glosario 2 periodo

Glosario

 ADN: es la base química de la herencia, constituido por una molécula con estructura de doble hélice formada por cuatro bases nitrogenadas (Adenina, Timina, Guanina y Citosina), grupos fosfato y azúcares. Generalmente se encuentra en el núcleo celular, pero puede hallarse también en algunos orgánulos citoplasmáticos como mitocondrias y cloroplastos.

 Bacteria: microorganismo compuesto de una sola célula que se caracteriza por no poseer núcleo. Este tipo de organismo primitivo se clasifica dentro del grupo de los procariotas.

 Célula: es la unidad más pequeña que contiene todas las propiedades de un ser vivo. Consta de un núcleo donde se halla el material hereditario (ADN) y u citoplasma que contiene diferentes orgánulos, los cuales cumplen variadas funciones (producción de energía o proteínas, almacenamiento de sustancias, etc.)

 Cruzamiento: apareamiento entre dos individuos de la misma especie para producir descendencia.

 Cultivar: categoría de plantas cultivadas que se distinguen claramente por ciertas características y deben ser cultivadas bajo condiciones específicas.

 Enzima: proteína que promueve o activa un proceso químico sin alterarse o destruirse. Un tipo muy especial lo constituyen las enzimas de restricción, las cuales son sintetizadas por algunas bacterias como reacción ante la invasión de un ADN extraño (por ejemplo de algunos virus que atacan bacterias). Estas enzimas los seccionan en pequeños fragmentos, rechazando así la infección.

 Especia: sustancia aromática usada como condimento (ejemplo: canela, pimienta, vainilla, etc.).

 Especie: clasificación taxonómica que agrupa a un conjunto de individuos que pueden cruzarse naturalmente (generar descendencia fértil) y que presentan características similares.

 Fermentación: proceso por el cual las enzimas de ciertas bacterias y levaduras convierten sustancias orgánicas complejas en otras más simples como alcohol, ácido láctico y gases.

 Gen: unidad estructural y funcional de la herencia, transmitida de los padres a los hijos a través de los gametos (óvulo y espermatozoide, en el caso de los humanos y otros animales). Es un fragmento de ADN que lleva las instrucciones precisas para fabricar una determinada proteína.

 Generación: conjunto de todos los organismos coetáneos vivientes de una especie.

 Genética: ciencia que estudia la herencia, es decir la transmisión de los caracteres que un ser vivo pasa a su descendencia.

 Herencia: transmisión de caracteres biológicos de los padres a los hijos.

 Levadura: hongo unicelular que puede intervenir en procesos de fermentación.

 Mejoramiento: conjunto de procedimientos utilizados para obtener progenies de plantas o animales con mejores características que los padres.

 Microorganismo: organismo microscópico. Dentro de esta clasificación se incluyen hongos, bacterias y virus.

 Molécula: es la porción más pequeña de un elemento o compuesto que conserva la identidad química del mismo. Es la unión dedos o más átomos.

 Selección: escogencia de individuos con características deseables (por ejemplo, mayor rendimiento de granos) como padres de la siguiente generación.

Antibióticos: Sustancias producidas por algunos organismos que inhiben el desarrollo bacteriano o matan las bacterias.

Aminoácidos: Las subunidades (monómeros) que forman las proteínas (polímeros). Cada aminoácido posee por lo menos un grupo funcional amino ( básico) y un grupo funcional carboxilo (ácido) y difiere de otros aminoácidos por la composición de su grupo R

ARN(ácido ribonucleico): Ácido nucleico formado por una cadena polinucleotídica. Su nucleótido, consiste en una molécula del azúcar ribosa, un grupo fosfato, y una de estas cuatro bases nitrogenadas: adenina, uracilo, citosina y guanina.

Atomo: La menor partícula indivisible de la materia que posee una existencia independiente y mantener las propiedades del elemento, consiste en una zona central: el núcleo, compuesto de neutrones y protones, y en electrones que se mueven alrededor de mismo

ATP: (adenosín trifosfato): El principal producto químico utilizado por los sistemas vivientes para almacenar energía, consiste en un una base (adenina) unida a un azúcar (ribosa) y a tres fosfatos.

Bioquímica: Ciencia que estudia los procesos químicos asociados con los seres vivos.

Biotecnología: Aplicación práctica de los avances de las técnicas utilizadas en la investigación básica de la bioquímica del ADN, hoy utilizados en el desarrollo de productos por la industria del ADN recombinante, fusión celular, manipulación genética de vegetales y otras.

