viernes, 14 de junio de 2013

Tema 6: Aldea Global


                                              ALDEA GLOBAL


1- INTERNET NACIDA PARA COMPARTIR

Podemos entender por la "RED" como el sistema de comunicación entre ordenadores y similares que permite la transmisión de datos, recursos y sevicios. "ARPANET" fue la predecesora de internet y en principio se creó por encargo del Departamento de Defensa de los EE.UU. Como medio de comunicación entre los distintos organismos del país. Usamos "CIBERESPACIO" como metáfora al triangulo invisible que conecta a todos los ordenadores del planeta.

1.1- PAQUETES DE INFORMACIÓN

El "TPC/IP" es el conjunto de protocolos que comenzó a usarse en 1983 para dirigir el tráfico de los paquetes de información por Arpanet y garantizar que todos llegan a su destino; así nació internet.

2- SÍMBOLOS Y DIRECCIONES DE INTERNET

El símbolo "@" se usa como separador del nombre de usuario de la dirección del servidor en el que se aloja su buzón.

2.1- DIRECCIÓN IP, LA MATRÍCULA DE LOS ORDENADORES

"DIRECCIÓN IP" es una identificación de cada ordenador en internet, son cuatro números separados, que cada uno puede ir del 0 al 255.Los "DNS" son los servidores de nombres de dominio que traducen las direcciones IP a un lenguaje más sencillo y viceversa para las personas.

3- CONEXIONES Y VELOCIDAD DE ACCESO A INTERNET

" LINEA TELEFÓNICA": Está diseñada para transmitir información analógica, por lo que es necesario un módem para convertir la información digital en pitidos de dos tonos que son interpretados como unos y ceros. Su velocidad máxima es de 56.000 bps.

"CABLE": Proviene de otros cable de fibra óptica que van por debajo de las calles y que llegan hasta nuestras casas.Es la conexión más rápida con una velocidad máxima de 30 Mbps.

" ADSL": Es una conexión de banda ancha que usa los cables de la línea telefónica y que permite la utilización del telefóno además de internet, y es necesario un modem especial para su uso. Su velocidad máxima es de 2 Mbps.

" SATÉLITE": 2 sistemas => 1: el satélite recibe la información por la antena parabólica y la devuelve a través de una línea telefónica. 2: el satélite envía y recibe directamente. Su velocidad máxima es de 2 Mbps.

"TELEFONÍA MÓVIL": El 3G ofrece una conexión de banda ancha tanto a móviles como a ordenadores a través de un módem USB o un teléfono. La velocidad máxima es de 7.2 Mbps.

" WIFI": Es un mecanismo de conexión inalámbrica para aparatos elctrónicos a través de un módem o router. Los " HOTSPOTS" son puntos de acceso WIFI en lugares públicos y pueden ser gratuitos o de pago.

jueves, 13 de junio de 2013

Tema 5 Hacia un Desarrollo sostenible

TEMA 5 "HACIA UN DESARROLLO SOSTENIBLE"



 

HACIA UN DESARROLLO SOSTENIBLE






Desde el descubrimiento del fuego por nuestros antepasados de la especie Homo erectus y debido al progreso tecnológico y al extraordinario aumento de la población humana, se han disparado las necesidades energéticas y materiales de la humanidad hasta el punto de no poder ser cubiertas por la naturaleza en la que habitamos. Urge una gestión sostenible de la naturaleza por parte de la humanidad.







El equilibrio sostenible entre la naturaleza y los seres humanos depende en gran medida de la explosión demográfica, pero ese es uno de los aspectos a tratar en este tema. Para empezar vamos, a tratar otros temas relacionados con lo que nos ocupa. El movimiento 15-M ha puesto sobre la mesa el tema de la economía sostenible, de la necesidad de cambiar el modelo económico como única forma de combatir el paro en nuestro país.

Representaciones gráficas

Para analizar e interpretar las relaciones de nuestra especie con el medio debemos ser capaces de construir e interpretar representaciones gráficas que dado que se estudian y aplican en otras asignaturas, aquí no vamos a trabajar como se hacen pero ante la posibilidad de que esta habilidad sea evaluada en el examen, os propongo que realicéis los ejercicios de las páginas, 145 y siguiente para que rememoréis vuestros conocimientos al respecto.

¿Una progresión imparable?

Según Malthus, el crecimiento de la población humana sigue una progresión geométrica (aquella en la que cada valor de la progresión es el resultado de multiplicar el valor anterior por una razón), mientras que el crecimiento de la producción de alimentos que nos sustentan, aumenta según una progresión aritmética (cada valor de la progresión es el resultado de sumar al valor anterior una razón) consiguientemente, pensaba Malthus, las condiciones de vida de la humanidad, deben ir a peor…… uf!, hasta ahora se ha equivocado en los países del primer mundo.

*Lee las "predicciones de Malthus" de la página 147 e investiga cuáles han sido las causas de que aun no se hayan cumplido en los países ricos pero aun amenace a los países pobres.

Podríamos considerar el futuro de la humanidad como lo que ocurre cuando metemos un paramecio (microorganismo unicelular) en una botella con nutrientes que cuando se divide, a las seis horas da lugar a dos y estos, seis horas después, a cuatro, ocho, dieciseis …, seguiría una función exponencial f(x) = 2 elevado a x







 

En una semana serían 268 millones de paramecios, esto no llega a ocurrir nunca por que antes se habrían acabado los nutrientes. Si fuera el caso de la humanidad ¿cuándo seríamos conscientes de que nos quedaremos sin alimento para todos? Por las características de las funciones exponenciales, aunque nos diésemos cuenta de esto cuando la botella (la naturaleza, el planeta) estuviese al 10 % de su capacidad, apenas dispondríamos de un día (de la semana de los paramecios) para tomar las medidas correctoras necesarias…. ¿es una progresión imparable? ¿somos conscientes de cuanto tiempo nos queda hasta que la situación sea irreparable?

*Realizar el ejercicio del crecimiento de la población humana de la página 146 (considerar que la tasa de crecimiento de una población es el porcentaje de aumento con respecto a la población anterior).

