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viernes, 2 de junio de 2017

El cáncer, una expresión de las alteraciones de los genes


El cáncer, es hoy en día una de las enfermedades que con mayor frecuencia afecta a los venezolanos y venezolanas de todas las edades. Esta enfermedad ocasiona que en el organismo se produzca un exceso de células conocidas como cancerígenas, cuyo crecimiento y división celular va más allá de los límites normales, produciendo la invasión del tejido circundante lo que se denomina metástasis.

Es una enfermedad producida por alteraciones en la división celular relacionada tanto con la información genética, como por la acción de agentes carcinógenos, tales como la radiación ionizante, la ultravioleta, la acción de productos químicos procedentes de la industria; por el humo del tabaco, por la contaminación en general y por agentes infecciosos. Aunque en el genoma existe la información genética que pudiera expresarse para producir cáncer, no es posible pensar en una causa única para esta enfermedad, sino más bien es el resultado final de la interacción de múltiples factores.

El cáncer puede afectar incluso a los fetos, pero el riesgo se incrementa con la edad. Muchos cánceres pueden ser tratados y algunos curados, dependiendo del tipo, la localización y la etapa o estado en el que se encuentre al diagnosticarlo. Una vez detectado, se trata con la combinación apropiada de cirugía, quimioterapia y radioterapia. La clasificación histológica y la presencia de marcadores moleculares específicos pueden ser también útiles en el diagnóstico, así como para determinar tratamientos individuales.




Existen genes que son más susceptibles a sufrir mutaciones y pueden desencadenar un cáncer. Esos genes, cuando están en su estado normal, se llaman proto-oncogenes, y cuando están mutados se llaman oncogenes. Estos genes suelen codificar a los receptores de factores de crecimiento, de manera que la mutación genética hace que los receptores producidos estén permanentemente activados y produzcan factores de crecimiento en exceso y sin control. El cáncer se clasifica según el tejido donde se originan las células cancerosas. Un diagnóstico definitivo requiere un examen histológico, aunque las primeras señales de la existencia de cáncer son posibles a partir de los síntomas y de las imágenes que se obtienen en las radiografías

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jueves, 1 de junio de 2017

Papel de las celulas madres en diferenciación celular

El proceso de formación de nuevas células es posible debido a la existencia de cierto tipo de células llamadas "células madres" o "células progenitoras", que tienen la capacidad de generar uno o más tipos de células diferentes. Ellas se caracterizan porque no se diferenciaron completamente y se pueden dividir indefinidamente, sin embargo, pueden diferenciarse en uno o más tipos y se encuentran tanto en embriones como en los organismos adultos.

En los mamíferos solamente el cigoto y las células embrionarias jóvenes son totipotentes, es decir, pueden dar origen o todos los tipos de células de un organismo adulto; mientras que en las plantas, todas las células que forman parte de las regiones meristemáticas son totipotentes a lo largo de su vida. Los avances científicos más recientes han permitido introducir células animales diferenciadas para que puedan ser totipotentes.




Las "células madres embrionarias", provienen del cigoto y pueden dar origen a todas las células del organismo, así como a las estructuras necesarias para llevar a cabo la formación del embrión, la placenta, el cordón umbilical, por lo que se le consideran totipotentes. Las células derivadas de la blástula, en cambio, son pluripotenciales ya que tienen la capacidad de dar origen a los diferentes tipos celulares presentes en el organismo.

 En la inmensa mayoría de los organismos pluricelulares las células son diferentes, y como ya se ha dicho anteriormente, se derivan de una sola célula inicial o cigoto después de la fecundación, debido a la diferenciación celular que hace posible que una célula no especializada de lugar a los diferentes tipos de células que forman el cuerpo, por ejemplo, células musculares, células del hígado, células del sistema nervioso, entre muchas otras.

La diferenciación celular, produce modificaciones en la expresión de los genes de las células, lo que permite adquirir la morfología y las funciones de un tipo específico de células que las hace diferente a las otras células del organismo. Durante este proceso, ciertos genes se expresan mientras que otros se reprimen. Ello ocurre gracias a distintos mecanismos de regulación de la expresión genética de las células, así, en cada célula diferenciada se expresarán ciertos genes y adquirirá determinadas funciones.


Un dato interesante

En la citopatologia, es decir, en el estudio de las células asociadas a enfermedades, la diferenciación celular se utiliza como una medida para conocer la progresión del cáncer.

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Genes implicados en el desarrollo de las plantas

Al igual que en los organismos del Reino Animalia, los organismos del Reino Plantae poseen la información necesaria para la diferenciación y especialización en los genes; y en el estudio del desarrollo de las plantas también se utilizan "modelos".

Dos ejemplos de modelos de plantas son la Arabidopsis thaliana y Solanum lycopersicum (comúnmente conocida como planta de tomate). Estas plantas se utilizan para descifrar las funciones de los genes de su genoma.
Frutos de una planta de tomate (Solanum)

La Arabidopsis thalianaes una planta que tiene aproximadamente 30 cm de altura, pertenece a la familia de las crucíferas, al igual que el rábano, la coliflor, la pimienta blanca y la pimienta negra y se encuentra en diferentes partes del planeta a excepción de América del Sur. Es una planta que se autofecunda sin la intervención humana, cada planta puede producir hasta 10.000 semillas, y su genoma haploide es pequeño.

Para llegar a conocer cuáles genes intervienen y controlan el desarrollo embrionario de ésta y otras especies de plantas, los investigadores e investigadoras han analizado aquellas plantas que presentan alguna mutación que alteran su desarrollo en algún aspecto específico.




Para ellos se ha estudiado el desarrollo embrionario de esta especie, conjuntamente con el análisis de su genoma. Para la década de los noventa ya se habían identificado 19 genes, por ejemplo, el gen mutante GNOM(GN) que provoca una elongación insuficiente del cigoto; el gen mutante GURKE (GK) que ocasiona la ausencia de cotiledones y el meristemo apical y el gen Monopteros (MP) que ocasiona la ausencia de raíces, entre otros. 