Célula : la más pequeña unidad estructural de los seres vivos capaz de funcionar independientemente

Citoplasma: lo que se encuentra entre la membrana celular y la membrana nuclear. Materia viva en el interior de una célula, excluyendo al material genético. Índice

Cromosomas: Estructuras del núcleo de la célula eucariota que consiste en moléculas de ADN (que contienen los genes) y proteínas (principalmente histonas).

Diploide: organismo o fase nuclear que tiene los dos juegos de cromosomas. Numero cigótico de cromosomas (2n), por oposición al número gamético (n) o haploide.

 Dominante: Término aplicado a un carácter (alelo) que se expresa sin tener en cuenta el segundo carácter (alelo)

Dominio: Porción de una proteína con una función propia. La combinación de las funciones de los dominios de una proteína determina su función global.

Duplicación: Copia extra de un segmento de un cromosoma.

Ecología: ciencia que estudia la manera en que interactúan los organismos entre sí y con su medio ambiente.

Elemento: una sustancia compuesta de átomos con el mismo número atómico; no puede ser roto por reacciones químicas ordinarias.

Energía: la capacidad de producir trabajo.

Eucariotas: organismos caracterizados por poseer células con un núcleo verdadero rodeado por membrana. El registro arqueológico muestra su presencia en rocas de aproximadamente 1.200 a 1500 millones de años de antigüedad.

Expresión génica: El proceso por el cual la información codificada en los genes se convierte en las estructuras operacionales presentes en las células. Los genes expresados incluyen a aquellos que han sido transcriptos a ARNm y luego traducidos a proteínas y aquellos que han sido transcriptos a ARN pero no traducidos a proteínas (p.ej. ARNt y ARNr).

Fibra: célula esclerenquimática alargada a menudo de extremos adelgazados con pared secundaria lignificada.

Fotosíntesis : Conversión de energía lumínica en energía química. Síntesis de compuestos orgánicos a partir de anhídrido carbónico y agua utilizando la energía lumínica captada por la clorofila.

Gameto: Célula reproductora haploide(n) que cuando su núcleo se fusiona con otro gameto (n) del sexo opuesto origina un cigoto (2n), que por mitosis desarrolla un individuo con células somáticas diploides (2n), en algunos hongos y protistas puede, por meiosis, producir células somáticas haploides (n). 

Generación: período de desarrollo en el ciclo biológico de un organismo, originado a partir de una estructura reproductiva y que termina en otra estructura reproductiva luego de una serie de mitosis sucesivas.

Genero: Subcategoría taxonómica dentro de la Familia, se compone de uno o más especies.

Genes : segmentos específicos de ADN que controlan las estructuras y funciones celulares; la unidad funcional de la herencia. Secuencia de bases de ADN que usualmente codifican para una secuencia polipeptídica de aminoácidos. Tema ampliado.

Genética : el estudio de la herencia de los caracteres.

Genotipo: La totalidad de los alelos de un organismo.

Glucosa: Azúcar común, con seis átomos de carbono (C6H12O6), monosacárido más frecuente en la mayoría de los organismos

Hidrocarburo: compuesto orgánico formado solo por carbono e hidrógeno. 

Hidrosfera: la parte de entorno físico que consiste en toda el agua líquida y sólida que se encuentra en la superficie terrestre o cercana a ella. 

Hidrosfera: la parte de entorno físico que consiste en toda el agua líquida y sólida que se encuentra en la superficie terrestre o cercana a ella. 

Homeostasis: La capacidad de mantener relativamente constante el medio interno. 

Hormona: cualquier producto químico de naturaleza orgánica producido en una parte de un organismo que tiene como "blanco" otra parte del mismo. Sus funciones son reguladoras, generalmente se producen en pequeñas cantidades.

Hormona vegetal: Compuesto orgánico que se sintetiza en alguna parte de la planta y se transloca a otra parte, en donde a concentraciones muy bajas causan una respuesta fisiológica.

Interfase: la parte más larga del ciclo celular, ocurre antes de la mitosis o meiosis; comprende a las fases

Isótopo: átomos con el mismo número atómico pero con un diferente número de neutrones; se los nombra agregando el número de masa al nombre del elemento, p.ej. carbono 12 o ¹²C; carbono 14 o ¹⁴C.