SISTEMAS LINEALES Y NO LINEALES

Cuando dos variables están relacionadas, pueden formar un sistema lineal en el que el resultado de un esfuerzo conjunto es igual a la suma de los esfuerzos por separada (un albañil poniendo baldosas) y uno no lineal o caótico en el que la interacción de las partes hace que lo que haga una parte dependa de lo que hacen las demás (tres albañiles poniendo baldosas al mismo tiempo) A este último tipo pertenecen las relaciones dentro de la naturaleza y en nuestra relación con ella.

En los sistemas no lineales o caóticos, dado que las partes se influyen entre sí, resulta muy complicado realizar predicciones. Como en el clima, el aumento de la cantidad de CO2 atmosférico, aumenta el efecto invernadero y por tanto la temperatura, lo que a su vez provoca más evaporación del agua oceánica que provoca un mayor efecto invernadero pero las nubes reflejan parte de la luz que reciben por lo que baja la temperatura, favorece la formación de nubes que provocan precipitaciones de nieve que a su vez reflejan la luz con lo que…. Se entiende como tantos expertos en el cambio climático no se ponen de acuerdo en sus consecuencias.

El efecto invernadero no es el causante de todos nuestros males. El hecho de que la temperatura media permanezca constante en la tierra indica que tanta energía como recibimos del Sol es devuelta al espacio a lo largo del año. Éste equilibrio haría que la temperatura media fuese de -18º C, pero gracias al efecto invernadero natural que devuelve parte de la energía a la Tierra la TM es de 15 º C lo que hace a la Tierra habitable (*véase imagen pág. 149)

La emisión de gases de efecto invernadero por las actividades humanas hace que el efecto invernadero natural se esté incrementando por la actividad humana y que la Tierra no libere toda la energía recibida del Sol, lo que está provocando el aumento de la temperatura media del planeta: Calentamiento global.

* Conocer las capas de la atmósfera y ciclo del agua de las páginas 150 y siguiente.

EL AIRE QUE RESPIRAMOS

*Conocer la composición del aire en Pag. 150.







Inspiramos O2 y espiramos CO2 por la respiración celular, el dióxido de carbono forma parte de la vida, pero las cantidades crecientes que la actividad humana está depositando en la atmósfera y su efecto invernadero lo han convertido en un contaminante a combatir.

También inspiramos polvo, arena, polen, esporas, microorganismos y tóxicos procedentes del consumo de combustibles, óxidos de S y N que mezclados con H2O de las nubes provocan la lluvia ácida con efectos devastadores sobre los bosques como se puede observar en la foto de la página 153.

El ozono, O3 que a una altura de 30 Km, en la Estratosfera, nos protege de los dañinos rayos ultravioletas del Sol cuando se produce en la Troposfera es un fuerte contaminante por su alto poder oxidante.

Recordar el agujero en la capa de ozono que años atrás tanto preocupó al mundo por el incremento de los rayos UVA que llegaban hasta la superficie y el incremento de enfermedades relacionadas con ellos como el cáncer de piel. Era producido por las emisiones a la atmosfera de unos gases conocidos como CFC utilizados como propelentes en los esprais y como líquidos refrigerantes. La prohibición de su fabricación y uso zanjó el problema radicalmente y actualmente la capa de ozono protectora se regenera rápidamente.

AGUA

Actualmente, más que escasear el agua dulce, el problema está en su irregular distribución.









 

Un 97% es salado, pero su fitoplancton (la mayoría de las plantas terrestres) produce O2 y absorbe CO2 y además los océanos redistribuyen el calor por toda la Tierra, haciendo el clima menos extremo.

Del 3% de agua dulce, el 70% está en forma de hielo, es la utilizable por todos los seres vivos (+ humanos). El 80 % para la agricultura ¿Tiene sentido el regadío subsidiado, el riego por encharcamiento (como los romanos), aspersión, o se hace imprescindible la extensión del riego por goteo?

SUELO

Todos los seres vivos y en especial las plantas, de las que todos dependemos, además de agua y gases, necesitan nutrientes, sales minerales, abonos naturales para desarrollarse.

En los océanos estas sales están disueltos, en tierra están en el suelo, de donde los toman por la raíces, convirtiéndolos en materia orgánica que aprovechan las plantas de las que nos alimentamos los animales… sin un suelo fértil no pueden vivir las plantas ni los animales. También viven muchas especies (descomponedores esenciales)









La vegetación protege al suelo del viento, arroyos… por eso su peor enemigo es la deforestación para distintos fines de interés humano. La pérdida de suelo que acompaña a la destrucción de la cubierta vegetal conduce a la desertización, sin suelo no crece la vegetación.

También se contaminan los suelos por la agricultura, ganadería, industria, minería, residuos urbanos… pudiendo llegar los contaminantes a la cadena alimentaria (el caso "de los pepinos")

Además, las ciudades están construidas en los mejores suelos y con abundante agua, su crecimiento, el asfaltado provoca la pérdida de buen suelo agrícola y la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas.

LA DIVERSIDAD

Es la variedad de distintos seres vivos. Se calcula que hay entre 3 y 50. 106 de especies distintas. Se conocen dos millones. Hoy han desaparecido el 99% de las especies que han existido por cambios ambientales importantes (como las glaciaciones) o cataclismos (dinosaurios).

Cada especie es una variedad genética aquilatada en cientos de millones de años de relación con la naturaleza y cada pérdida es irreparable ante futuras necesidades ambientales y humanas.

Se calcula que nunca han desaparecido tantas especies como en la actualidad (entre 103 y 105 veces más rápido que en cualquier época geológica anterior).











 

Las especies nos aportan alimentos (el 75% de los alimentos proceden de siete especies: patata, trigo, arroz, maíz, cebada, batata y tapioca. Se han cultivado 7. 103 y hay 75. 103 especies vegetales comestibles… su pérdida sería irreparable para la humanidad), medicinas, genes que podrían solucionar problemas actuales o futuros.