Tanto en la especie Arabidopsis thaliana como en Solanum lycopersicum se han identificado a los genes WOX4 como responsables del control en el desarrollo de los haces vasculares de la raíz y en el brote de los órganos laterales.

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¿Cómo ocurre el proceso de diferenciación en las plantas?

Desde el punto de vista del desarrollo, todas las plantas con semillas muestran el mismo plan básico de estructura y sus etapas tempranas de crecimiento son parecidas. El proceso comienza con la fecundación de la oosfera, es decir, la célula sexual femenina y luego con la formación del cigoto, la primera célula de la planta que se transformará gradualmente hasta llegar a ser un organismo adulto.

En los primeros estadios, todas las células del embrión tienen la capacidad de realizar la división celular. Llega un momento en que empiezan a transformarse y a especializarse en tejidos y estos en órganos, es decir, empiezan a diferenciarse. Sin embargo, algunas partes del embrión no se diferencian y sus células mantienen la capacidad de dividirse. Estas partes en las plantas se llaman regiones meristemáticas y sus genes tienen la información necesaria que permite la diferenciación y especialización celular durante el desarrollo.

Durante el proceso de diferenciación, el embrión adopta una forma específica donde se puede reconocer un eje y a cada lado unos apéndices. Las células del embrión que se desarrollan en uno de los extremos del eje, son pequeñas y gruesas y formarán el vástago o parte superior de la planta. Las células del embrión que se desarrollan en el extremo opuesto del eje, se caracterizan porque son grandes y formarán la raíz. Los apéndices se corresponden con los cotiledones. Los cambios que se producen en cada célula afectan el contenido celular y la estructura de la pared celular, inclusive, afecta las relaciones entre células vecinas (espacios entre células o crecimiento diferencial de unas respecto a otras).




Al llegar al estado adulto, la planta está formada por tejidos diferenciados y tejidos no diferenciados, llamados meristemáticos. Cada uno de los tejidos diferenciados tiene una función específica, por ejemplo, el xilema y el floema que están a lo largo de toda la planta y permiten el transporte de agua y nutrientes, respectivamente; el parénquima está en las hojas y sirve de soporte y la cutícula que tiene la función de protección. Los tejidos meristemáticos se encuentran en varios sitios: en el extremo superior de la planta está el meristemo apical, que permite el alargamiento del tallo; en el extremo inferior de la planta está el meristemo radical, que permite el alargamiento de la raíz; también existen dentro de los tejidos que crecen hacia los lados, para dar grosor al tallo; alrededor de sus órganos, en las axilas de las hojas, entre otras partes.

Es importante resaltar que las células adultas, aunque hayan alcanzado la especialización pueden recobrar su actividad meristemática, es decir se pueden des-diferenciar siempre y cuando el protoplasto de la célula no tenga una modificación muy profunda. Esta habilidad que tienen las células diferenciadas para generar nuevos tipos celulares se denomina totipotencia, porque tienen un programa genético que es capaz de crear un individuo completo.

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¿Cómo los genes controlan el comportamiento celular?

El control es posible a través de las proteínas que se codifican debido a la información  que tienen los genes, por ejemplo, existen proteínas receptoras, factores de crecimiento, proteínas de señalización intracelular y proteínas que regulan a otros genes. Muchos de estos genes, especialmente los que codifican a las proteínas receptoras y moléculas de señalización, se utilizan a lo largo de toda la vida porque las células se mantienen informadas a través de las proteínas que codifican sus respectivos genes.

De esta manera, se estudian diferentes organismos y sistemas de desarrollo, con la intención de comprender las características básicas de este proceso, ya que hay principios generales que se aplican a todos los animales. En tal sentido, los estudios se han centrado en un número relativamente pequeño de organismos, a los que se llaman "modelos", y sobre los que hoy existe un profundo conocimiento de su genética del desarrollo.

 Algunos animales considerados como modelos son: los erizos de mar, la rana del género laevis, el ratón (Mus musculis), el pollo (Gallus gallus) y el pez cebra (Daniorerio). En los invertebrados la mosca de la fruta (O. melanogaster) y el gusano nemátodo (C. elegans). Parecería que, una vez que la evolución encuentra un camino satisfactorio mediante el establecimiento de un patrón corporal en los animales, éste se repite en otros, utilizando los mismos mecanismos y moléculas, salvo con algunas modificaciones.

A partir del estudio genético de la Drosophyla que presentan alteraciones en su cuerpo, es decir, mutaciones, se han identificado genes que son responsables de la formación de esas estructuras. Estas mutaciones son: la mutación Bithorax, que se caracteriza porque la mosca presenta un par de alas donde debería estar el balancín o halterio, que es el órgano de equilibrio ubicado sobre el tercer segmento torácico, y la mutación Antennapedia que se caracteriza porque la mosca tiene un par de patas en el sitio donde se deberían encontrar sus antenas, es decir, éstas se ha transformado en patas.




Para llegar a identificar cuáles eran los genes responsables de ambos tipos de mutaciones y cómo ellos actúan, los investigadores e investigadoras han estudiado el desarrollo embrionario de estas moscas, conjuntamente con el análisis de su genoma. Gracias a sus trabajos han llegado a concluir que cada uno de los segmentos que posee a lo largo del cuerpo de la larva, es decir una de las etapas de su vida, tiene un patrón de formación bien definido. Durante el proceso de diferenciación cada segmento se desarrolla y es diferente al resto. Esta diferencia se logra por la actuación de genes reguladores que controlan la identidad de cada segmento y se les denomina genes homeóticos, ahora denominados genes Hox. Ese gen controla la actividad de otros genes y se necesita para mantener la expresión genética.

Es importante resaltar que este mismo tipo de gen ha sido descubierto prácticamente en todos los animales y controla la actividad del eje antero posterior, es decir, el eje que va desde la cabeza a la cola del animal.