Ligamiento: La proximidad de dos o más (genes) marcadores en un cromosoma; cuanto más próximos se encuentren los marcadores menores son las posibilidades que se separen durante los procesos de división celular y por lo tanto mayor la posibilidad de que se hereden juntos.

Litosfera: La corteza externa de la Tierra; incluye a las superficies que se encuentran debajo de los océanos y otros cuerpos lacustres.

Materia: todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.

Meiosis: División celular en la cual la copia de los cromosomas es seguida por dos divisiones nucleares. Cada uno de los cuatro gametos resultantes recibe la mitad del número de cromosomas (número haploide) de la célula original. 

Melanina: pigmento que da color a la piel y protege a las capas subyacentes de la radiación ultravioleta. 

Membranas: Capas delgadas constituidas principalmente por lípidos y proteínas, que separan las células de su entorno. Existen membranas en el interior de las células que permiten la compartimentalización (p. ej. limitando las vacuolas y las organelas). 

Mesófilo: parénquima fotosintético localizado entre las dos epidermis de la lámina de la hoja. 

Metabolismo: El conjunto de reacciones químicas que se producen en las células vivas. La totalidad de las reacciones químicas (intercambio de energía) en un organismo

Metabolito secundario: Compuestos sintetizados por la planta que no se necesitan para el crecimiento y desarrollo normal de las rutas metabólicas comunes a todos los vegetales.

Microfilamento: varillas largas de unos 5 a 7 nm de diámetro, compuestas de actina que interviene en el movimiento y la división celular. 

Minerales: Elemento o compuesto inorgánico que ocurre naturalmente.

Mitosis (del griego mitos = hebra): La división del núcleo y del material nuclear de una célula; se la divide usualmente en cuatro etapas: profase, metafase, anafase, y telofase. La copia de una célula. La mitosis ocurre únicamente en eucariotas. El ADN de la célula se duplica en la interfase y se distribuye durante las fases de la mitosis en las dos células resultantes de la división. 

Monoico: planta con flores de dos tipos: masculinas y femeninas.

Mutación: El cambio de un gen de una forma alélica a otra, cambio que resulta heredable. 

Mutante: Organismo que lleva un gen que ha sufrido una mutación

Núcleo (celular): La organela más importante de la célula eucariota, se encuentra rodeado por la membrana nuclear y contiene la información genética para la síntesis de la estructura celular y el control de sus funciones.

Número atómico: el número de protones en el núcleo de un átomo. 

Nucléolo: Cuerpo redondeado u oval que se observa en el núcleo de las células eucariotas; consiste en bucles de cromatina que sirven de molde para la producción de rARN (ácido ribonucleico ribosomal).

Órganos: grupo de células o tejidos que realizan una determinada función.

Osmosis: movimiento de las moléculas de agua a través de una membrana en respuesta a diferencias en la concentración de los solutos. El agua se mueve de áreas de alta concentración de agua/ baja concentración de solutos a áreas de baja concentración de agua/alta concentración de solutos. Movimiento del agua a través de una barrera semipermeable, como la membrana celular, desde un alto potencial de agua a un bajo potencial de agua.

Parásitos: Organismos que viven dentro o sobre otro organismo. Los parásitos se benefician de esta asociación, perjudicando a su huésped.

Patógeno: organismo capaz de causar una enfermedad

Peso atómico: la suma del peso de los protones y de los neutrones de un átomo. El peso atómico difiere entre isótopos de un mismo elemento.

pH: El logaritmo negativo de la concentración de iones H⁺. El pH es una medida del carácter ácido o alcalino de la solución. Un pH 7 corresponde a neutralidad, por debajo estamos en la zona ácida y por arriba en la alcalina.

Plantas: eucariotas inmóviles, multicelulares y autotróficos. Poseen celulosa en las paredes celulares y utilizan el almidón como sustancia de reserva. Sus pigmentos fotosintéticos son la clorofila a y la b.

Plasmólisis: Condición osmótica en la cual la célula pierde agua, la cual se dirige al medio que la rodea.

Polar: Que tiene partes con propiedades opuestas como cargas positivas y negativas.

Polaridad: antagonismo entre la parte superior e inferior del cuerpo del vegetal. Se reconocen un polo caulinar y uno radical.

Polimerasa (ADN o ARN): Enzimas que catalizan la síntesis de ácidos nucléicos en base a templados preexistentes, utilizando ribonucleótidos para el ARN y desoxirribonucleótidos para el ARN.

Polinización: la transferencia del polen de la antera al estigma femenino.  Traslado de los granos de polen al estigma en una Dicotiledónea o a la micrópila del óvulo en una Gimnosperma. 

