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LA CIENCIA DE LA VIDA
Los virus necesitan células para replicarse ya que no tienen muchos procesos metabólicos, lo cual hace que su replicación dependa de un hospedador. Al replicarse, terminan siendo tiritas mínimas de información genética y proteínas, usando la maquinaria replicativa de esas células, generando muchos virus que a su vez infectan otras células y generan más virus. Ahora con ese virus podemos infectar células nuevas y, de nuevo, generar más virus; así cientos de veces. a- Los virus son entidades biológicas que no se consideran seres vivos en el sentido tradicional, ya que no pueden reproducirse por sí mismos y requieren de una célula huésped para replicarse. Molecularmente, los virus están compuestos por: Material genético: Pueden contener ADN o ARN, que puede ser de cadena simple o doble. Este material genético es la información que el virus utiliza para replicarse una vez que infecta una célula. Cápside: Es una estructura proteica que envuelve y protege el material genético. Está formada por proteínas llamadas capsómeros, que se ensamblan para formar una cubierta protectora. Envoltura lipídica: Algunos virus tienen una envoltura que se deriva de la membrana celular de la célula huésped. Esta envoltura está compuesta por lípidos y proteínas virales. La envoltura ayuda a los virus a entrar en las células huésped. En resumen, los virus están compuestos principalmente de material genético (ADN o ARN), proteínas (que forman la cápside) y, en algunos casos, lípidos (que constituyen la envoltura). Esta combinación de biomoléculas les permite infectar células y replicarse, aunque no poseen las características de un organismo vivo por sí mismos. b- El lavarse las manos con jabón es sumamente importante, ya que es la vía más factible para combatir enfermedades infecciosas, tales como el SARS-CoV-2, porque destruye los microorganismos de los virus. Estos virus son un conjunto de instrucciones (fragmentos de código genético, ARN) en busca de células a las cuales invadir y “obligarlas a seguir sus mandatos”. Este ARN está rodeado por una envoltura viral, que en el caso del SARS-CoV-2, está compuesta de lípidos, los cuales son grasas. Por lo tanto, como el virus permanece sobre la piel y no puede penetrar, el lavarnos las manos es la solución definitiva. Esto se debe a que el jabón, con sus moléculas con cola hidrófoba y cabeza hidrófila, atraerá la grasa de la envoltura viral del ARN, mientras que la fuerza de atracción la mantendrá en el agua, por lo que levantarán la grasa de la superficie, la cual quedará rodeada de moléculas de detergente, que se va separando en pedazos más pequeños, que será arrastrada por el agua. Entonces, el jabón no solo afloja al virus de la piel, sino que hace
que la envoltura viral se disuelva, de manera que las proteínas y el ARN se deslían y el virus metafóricamente muere o se desactiva. 2- Biomoléculas Monómero Polímeros Principales funciones en los seres vivos Ejemplos en los seres vivos Hidratos de carbono Monosacáridos Polisacáridos Combustible metabólico. Constituye moléculas complejas importantes. Son precursores en la biosíntesis de ácidos grasos y algunos aminoácidos. Monosacáridos: glucosa, fructosa, galactosa. Disacáridos: sacarosa, lactosa y maltosa. Proteínas Aminoácidos Polipéptidos Constituye la parte fundamental de las enzimas. Catalizadores de la célula. Son agentes activos en todas las funciones de la célula y del organismo. Carrier. Hormonas Hormonas: Insulina Hormona del crecimiento Glucagón etc. Trabajos de la célula: Químico Mecánico Osmótico Eléctrico Lípidos Simples Complejos Material esencial de todas las membranas celulares y subcelulares. Forman la mayor reserva de energía de los organismos. Aislante térmico Hormonas esteroideas. Prostaglandina. Aislante por el pelaje de los animales en zonas frías: se protegen con una gruesa capa de piel y las grasas sirven como amortiguador mecánico efectivo. Acidos Nucleicos Nucleótidos ADNy ARN Almacenar. Transmitir Expresar la información genética. En el núcleo. Citoplasma. ADN nuclear. ADN mitocondrial. ARN mensajero. ARN de transporte. ARN ribosómico. 3
