BIOLOGIA DEL DESARROLLO

La biología del desarrollo estudia los procesos mediante los cuales los organismos crecen y se desarrollan. La biología del desarrollo actual estudia los controles genéticos del crecimiento celular, la diferenciación celular y la morfogénesis (el proceso que origina los tejidos, órganos y la anatomía).

Crecimiento celular:

•Una serie de trastornos del crecimiento pueden ocurrir a nivel celular y pueden tener como consecuencia la evolución posterior en cáncer, en el que un grupo de células presentan un crecimiento incontrolado y una división más allá de los límites normales

•El crecimiento celular se puede detectar por varios métodos. El crecimiento del tamaño de la célula puede ser visualizado por microscopia, utilizando la tición adecuada, pero aumentar el número de células suele ser más significativo.

•Dependiendo de las condiciones de crecimiento celular y aspectos deseados (actividad, proliferación). La tarea se complica aún más con células de diferentes poblaciones, y por extensión al combinar las interferencias de crecimiento celular o toxicidad

Células en su contexto biosocial

GAMETOGENESIS:

•La gametogénesis es el proceso de maduración de los gametos tanto masculinos como femeninos. En este proceso se reduce a la mitad (meiosis) el número de cromosomas.

•La formación de los gametos femeninos y masculinos acontece durante la vida intraembrionario, pero variará en la mujer y en el hombre.

•La gametogénesis femenina se llama ovogénesis, y se caracteriza por que se inicia y finaliza en la vida intraembrionaria, nunca más habrá nueva formación de ovogonias, su número irá reduciéndose a lo largo de la vida hasta la menopausia, de cada oocito sólo se produce un óvulo y un corpúsculo polar no fertilizable, no existe ninguna fase final de maduración como en la espermatogénesis y todos los óvulos maduros serán portadores de un cromosoma X.

•La gametogénesis masculina se llama espermatogénesis, que continua durante toda la vida del varón tras la pubertad, de una espermatogonia proceden 4 espermatozoides fecundantes y hay una fase de espermátide que debe madurar hasta la formación del espermatozoide maduro

FECUNDACION:

•Proceso biológico en el que un óvulo y un espermatozoide se fusionan para crear un nuevo individuo, con el genoma aportado por sus progenitores. En la fecundación se concreta el sexo del embrión: si el espermatozoide tiene un cromosoma X el embrión será femenino, si tiene un cromosoma Y el embrión será masculino.

•Proceso de la fecundación:

•Los espermatozoides llegan a las trompas de Falopio del sistema reproductor femenino y uno de ellos se fusiona con un óvulo. A continuación se empieza a formar el embrión, que viaja por las trompas hasta llegar al útero. Se adhiere a la pared del útero y continúa su desarrollo para dar lugar al nuevo ser.

FASES DEL CICLO CELULAR Y CONTROLES DE LA DIVISION EN ORGANISMOS MULTICELULARES

•Las células de los distintos organismos pasan durante su vida por distintos períodos, cada uno de ellos característico y claramente diferenciado.

•Las nuevas células originadas en esta división poseen una estructura y función similares a las células progenitoras, o bien derivadas de ellas.

•Cada tipo celular cumple con sus funciones específicas durante la mayor parte de su vida, creciendo gracias a la asimilación de materiales provenientes de su ambiente

•Cuando una célula aumenta hasta llegar a un determinado tamaño, su eficiencia metabólica se torna crítica, entonces se divide. En los organismos pluricelulares, se produce un crecimiento a partir de una célula 

MECANISMO DE LA DIVISION CELULAR: MITOSIS, MEIOSIS, FASES Y COMPARACION :

•La división celular es una parte muy importante del ciclo celular en la que una célula inicial se divide para formar células hijas.1Gracias a la división celular se produce el crecimiento de los seres vivos. En los organismos pluricelulares este crecimiento se produce gracias al desarrollo de los tejidos y en los seres unicelulares mediante la reproducción vegetativa.