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lunes, 29 de mayo de 2017

Características de la vida


La Biología es la ciencia que estudia la vida. Nos ayudamos con esta ciencia para comprender cómo somos los seres que poblamos el planeta Tierra. Si te fijas en un inquieto mono, en un araguaney (árbol nacional de Venezuela), en una pulga, en una impresionante ballena o en los diminutos protozoarios que pueblan una gotita de agua, todos tienen un elemento en común: están vivos. Entonces, la vida te puede servir para distinguir a la materia inerte de la materia viva, ¿no? Muy bien, pero ¿y de qué está hecha la vida? ¿Serán los mismos componentes los que forman a un loro y a un trozo de roca? Veamos…

Pese a ser tan variados y diversos los seres vivos, para ti es muy fácil reconocer que un pájaro está vivo, mientras que no lo está un trozo de ladrillo. Eso se debe a que los seres vivientes comparten ciertas características generales:

Organización química compleja: a pesar de ser tan diferentes y variados, los seres vivientes están constituidos a nivel molecular por los mismos elementos químicos que conforman al resto de las sustancias y cuerpos del universo. Elementos como carbono, nitrógeno, oxígeno, hierro... No obstante, la proporción y la manera en que se agregan estos elementos en los seres vivos es muy diferente. Desde los microbios hasta las ballenas, todos los sistemas vivos se componen de cuatro grandes tipos de moléculas, llamadas biomoléculas, a saber: proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos; las cuales difieren en sus enlaces y en su estructura y en las funciones que tienen en los seres vivos. Estas biomoléculas están compuestas por los mismos tipos de átomos y enlaces químicos que aparecen en la materia inerte y obedecen a las leyes fundamentales de la química. Lo que las hace exclusivas es su organización estructural compleja.


Organización jerárquica: la materia viva presenta un elevado grado de organización que le es particular y que le permite claramente diferenciarse de la materia inerte. Todos los seres vivos están conformados por células. Algunos, como las bacterias, están constituidos por una sola célula, y se denominan unicelulares, mientras otros están formados por muchas células y se denominan pluricelulares. Se observa, pues, una escala ascendente de complejidad y jerarquía: átomos, moléculas, macromoléculas, células, tejidos, órganos, sistemas de órganos, individuos, poblaciones, comunidades y ecosistemas. Cada nivel se organiza sobre el inmediato inferior. A menudo, cada nivel presenta características que emergen como consecuencia de la organización misma y no de la suma de las estructuras independientes que lo conforman. Es lo que conocemos como propiedades emergentes. Por ejemplo, los patrones de organización social de las abejas aparecen en el nivel poblacional y es imposible deducir dicho comportamiento social a partir de las propiedades individuales de las abejas.

Ciclo de vida: todos los seres vivos tienen un ciclo de vida, es decir, nacen, crecen, se desarrollan, se reproducen y mueren. El crecimiento involucra el aumento del tamaño de las células individuales y el aumento en el número de estas. Algunos organismos crecen durante toda su existencia, como muchos árboles. El desarrollo implica la transformación o los cambios que ocurren a lo largo de la vida de un individuo. Por ejemplo, los insectos pasan por la etapa de huevo, varios estadios larvales (dependiendo de la especie), pupa y adulto.

Irritabilidad: los organismos vivos reaccionan ante los estímulos ambientales, como luz, calor, sonido, o cualquier otro cambio químico o físico. Los estímulos inducen alguna forma de respuesta en los seres vivos. Así por ejemplo, los organismos más simples como una bacteria o un protozoario responden en su totalidad al estímulo. Los paramecios, protozoarios ciliados que habitan en las aguas dulces estancadas, ante una luz intensa se retiran, prefiriendo las áreas sombreadas. Los organismos más complejos presentan, en cambio, especialización en sus tejidos para responder a ciertos estímulos; por ejemplo, las retinas de los ojos responden a los estímulos luminosos, o los quimiorreceptores de la lengua responden a sabores. Las respuestas de los seres vivos ante los estímulos tienen directa relación con la vida de relación y la supervivencia.

Reproducción: los organismos vivos se reproducen, por lo que esta es la característica más omnipresente de todas. Los sistemas vivos no surgen espontáneamente, sino que sólo pueden surgir de la vida precedente, a través de un proceso de reproducción. Así, cada forma viviente dará origen a otras semejantes. La reproducción puede ser sexual o asexual. La reproducción implica un aumento en el número de organismos.

Genoma: En los seres vivos, la información hereditaria se almacena en el ADN. El ADN es una molécula conformada por subunidades denominadas nucleótidos. Estos a su vez están constituidos por un fosfato, un azúcar (desoxirribosa) y una de las cuatro bases nitrogenadas: adenina, citosina, guanina o timina. Justamente, la secuencia de las bases de los nucleótidos representan un código que se traduce en el orden de los aminoácidos en las proteínas. La correspondencia entre la secuencia de nucleótidos y la secuencia de aminoácidos en las proteínas de cada ser vivo es lo que se conoce como código genético. En algunos seres vivos unicelulares el ARN sustituye al ADN como depositario de la información hereditaria.

Metabolismo: los sistemas vivientes se automantienen, obteniendo nutrientes del entorno. Estos nutrientes se degradan para obtener energía y ciertos compuestos que se emplean en la construcción del ser vivo. Estos procesos químicos en conjunto, se denominan metabolismo e implica la interacción de reacciones destructivas o catabolismo, como la digestión y la respiración, y las constructivas o anabolismo, como la síntesis de compuestos.

Homeostasis: los organismos vivientes son capaces de autorregularse y mantener condiciones internas más o menos constantes, frente a las variaciones que ocurren en el ambiente. La termorregulación o regulación de la temperatura corporal en las aves y mamíferos, por ejemplo, es uno de los ejemplos mejor estudiados de mecanismos homeostáticos que presentan los seres vivos.