partir de allí surge la vida. b- Los primeros seres vivos conocidos en la Tierra fueron organismos unicelulares, como bacterias y algas, que aparecieron hace aproximadamente 3.500 millones de años. Estos organismos simples se desarrollaron en ambientes acuáticos y eran capaces de realizar la fotosíntesis para obtener energía. A continuación, detallo algunas de sus características: Tipo Celular: Eran unicelulares, es decir, formados por una sola célula. Se trataba de organismos procariotas, lo que significa que no poseían núcleo celular y su ADN estaba libre en el citoplasma. Nutrición: En cuanto a la nutrición, estos seres vivos eran heterótrofos. Esto significa que se alimentaban incorporando compuestos orgánicos presentes en el medio acuático. La atmósfera primitiva no contenía oxígeno libre, por lo que se cree que eran anaeróbicos, es decir, utilizaban compuestos diferentes al oxígeno para obtener energía. Hábitat: Los primeros seres vivos habitaron ambientes acuáticos, como los mares primitivos. Dada la alta temperatura de la Tierra en sus orígenes, se plantea que estos organismos debieron ser bacterias hipertermófilas, capaces de vivir en fuentes termales a más de 80 °C. Es interesante destacar que, en esa época, no existía la capa de ozono, por lo que los primeros seres vivos colonizaron el fondo de los mares antes que la superficie terrestre. En resumen, estos organismos unicelulares fueron los pioneros en la historia de la vida en nuestro planeta, sentando las bases para el desarrollo de formas de vida más complejas a lo largo del tiempo. Su capacidad para realizar la fotosíntesis y liberar oxígeno fue un hito trascendental en la evolución de la vida en la Tierra c - La teoría endosimbiótica, propuesta por la bióloga Lynn Margulis, revolucionó nuestra comprensión de la evolución de las células eucariotas y fue clave para entender la relación simbiótica entre organismos. Su legado ha inspirado a generaciones de científicos y nos ha brindado una comprensión más profunda de la complejidad de la vida en la Tierra. A grandes rasgos, la teoría endosimbiótica plantea que las células eucariotas, es decir, las células con núcleo evolucionaron a partir de la simbiosis entre bacterias que hasta entonces habían existido de manera independiente. Esta teoría transformó nuestra comprensión de la evolución celular y destacó el papel crucial de la simbiosis en la creación de formas de vida complejas. Nos recuerda que la cooperación y la colaboración pueden ser motores poderosos de la evolución biológica. d- La teoría celular es una de las bases fundamentales de la biología y proporciona el marco teórico para comprender cómo funcionan los seres vivos a nivel celular. Esta teoría establece que todos los organismos vivos están formados por células, y estas son la unidad básica estructural y funcional de la vida. En el contexto de la teoría de la evolución, los cuatro postulados de la teoría celular son esenciales para
comprender la continuidad entre las primeras células y las células modernas. Los cuatro postulados de la teoría celular son:
- Todos los seres vivos están formados por una o más células.
- Todas las células provienen de otras células anteriores.
- Todas las funciones vitales están relacionadas con las células.
- Las células también tienen material hereditario. La teoría celular conecta la evolución de las células desde sus orígenes hasta las formas de vida actuales. Comprender estos postulados es esencial para apreciar cómo las células han evolucionado y cómo han dado lugar a la diversidad de organismos que vemos hoy en día. e- La organización jerárquica en los seres vivos se refiere a cómo los componentes biológicos se agrupan y se interrelacionan para formar sistemas más complejos. A continuación, se resumen los niveles típicos de organización: Nivel Atómico: Los átomos son las unidades básicas de la materia, compuestos por protones, neutrones y electrones. Nivel Molecular: Los átomos se combinan para formar moléculas, como proteínas, lípidos y ácidos nucleicos, que son esenciales para la vida. Nivel Celular: Las moléculas se organizan en estructuras celulares. Las células son la unidad básica de la vida, y pueden ser procariotas (sin núcleo definido) o eucariotas (con núcleo). Nivel de Tejido: Las células similares se agrupan para formar tejidos, que realizan funciones específicas. Por ejemplo, el tejido muscular, epitelial y conectivo. Nivel de Órgano: Los tejidos se combinan para formar órganos, que ejecutan funciones específicas. Ejemplos son el corazón, los riñones y el cerebro. Nivel de Sistema de Órganos: Los órganos trabajan juntos en sistemas de órganos, como el sistema circulatorio, el sistema digestivo o el sistema nervioso. Nivel Organismo: Todos los sistemas de órganos interactúan en un organismo individual, que es capaz de mantener homeostasis y realizar funciones vitales. Nivel Poblacional: Los organismos de la misma especie que viven en una misma área forman una población. Nivel Comunitario: Las poblaciones de diferentes especies que interactúan entre sí en un área específica forman una comunidad. Nivel Ecosistémico: Las comunidades y su entorno físico, que incluye factores bióticos y abióticos, forman un ecosistema. Nivel Biosférico: El nivel más alto que incluye todas las partes de la Tierra donde se encuentra vida, abarcando todos los ecosistemas.