El aumento de la población ha provocado impactos como la destrucción de ecosistemas, la sobreexplotación de especies de interés comercial (pescado, carne madera) y la introducción de especies invasores que tienen un efecto devastador sobre la biodiversidad.

ALTERNATIVAS A LA DEGRADACIÓN AMBIENTAL

1.) Energías Renovables. El 80% del consumo energético proviene en la actualidad de la quema de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural), que producen CO2, causante del efecto invernadero, se agotan rápidamente y su consiguiente encarecimiento.

Urge la utilización de energías más o menos limpias como la geotérmica, hidráulica, impacto ambiental como la mareomotriz o la de las olas, la biomasa (CO2), biocarburantes (CO2), solar (placas que consumen mucha energía en su fabricación), eólica (impacto).

2.) Aire limpio. Ya en el silo XV ciertos autores ingleses denunciaban el olor nauseabundo de las calles de Londres causados por los "gases infernales y subterráneos" que desprendía la quema del carbón mineral…




* Conocer los principales contaminantes atmosféricos y sus impactos (pág. 164).

* Conocer en qué consisten el "agujero de la capa de ozono" y el Efecto Invernadero Natural y Humano (pág. 165)

3.) Calidad del agua. La vida es inseparable del agua líquida y aunque el 70% del planeta está cubierto de agua, sólo el 3% es dulce y de esta, la mayoría es hielo.











La actividad humana está unida al uso masivo del agua dulce en la industria, agricultura y ganadería produciendo además, vertidos residuales que la contaminan, haciéndola perder las condiciones necesarias para los usos que tenía en su estado previo (productos químicos, microorganismos, elevación de temperatura, residuos orgánicos y ganaderos, abonos, pesticidas, metales pesados -Hg y Pb-, pinturas y disolventes, hidrocarburos….. que le hacen perder al agua su calidad)

En las últimas décadas ha mejorado la tecnología para el tratamiento de los efluentes, pero la situación es extraordinariamente preocupante

4.) Lucha contra la desertificación. La pérdida de suelo fértil por la eliminación de la cubierta vegetal protectora por deforestación, pastoreo intensivo, incendios forestales, urbanización y agricultura en suelos marginales.

La desertificación es una de las principales dificultades para aumentar la producción de alimentos y conservar la biodiversidad.

Urge la gestión adecuada del agua, proteger la cubierta vegetal y fomentar una agricultura y ganadería acorde con las posibilidades del suelo y su preservación. La protección del suelo es más rentable y económica que su recuperación.

En Andalucía y el levante español es un problema grave, pues el clima subárido (lluvias torrenciales) favorece los arroyos y la desertización.

5.) Las tres "R". El desarrollo tecnológico y la sociedad de consumo han disparatado la producción de residuos sólidos (las menos agresivas del medio), líquidos y gaseosos –más y más contaminantes-. Proceden de la agricultura, ganadería, pesquerías y aprovechamiento forestal; lo minería, la medicina y las ingentes cantidades de basura de hogares, comercios y construcción.











Contra los residuos biodegradación (microorganismos que consumen ciertas sustancias residuales) y biorremediación (favorecer la biodegradación, añadiendo abonos a los vertidos petrolíferos para favorecer el desarrollo de los microorganismos que lo degradan).

Pero lo más urgente es frenar el impacto de los residuos sobre el medio mediante tres acciones (Las tres "R"):

- Reducir la cantidad de residuos.

- Reutilizar en lugar de usar y tirar.

- Reciclar los desechos, especialmente papel, vidrio y metales (recogida selectiva y el tratamiento de los residuos para su reciclado es costoso y debería pagarlo el que los produce, "El que contamina paga", pero al final lo pagamos los consumidores con un sobrecoste en nuestras compras.

6.) Disminuir la exposición a los riesgos naturales. Se viene observando un aumento de los riesgos climáticos asociados al cambio climático. El aumento de la cantidad de energía en la atmósfera, provocan violentos huracanes, inundaciones, vientos…. cuyos efectos son devastadores debido a las grandes concentraciones de la población en las ciudades (más del 50% de la humanidad vive en ellas) que además, muchas de ellas están situadas en lugares de riesgo como costas bajas o zonas sísmicas ……. Los expertos esperan que en cualquier momento ocurra el primer desastre natural que produzca un millón de muertos en una de estas megaciudades.











CIEN METROS POR SEGUNDO

a) Gráfica

b) ¿Por qué crees que cada vez parece más facil batir el récord?

c) ¿Cuántos años tardaremos en recorrer los cien metros lisos en un segundo?











 

CRECIMIENTO DE LA POBLACIÓN


a) ¿Cuantos seres humanos había el año que tú naciste?


b) ¿Cuál fue la tasa de crecimiento anual entre 1810 y 1910? ¿Y entre 1986 y 2006?


c) ¿Puede calcularse la población humana del año 2010 a partir de esos datos? ¿Y la de 2100?

articulos y ejercicios Tema 4

 




                       ARTICULOS PERIODISTICOS




http://elpais.com/diario/2011/03/24/sociedad/1300921206_850215.html
LA ORIENTACIÓN SEXUAL DEPENDE DE LA SEROTONINA

1-¿Qué es la serotonina y qué efecto tiene en ratones y humanos? 
La serotonina es un neurotransmisor clave en la depresión y su tratamiento.

El efecto en ratones macho es que pierden por completo su predilección por las hembras.Sigue apareandose pero con machos y hembras por igual.Y en los humanos que afecta al comportamiento sexual.


2-¿ Qué han hecho Yan Liu y sus colegas y cuál ha sido su resultado? ¿ Se puede revertir?
*Han hecho un estudio para manipular las preferencias en ratones.
* Sí, basta con inyectarles un compuesto que restaura la síntesis de serotonina.


3- Efecto de los antidepresivos de la familia de la serotonina sobre el comportamiento sexual humano.
Son capaces de inhibir los comportamientos sexuales compulsivos, pero solo en hombres homosexuales.