Evolución: los organismos vivientes evolucionan en el tiempo. Esto significa que pueden acumular variaciones que les permiten adaptarse favorablemente a un ambiente y transmitir a su descendencia esas cualidades. Dichas variaciones son las que pueden marcar una diferencia ante un cambio en el ambiente, es decir, que pueden tener un carácter adaptativo, permitiendo que la vida no desaparezca.
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domingo, 28 de mayo de 2017

Propiedades del agua


La tensión superficial del agua 

La tensión superficial del agua hace que forme gotas en la superficie de un piso encerado y permita que una aguja flote sobre el agua de un vaso. La tensión superficial es la fuerza que mantiene unidas las moléculas de la superficie de los líquidos. En el caso del agua, esta fuerza es grande, por eso la superficie del agua se comporta como si fuese una membrana elástica y tensa, capaz de soportar peso. Gracias a la tensión superficial algunos insectos pueden caminar sobre la superficie de un estanque sin hundirse. 

La capilaridad del agua 

¿Has notado cómo al introducir el borde de una servilleta de papel en agua esta sube rápidamente? Este fenómeno se debe a la capilaridad. La capilaridad es la propiedad que presentan los líquidos de poder ascender por espacios muy estrechos; pueden ser poros o tubos muy finos. El término capilaridad deriva del latín capillus, que significa "cabello" y se relaciona con el diámetro reducido de los tubos. Así, cuanto más delgado es el tubo, a más altura asciende el agua. Esta característica es muy importante en ciertos procesos vitales; por ejemplo, el agua que absorben las raíces de las plantas puede subir hasta las hojas gracias a que los vasos conductores son capilares muy finos.



Efecto del detergente en la tensión superficial

 Para comprobar lo explicado, se puede realizar el siguiente experimento:

 A. Se echa agua en una taza. Se coloca con cuidado un clip en la superficie del agua. Luego, se echa un poco de detergente. Al realizar esto se observa que el clip se va al fondo del vaso. 

B. Se llena un plato con agua limpia y se colocan varios palillos formando una estrella. Se añade una gota de detergente líquido en el centro de la estrella. 

C. Al realizar esto se observa que los palillos se retiran hacia las paredes del plato. 

En ambos casos esto se produce porque el detergente rompe la tensión superficial.

La capacidad calorífica del agua 

Si ponemos una piedra y un vaso con agua al Sol, la piedra se calienta antes que el agua. Esto se debe a que el agua puede almacenar grandes cantidades de calor, sin aumentar su temperatura. Es decir, al agua le "cuesta" mucho calentarse o enfriarse, por lo que sus cambios de temperatura son lentos. 

El agua no se agota

 La cantidad de agua que hay en la Tierra no ha variado desde hace millones de años y, a la vez, está en constante movimiento. La lluvia y la corriente de los ríos son muestras del movimiento del agua. El agua pasa de unos lugares a otros del planeta: de la atmósfera cae a la Tierra, a los ríos y a los mares, y de éstos por evaporación, vuelve a la atmósfera. Este continuo movimiento se llama ciclo del agua. En el ciclo del agua también intervienen los seres vivos. Por ejemplo, las plantas mueven gran cantidad de agua y botan una parte por sus hojas. 



El movimiento del agua 

Los movimientos del agua en nuestro planeta se deben principalmente a 4 procesos: 

• Evaporación. Los mares del mundo, al igual que los lagos y ríos, siempre están expuestos al calor del Sol. Entonces, una parte del agua se evapora y asciende hacia la atmósfera. 

• Condensación. El vapor de agua se enfría en la atmósfera y se condensa, formando gotitas de agua. Cuando éstas tienen cierto tamaño, caen en forma de lluvia, nieve o granizo. 

• Fusión. El paso del agua de los glaciares y las nieves de las montañas a los ríos se producen cuando se funde el hielo. 

• Fuerza de gravedad. El movimiento de los ríos hacia al mar se debe a la fuerza de gravedad. Las aguas se deslizan desde las zonas altas (montañas) a las zonas bajas (el mar). 

Distribución de agua en Venezuela

Venezuela está ubicada en la zona tropical, por lo que posee un clima de poca variación anual. Por ello en nuestro país sólo se presentan 2 períodos, uno seco (noviembre-abril) y otro lluvioso (mayo-octubre). A partir de mediados de abril hasta noviembre el territorio está casi en su totalidad bajo la influencia de la Zona de Convergencia Intertropical (ZCI), lo que da origen al inicio del período de lluvias.

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viernes, 26 de mayo de 2017

¿Siempre vamos a tener petróleo?

 El petróleo se encuentra dentro de los recursos conocidos como no renovables, es decir, lo vamos consumiendo y va a llegar un momento en el que se acabe, por lo tanto, no vamos a tener petróleo para siempre. Debido a que mientras se va consumiendo se agota sin posibilidades de reponerlo. 

Hace poco más de 100 años, el petróleo fue un gran descubrimiento que permitió el desarrollo de la industria y mejoras en la forma de vida de la ciudadanía. Sin embargo, también ha significado un alto precio para el ambiente debido a un uso poco responsable y sin pensar las consecuencias que ello podía tener. Esto ha generado una alta contaminación ambiental que se encuentra evidenciada entre otros, por los cambios climáticos que han ocurrido hasta hoy; los cuales continuarán, si los países no toman conciencia e implementan políticas que mejoren los procesos relacionados con el petróleo y su uso, con menos impacto para el ambiente. 



También, debemos desarrollar nuevas tecnologías que nos permitan satisfacer las necesidades energéticas que cubrimos con el petróleo, con otras fuentes de energía que sean tan eficientes y más amigables, es decir, que resulten más seguras en el momento de desarrollarlas e implementarlas, tal que generen menores efectos dañinos al ambiente. 

Estas fuentes de energía están siendo denominadas como alternativas, debido a que se genera energía a partir de otras fuentes, como el agua, el aire, el sol. Por ello, hablamos de energía: eólica, solar, biomasa, hidroeléctrica, entre otros. 