Procariota: Tipo de célula que carece de núcleo rodeado por membrana, posee un solo cromosoma circular y ribosomas que sedimentan a 70 S (los de los eucariotas lo hacen a 80S). Carecen de organelas rodeadas por membranas. Se consideran las primeras formas de vida sobre la Tierra, existen evidencias que indican que ya existían hace unos 3.500.000.000 años. 

Proteínas: (del griego proteios = primario, del griego Proteo, dios mitológico que adoptaba numerosas formas). Polímeros constituidos por aminoácidos que intervienen en numerosas funciones celulares. Una de las clases de macromoléculas orgánicas que tienen funciones estructurales y de control en los sistemas vivientes. Las proteínas son polímeros de aminoácidos unidos por uniones peptídicas.  

Protoplasma: materia viva propiamente dicha, incluye citoplasma y núcleo.

Resinas: producto secretado por los vegetales con aspecto y propiedades análogas a los productos conocidos vulgarmente con el mismo nombre. El ámbar es una resina fósil.

Ribosomas: Pequeñas organelas, compuestas de ARNr (r por ribosómico) y proteínas. Están presentes en el citoplasma de procariotas (70s) y eucariotas (80s). Son el sitio de la síntesis proteica. Esta compuesto de dos subunidades. Los ribosomas de las organelas eucariotas (mitocondrias y cloroplastos) tienen 70 S, es decir son similares a los de los procariotas.

Selección natural: proceso de conservación y preponderancia de los organismos mejor dotados para defenderse de la competencia de sus semejantes en determinadas condiciones.  

Selección artificial: realizada por el hombre, buscando caracteres mediante cruzamientos planificados.

Sistemas: conjunto de órganos que realizan funciones relacionadas.

Somático: Relacionado al tejido no-gonadal de un organismo

Tejidos : en los organismos pluricelulares, grupo de células similares que realizan una determinada función. Grupo de células organizadas como una unidad estructural y funcional. 

Terapia génica: Inserción de ADN normal en una célula para corregir un defecto genético. 

Transgénico: organismo portador de material genético perteneciente a especies no emparentadas transferido a él mediante ingeniería genética.

Sonda: Molécula de ADN o ARN monocatenario con una secuencia de bases específica, marcada radiactivamente o inmunológicamente, que se utiliza para detectar secuencias de bases complementarias por hibridación

Virus: Agente infeccioso de naturaleza obligatoriamente intracelular para sintetizar su material genético, ultramicroscópico y ultrafiltrable. Constan de un ácido nucleico (ADN o ARN) y un recubrimiento proteico. Entidad no celular, de muy pequeño tamaño. En estado extracelular son inertes.

Vascular: en plantas, tejido que transporta fluidos y nutrientes, también tiene funciones de soporte

Valvar: dehiscencia de las anteras a través de valvas o tapitas 

SUSTANCIAS PURAS Y MEZCLAS

SUSTANCIAS PURAS Y MEZCLAS

Los sistemas materiales se pueden clasificar de la siguiente manera:

SUSTANCIAS PURAS

Una sustancia pura es materia que posee la misma composición en todos sus puntos y, por tanto, conserva las mismas propiedades y características en todos ellos. Dentro de las sustancias puras distinguimos:

• Las sustancias simples, que están formadas por un único elemento, es decir, no pueden descomponerse en otras sustancias más sencillas. Por ejemplo, el hierro, el oxígeno o el sodio.

• Las sustancias compuestas, formadas por la combinación de elementos que se unen entre sí en compuestos químicos de propiedades y características definidas. Por ejemplo, el agua (combinación de hidrógeno y oxígeno), el amoniaco (combinación de nitrógeno e hidrógeno) o el dióxido de carbono.

MEZCLAS

Una mezcla es un tipo de materia constituida por dos o más componentesdistintos (átomos, moléculas…), que conservan su identidad química. Las mezclas de sustancias pueden ser:

• Mezclas homogéneas: en las que los componentes que la constituyen son indistinguibles. El aire, las disoluciones líquidas o las aleaciones son mezclas homogéneas.

• Mezclas heterogéneas: en las que se pueden distinguir los componentes que la forman, incluso a simple vista. Por ejemplo, el granito, la suspensión de polvo en el aire, el zumo de naranja natural o la ensaladilla rusa.

