> 1) ¿Explique de manera concisa la importancia de los tres
> principios unificadores de la biolgìa moderna:
a) Todos los organismos estàn formados por cèlulas
Todo organismo vivo está construido de la misma manera y constituido
por las mismas unidades fundamentales: las células;Todos los
organismos vivos están formados por células, y en general se acepta
que ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una
célula. El organismo humano, por ejemplo, está formado por unos
200.000 millones, presentando diversas formas y funciones, cuya
finalidad común es la supervivencia y la reproducción.
La célula es una estructura compleja autosuficiente, lo que quiere
decir que una célula come, crece, elimina sus desechos, respira y se
reproduce por si sola. Existen organismos donde todo su cuerpo está
representado por una sola célula. Pero resulta más mucho más fácil
sobrevivir en un mundo hostil si compartimos el trabajo con otros
individuos en vez de hacer todo uno mismo. Cada grupo de célula cumple
un determinado rol dentro del conjunto, todas juntas funcionan como
una sola entidad (formada por distintos individuos).
b) Todos los organismos obedecen a las leyes de la Fìsica y de
la Quìmica
Uno de los mayores logros de la ciencia es el cúmulo de conocimientos
alcanzados acerca de la composición química de los organismos y sobre
la manera en que tales compuestos reaccionan entre sí para
desencadenar el fenómeno identificado como vida. Probablemente el más
poderoso impulso que jamás haya recibido la investigación biológica
fue la aceptación definitiva de que resultaba fútil buscar las
“fuerzas vitales”que distinguiesen a los organismos vivos de la
materia inanimada. La especial naturaleza de los seres vivos no la
confieren los principios químicos sino más bien la manera inmensamente
compleja con que utilizan las leyes ordinarias de la química. Los
objetos de estudio científico no se distinguen por una diferencia de
principio, sino por el grado de complejidad de los sistemas
estudiados, los métodos de análisis, y el lenguaje científico
utilizado para hablar adecuadamente. De este modo la hipercomplejidad
de los sistemas vivientes imponen la necesidad de utilizar los métodos
biológicos propios que permiten hacer el análisis desde un nivel más
elevado de complejidad que los de la química o la física, y servirse
de conceptos específicos.
c) Todos los organismos requieren energìa. ?
> De acuerdo a las leyes de la termodinámica - capítulo de la física aplicable a los sistemas vivos- la energía puede cambiar de una forma a otra pero no puede ser creada ni destruida, es decir, permanece constante; asimismo, todos los fenómenos naturales proceden de modo tal que las concentraciones de energía tienden a disiparse o volverse aleatorios. Un sistema vivo, que es una concentración de energía, puede mantenerse -frente a esta tendencia- por el ingreso constante de energía. Este flujo de energía es la esencia de la vida y la célula puede ser vista como un complejo de sistemas para transformar energía
> 2) Indague el postulado de la teorìa endosimbiòtica, ademàs de
> las formas viviventes que respionden a esa teorìa.
> La teoría endosimbiótica describe el paso de las células procariotas (bacterias o arqueas, no nucleadas) a las células eucariotas (células nucleadas constituyentes de todos los pluricelulares) mediante incorporaciones simbiogenéticas.
Margulis describe este paso en una serie de tres incorporaciones
mediante las cuales, por la unión simbiogenética de bacterias, se
originaron las células que conforman a los individuos de los otros
cuatro reinos (protistas, animales, hongos y plantas).
Según la estimación más aceptada, hace 2.000 millones de años (aunque
una horquilla posible podría descender a la cifra de 1.500 millones de
años) la vida la componían multitud de bacterias diferentes, adaptadas
a los diferentes medios. Margulis destacó también, la que debió ser
una alta capacidad de adaptación de estas bacterias al cambiante e
inestable ambiente de la Tierra en aquella época. Hoy se conocen más
de veinte metabolismos diferentes usados por las bacterias frente a
los dos utilizados por los pluricelulares: el aeróbico, que usa el
oxígeno como fuente de energía -único metabolismo utilizado por los
animales- y la fotosíntesis -presente en las plantas-. Para Margulis,
tal variedad revela las dificultades a las que las bacterias se
tuvieron que enfrentar y su capacidad para aportar soluciones a esas
dificultades.