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Impacto ambiental y social de la electricidad

Los beneficios que se han derivado del conocimiento científico y tecnológico sobre la energía eléctrica son muchos. Ahora, centremos la atención en otra idea: "no hay beneficio sin riesgos, estos son inevitables, tenemos que minimizados". A nivel de producción, en las centrales eléctricas, cada tipo de fuente de energía tiene su propio riesgo ambiental y social. Por ejemplo, la disminución de los recursos no renovables (fósiles, nuclear); el impacto por la degradación de la energía; el deterioro de los ecosistemas con las grandes represas, las torres eólicas o las plantas nucleares; los riesgos laborales; los desechos derivados de la producción. En la trasmisión de la electricidad se requiere de miles de kilómetros de cableado, torres de alta tensión, transformadores. Ello implica que: por efecto Joule se va degradando la energía, se generan campos electromagnéticos cuyo efecto sobre los seres vivos expuestos aún está estudio, se rompe con la belleza de la naturaleza, entre otros. 



En los centros de consumo, si bien nos beneficiamos de la energía eléctrica, por lo general, lo hacemos sin estar conscientes de la inversión que ha significado para el Estado este bien, de lo que implica su mantenimiento, y menos aún, del impacto ambiental. En Venezuela, el consumo de energía eléctrica por habitante se estima en un 30% por encima del promedio de los países de la región, esto amerita una reflexión crítica de todas y todos para un cambio de comportamiento. 

Por otra parte, desconocer cómo funciona la distribución a nivel residencial e industrial, puede implicar riesgos como: instalaciones eléctricas inadecuadas que violan las leyes de la naturaleza (cortocircuitos, apagones, daños personales, entre otros); falta de mantenimiento; más consumo de lo necesario. Es nuestro deber asumir modos de vida y producción social responsables que contribuyan con el menor incremento en la degradación de la energía y del ambiente. 

La educación es importante para poder tomar decisiones responsables en toda la cadena de producción y uso de esta energía. Tú puedes contribuir, desde tu rol dentro de la sociedad bien sea como legislador, productor o consumidor de la energía. Los conocimientos sobre ciencia y tecnología deben estar al servicio de la ciudadanía, con sentido crítico y responsable, para el buen vivir con justicia. Tenemos que evaluar en todas nuestras acciones y en los desarrollos los pro y los contra, para tomar las decisiones que menor impacto tengan.





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Factores que afectan la expresión de un gen

Entre los factores que pueden alterar la expresión de un gen se encuentran: 

Nutrición 

Los nutrientes son sustancias químicas que requiere la célula para realizar sus funciones, estos son esenciales para el crecimiento y desarrollo de los organismos. 

Cuando hay carencia de nutrientes en el sustrato donde se desarrolla una planta cuyo genotipo requiere de abundancia de los mismos, su desarrollo se ve afectado y esto se puede observar en la debilidad del vegetal, su escasez de frutos o escaso crecimiento, entre otros rasgos. Por el contrario si la cantidad de nutrientes es la adecuada en el sustrato donde crece la planta, ésta tendrá abundancia en frutos y crecimiento normal.

También en los animales, la falta de nutrientes esenciales puede afectar su crecimiento, así como la producción de hormonas que controlan funciones en el organismo, y puede causar complicaciones en el funcionamiento de los órganos. Por ejemplo en los humanos la deficiencia en la ingesta de yodo puede causar un tipo de bocio, es decir, un aumento en el tamaño de la glándula tiroides. Por esta razón es importante que en la dieta diaria exista un equilibrio en el consumo de nutrientes.



Temperatura 

Cada ser vivo se mantiene a una cantidad de energía térmica ideal en la que se debe desenvolver para poder llevar a cabo sus funciones. Este factor influye en las reacciones químicas que ocurren dentro de cada ser vivo, en particular en la síntesis de proteínas. 

En el caso de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster la temperatura juega un papel importante en el ciclo de vida de este organismo, ya que a temperaturas por debajo de los 20° C su ciclo se extiende y puede hacer que la fertilidad de las moscas de ese ciclo se vea afectada, mientras que a temperaturas por encimas de 30°C puede causar esterilización o muerte de las mismas. Así mismo la temperatura puede afectar el desarrollo de diversas estructuras de la mosca como por ejemplo provocar la aparición de alas enrolladas.



Otro ejemplo del efecto de la temperatura es el caso de los conejos del Himalaya, estos son de una coloración blanca en la mayoría del cuerpo, pero sus extremidades, hocico, cola y orejas son de una coloración negra, esto se debe a temperaturas por debajo de 35°C, mientras que a temperaturas superiores a 35°C el pelaje se vuelve blanco. Si a uno de estos animales se le corta el pelo blanco en una región del cuerpo y se le aplica frío de manera continua el pelo crecerá de color negro, por el contrario si le aplica calor el pelo crecerá blanco. Esto nos indica que lo que se hereda es la potencialidad para producir el pigmento y que según la temperatura el genotipo se expresa con un fenotipo en particular. 

El color del pelaje en los gatos siameses también se encuentra influenciado la tempera-tura ya que el pelo crece en esta especie crece más oscuro en las partes del cuerpo más frías, como lo son el hocico, la cola y las patas. Cuando nacen estos gatos son totalmente blancos debido al calor en el interior del útero de la madre. 

En las focas de ártico el color de su pelaje se debe a una enzima que se activa con las bajas temperaturas, es por ello que las focas recién nacidas son de color blanco y se oscurecen hasta volverse pardas a medida que se exponen a la temperatura de su entorno. 

Presión atmosférica 

En la especie humana se observa la adaptación a la presión atmosférica en las personas que habitan en zonas de altitudes elevadas donde las temperaturas son bajas, en ellas la producción de glóbulos rojos aumenta con el propósito de compensar la baja concentración de oxígeno que existe en la atmósfera; asimismo, en estas personas aumenta la cantidad de capilares sanguíneos, para incrementar el intercambio gaseoso y así suministrar el oxígeno requerido por las células.