Los componentes de las mezclas se pueden separar por métodos físicos. Las técnicas de separación más habituales son:


• Para separar los componentes de mezclas homogéneas: la destilación (de líquidos con diferentes puntos de ebullición), la cristalización (de sólidos disueltos en sustancias relativamente volátiles) o la cromatografía.

• Para separar los componentes de mezclas heterogéneas: la filtración (de un sólido mezclado con un líquido), la decantación (de líquidos de diferentes densidades, o de una mezcla sedimentada de sólido y líquido), la tamización(de partículas sólidas de diferente grosor) o la imantación (que permite separar componentes con propiedades magnéticas).

ARN (ACIDO RIBONUCLEICO)

Qué es el ARN (ácido ribonucleico)

El ARN es la sigla para ácido ribonucleico. Es un ácido nucleico que se encarga de trasladar la información genética del ADN con el fin de sintetizar las proteínas según las funciones y características indicadas.

El ARN está presente en el citoplasma de las células eucariotas y procariotas. Asimismo, el ARN está compuesto por una cadena simple que en ocasiones puede duplicarse.

Está conformado por nucleótidos unidos que forman cadenas. Cada nucleótido está constituido por: un azúcar (ribosa), un grupo fosfato y 4 bases nitrogenadas (adenina, guanina, uracilo y citosina).

El ARN transporta la información genética del ADN para la síntesis de las proteínas necesarias. Es decir, el ARN copia la información de cada gen del ADN y, luego pasa al citoplasma, donde se une al ribosoma para dirigir la síntesis proteica.

El ARN comienza a ser estudiado en el año 1868 por Friedrich Miescher, asimismo, fue la primera persona en investigar el ADN y promover el estudio de los ácidos nucleicos

Tipos de ARN

En referencia a lo anterior, se puede distinguir la interacción de diversos tipos de ARN en la expresión genética, entre los cuales tenemos:

• ARN mensajero (ARNm): conocido como ARN codificante, posee el código genético que determina el esquema de los aminoácidos para formar una proteína;
• ARN transferencia (ARNt): se encarga de llevar los aminoácidos a los ribosomas con el fin de incorporarlos al proceso de síntesis proteica, asimismo, se encarga de codificar la información que posee el ARN mensajero a una secuencia de proteínas y, por último,
• ARN ribosómico (ARNr): forma parte de los ribosomas y actúa en la actividad enzimática, el mismo se encarga de crear los enlaces peptídicos entre los aminoácidos del polipéptido en el proceso de síntesis de proteínas.

También cabe mencionar el ribozima, que es un tipo de ARN con función catalizadora capaz de llevar a cabo su autoduplicación cuando hay ausencia de proteínas.

Esta característica es de gran importancia, ya que tiene que ver con la hipótesis de que el ARN fue una de las primeras formas de vida, previo al ADN, y que posibilitó que se formara la primera célula, puesto que contiene información genética almacenada y puede autoduplicarse.

ARN y ADN

Entre el ácido ribonucleico (ARN) y el ácido desoxirribonucleico (ADN) existen diferencias en su estructura y función.

El ARN agrupa sus proteínas en una hélice simple mientras que el ADN las agrupa en una doble hélice. Los nucleótidos que constituyen el ARN están conformados por ribosa, un grupo fosfato y cuatro bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina y uracilo.

Los nucleótidos que forman el ADN, en cambio, están conformados por desoxiribosa, un grupo fosfato y cuatro bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina y timina, y se encuentra siempre en el núcleo.

En referencia a sus funciones, el ADN selecciona, almacena y guarda el código genético, a su vez, el ARN transmite el código genético almacenado por ADN, es decir, cumple función de mensajero.

TRANSGENESIS

Transgénesis en animales

Aplicaciones del animal transgénico

• La posibilidad de estudiar a nivel molecular el desarrollo embrionario y su regulación.
• Manipular de forma específica la expresión génica in vivo.
• Estudiar la función de genes específicos.
• Poder utilizar a mamíferos como biorreactores para la producción de proteínas humanas.
• La corrección de errores innatos de metabolismo mediante terapia génica.

Estrategias

Transgénesis por microinyección de zigotos

• En la primera fase, se aislan un número grande de óvulos fertilizados. Se consigue sometiendo a las hembras a un tratamiento hormonal para provocar una superovulación.

La fertilización puede hacerse in vitro o in vivo.