4-¿Qué hace falta para poder fabricar serotonina?
Un aminoácido llamado triptófano y una enzima llamada Tph2.

5-¿Es congénita la homosexualidad entre los humanos? Pruebas.¿Dónde se localiza?
Sí, los gemelos que comparten todos sus genes, concuerdan en su orientación sexual en el 50% de los casos, mientras que los mellizos, que solo comparten la mitad de los genes, concuerdan en el 22% de los casos.

*Se localiza en zonas concretas de los cromosomas X, 7, 8 y 10.

6-¿Es común la homosexualidad entre los mamiferos? ejemplos.
Sí es común, como por ejemplo en toros hereford, en macacos rhesus y en ovejas.






lhttp://elpais.com/diario/2011/03/31/sociedad/1301522401_850215.html
LA GENÉTICA PERSONAL TOPA CON LA PATENTE



1-¿Cuántos genes tiene el cromosoma nueve de los humanos?
Tiene 233 genes

2-¿Para qué se usan los test genéticos?
Para diagnosticar y tratar cánceres


3-¿Qué es la medicina personalizada?
Es una medicina basada en pruebas diagnosticas que buscan muchos genes


4-¿Cómo han variado las técnicas para secuenciar el genóma entre entre la década de los ochenta y la actualidad?
En la década de los 80 se tardaba en identificar un solo gen diez años o más y en la actualidad las técnicas de secuenciación leen millones de letras del genoma al día.


5-¿Qué fue el proyecto Genoma Humano y desde cuando se conoce?
Se conoce desde hace 10 años( 2003 ). Es un proyecto con el que intentan descifrar el ADN humano.


6-¿Qué se ha descubierto con los test genéticos?
Que se utilizan ara tratar y diagnosticar cánceres.


7-¿Cuál es el nuevo objetivo de los test genéticos?
Seleccionar embriones en reproducción asistida.


8-¿Cuántos genes humanos están patentados ya?
Alrededor de un 20% de genes humanos.


9-¿Qué permite la tecnología actual sobre el conocimiento de los genes?
Permiten leer millones de letras del genoma al día.


10-¿Qué es un gen patentado y como puede influir sobre los test genéticos?
*Es un gen que ha sido descubierto y que solo su descubridor puede hacer uso de él.

*Puede influir entorpeciendo el desarrollo de la medicina personalizada.


11-Actualmente, cuándo se puede patentar un gen en la UE y en EEUU.
Se puede patentar los genes humanos aislados fuera del organismo, pero se debe conocer su función.

El gen en sí no es patentable ya que se ve como un producto químico.


12-Efecto de las patentes de genes sobre las pruebas diagnósticas.
Los test genéticos no patentados están mucho más difundidos que los test derivados de licencias exclusivas.


13-¿Cuáles son los argumentos para no patentar los genes?
Que pueden afectar negativamente a la oferta de servicios genéticos.


14-Según la Directiva de Protección Jurídica de las Invenciones Biotecnológicas qué es patentable y no patentable en la Unión Europea.Ejemplos.


http://sociedad.elpais.com/sociedad/2012/01/05/actualidad/1325767821_701590.HTML


             Monos con seis progenitores


                                            PREGUNTAS

1-¿Cuándo se considera que una estirpe celular es pluripotente?
 Explícate Cuando tienen entre 4 o 5 dias y son capaces de formar cualquier tejido.

2-¿Cuál es la dificultad para utilizar las células madres en medicina? ¿Qué aportan los macacos gemelos a la aplicación de las células madres?

 Ninguna célula madre ha pasado el test de ser pluripotentes .Han aportado una gran ayuda en la investigación para el ser humano

3-¿Son siempre pluripotentes las células madres de los primates?

 No solo cuando se extraen directamente de embriones.

4-¿Cuánto material genético se mezcla en una reproducción sexual normal y cuánto en una transferencia nuclear?

En la reproducción sexual el del padre y el de la madre pero en las transferencias nucleares puede haberse transferido todo tipo de material genético que se ha utilizado Se obtuvo tres embriones de macacos, luego se fusiona cuatro celulas de 3 embriones,y se desarrolla un embrión , esto hace que nazca embriones genéticamente diferente.

5-¿Cómo se formaron los órganos de los gemelos?

Con la ayuda de los tres embriones dejandolo que se mezclen y a que se desarrollen solos.

              6-¿Qué células se investigan para la medicina regenerativa?
 Las celulas madres pluripotentes, que se consiguen del pelo o de la piel y hace que esta no se llegue a desarrollar y tenga la capacidad de convertirse en cualquier cosa


http://elpais.com/diario/2010/05/21/sociedad/1274392801_850215.HTML


                     Vida de Bote

PREGUNTAS

1. Antes de crear esta "célula sintética" por qué era ya famoso Venter ¿Cuál es su nuevo proyecto?

Por la investigación del genoma humano

2. Antes de crearse esta "célula sintética" y desde el principio de la vida toda célula había procedido siempre de….
Proviene siempre de la división de otra célula.

3. ¿Cómo se ha obtenido la "célula sintética" llamada Mycoplasma mycoide JCVI-syn 1.0?
Por productos químicos y con la ayuda de la tecnología avanzada de los ordenadores

4. ¿Se había recreado algún otro ser vivo a partir de su genoma anteriormente?
No, ya que no ay la informacion necesaria

5. ¿Hay algún otro proyecto de este tipo?
Intenta hacer una alga unicelular para poder convertir el hidrogeno en energia solar. no porque
este genoma es luego metido en una celula normal

6. ¿Con esta experiencia se obtuvo realmente una célula completamente sintética?
sus descendientes si.

7. ¿Cómo se formo el cromosoma sintético?
Se formo a partir de azucares, proteinas y grasas

8. ¿Cuál es el número de nucleótidos y de genes mínimo para sostener una vida autónoma de Mycoplasma? ¿Cuántos nucleótidos tiene el genoma humano?
350 genes como minimo. Tienen unas 10000 letras.