•Los seres pluricelulares reemplazan su dotación celular gracias a la división celular y suele estar asociada con la diferenciación celular. En algunos animales la división celular se detiene en algún momento y las células acaban envejeciendo. Las células senescentes se deterioran y mueren debido al envejecimiento del cuerpo. Las células dejan de dividirse porque los telómeros se vuelven cada vez más cortos en cada división y no pueden proteger a los cromosomas como tal.

•Las células hijas de las divisiones celulares, en el desarrollo temprano embrionario, contribuyen de forma desigual a la generación de los tejidos adultos.

•Una mutación es un cambio en la información genética (genotipo) de un ser vivo, que produce una variación en las características de este y que puede trasmitirse a su descendencia

NÚCLEO CELULAR

•NÚCLEO:

•Orgánulo membranoso que se encuentra en el centro de las células eucariotas.

•La principal estructura que lo constituye es la envoltura nuclear, una doble membrana y poros nucleares.

•Contiene la mayor parte del material genético celular.

•CROMOSOMAS:

•Estructuras altamente organizadas, formadas por ADN y proteínas, contiene la mauor parte de la información genética de un individuo

•En las divisiones celulares  (mitosis y meisis) presenta su forma más conocida , en forma de X

; mso-style-textfill-fill-colortransforms:"sato=0 lumo=0"'>Contiene la mayor parte del material genético celular.

•MEMBRANA NUCLEAR :

•Capa porosa con doble unidad de mebrana lipídica que delimita al núcleo

•Consta de dos bicapas de lípidos la membrana interna y externa con distinta composición proteica

•Principalmente delimita dos comportamientos funcionales: el de transcripción ADN en ARN, y el de traducción ARN en proteína

•CROMATINA

•Es el conjunto de ADN, histonas, proteínas no histónicas y ARN, constituye el genoma de dichas células.

•Constituye el genoma de dichas células

•Las unidades básicas son los nucleosomas

•Adapta su estado de compactación y empaquetamiento para optimizar los procesos de replicación, transcripción y reparación del ADN.

•NUCLÉOLO:

•Se considera una estructura supra-macromolecular.

•Su función principal es la transcripción del ARN ribosomal por la polimerasa y el proceso posterior de ensamblaje de los ribosomas.

•Funciones como la regulación del ciclo celular, el envejecimiento, la actividad de la telomerasa.

•EUCROMATINA:

•Forma de cromatina ligeramente compactada con gran concentración de genes y a menudo se encuentra la transcripción activa

•Se encuentra tanto en eucariotas como en procariotas

•Participa en la transcripción del ADN a ARN.

•En la eucromatina este empaquetamiento es menor para poder acceder con mayor facilidad al ADN.

Mecanismos Genéticos Básicos:

•Replicación del ADN

•Mecanismo que permite al ADN duplicarse, es decir, sintetizar una copia idéntica. De esta manera de una molécula de ADN única, se obtienen dos o más "réplicas" de la primera.

•Gracias a la complementación entre las bases que forman la secuencia de cada una de las cadenas, el ADN tiene la importante propiedad de reproducirse idénticamente, lo que permite que la información genética se transmita de una célula madre a las células hijas y es la base de la herencia del material genético.

Síntesis del ARN y Proteínas:

•El proceso de síntesis de ARN o TRANSCRIPCIÓN, consiste en hacer una copia complementaria de un trozo de ADN. El ARN se diferencia estructuralmente del ADN en el azúcar, que es la ribosa y en una base, el uracilo, que reemplaza a la timina. Además el ARN es una cadena sencilla.

Transcripción inversa:

•Es un proceso que implica la generación de una cadena de ácido desoxirribonucleico (ADN) de doble cadena a partir de un ácido ribonucleico (ARN) de cadena simple, está mediada por varias enzimas e incluso por proteínas estructurales de la cápside.

Control de la Expresión Genética:

•Los controles que actúan sobre la expresión de genes (es decir, el capacidad de un gen para producir una proteína biológicamente activa) son mucho más complejo en eucariotas que en procariotas. Una diferencia importante es la presencia en eucariotas de la membrana nuclear, lo que impide la realización simultánea transcripción y traducción que se produce en procariotas. Considerando que, en procariotas, el control transcripcional de inicio es el principal punto de Reglamento, en eucariotas la regulación de la expresión génica está controlada casi el equivalente de muchos puntos diferentes.