• En la segunda fase, los zigotos obtenidos se manipulan uno a uno y con una micropipeta a modo de aguja, se introduce una solución que contiene ADN.
• En la tercera fase, estos óvulos son reimplantados en hembras que actuarán como nodrizas permitiendo la gestación hasta término.
• Por último, tras el destete de los recién nacidos, éstos se chequean, para ver si ha ocurrido la incorporación del transgén.

Transgénesis por manipulación de células embrionarias

• Una estrategia más poderosa para la transgénesis implica la introducción de ADN extraño en células embrionarias totipotentes(células ES) o células embrionarias madres (células EM).
• Estas células se toman del interior de la blástula en desarrollo y se pasan a un medio donde se tratan con distintos productos con lo que se conseguirá que las células no se diferencien, y se mantiene su estado embrionario.
• El ADN extraño se introduce en las células ES mediante diversas técnicas, posteriormente las células transfectadas son reintroducidas en una blástula y ésta reimplantada en una hembra.
• Con esta técnica los neonatos son quimeras ; pero mediante el cruce de éstas se consiguen animales transgénicos con aquellas quimeras que hayan incorporado el transgén en su línea germinal

Transgénesis en plantas

Cómo se da?

En plantas, la transgénesis se da mediante la introducción de un transgen que hace parte de un constructo génico denominado vector. Este proceso ocurre mediante la transferencia de ADN de manera directa o indirecta utilizando varias metodologías. La introducción de ADN directo o desnudo se puede hacer por microinyección, electroporación, polietilenglicol, wiskers o agujas plásticas y por bombardeo de micropartículas.

La otra forma general de introducción de ADN es la indirecta, en la que el vector que contiene el transgen o gen quimérico, se introduce en una cepa de Agrobacterium tumefasciens. Esta es una bacteria del suelo que tiene la capacidad de transferir, de forma natural un segmento de ADN denominado ADN de transferencia o T-DNA, a las plantas que produce una enfermedad denominada agalla de la corona. Esta capacidad fue explotada en el laboratorio para transferir segmentos de ADN o genes benéficos.

La transgénesis con biobalística o bombardeo de partículas de oro o tungsteno, cubiertas del ADN de interés o transgen permite la introducción de nuevas características a cualquier tejido que dé origen a un nuevo organismo. El transgen se integra al azar en un cromosoma y luego se expresa.

La transgénesis mediante Agrobacterium tumefasciens ocurre por el reconocimiento y la interacción de la bacteria con las células de la plantas, generalmente por una herida. La bacteria se activa y mediante el concurso de una serie de proteínas, el transgen presente en el vector denominado es transferido a la célula de la planta, el cual se integra al azar en un cromosoma y se expresa.

Este método es más atractivo puesto que generalmente genera una o pocas copias del transgen, comparado con la metodología anterior que puede dar origen a copias múltiples.

Componentes o herramientas

1. Selección y aislamiento del gen o genes de interés: construcciones génicas o vectores.
2. Sistema de regeneración de plantas o sistema de introducción de genes sin cultivo de tejidos
3. Sistemas de transferencia del transgen o ADN de interés: directa e indirecta
4. Método de selección y análisis de los transformantes: genes de selección, genes reporteros, presencia, estabilidad y expresión.
5. Bioensayos a nivel de planta.

Variables

1. El transgen y el constructo o vector a utilizar. El tipo de promotor
2. El tipo de cultivo de tejidos, los explantes, medios de cultivo y condiciones in vitro a utilizar. Las células vegetales deben ser competentes para tomar el ADN.
3. El sistema biológico a utilizar debe tener la respuesta suficiente para la transferencia de del transgen.
4. La técnica de transformación o transferencia del transgen a utilizar: para biobalística se requiere establecer los parámetros adecuados de acuerdo al tipo de tejido a utilizar. En el caso de Agrobacterium, la cepa y las condiciones de co-cultivo son determinantes en relación con la especie de la planta bajo estudio.
5. Agentes de selección si se utilizan genes de selección como resistencia a antibióticos y a herbicidas. Genes reporteros con sustrato como gus o sin sustrato como gfp.

SUSTANCIAS QUÍMICAS

SUSTANCIAS QUÍMICAS

Toda clase de sustancia o materia que tiene una composición molecular química definida (el resultado de la combinación de varios elementos constitutivos de la química).

Clasificación de sustancias 

• Sustancias simples puras: están compuestas por uno, dos o más elementos o átomos del mismo elemento, sin ningún otro constitutivo complementario. 