Radiación solar 

En plantas como el maíz, sometidas a escasa luz las plantas son de una coloración pálida o incluso albina, pudiendo llegar a ocurrir la muerte del vegetal debido a la ausencia del proceso de fotosíntesis. La luz es un estímulo para que se expresen los genes encargados de la producción de clorofila, la escasez de luz afecta el desarrollo adecuado de estas plantas. 

En los seres humanos el color de la piel además de estar determinado por el genotipo, se ve afectado por la incidencia de luz solar, ya que a mayor incidencia de luz solar se produce un oscurecimiento de la piel porque se estimula la producción de melanina, en el caso de las personas albinas esto no ocurre ya que carecen de este pigmento. 



Además, la falta de radiación solar en los humanos puede causar raquitismo, ya que este tipo de energía es indispensable para que ocurran las reacciones químicas necesarias para la síntesis de vitamina D en el organismo. Las personas que padecen de raquitismo poseen huesos débiles y su estatura tiende a ser menor que el promedio de la población, a pesar de que su genotipo sea normal, ya que la vitamina D favorece la absorción de calcio en el organismo lo que contribuye en la formación de los huesos.  

También hay factores intrínsecos que influyen:

Así como los factores externos intervienen en la expresión de los genes, también existen factores internos de los seres vivos que influyen, entre estos factores se encuentran la presencia y concentración de hormonas y enzimas. 

Un ejemplo de la influencia de las hormonas en la expresión del fenotipo en humanos es el gigantismo y el enanismo hipofisario. Como recordarás las glándulas producen hormonas y estas sustancias químicas producidas por tejidos u órganos del cuerpo activan, regulan o inhiben procesos y funciones del organismo. En el caso de estas dos enfermedades la causa es el mal funcionamiento de la glándula hipófisis, ubicada en el cerebro. 

El enanismo hipofisario tiene su origen en una producción escasa de la hormona del crecimiento durante la niñez. Mientras que el gigantismo se basa en el crecimiento desmesurado, en especial en los brazos y en las piernas, acompañado del correspondiente crecimiento en estatura de todo el cuerpo. Cuando aparece en la infancia, antes de que la osificación normal haya finalizado, su origen suele estar en una sobreproducción de la hormona del crecimiento en la hipófisis anterior. Mientras que la acromegalia, es producida por la síntesis excesiva de hormona del crecimiento en la edad adulta.

La diabetes mellitus es un tipo de diabetes que se caracteriza porque la persona que la padece presenta un aumento de los niveles de glucosa en la sangre, es decir, hiperglucemia, una de sus causas es la baja producción de la hormona insulina, secretada por las células beta de los Islotes de Langerhans del páncreas, o por su inadecuado uso por parte del cuerpo, lo que afecta el metabolismo de los carbohidratos. 

Conclusión 

Después de trabajar todos estos casos de la respuesta de genotipo y su interacción por el ambiente, podemos decir que, cuando varios organismos tienen la misma información genética o muy similar se encuentran en medios de desarrollo diferentes la respuesta es ambiental, pero si tienen genotipo diferente y están en medios de desarrollo similares la respuesta es genética. También es importante considerar que las mutaciones contribuyen a los cambios que se puedan presentar en los individuos ya que estas al heredarse e interactuar con otros genes produce diversas combinaciones expresadas en el fenotipo. 

Actualmente, las condiciones del ambiente en nuestro planeta ha cambiado a causa de las diferentes actividades de los humanos, estos cambios en el ambiente pueden causar incluso un efecto mutagénico en las poblaciones de todos los seres vivos, es decir, un cambio en sus genes, con lo que se puede poner en peligro su supervivencia. Nos referimos, por ejemplo, a sustancias químicas que se utilizan, como el plomo, el mercurio, o las drogas, y a la exposición a rayos X u otro tipo de radiación, entre otras condiciones que afectan nuestros organismos y el de otros seres vivos.

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lunes, 15 de mayo de 2017

Los moluscos

Características generales 

Los moluscos son invertebrados acuáticos que se distinguen por las siguientes características:

Son animales de cuerpo blando y musculoso, generalmente protegido por una concha.
Presentan manto, que es una cubierta amplia que protege los órganos interno del animal. También tienen un pie musculoso que les sirve para movilizarse.
Algunos tienen dentro de su boca una lengua con diminutos dientes llamada rádula, que les sirve para cortar, raspar y arrancar trozos de alga.
Su sistema digestivo, circulatorio, respiratorio, nervioso, excretor y reproductor esta bien desarrollado.
Se reproducen por huevos y muchas especies son hermafroditas.
La mayoría son acuáticos. El caracol de jardín y la babosa son algunos de los pocos moluscos terrestres.

Después de los artrópodos, los moluscos son los animales mas numerosos sobre la tierra. Dentro de su enorme diversidad se pueden distinguir tres enormes grupos: gasterópodos, bivalvos y cefalópodos. 


Gasterópodos 

Gasterópodos significa “que tiene pies en el vientre”. En efecto, los caracoles y las babosas poseen una especie de pie plano, como una suela, en la región ventral. Se movilizan reptando, y para ellos segregan un liquido pegajoso que facilita su desplazamiento.

Tienen una cabeza bien diferenciada en la que se encuentra dos pares de tentáculos retráctiles. El par mas largo contiene los ojos y el otro par funciona como órgano del tacto.
Sus órganos están protegidos por una sola concha enrollada en espiral. Las babosas carecen de concha.

Los caracoles terrestres respiran por pulmones, mientras que los acuáticos lo hacen por medio de las branquias.
Los gasterópodos son llamados también moluscos univalvos.
Los caracoles acuáticos son consumidos principalmente por estrellas y erizos de mar.