Según Lynn Margulis, lo que define a la vida o a los seres vivos es su capacidad de organizarse y de interactuar en sistemas complejos. Margulis enfatiza que la vida se caracteriza por la cooperación y simbiosis entre diferentes organismos, lo que permite la evolución de sistemas biológicos más complejos. ¿Están vivos los virus? No, los virus no se consideran seres vivos, ya que: Difieren en la estructura: Los virus carecen de una estructura celular, que es fundamental para la definición de vida. Están compuestos únicamente de material genético (ADN o ARN) rodeado por una cápside proteica. Metabolismo: Los virus no tienen metabolismo propio; no pueden llevar a cabo reacciones bioquímicas para obtener energía. Dependen completamente de las células huésped para replicarse y llevar a cabo cualquier actividad vital. Reproducción: Aunque los virus pueden replicarse, lo hacen solo dentro de células huésped y no tienen la capacidad de reproducirse de manera autónoma, una característica esencial de los seres vivos. Homeostasis: No tienen la capacidad de mantener un equilibrio interno; no responden a cambios en su entorno de la manera en que lo hacen los organismos vivos. Interacción con el medio: Los virus no responden a estímulos externos de forma activa ni tienen la capacidad de adaptarse de la misma manera que los organismos vivos. En resumen, aunque los virus pueden replicarse y evolucionar, su falta de estructuras celulares y metabolismo autónomo les excluye de la categoría de seres vivos según la definición tradicional de la vida. 7- a- La afirmación significa que los virus nos han ayudado de cierta manera a evolucionar a lo largo de los años, ya que al atacarnos nos impulsan a la adaptación de la especie, y a evolucionar al punto de ser inmune a este virus para no morir. Los virus no solo nos impulsan a evolucionar y fortalecer las proteínas asociadas al sistema inmune, si no que nos impulsan a evolucionar en totalidad, todo tipo de proteína es capaz de generar esa adaptación permite el cambio entre adaptación de especie. b- La coevolución virus-huésped se refiere al proceso dinámico y recíproco de adaptación y contra adaptación entre virus y sus hospedadores. En este contexto, los virus evolucionan en respuesta a las defensas inmunológicas de los organismos huéspedes, mientras que estos últimos desarrollan nuevas estrategias para combatir los virus. Hay una interacción recíproca. Ya que la coevolución implica que las
acciones de un organismo (virus o huésped) influyen en la evolución del otro. Tanto el huésped como el virus, a medida que los virus y los huéspedes interactúan, ambos se ven presionados a adaptarse. Los virus pueden mutar para mejorar su infectividad o su capacidad de evadir las defensas del huésped, mientras que los huéspedes pueden desarrollar mecanismos de defensa más eficaces, como la producción de anticuerpos o respuestas inmunes específicas. Este proceso de coevolución genera una alta diversidad genética tanto en virus como en huéspedes, lo que puede afectar la dinámica de poblaciones y ecosistemas enteros. 8- Hay 3 elementos que son fundamentales en la evolución del ser humano. La primera es la capacidad de transformar materiales, es decir, herramientas, de las que se necesita una gran habilidad para confeccionarlas. En segundo lugar, el desarrollo del lenguaje que acaba siendo articulado y nos permite comunicarnos y pasar ideas de unos a otros, y por último el fuego, que nos permite agruparnos de forma radial y utilizar el lenguaje para pasarnos información y también para poder trabajar estas herramientas. 9- El hallazgo de Lucy, un fósil de un australopithecus afarensis que poseía el 60% de su esqueleto fue de suma relevancia con relación a los procesos evolutivos, en relación a los procesos evolutivos de los homínidos. Ya que al analizar el fósil se evidenciaron muchas características particulares de esta especie. Los australopithecus afarensis podían caminar cómodamente en 2 patas, a la vez que lograron colgarse de los arroyos por sus fuertes y largos brazos, y manos y pies curvos permitiendo un buen agarre. Sus mandíbulas y dientes redondeados permitieron una dieta de frutos, hojas, plantas y otros alimentos más fibrosos y duros. Tenían un tamaño similar al chimpancé pero con un cerebro de un 25% más grande demostrando una mayor capacidad, también fue uno de los fósiles más antiguos que se lograron hallar y fue fundamental para comprender no solo esa especie y su comportamiento en particular sino que también ayudó a entender el proceso el evolutivo de los homínidos.
