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Carlos von der Becke - Biología 4

MODULO I

BIOLOGIA DE LAS AUTOORGANIZACIONES

(Proteínas con propiedades únicas)

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MODULO I UNIDAD 1 INICIO

FENOMENOS VITALES

El presidente del gremio, como maestro de vocación, se sienta al lado de Chou, con el propósito de fijar con él las condiciones de un buen aprendizaje, dónde pensar en voz alta mientras el aprendiz atiende y trata de imitarlo. Es la primera pastilla que tiene que ingerir y ambos están en el primer cuarto, con algunos árboles genealógicos de los reinos y de los filos naturales pegados a la pared, unos diagramas con pescados, una foto de un delfín jugando con una pelota, retratos de Carlos Gardel sonriendo y Alberto Einstein sacando la lengua y uno más de Stuart Kauffman presidiendo el pupitre de estudio. El alumno anterior que ultimamente había usado el cuarto, Hual Tel, había dejado un papelito con un monigote dibujado y un saludo al "nuevo consumidor de pastillas" que lo sigue..

Son las primeras pastillas para Chou y tanta compañía le viene bien. Está dedicado a las características del mundo biológico, cuya clasificación, como le señala el maestro, depende del punto de vista: los seres vivos están emparentados de muchas maneras y su encasillamiento siempre tendrá algo de artificial, por las muchas excepciones que se observan.

MODULO I UNIDAD 1 CAPITULO 1 1. CLASIFICACION DE LOS SERES VIVOS

La realidad que nos rodea no tiene etiquetas, nos enseña Edelman.

El cerebro humano está armado, en parte, para ponerle etiquetas al mundo des-etiquetado. Así se plantea la clasificación de los seres vivos en cinco reinos en base a la ausencia o presencia de núcleo celular (procariontes y eucariontes, respectivamente), en base a número singular o plural de células y en base a la utilización del sol en forma ya sea directa, ya sea indirecta.

Descartamos el reino de las arqueobacterias o bacterias ancestrales, porque sobreviven solamente unas pocas especies muy diferentes entre ellas y no se conocían como tales en 1969, época de la clasificación de R. Whittaker que seguimos

* REINO 1, DE LOS PROCARIONTES

BACTERIAS Y ALGAS VERDE-AZULADAS

  • -sin núcleo celular, lo cual indica escasa división de trabajo interna,

  • -número de células singular (unicelulares), aunque se envían señales químicas y forman frecuentemente colonias; cada célula hace todas las tareas

  • -modos de nutrición muy diversificados,

  • -organelos: carecen tanto de mitocondrias como de cloroplastos.

  • -genes enteros, lo cual implica economía en maquinaria

  • - móviles e inmóviles

  • - reproducción asexual, con incipientes indicios de sexualidad provocados por plásmidos.

    Ejemplo: Lactobacilli, o sean las microscópicas bacterias lácticas.

    Nota: Al Reino I se lo denomina, asimismo, reino de las moneras

    Nomenclatura:

    *REINO 2 DE LOS PROTISTOS -EUCARIONTES UNICELULARES

    PROTISTOS: LEVADURAS , ALGAS Y PROTOZOOS,

    *-con núcleo celular,
    *-número de células singular (unicelulares) o coloniales,
    *-modo de nutrición: diversificado (fotosintético, con ingestión heterotrófica, mixto).
    *-organelos: incluyen mitocondrias y/o cloroplastos
    *-reproducción que puede ser asexual con mitosis o sexual con meyosis, con transiciones de fase de uno a otro estado
    *-genes fragmentados, esto es, genes con partes informáticas y partes mudas que se deben eliminar por maduración
    *-móviles e inmóviles
    Es habitual que los protistos posean mitocondrias y cloroplastos. Por el hecho de tener mitocondrias, se estima que tienen mucho en común con los animales y por el hecho de tener cloroplastos, se les encuentra similitud con las plantas. Por estos motivos, se consideran intermedios entre las plantas (reino 4) y los animales (reino 5), reinos que siempre son de organismos multicelulares. Las levaduras, algas y protozoos son unicelulares.

    Ejemplo: Saccharomyces cerevisiae, o sean las microscópicas levaduras de panificación.

    Nomenclatura:

    *REINO 3 DE LOS HONGOS. EUCARIONTES unicelulares y multicelulares

    FUNGI u hongos .