9. ¿En qué se diferencia el genoma del Mycoplasma mycoide JCVI-syn 1.0 del de la especie natural? ¿A qué se deben estas diferencias?
Tienen 14 genes menos debido alas mutaciones producidas



 
http://elpais.com/diario/2010/09/17/sociedad/1284674401_850215.HTML

ESTE OVARIO ARTIFICIAL NACE, CRECE Y REPRODUCE

PREGUNTAS

1. ¿En qué consiste la reprogramación celular?
En poder crear un órgano artificial a partir de células madres para evitar el rechazo


2. ¿Qué pretende la medicina regenerativa?

Crear organos completos para transplantes


3. ¿Qué han logrado en la Universidad de Brow y en el Hospital de la madre y el hijo de New York?
Han conseguido crear un ovario artificial para poder madurar ovocitos y asi generar la reproducción.


4. ¿Cómo construyeron en la Universidad de Brow el ovario artificial y qué consiguieron?
Crearon un molde de gel y consiguieron el funcionamiento del ovario junto con las tres
celulas del ovario.


5. ¿En qué consiste y cuándo está indicado el reimplante de tejido ovárico?
Extrae la corteza del ovulo y se congela. Cuando la paciente se encuetra ya
recuperada del cancer y quiere tener un hijo se le implanta estas celulas de la corteza
congelada ya que no ha estado expuesto a las radiacciones del tratamiento del
cancer y sera mas facil de fecundar.


6. ¿Qué pretenden hacer, en esta línea, en el Centro de investigación príncipe Felipe?
Diseñar un corazon en el que puede sustituir enfermedades cardiacas.


7. ¿Qué pretenden hacer, en esta línea, en el Hospital Gregorio Marañón?

Pretende producir testiculos artificiales para que los espermatozoides que produzcan

sean sanos.

8. ¿Y en el Hospital Clinic de Barcelona?

Un transplante de traquea en el que a traves de celulas evite el rechazo.
 

lunes, 20 de mayo de 2013

Tema 4. La Revolución Genética




La genética es lo más avanzado de la biomedicina moderna. La mayor noticia en periódicos y medios de comunicación es sobre genética


1. Los cromosomas :
Los cromosomas se descubrieron en 1879, este descubrimiento está directamente unido a la técnica de observación que en esta época funcionaba por observación directa. Hasta que no se descubrió el microscopio no se pudieron ver las cosas que el ojo humano no nos deja captar.

A principios del siglo XX se relaciona los cromosomas con la división celular, también se relacionó con la herencia. Cada ser vivo tiene un número característico de cromosomas.



Ejemplo: Los seres humanos: 46 cromosomas

- una patata: 48 cromosomas

-un perro: 78 cromosomas

-un helecho:600 cromosomas.

El número de cromosomas no proporciona el grado de evolución. Respecto al número característico de cromosomas hay dos tipos de organismos:

*Haploides: Son los organismos más primitivos y hay muy pocos. Su número de cromosomas se representa con n ( 5 cromosomas).Estos organismos tienen un solo ejemplar de cada cromosoma.

Ejemplo: Las bacterias.


* Diploides: La mayoría de los organismos son diploides. su número de cromosomas se representa por 2n. Los organismos diploides tienen dos ejemplares de cada cromosoma, que actúa como una "copia de seguridad", si se estropeara un cromosoma tendrían otro de repuesto.

A estos dos ejemplares de cromosomas se les llama cromosomas homólogos, se caracterizan porque tienen la misma forma, el mismo tamaño y hablan de lo mismo(se refieren a los mismos caracteres biológicos).Se llaman homólogos porque tienen la misma forma, el mismo tamaño y hablan de lo mismo pero no necesariamente de la misma forma. Los alelos son las formas distintas del mismo gen.




El hecho de ser diploides tiene una influencia para la reproducción sexual. Lo más característico de la reproducción sexual es la unión de los gametos(espermatozoides y óvulos) formando un cigoto. Nuestros gametos tienen un tipo de división celular llamada división celular por meiosis por la que se reduce la mitad del número de cromosomas. El estudio de los cromosomas es difícil porque solo están presentes cuando las células se dividen. Esto solo ocurre el 0,5% de la vida de la célula. Para facilitar el estudio se utilizan ciertas drogas para la célula, como la colchicina ,que lo que hace es mantener la célula en división pero sin llegar a dividirse(quedan fijos los cromosomas).Cuando los cromosomas quedan fijos se les fotografían, los amplían, los recortan y los ponen por parejas de homólogos, esto sería un careotipo en el careotipo humano hay 22 parejas de cromosomas homólogos, más dos cromosomas sexuales que son X e Y que son distintos.


Genes:



Son fragmentos del cromosoma que posee información para construir una proteína determinada.
Un gen determina proteína y está determina los caracteres biologicos , serían todas las caracteristicas en las que se  puede tener un ser vivo.
Las proteínas te dan color. : color de pelo , ojos , piel ...
Gen + proteína , caracter biologico.
Hay 2 tipos de caracteres biologicos uno los mas sencillos , caracteres cualitativos, son aquellos que tienen entre 2 y 3 formas distintas son los caracteres que estudió Mendel.


                    guisantes -> Amarillo y verde ( color del guisante )

Los menos de los caracteres biologicos son cualitativos , aquellos en la que un caracter determinado en 2 alelos. ( las 2 formas distintas de un mismo gen )
La mayoría de los caracteres biologicos son cuantitativos : estatura, peso ...
Hay muchas formas distintas cuantitativamente , están determinadas por varios genes. ( con sus alelos ) de efecto sumatorio.
Relación entre alelos.            Aa  BB cc DD   x    aa Bb cc DD

Dominancia completa :  A > a ,  AA = aa                   Codominancia  :  BB   Bb  bb
                                                                                                        blanco rojo rosa


Los caracteres biologicos es a lo que se le llama fenotipo. Caracteres biologicos expresión externa de las proteínas. Dependen de la interación genica de si hay dominancia completa o hay codominancia. También depende del ambiente.
 ( alimentación )


Todas las células de un mismo organismo tienen un mismo números de cromosomas porque todos proceden de cigoto por división , tienen 46 cromosomas.
Todas las células tienen todos los genes. Todas nuestras células podrían fabricar todas las proteínas de nuestra especie.
Las células embrionarias ( células madres ) podrían formar todas nuestras proteínas.
Durante los primeros 5 o 6 días son células embrionarias, una pelota de células hasta que sufren la diferenciación celular.
Se repreminen irreversiblemente , hay genes solo algunos funcionales solo algunas proteínas que determinan la estructura y función de la célula.