Glucolisis y ciclo de Krebs

Glucolisis:

•Es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa con la finalidad de obtener energía para la célula. Consiste en 10 reacciones enzimáticas consecutivas que convierten a la glucosa en dos moléculas de piruvato, el cual es capaz de seguir otras vías metabólicas y así continuar entregando energía al organismo.

Ciclo de Krebs:

•El ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos) es una ruta metabólica, es decir, una sucesión de reacciones químicas, que forma parte de la respiración celular en todas las células aeróbicas. En células eucariotas se realiza en la matriz mitocondrial. En las procariotas, el ciclo de Krebs se realiza en el citoplasma.

Vacuolas, mitocondiras, lisosomas funciones y estructura

•Mitocondrias:

•Las mitocondrias son orgánulos celulares encargados de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular 

•La morfología de la mitocondria es difícil de describir puesto que son estructuras muy plásticas que se deforman, se dividen y fusionan. Normalmente se las representa en forma alargada. Su tamaño oscila entre 0,5 y 1 μm de diámetro y hasta 7 μm de longitud

•Funcion:

•La principal función de las mitocondrias es la oxidación de metabolitos (ciclo de Krebs, beta-oxidación de ácidos grasos) y la obtención de ATP mediante la fosforilación oxidativa, que es dependiente de la cadena transportadora de electrones; el ATP producido en la mitocondria supone un porcentaje muy alto del ATP sintetizado por la célula. También sirve de almacén de sustancias como iones, agua y algunas partículas como restos de virus y proteínas.

•Su estructura:

•membrana externa e interna,espacio intermembranoso y matriz mitocondrial 

•Vacuolas:

•Las vacuolas son compartimentos cerrados o limitados por la membrana plasmática ya que contienen diferentes fluidos, como agua o enzimas, aunque en algunos casos puede contener sólidos como por ejemplo azúcares, sales, proteínas y otros nutrientes

•La mayoría de las vacuolas se forman por la fusión de múltiples vesículasmembranosas.

• En la célula madura, el 90 % de su volumen puede estar ocupado por una vacuola, con el citoplasma reducido a una capa muy estrecha apretada contra la pared celular.

Funcion:

•Desintegración de macromoléculas y el reciclaje de sus componentes dentro de la célula.

Lisosomas:

•Los lisosomas son orgánulos relativamente grandes, formados por el complejo de Golgi, que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para digerir los materiales de origen externo (heterofagia) o interno (autofagia) que llegan a ellos. Es decir, se encargan de la digestión celular.

•Son estructuras esféricas rodeadas de membrana simple.

•El tamaño de un lisosoma varía entre 0,1-1,2 μm.

Función:

•Los lisosomas cumplen una función esencial: impedir que sean degradadas las estructuras necesarias para la célula.

Aparato de Golgi estructura y funcionamiento

Las funciones del APARATO de golgi son: 

1- Funciones de SECRECIÓN, ya que en la cara externa de los Sacos membranosos y hacia ambos costados comienzan a elaborar unas pequeñas vesículas, que luego al aumentar de tamaño se desprenden formando los LISOSOMAS.

2- En la cara interna comienzan a secretar pequeñas y abundantes vesículas, que luego serán incorporadas una detrás de otra por una proceso de Fagocitosis hasta dar 1 o varias Vesículas grandes llamadas VACUOLAS.

3- Se los considera como un verdadero DEPÓSITO ENERGÉTICO por la gran cantidad de Proteínas, Lípidos, Hidratos de Carbono, Enzimas que presentan.

4- Los productos que se forman en otros lugares de la célula, se depositan en el aparato de golgi y también participan en el depósito y modificación de sustancias lipídicas.

5- Intervienen en la secreción y participan en la deposición de la pared celular (vegetales).

6- Los productos de secreción son sintetizados en el Retículo Endoplasmático Rugoso, pasan al Complejo de Golgi donde son "empaquetados" y secretados mediante vesículas.