    *-con núcleo celular, incluso multinucleados en la misma célula
    *-número de células singular (unicelulares), forman hifas, micelio o colonias con ciertas semejanzas con los multicelulares (raíces, sombrillas, etc.)
    *-modo de nutrición único (heterótrofico mediante absorción).
    *-organelos: incluyen mitocondrias pero nunca cloroplastos
    *-ciclos reproductivos asexuales, seguidos de ciclos sexuales
    *-genes fragmentados
    *-solamente inmóviles, salvo por crecimiento, llegando a ocupar en algun caso decenas de hectáreas principalmente bajo tierra, con, por ejemplo, cien toneladas de peso, al mismo tiempo la especie viviente más masiva y más delgada de la biósfera
    Se considera que los Fungi apenas están emparentados muy lejanamente con los reinos de Plantas y Animales y son cercanos al reino 2 de los Protistas. Se estima que existen 1,5 millones de especies diferentes, muchísmas sin clasificar. Se reproducen por esporas y por otros mecanismos y se adaptan a una gran cantidad de formas de vida, debido a su posibilidad de radiación adaptiva. Sus genes regulan un estado de división asexual (0) o sexual (1), segun señales externas que apagan (0) o encienden (1) a los respectivos genes. A veces se llaman vegetales a las especies de los reinos 3 y 4 en conjunto..

    Ejemplos:
    Penicillium chrysogenum notatum, hongo productor de la penicilina.
    Boletus granulatus, hongo comestible.

    *REINO 4 DE LAS PLANTAS, EUCARIONTES MULTICELULARES

    PLANTAE o plantas.

    *-con núcleo celular,
    *-número de células plural (multicelulares), con células provistas de pared y con importante división de trabajo en tejidos de diversa índole.
    *-modo de nutrición predominantemente autotrófico y fotosintético, con excepciones
    *-organelos: incluyen cloroplastos y mitocondrias
    *-ciclos reproductivos alternados diplohaplontes que han evolucionado en las formas más modernas.
    *-genes fragmentados
    *- principalmente inmóviles.

    Las células vegetales tienen una pared celular externa que aparece asimismo en tunicados primitivos, que son animales con celulosa. Algunas células de un dado vegetal están siempre en estado activo de crecimiento, mientras que otras, a veces la mayoría, están muertas e incorporan los materiales desecho sin excretarlos. La coscuta y el orobanche no tienen reproducción sexual. Casi todas las plantas tienen parásitos y simbiontes, también en sus raíces; mientras los vegetales están vivos, las defensas químicas que poseen, mantienen bajo control a los saprófitos; pero apenas empiezan a morir, son asaltados por ellos. .

    Ejemplo: Solanum tuberosum, la papa. .

    * REINO 5 DE LOS ANIMALES, EUCARIONTES MULTICELULARES

    ANIMALIA o animales -

    *- con núcleo celular,
    *-número de células plural, multicelulares, con amplia división del trabajo en numerosos tejidos, entre los cuales aparece el tejido nervioso en los más evolucionados.
    *-modo de nutrición heterótrofico por ingestión, con excepciones (a veces por absorción).
    *-organelos: incluyen mitocondrias pero nunca cloroplastos; carecen de paredes celulares
    *- reproducción sexual, en general con meyosis.
    *- genes fragmentados
    *- solamente móviles, con muy pocas excepciones.

    Es habitual entre los animales que exista un límite de crecimiento, ya que hay invertebrados primitivos que no pasan de cierto número casi prefijado de células al estado adulto y que las células decaigan en su eficiencia después de un cierto número de generaciones de células dentro del mismo organismo individual. En la rata el número es cercano a 12, en el hombre es cercano a 50 y en la tortuga, cercano a 120. Además de realizar tareas vegetativas, los animales suelen tener coordinación nerviosa y desplazamiento por propio impulso. Raras veces son axénicos, esto es, libres de gérmenes vivos. Lo común es que tengan parásitos o simbiontes, como el cerdo silvestre que tiene la Trichina spiralis.

    Ejemplo: Homo sapiens, el hombre.