ADN




Los cromosomas están formados de ADN (material hereditario)más proteinas que le dan forma y permiten su funcionamiento.

El ADN está en forma de cromosoma solo cuando la célula está dividiendose , para repartirlo equitativamente entre las células hijas, y está guardado o empaquetado preparado para ser repartido. Cuando está en ese estado es inactivo.


Cuando la célula no se divide, no existen los cromosomas y el ADN no está empaquetado, sino repartido o extendido y activo, expresándose.

El ADN es una sustancia blanquecina, fácil de percibir,formado de dos cadenas de nucleotidos (una molecula de ADN= son dos cadenas de nucleótidos).

Nucleótidos: Un nucleótido está formado por una pentosa, puede ser la Ribosa , que su pentosa es ARN, y otra puede ser desoxirribosa que su pentosa es ADN.Tamnién está formado por un ácido fosfórico y por una serie de bases nitrogenadas (base que tiene nitrógeno). Estas bases son 4: A,T,C,G (Adenina,Tinina,Citosina,Ginina).


La diferencia que tienen los nucleótidos entre sí es la base nitrogenada.Estas son las bases del ADN:  Adenina,Tinina,Citosina,Ginina,las del ARN es igual menos la tinina que se cambia en su lugar por el uracilo.

El ADN es una molécula que tiene dos cadenas de nucleótidos. Estas dos cadenas forman una doble hélice.(Doble hélice del ADN)La mejor manera de visualizarlo es viendo el ADN como una una escalera de caracol en la que los pasamanos son las pentosas y los ácidos fosfóricos y los peldaños son las bases nitrogenadas de las dos cadenas,enfrentadas y enlazadas.

Siempre van unidas Adenina con Tinina y Ginina con Citosina porque así se consigue un máximo número de enlaces.Los enlaces prestan estabilidad a estas enormes moléculas. Las dos cadenas de ADN son antiparalelas a derechas( hélice a derechas ).El modelo de la doble hélice de ADN de Watson y Chris era compatible con las propiedades del ADN ya conocidas.

PROPIEDADES DEL ADN:

1-Duplicación: Es algo que ocurre antes de la división para repartir equitativamente el ADN entre células hijas, previamente debe duplicarse. Esto es una propiedad exclusiva del ADN. Sirve como molde para su duplicación ( autoduplicación ). La duplicación ocurre cuando las cadenas se separan y sirven como mkolde para formar otra cadena complementaria.




2-División celular por mitósis: La célula hace una duplicación y luego se divide. Todas las células de nuestro cuerpo se dividen así y se llaman somáticas.Las células necesitan una duplicación y una división.
La división de las células por meiosis es exclusiva de las células germinativas ( las que forman los gametos ) tienen una división especial, reduccional, que lo que ocurre es que se duplica una vez y se divide dos veces. Solo ocurre en los ovarios en los testículos.




TRANSCRIPCIÓN Y SÍNTESIS DE LAS PROTEÍNAS

Las moléculas de ADN tienen millones de nucleótidos y miles de genes.Todo esto se encuentra en el núcleo, los genes tienen los planos para construir la proteína.Las proteínas las fabrican los ribosomas, situados en el citoplasma.Este proceso no ocurre directamente, sino que ocurre a través de unos intermediarios, los ARNs.

Hay tres tipos de ARNs para realizar esta función:
1- Un ARN mensagero que copia el gen. Este proceso se llama transcripción y ocurre en el núcleo.


                    EL CÓDIGO GENÉTICO
   El código genético relaciona las bases nitrogenadas con los aminoácidos. El secreto del código genético, en el que trabajaron gran número de científicos fue descubierto en 1962. Teniendo en cuenta el orden de las bases del ADN, cada grupo de tres bases consecutivas define y permite producir un aminoácido diferente.




La secuencia de aminoácidos sintetiza proteínas.Con unos 20 tipos de aminoácidos colocados según el orden que manda la secuencia de ADN se sintetizan millones de proteínas. Estas son moléculas con cadenas muy largas que forman las principales sustancias que componen nuestro cuerpo y el de todos los demás organismos.

Las mutaciones son alteraciones en el orden de las bases nitrogenadas del ADN. Muchas sustancias químicas y algunos agentes físicos tienen capacidad para provocar estos cambios.Las mutaciones pueden, desde pasar inadvertidas, hasta producir un cáncer o la muerte. En ocasiones tambiénson origen de nuevos caracteres biológicos que mejoran la supervivencia de los organismos. Las mutaciones genéticas son claves para la evolución de las especies.

El código genético es el mismo para cualquier ser vivo. Esta idea nos lleva a pensar en la unidad de la vida sobre la tierra.


               INGENIERÍA GENÉTICA
 
 
 
La ingeniería genética es un conjunto de técnicas cuyo objetivo es trasplantar genes entre las especies de seres vivos.


En 1968 se descubrió que las bacterias sintetizan unas sustancias llamadas enzimas de restricción para defenderse de las infecciones víricas. Lo hacen rompiendo el ADN infeccioso en trozos, con la particularidad de que reconocen determinadas secuencias de bases nitrogenadas y por allí cortan el ADN, siempre en el mismo lugar. Se han aislado más de 400 tipos y su diferencia es que efectúan el corte en distintos lugares.

Con ayuda de estas enzimas de restricción podemos aislar un gen determinado.