Bivalvos 

Son los moluscos con dos valvas. Pertenecen a este grupo los guacucos, almejas, ostras, chipichipis, concha de abanico, conchas negras y mejillones, entre otros. Estos moluscos tienen el cuerpo protegido por una concha que consta de dos tapas o valvas. Estas valvas están unidas entre si por una especie de bisagra, y se abren y cierran gracias a pequeños músculos.




Todos los moluscos bivalvos son acuáticos y en su mayoría sedentarios, casi incapaces de moverse. Se alimentan pasivamente de lo que les trae el agua. Se nutren filtrando las partículas alimenticias que penetran con la corriente de agua que atraviesa su cuerpo. 

Los bivalvos no tienen cabeza diferenciada y poseen un pie en forma de hacha con el que se desplazan y excavan la arena para enterrarse. Respiran por branquias en forma de laminas, por esta razón también se le llama lamelibranquios.

Algunas especies de moluscos son criadas o cultivadas por el hombre con la finalidad de mejorar su cantidad y calidad, ya que constituyen una gran fuente alimenticia. También se cultivan las ostras, pues producen perlas.

Cefalópodos 




Cefalópodos es un nombre griego que significa “pies en la cabeza”. Los pulpos y calamares se llaman asi porque sus tentáculos salen de la cabeza. La mayoría carece de concha externa, pero algunos, como el calamar, tienen una concha interna rudimentaria.

Los cefalópodos son moluscos marinos de cuerpo musculoso, con cabeza grande y dos ojos bien desarrollados, como lo son los vertebrados. 

Su boca esta rodeada por ocho o diez tentáculos con ventosas que les permiten adherirse a las rocas y sujetar a sus presas. Ademas, tienen un sifón por el que circula el agua. Este sifón les permite moverse por propulsión a chorro, es decir, impulsarse hacia delante.

Una de las características de los pulpos y de los calamares es su facilidad para cambiar de color, adaptándose al ambiente que los rodea 

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Impacto de la biotecnología en la sociedad


Las aplicaciones del conocimiento científico, cualquiera sea esta, más tarde o más temprano repercuten en la vida del individuo y de su comunidad. Con las aplicaciones biotecnológicas modernas, los científicos están manipulando la naturaleza en una forma tal, que los futurólogos del siglo XIX nunca se lo imaginaron.

Es por ello, que ha surgido la necesidad de normar las actividades que se realizan en la investigación sobre la biotecnología. En este sentido, mi país Venezuela ya posee un código de Bioética y Bioseguridad.

La bioética propone debatir los problemas que pueden afectar a la sociedad y elaborar recomendaciones que se basen en la evaluación de los pros y los contras, que puedan orientar a la sociedad a la hora de tomar decisiones.

Hay muchos ejemplos de aplicaciones biotecnológicas, algunos beneficiosos porque han mejorado la calidad de vida de los humanos, en cambio, otros pueden se dañinos o potencialmente peligrosos. Mientras mayor es el conocimiento que se tenga sobre una situación, mayor es la probabilidad que la decisión se tome más acertada. En consecuencia, como ciudadanas y ciudadanos que formamos parte de una sociedad, que cada día está más tecnificada, hay que estar muy bien informado y asomarse con mucho cuidado a las posibilidades de las aplicaciones biotecnológicas, ya que pueden repercutir en el bienestar de la humanidad, interpretándose bienestar no solo desde el punto de vista de salud humana, sino desde el punto de vista de la salud ambiental y del planeta. 

La biotecnología se ha anotado algunos éxitos como los derivados de modificación de bacterias para producir insulina y hormona del crecimiento humano. Otros productos farmacéuticos, generados de la manipulación genética de microorganismos, son el interferón, que es utilizado para el tratamiento de algunas hepatitis y ciertos canceres y la eritropoyetina, que se suministra a pacientes sometidos a diálisis, para reponer los eritrocitos perdidos durante este proceso. 



En la búsqueda del mejoramiento de las plantas, la biotecnología ofrece soluciones que van desde crear cultivos cuyos rendimientos superan con creces las variedades naturales, hasta sembrar especies transgénicas, que producen su propio plaguicida. Sin embargo, el conocimiento genético actual dista mucho de ser tan completo como para predecir todas las transformaciones que toda la transgenia pudiese producir en las nuevas especies y eso significa, que no se sabe ni se puede medir con certeza si los efectos son irreversibles y si estos repercutirán a futuras generaciones.

Antes el aumento del número de hectáreas de cultivos transgénicos en algunos países, la polémica se incrementa, así, las organizaciones ecologistas han solicitado la prohibición total de cualquier tipo de producción de transgénicos. Estas organizaciones no gubernamentales (ONG), invocan el “principio de precaución” ante los posibles riesgos derivados de esta tecnología y se oponen a la liberación de organismo genéticamente modificado al ambiente.

La evaluación del impacto de los transgénicos debe apuntar a aceptarse siempre y cuando el riesgo de su aplicación sea “aceptable”, esto quiere decir que es beneficioso. Los beneficios de tipo económico no deben imponer su utilización.

Sin embargo, la relación entre conocimiento y aplicación tiene implicaciones económicas, debido a los altos costos del desarrollo tecno-científico, que generalmente son financiados por empresas privadas, lo cual implica una fuerte presencia de valores comerciales, en consecuencia, a la hora de tomar decisiones para desarrollar los productos transgénicos a gran escala, los intereses monetarios predominan sobre otros. 

Buena parte de los alimentos que ingerimos contienen derivados de soja y de maíz, en gran medida importados de países que producen a gran escala cultivos transgénicos. Estos productos son parte de nuestras dietas sin control alguno y sin nuestro consentimiento, puesto que los países productores y la industria no aceptan segregar y etiquetar los productos transgénicos, violando el derecho fundamental que tenemos todos de decidir libremente lo que producimos y consumimos.