A mediados de los sesenta, Margulis formuló lo que se conoce como
«Teoría de la endosimbiosis serial», que propone que la primera célula
eucariota de la Tierra, aquella célula de la que provenimos todos los
animales y las plantas, se formó mediante la fusión de tres bacterias
preexistentes completas, con los genes de cada una incluidos, por
supuesto. Una de esas bacterias aportó los andamios de microtúbulos,
otra ciertas capacidades metabólicas peculiares y la tercera (que se
sumó más tarde a las otras dos) se convirtió en las actuales
mitocondrias. Esa célula eucariota primigenia empezó a proliferar, y
una de sus descendientes sufrió aún otra experiencia traumática: se
tragó a una bacteria fotosintética de la que provienen los actuales
cloroplastos.
> 3) Investigue la importancia de las bacterias y los virus en la
> industria y mencione el papel especìfico que realizan segùn donde
> actùan.
> Muchas industrias dependen en parte o enteramente de la acción bacteriana. Gran cantidad de sustancias químicas importantes como alcohol etílico, ácido acético, alcohol butílico y acetona son producidas por bacterias específicas. También se emplean bacterias para el curado de tabaco, el curtido de cueros, caucho, algodón, etc. Las bacterias (a menudo Lactobacillus) junto con levaduras y mohos, se han utilizado durante miles de años para la preparación de alimentos fermentados tales como queso, mantequilla, encurtidos, salsa de soja, chucrut, vinagre, vino y yogur.
Las bacterias tienen una capacidad notable para degradar una gran
variedad de compuestos orgánicos, por lo que se utilizan en el
reciclado de basura y en biorremediación. Las bacterias capaces de
degradar los hidrocarburos son de uso frecuente en la limpieza de los
vertidos de petróleo. Así por ejemplo, después del vertido del
petrolero Exxon Valdez en 1989, en algunas playas de Alaska se usaron
fertilizantes con objeto de promover el crecimiento de estas bacterias
naturales. Estos esfuerzos fueron eficaces en las playas en las que la
capa de petróleo no era demasiado espesa. Las bacterias también se
utilizan para la biorremediación de basuras tóxicas industriales. En
la industria química, las bacterias son utilizadas en la síntesis de
productos químicos enantioméricamente puros para uso farmacéutico o
agroquímico
Las bacterias también pueden ser utilizadas para el control biológico
de parásitos en sustitución de los pesticidas. Esto implica comúnmente
a la especie Bacillus thuringiensis (también llamado BT), una bacteria
de suelo Gram-positiva. Las subespecies de esta bacteria se utilizan
como insecticidas específicos para lepidópteros. Debido a su
especificidad, estos pesticidas se consideran respetuosos con el medio
ambiente, con poco o ningún efecto sobre los seres humanos, la fauna y
la mayoría de los insectos beneficiosos, como por ejemplo, los
polinizadores.
Cristales de insulina.Las bacterias son herramientas básicas en los
campos de la biología, la genética y la bioquímica moleculares debido
a su capacidad para crecer rápidamente y a la facilidad relativa con
la que pueden ser manipuladas. Realizando modificaciones en el ADN
bacteriano y examinando los fenotipos que resultan, los científicos
pueden determinar la función de genes, enzimas y rutas metabólicas,
pudiendo trasladar posteriormente estos conocimientos a organismos más
complejos. La comprensión de la bioquímica celular, que requiere
cantidades enormes de datos relacionados con la cinética enzimática y
la expresión de genes, permitirá realizar modelos matemáticos de
organismos enteros. Esto es factible en algunas bacterias bien
estudiadas. Por ejemplo, actualmente está siendo desarrollado y
probado el modelo del metabolismo de Escherichia coli. Esta
comprensión del metabolismo y la genética bacteriana permite a la
biotecnología la modificación de las bacterias para que produzcan
diversas proteínas terapéuticas, tales como insulina, factores de
crecimiento y anticuerpos.