La aplicación práctica resultó tan evidente que para 1972 ya se había conseguido el primer ADN recombinante y en 1973 se obtenía el primer ser vivo manipulado genéticamente : una bacteria a la que se le había introducido un gen de un anfibio. Había nacido la llamada ingeniería genética y no tardó en fundarse la primera empresa para explotar económicamente sus productos. Se declaró una moratoria de investigación por motivos de seguridad hasta que pudieran controlarse los riesgos ya que los seres vivos comenzaban a contemplarse con los mismos ojos que un ingeniero mecánico estudia la mejora de un automóvil o de una radio.


En 1988 se patentó por primera vez un organismo producido por ingeniería genética. Una de las primeras aplicaciones de la ingeniería genética tuvo lugar en el campo de la salud. Se introdujeron genes humanos en Escherichia coli para fabricar sustancias necesarias en tratamientos médicos.

Hacia finales de los años ochenta del siglo pasado, se comenzó a emplear la hormona humana del crecimiento que se obtenía de bacterias, ya que era más segura y barata que la extraída del cerebro de cadáveres.

Hoy en día, los trabajos en ingeniería genética están encaminados a conseguir una bacteria cuyo material genético sea sintético, es decir, que su ADN se logre fabricar en el laboratorio. Son los primeros pasos para crear " vida artificial".


                    TRANSGÉNICOS
 
 
 
Son organismos modificados genéticamente ( se les han introducido genes de otras especies ).Los primeros transgénicos que se fabricaron fue en plantas, ya que se descubrió que había una bacteria llamada agrobacterium(bacteria con la capacidad para que sus plásmidos se integren en el cromosoma de las plantas) que infectaba a las plantas.


Con este sistema se ha conseguido modificar el tabaco, el algodón, la petunia... pero tiene un inconveniente que solo sirve para las plantas que se infectan con esa bacteria.Para estas plantas se utilizan perdigones microscopicos de oro cargados del gen a trasplantar ya que el oro actua como vehiculo del gen o vector de trasmisión del gen.Con esto se ha conseguido plantar tomates que no se pudran , patatas y algodón resistente a ciertos tipos de escarabajos. Estos alimentos son denominados alimentos transgénicos.Un alimento transgénico es cualquiera que contenga algún producto de un organismo modificado genéticamente.

No sabemos si estos alimentos provocan problemas de salud.








Para modificar genéticamente los animales: Los embriones de hasta 3 dias tienen mayor capacidad para asimilar genes nuevos. Así se han conseguido ovejas, vacas y cabras transgénicas con algún gen que produce sustancias de interes comercial o médico. ejemplo: una vaca productora de leche con insulina.


Para modificar genéticamente los humanos: Su vehículo o vector para introducir los genes en humanos son los retrovirus.Los retrovirus tienen la capacidad de no destruir la célula inmediatamente sino que se introducen en su cromosoma y se divide con ella. Esta técnica trata de introducir el gen en un retrovirus y luego infectar a las células humanas con ellos , se integran en los cromosomas humanos junto con el gen a introducir.

Esta técnica tiene un inconveniente, el retrovirus puede ser peligroso para la persona. el retrovirus tiene que ser inocuo.

En españa hay miles de hectáreas de cultivo de alimentos transgénicos. El 95% de la soja mundial es transgénica ( y todos los animales comen soja..).



                    TERAPIA GÉNICA
 
 
 
Existen una serie de enfermedades que son genéticas como la diabetes, que son producidas porque la persona que la sufre tiene un gen defectuoso.

La terapia génica consiste en tomar células del enfermo luego se le introduce a la célula el gen correcto y se vuelven sanas. Estas células se devuelven al enfermo. El mayor problema de esta terapia es encontrar virus inocuos.

En 1989 se consiguió curar con esta técnica la primera enfermedad genética, la de los niños burbuja( deficiencia inmunitaria combinada grave ) , estos niños tenían globulos blancos defectuosos( no tenian defensas) que estaba provocado por una mutación. Con esto podriamos llegar a curar el cáncer, introduciendole varios genes sanos cambiados por los cancerosos.

Esta técnica está apoyada por la sociedad como algo beneficioso, pero sin embargo, la sociedad no ve bien o ético utilizar la terapia génica con células reproductoras, ya que se tendrian hijos a la carta y sería heredable este cambio genético.



        EL PROYECTO GENOMA HUMANO
 
 
 
El proyecto genoma humano es unos de los logros más importantes en la historia de la ciencia.

Los laboratorios públicos, en los que 1.100 investigadores trabajaban, apostaron por una secuenciación concienzuda y precisa. A partir de células sangíneas y espermáticas separaban los cromosomas humanos, los cortaban individualmente en fragmentos y , por último, identificaban la secuencia de bases de cada uno. Finalmente cada fragmento se ubicaba en el lugar correspondiente del cromosoma. Se conocieron secuencias de ADN en fragmentos,luego en genes, después en cromosomas y finalmente el genoma completo.



El genoma es el conjunto de todos los genes de un ser vivo.
Craig Venter fundó Celera Genomics y afrontó la investigación del genoma humano con otro método de trabajo mucho más rápido. Se trataba de fragmentar de forma simultánea todos los cromosomas humanos con sus genes, secuenciarlos y confiar en la potencia de cómputo de los ordenadores para reorganizarlos en el genoma completo. Aunque muchos no creian que este método fuera eficaz, lo cierto es que funcionó y a principios de 2000 anunció que ese mismo año terminaría el trabajo. James Watson dió la orden de acelerar los trabajos.

Al final, previo cruce de reproches entre unos y otros, se pactó que el éxito había sido simultáneo y decidieron publicar de forma conjunta sus resultados.

Hoy conocemos la secuencia de los 3000 millones de pares de bases nitrogenadas que forman el genoma humano y del cual heredamos una versión de cada uno de nuestros progenitores.

Nuestra especie tiene tan solo unos 30.000 genes, cuando se había dado por hecho que serian unos 100.000.Con solo unos cuantos genes más que los que tiene un ratón, una mosca o un gusano se forma y mantiene un ser humano. Este hecho pudiera sugerir que nuestro genoma es más sencillo, sin embargo sucede todo lo contrario, un mismo gen puede fabricar varias proteínas, regulando la expresión de su secuencia.