La intervención genética en general, y especialmente en los humanos, es tremendamente difícil. El equilibrio funcional de los genes es altamente complejo y, por tanto, cualquier modificación es susceptible de introducir cambios de consecuencias impredecibles. El riesgo es grande, a pesar del alto desarrollo tecnológico, pues cualquier alteración genética tiene implícitos los riesgos inherentes de la forma en la que finalmente ocurra la expresión génica.

Parece que se impone la cautela como la mejor en este tipo de intervenciones. Esto no significa renunciar a las investigaciones en este campo siempre y cuando se hagan en el beneficio de todo el planeta hoy y siempre. 

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Clases de materias (Sustancias puras y mezclas)


En el universo existen dos tipos de materia: sustancias puras y mezclas. Una sustancia pura es la que no está mezclada con otras diferentes.
Así, el agua es una sustancia y el oro otra, en tanto que el café con leche, el vino y el cemento son mezclas.

Sustancias puras

Las sustancias puras son aquellas que podemos distinguir por sus propiedades particulares, como el olor, color, densidad, punto de fusión y de ebullición.

Las sustancias pueden ser simples o compuestas:

Las moléculas de las sustancias puras simples, llamadas también elementos químicos, están constituidos por átomos iguales; por ejemplo, el oxígeno, el oro y, en general, todos los metales.
Las moléculas de las sustancias puras compuestas, llamadas también compuestos químicos, están formadas por la unión de átomos diferentes, por ejemplo, el agua está formada por átomos de hidrogeno y de oxígeno.

Los compuestos se representan mediante fórmulas. Una formula química muestra los símbolos de los elementos que forman el compuesto y la proporción  en que se encuentran. Por ejemplo, la fórmula del agua es H2O. Lo que indica que este compuesto está formado por dos átomos de hidrogeno y uno de oxígeno.

Algunos ejemplos de fórmulas químicas de sustancias muy comunes:

Nombre común – Nombre científico – Formula 

  1. Nitrógeno – Nitrógeno – N2
  2. Sal de mesa – cloruro de sodio – NaCl
  3. Amoniaco – Amoniaco – NH3
  4. Yeso – sulfato de calcio – CaSO4

Mezclas

Las mezclas son un tipo de materia formada por dos o más sustancias, las cuales pueden separarse fácilmente por medios físicos. Las mezclas se caracterizan por: 
Las sustancias que forman parte de una mezcla se llaman componentes. Cada uno de ellos conserva sus propiedades.
Las sustancias pueden separarse por métodos mecánicos y físicos 
La composición de una mezcla es variable 
En una mezcla se pueden distinguir la sustancia dispersante, que se encuentra en mayor proporción, y una o varias sustancias dispersas, que se encuentran en menor proporción.

Tipos de mezclas según el estado de la materia y ejemplos

  • Mezcla de un sólido con otro solido: En muchos casos es posible distinguir con claridad los componentes de la mezcla, pero en otros no. Ejemplos: Ensaladas de frutas y aleaciones de metales.
  • Mezcla de un sólido con un líquido: En algunos casos el sólido se disuelve en el líquido, como cuando se mezcla el azúcar y el agua; en otros, el sólido no se disuelve. Como una mezcla de arena y agua. 
  • Mezcla de un sólido con un gas: El humo es una mezcla de aire y de pequeñas partículas de hollín (carbono) suspendidas en él. Para que un sólido se mezcle con un gas, es necesario que sus partículas sean tan pequeñas que la acción de la gravedad no provoque que caigan hacia abajo.
  • Mezcla de un líquido con otro líquido: Algunos líquidos, como el agua y el alcohol, se mezclan muy bien entre sí; esos líquidos son miscibles. Otros líquidos, como el agua y el aceite, no se mezclan y se separan cuando se juntan; estos líquidos son inmiscibles.
  • Mezcla de un gas con un líquido: Muchos gases se mezclan muy bien con líquidos, por ejemplo, el dióxido de carbono se disuelve en el agua de las gaseosas, y el oxígeno se disuelve en el agua de los ríos y mares.
  • Mezcla de un gas con otro gas: Todos los gases se mezclan entre sí, sin excepción. Así, si se destapa un frasco de perfume en un extremo de una habitación, después de cierto tiempo se podrá sentir el olor en el otro extremo. 

Clasificación de las mezclas 

Las mezclas pueden clasificarse en dos categorías: mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas.
Mezclas homogéneas o soluciones. Llamadas también disoluciones, son aquellas que tienen un aspecto uniforme, es decir, sus partes no se distinguen. Ejemplo: Agua de mar, agua azucarada, vino, aire y bronce.
Mezclas heterogéneas. Son aquellas cuyos componentes se pueden distinguir con la vista. En este tipo de mezclas se pueden notar partes o regiones que se denominan fases. Las mezclas heterogéneas pueden ser de tres tipos: agregados, suspensiones y coloides.

  1. Agregados: Están formados por partículas sólidas de tamaño relativamente grande, que se pueden distinguir a simple vista. Ejemplo: el granito.
  2. Suspensiones: están formadas por una sustancia liquida y sustancias solidas insolubles, por eso se asientan en el fondo del líquido cuando la mezcla se deja en reposo. Ejemplo: los jugos 
  3. Coloides: Sus componentes no se distinguen a simple vista. Las partículas sólidas son muy pequeñas y tienen poco peso, por eso nunca se asientan. Ejemplo: Los helados




Hay diferentes tipos de coloides. Dependiendo del estado en que se encuentran las fases, se pueden clasificar como aerosoles, gases, espumas y emulsiones.

Efecto Tyndall

Es una propiedad de los coloides que nos permite diferenciarlos de las soluciones.

Un rayo de luz se ve diferente cuando atraviesa un coloide que cuando atraviesa una solución. En una solución el rayo de luz es prácticamente invisible, en cambio en un coloide el rayo de luz se hace visible.

Por otra parte, al estudiar un coloide por medio de un microscopio se observa que sus partes se mueven con rapidez, caótica y permanentemente. Esta actividad se denomina movimiento browniano. 
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