• Sustancias compuestas puras: Para diferenciarlas de la anterior, combinación de dos o más elementos o átomos en su composición, pero estos componentes pueden ser diferentes. Algunos de ellos son el agua (H2O) o la sal de mesa (sodio y cloro).

 También pueden clasificarse en orgánicas e inorgánicas 

• Sustancias orgánicas: Están compuestas por átomos de carbono – como elemento fundamental– y otras complementarias (nitrógeno, oxigeno, hidrógeno). Son sustancias orgánicas presentes en todos los seres vivos. 

• Sustancias inorgánicas: Si las sustancias no poseen carbono, o no es su elemento constitutivo principal, podemos llamarlas inorgánicas. Los metales como: el oro, la plata, el níquel, el cobalto o hierro y otros más (son ejemplo de estas sustancias), así como, los minerales.

Sustancias peligrosas 

§ Explosivas: Son sensibles a la llama, al calor y a la fricción (gas natural). 

§ Inflamables: Sustancias que a temperatura ambiente pueden encenderse en el aire sin aporte de energía. 

§ Combustibles: Sustancias que durante su combustión, originan un gran desprendimiento de calor. 

§ Corrosivas: Sustancias utilizadas en materiales de cañerías, en equipos y que con el tejido vivo (piel o mucosas), ejercen una acción destructiva. 

§ Oxidantes: En contacto con compuestos orgánicos o cualquier sustancia oxidable pueden provocar un incendio o explosión.

 Sustancias peligrosas 

§ Irritantes: Sustancias no corrosivas que por contacto inmediato, prolongado o repetido con la piel o las mucosas provocan una reacción inflamatoria. 

§ Nocivas: Sustancias que por inhalación, ingestión o penetración por piel, pueden producir dolencias. 

• Tóxicas: Son aquellas sustancias químicas que, en determinadas concentraciones, pueden dañar inmediatamente la salud de las personas afectadas, llegando a producir la muerte. 

• Peligrosas para el medio ambiente: Son las sustancias químicas que pueden producir daño inmediato, mediato o retardado al medio ambiente (comunidad y biodiversidad de las especies animales y vegetales).

Sustancias adictivas 

• El alcohol: Es la droga más consumida en nuestro entorno sociocultural, de la que más se abusa, generando más problemas sociales y sanitarios (accidentes de tráfico y laborales, malos tratos, problemas de salud, alcoholismo, etc.). 

• Anabolizantes: Son drogas que mimetizan los efectos de la hormona natural masculina llamada testosterona. Comercializada con diferentes nombres. 

• La anfetamina: Es una droga estimulante del Sistema Nervioso Central. Produce sensaciones de alerta y confianza, aumentando los niveles de energía y autoestima, desaparece la sensación de hambre y de sueño. Es muy adictiva y genera dependencia. La más frecuente en el mundo de las drogas ilícitas es el sulfato de anfetamina, conocido en lenguaje coloquial como speed (del inglés velocidad).

Sustancias adictivas Cannabis: Es una planta cuyo nombre científico es Cannabis sativa y sus efectos psicoactivos son debidos a uno de sus principios activos: el tetrahidrocannabiol (THC). Sus derivados más consumidos son el hachís y la marihuana. 

• El hachís: Se elabora a partir de la resina almacenada en las flores de la planta hembra, prensada hasta formar una pasta compacta de color marrón cuyo aspecto recuerda al chocolate. Su concentración de THC es superior a la de la marihuana, por lo que su toxicidad potencial es mayor. 

• La marihuana: Se elabora a partir de la trituración de flores, hojas y tallos secos. 

• El THC: Es particularmente soluble en aceite, por lo que tiende a concentrarse en los tejidos grasos del organismo, como es el caso del cerebro. Tiene una vida media de una semana, por lo que a los siete días de su consumo aún se mantiene sin eliminar el 50% del principio activo, favoreciendo su acumulación cuando el consumo es regular.

Sustancias adictivas Cocaína: Es una droga que se extrae de un arbusto que crece en Sudamérica llamado Eritroxilon coca. Pertenece a la familia de drogas estimulantes, ya que, activa al Sistema Nervioso Central. 

• La cocaína que se ve en la calle es "Clorhidrato de cocaína" y en forma de polvos blancos que se esnifan (aspiran) o inyectan. 

• El CRACK es clorhidrato de cocaína alterado (mediante un proceso químico sencillo) para obtener una especie de cristales o "rocas" que al calentarlas crepitan y permiten aspirar sus vapores o humos. • Tanto la cocaína como el crack son drogas que generan adicción. El crack produce comportamientos compulsivos, generando una gran necesidad en el organismo.