Las ultimas noticias son que este ADN es mucho más importante de lo que se pensaba, ya que juega un papel importante en la regulación y eficaciade la expresión genética.

A pesar de que el Proyecto Genoma Humano trabajó con el ADN de varios donantes de diferente sexo y etnia, los estudios se han orientado más hacia las semejanzas que hacia las diferencias. El 99,99% de los genes de todas las personas son iguales, pero es ese 0,1% restante el que nos hace diferentes, únicos.

Aún teniendo los mismos genes muchos afirman que, en realidad, no existe un genoma humano, puesto que cada gen puede tener muchas versiones. Además nuestro genoma, igual que el de las demás especies, está sometido por mutaciones al cambio evolutivo que acompaña el paso del tiempo.

Son estas pequeñas diferencias genéticas individuales lo que más interesa a las compañias farmacéuticas, al ser la causa de que muchos medicamentos no tengan el mismo efecto en toda la población.

Igual que el descubrimiento de la estructura del ADN en sí misma no provocó ningún cambio social, pero sus aplicaciones son el origen de la revolución científica que ahora estamos viviendo, lo bueno del Proyecto Genoma Humano aún está por llegar.



                HUELLAS GENÉTICAS
 
 
 
En 1985 un genetista inglés, Jeffreys, descubrió un método para conseguir una huella genética ( o huella dactilar de ADN), que distinga con facilidad a unos individuos de otros. L a clave estaba en que hay ciertas regiones del ADN en las que unos pequeños fragmentos se repiten una y otra vez, y resulta que el número de veces que se repite cada minisatélite cambia de un individuo a otro.


Sir Alec Jeffreys, ideó una técnica experimental que analiza la repetición de esas secuencias y da como resultado una especie de código de barras que identifica a cualquier ser vivo.


Apicaciones de las huellas genéticas:


*Pruebas de Paternidad: Se comparan las huellas genéticas de la madre, del hijo y de dos posibles padres. La del hijo contiene una serie de bandas que corresponden a la madre y el resto corresponden al padre.



*Investigaciones criminales: Se compara la huella genética obtenida de una muestra encontrada en el lugar del crimen con las huellas genéticas procedentes de sospechosos. El objeivo es ver si el dibujo de las bandas de la muestra hallada en la escena del crimen coincide exactamente con la de un sospechoso.



           UN ENCUENTRO PROMETEDOR
 
 
 
La fecundación o resultado de la unión de una célula reproductora femenina (óvulo) con una céliula reproductora masculina (espermatozoide) forma una nueva célula llamada huevo o cigoto. Este comienza a multiplicarse y tras un desarrollo de cuatro esfera hueca; el exterior está formado por una capa de células y el interior está lleno de un fluido donde se encuentra otro tipo de células, las llamadas células madre embrionarias. Cuando el blastocito se implanta en el útero, las células del exterior originan la placenta y las interiores comienzan a transformarse en lo que será un feto y un bebe.




CÉLULAS MADRE
Las células madre se caracterizan porque no tienen ninguna forma especial, ni ninguna función definida (son células indiferenciadas).Son células embrionarias, que tienen capacidad para dividirse activamente y para transformarse ( por diferenciación celular) en los 200 tipos de células distintas de los seres humanos, como por ejemplo musculo o neurona.
La diferenciación celular depende de la posición que tenga la célula dentro del embrión, del contacto de las células con las otras células con las que se toque, y por ciertas sustancias producidas por otras células.


Hay varios tipos de células madre:

*Totipotentes: Son las células que forman el embrión hasta los dos días.

*Pluripotentes: Las células que forman el embrión hasta los 5 días. Son células a partir de las cuales se puede formar cualquier tejido. ( estos dos tipos de células son las verdaderas células madre)

*Multipotentes: Son las células que forman el embrión a partir de los 5 días de formación. Solo puede regenerar algún tejido.

La utilización de estas células seria lo que relevaría al trasplante siempre que no existiera el rechazo.Estas células se generan en el organismo de forma natural y son fundamentales para el crecimiento y la reparación de los tejidos dañados.Existen en todos los embriones de todos los animales y plantas, pero también se ha comprobado que existen en los adultos como por ejemplo en ciertos tejidos que crecen mucho como la médula roja de los huesos, el hígado, en la grasa, etc.... Estas células sirven para curar muchas enfermedades.

CLONACIÓN
La clonación es un proceso natural en la mayorías de los microorganismos y en los organismos pluricelulares que tienen reproducción asexual. ejemplo: las plantas.
En la reproducción asexual solo hay un progenitor que por la división celular, por mitosis, duplica su ADN y se divide en dos células con el mismo ADN que la célula inicial, es decir, clones. También existe clonación en los seres humanos, cuando de un cigoto, por mitosis, se crean dos células y así se crean los gemelos.



Existen otros tipos de clonación:
 
*clonación artificial: es la realizada por el ser humano. Esta clonación se hace cogiendo un óvulo y se le extrae el núcleo de recepción, ya que el óvulo tiene los preparos para la formación de un embrión, y se le pone el núcleo de la célula célula adulta y se empieza a formar un embrión. Este embrión se puede implantar en el útero y desarrollarse con naturalidad consiguiendo un clon del adulto. Esto se llama clonación reproductiva, y está prohibida.
La primera clonación reproductiva que se hizo fue en 1997, con la oveja Dolly. Se cogieron 227 óvulos a los que se les introdujo el núcleo de una célula de la oveja y solo 29 fructificaron y de estos 29 solo 1 se desarrollo completamente.


* Clonación Terapéutica: Se utilizan las células madre del cigoto para cualquier tipo de tratamiento con daños en las células como en un infarto, Parkinson, alzeimer, diabetes. Es un proceso que no tiene rechazo.
En 2001 se hizo la primera clonación terapéutica con 47 óvulos y solo uno 1 funcionó. Este proceso tiene muchas anomalías.