    1.1 EL ARBOL GENEALOGICO DE LOS REINOS

    El árbol genealógico de la fig. áA, asociado con las reglas 3 a 6, señala que a partir de unas formas de vida ya extinguidas, muy simples, se desarrollaron las arqueobacterias, los procariontes (reino 1) y los protistos (reino 2). Al aparecer el reino 1, nos encontramos que ya está eliminada la maquinaria de maduración de genes (regla 21), pero que esa maquinaria sobrevive en los reinos 2 a 5, perfeccionándose con el tiempo (regla 5). Algunos organismos muy avanzados del reino 1 pasaron a ser simbiontes de organismos ancestrales con genes fragmentados (excluídos así del reino 1) y generaron las mitocondrias y los cloroplastos que son en la actualidad organelos del reino 2. Se puede señalar así que el reino de los protistos tiene elementos del reino de los procariontes, pero también los tiene de otro origen más ancestral. El reino 2 recibió contribuciones, no exclusivas, del reino 1.

    El reino 3 de los fungi u hongos se parece en su abundancia de mitocondrias y carencia de cloroplastos al reino 5 de los animales. Por otro lado, las especies del reino 3 no se mueven de por sí, lo cual distingue también al reino 4 de las plantas; la ausencia de movilidad ayuda a que se denominen vegetales a las especies tanto del reino 3 como del 4.

    En resumen, no es ilógico señalar que la posición de los hongos es intermedia entre los reinos de las plantas y de los animales, a pesar de que su parentesco es muy lejano.

    Los reinos 1, 2 y 3 son basicamente unicelulares (con formación de colonias) y resultaron las especies que más oportunidades tuvieron de poblar con buen éxito la biosfera. Pero ocupados todos los biotopos por unicelulares, la única posibilidad para el surgimiento de nuevas formas de vida era la de encontrar algo nuevo y distinto. A partir de células multinucleadas y adelgazadas entre núcleo y núcleo, se pudo atravesar la barrera entre la unicelularidad y la multicelularidad. Esto no solamente pasó una vez, sino varias; en todos los casos los seres multicelulares consiguieron acceder mejor a nuevos nichos más extendidos y más complicados.

    En el árbol genealógico de la Fig aA se observan dos: desde el reino 2 (algas) al 4 con abundancia de cloroplastos entre los organelos de las células y el reino 2 (protozoos) al 5, con abundancia de mitocondrias entre los organelos. El pasaje del reino 2 (levaduras) al reino 3, no necesitó atravesar ninguna frontera de la multicelularidad. Los integrantes del reino 2, protozoos, algas y levaduras, ya tienen indicios de hacia donde se van a orientar las nuevas formas vivientes.

    La clasificación de los seres vivos más antigua conservada es la de Teofrasto. La actual se apoya todavía en la obra del naturalista Carlos von Linné, o, como se lo llama generalmente, Linneo. Su contribución a la biología le reserva el segundo lugar después de la debida a Carlos Darwin.

    En una de sus obras, denominada Systema Naturae, Linneo clasifica cuanta planta y cuanto animal se conocía en su época. Su clasificación ha sido muy cambiada con nuevos estudios, pero su invención del sistema binómico, por el cual esos seres vivientes reciben dos nombres en latín, uno para el género con mayúscula y el otro para la especie con minúscula, sigue en plena vigencia. Con esa clasificación todo ser viviente puede encontrar su casillero correspondiente.

    Teofrasto (372-287 a.C.), el de nuestra ley cero, fue discípulo de Aristóteles y creador de un primer sistema de clasificación para quinientas especies vegetales. La contribución de Darwin a la clasificación taxonómica fue la de sugerir las causas para un parentesco real entre los diversos organismos. La paleontología, ciencia que nos describió Cuvier en la lectura 3, se apodera del timón de las clasificaciones botánica y zoológica para decirnos cómo aparecieron realmente las especies, cómo están vinculadas y cuáles son más ancestrales.

    Las formas vivientes que existen durante la especiación (regla 18), intermedias entre las más antiguas y las más modernas son poco abundantes y efímeras, por lo cual las clasificaciones taxonómicas propuestas por la paleontología, contadas veces son inobjetables. Justamente el mensaje principal señala que en los sistemas complejos las interrelaciones entre lo nuevo y lo anterior tienen muchos aspectos, son "multifacéticas" y los puntos de vista diferentes tienen su parte de razón. Contemporaneamente todo esto ha sufrido una profunda revisión (lectura de Woese).

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    Actualizado 11 Agosto 1998

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