco dióxido de carbono, al contrario que la sangre que llega a los alvéolos. De este modo, el oxígeno del aire pasa del alvéolo a la sangre y el dióxido de carbono de la sangre pasa al alvéolo, que es expulsado en la espiración.

El intercambio de gases (oxígeno y dióxido de carbono) entre el aire y la sangre se realiza por difusión a través de las paredes de los alveolos y capilares.

EL PAPEL DE LA SANGRE

La sangre es un tejido formado por un líquido denominado plasma, y diversos tipos de células sanguíneas: glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas. En el plasma se encuentran disueltos los nutrientes y las sustancias de desecho.

La sangre se encarga de transportar los nutrientes absorbidos en el intestino y el oxígeno recogido en los alvéolos hasta cada una de las células de nuestro organismo. De las células recoge el dióxido de carbono y otros productos de desecho para que sean eliminados.

En el contacto con las células, el oxígeno y los nutrientes entran en la célula, mientras que el dióxido de carbono y otras sustancias de desecho salen hacia los capilares.


LA CIRCULACION SANGUINEA

Para llegar a todas las células, la sangre viaja, impulsada por el corazón, a través de los vasos sanguíneos: arterias, venas y capilares, que forman el sistema circulatorio. En su viaje, la sangre recorre dos circuitos: la circulación menor y la circulación mayor. Pulsa en cada circuito para estudiar el recorrido que realiza la sangre.

LA ELIMINACION DE DESECHO

Una vez que la sangre ha recogido las sustancias de desecho de las células, regresa al corazón y es enviada a los pulmones donde se elimina el dióxido de carbono. Pero, ¿dónde y cuándo se eliminan el resto de sustancias de desecho?

El filtrado de los desechos que contiene la sangre se lleva a cabo en el sistema urinario, cuyos órganos principales son los riñones. Un riñón está formado por millones de pequeñas unidades llamadas nefronas, donde se produce la eliminación de desechos, formándose la orina.

1. La sangre de los capilares se filtra hacia la capsula que lo rodea.En la capsula entran: agua, sales, glucosa y urea.
2.En el liquido filtrado pasa por el túbulo, donde parte de los componentes( glucosa y el 99% del agua) vuelven a la sangre. Al perder agua, la urea se concentra y se forma la orina.
3.L orina de todos los túbolos de las diferentes

La plataforma solar de Almeria(Tabernas)

La PLATAFORMA SOLAR DE ALMERÍA (PSA), perteneciente al Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), es el mayor centro de investigación, desarrollo y ensayos de Europa dedicado a las tecnologías solares de concentración. La PSA desarrolla sus actividades integrada como una línea de I+D dentro de la estructura del Departamento de Energías Renovables del CIEMAT.

Los objetivos que inspiran su actividad investigadora son los siguientes:
- Contribuir al establecimiento de un esquema de suministro energético mundial limpio y sostenible.
- Contribuir a la conservación de los recursos energéticos de Europa y a la protección de su clima y medio ambiente.
- Promover la introducción en el mercado de las tecnologías termosolares y las derivadas de los procesos de química solar.
- Reforzar la cooperación entre el sector empresarial y las instituciones científicas.
- Potenciar innovaciones tecnológicas.
- Promover la cooperación tecnológica Norte – Sur, especialmente en el Área Mediterránea.
- Apoyar a la industria a la identificación de oportunidades de mercado relacionadas con las tecnologías termosolares.

EL HORNO SOLAR

Los hornos solares alcanzan los más altos niveles energéticos que se pueden obtener con un sistema solar de concentración, habiéndose conseguido concentraciones por encima de los 10.000 soles.
El espejo captador plano –helióstato- refleja los rayos solares paralelos y horizontales sobre el disco parabólico, el cual los vuelve a reflejar concentrándolos en su foco (área de ensayos). La cantidad de luz incidente se regula mediante el atenuador situado entre el concentrador y el helióstato. Bajo el foco se encuentra la mesa de ensayos que tiene movimiento en las tres dimensiones espaciales (Este-Oeste, Norte-Sur, arriba-abajo), y sirve para posicionar las probetas con gran exactitud en el foco.

ATENUADOR



El atenuador consiste en un conjunto de lamas dispuestas horizontalmente que, mediante un movimiento giratorio sobre su eje, regulan la entrada de luz solar incidente en el concentrador. La energía total en el foco es proporcional a la radiación que pasa a través del atenuador.

Está compuesto por 30 lamas dispuestas en dos columnas de 15. En posición cerrado las lamas forman un ángulo de 55º con la horizontal y en abierto 0º.


La capacidad que tiene la PSA de ofrecer a los investigadores una localización de características climáticas y de insolación similares a las de los países en vías de desarrollo de la franja ecuatorial (donde radica el mayor potencial de energía solar) pero con todas las ventajas propias de las grandes instalaciones científicas de los países europeos más avanzados, la convierten en un lugar privilegiado para la evaluación, la demostración y la transferencia de las tecnologias solares.

La celula

LA CÉLULA

La célula es la unidad funcional y estructural de todo ser vivo. Los organismos vivos están compuestos todos por al menos una célula. Organismos microscópicos, como bacterias y protozoos, están formados por una sola célula, mientras que los animales y plantas están formados por millones de células que conforman los tejidos y órganos.

Ver: Estructura, Orgánulos de la célula y algunas funciones

Células Procarióticas y Células Eucarióticas:

Las células pueden ser procarióticas y eucarióticas presentando diferencias fundamentales en cuanto a tamaño y organización interna. Las células procarióticas miden entre 1 y 5 µm de diámetro, y su estructura es muy sencilla; el material genético (ADN) no se encuentra encerrado y separado dentro del núcleo, por ejemplo las bacterias y cianobacterias. Por su parte las células eucarióticas, son mas grandes, miden entre 10 y 50 µm de longitud y su material genético se encuentra localizado dentro del núcleo, separado por una membrana (membrana nuclear) del resto de la célula. Los animales, las plantas, los hongos, están formados por células Eucariotas.




En este enlace tenemos una unidad didactica sobre la celula.
Y este otro direccion tenemos un libro digital sobre le cuerpo humano donde tambien se trata la celula.