Sustancias adictivas Heroína: Es una sustancia que se extrae del opio (Papaver Somniferum), al igual que otros derivados opiáceos como la metadona, morfina, codeína, genera una fuerte dependencia física, psicológica y comportamental. La heroína se puede administrar fumada, esnifada o inyectada. Los efectos son iguales, pero varía su intensidad y la rapidez de actuación. 

• Inhalada ("Fumarse un chino" "Chasing the Dragón"): Se calienta sobre un papel de aluminio y se inhalan los vapores que desprende. 

• Inyectada: La sustancia se disuelve en agua con un poco de ácido cítrico en una cuchara, se filtra y con una jeringa se inyecta directamente en la vena. Es la forma de administración más riesgosa porque se contraen numerosas infecciones: hepatitis, SIDA, etc. 

• Fumada: es más seguro que esnifarla, pues penetra en el organismo de forma gradual y se puede controlar un poco más la dosis. • Efectos psicológicos: Son la euforia, sensación de bienestar y placer. • Efectos fisiológicos: Son la analgesia, insensibilidad al dolor, náuseas y vómitos (en los primeros consumos) e inhibición del apetito.

Sustancias adictivas 

• Éxtasis: Su nombre químico es MDMA o Metilendioximetanfetamina. Las pastillas de la calle suelen estar adulteradas con otras sustancias como el MDA o MDEA que son muy peligrosas. Pertenece a las drogas estimulantes, produce una experiencia mixta entre la estimulación y la percepción alterada, por ello se le ha comparado con una mezcla de anfetaminas y un alucinógeno llamado mezcalina.

Sustancias adictivas 

• Inhalantes: Son sustancias que se usan para "ponerse bien". Productos de uso doméstico o industrial, habituales en nuestra sociedad como gasolina, pegamentos, pinturas, lacas, quitaesmaltes, gas para encendedores, líquido de frenos o aerosoles de todo tipo, que al entrar en contacto con la atmósfera, liberan diversos compuestos químicos, cuya inhalación altera de manera transitoria y reversible el funcionamiento de nuestro cerebro. Con síntomas como sensación de bienestar, habla confusa, visión borrosa, desorientación, torpeza mental, somnolencia, etc., causando progresivamente, una depresión general que puede dar lugar a sueño, estupor o coma.

Sustancias adictivas 

• Ketamina (clorhidrato de Ketamina): Es un agente anestésico general disociativo, no volátil, no barbitúrico y no narcótico, que se sintetizó en 1962. Se usa clínicamente como anestésico general, considerado un anestésico manso y a menudo utilizado en pediatría y geriatría. En el mercado ilícito, la Ketamina tiene variadas presentaciones: líquido incoloro, polvo blanco (cristales blancos), comprimidos o cápsulas, lo que posibilita su uso por distintas vías de administración: intravenosa, intramuscular (líquido), rectal (líquido), nasal (polvo), pulmonar «fumada» (polvo) y oral (líquido, comprimido, cápsulas).

 Sustancias adictivas 

• El LSD (Dietilamida de ácido lisérgico): Es una droga alucinógena o psicodélica que se extrae químicamente del cornezuelo del centeno, sin olor ni color, con sabor ligeramente amargo. Se vende en forma de minúsculos sellos con diferentes formas y colores. Se administra en forma oral, ingiriendo o tragando los micro papeles impregnados con el LSD. 

• Efectos: impredecibles (dependiendo de la cantidad consumida) en la personalidad, el estado de ánimo, las expectativas del usuario y el entorno en que se use, descritos como un "viaje" porque se experimenta una sensación de traslación a otro lugar, espacio y tiempo. Esta experiencia se puede dividir en cuatro fases: 

• Fase de Subida: Entre treinta minutos y una hora tras la toma, los colores empiezan a ensombrecerse, los objetos en movimiento dejan tras de si una estela. Incluso con los ojos cerrados pueden tener visiones similares. 

• Fase de Meseta: Alrededor de la segunda hora, los efectos se hacen más intensos. Aparecen visiones fantásticas y alucinaciones visuales. 

• Fase o Pico Máximo: El tiempo parece detenerse y se experimenta la traslación a otro mundo. Esta experiencia puede ser algo místico o, por el contrario, producir temor. 

• Fase de Caída o bajada: Entre cinco o seis horas después de la toma, van desapareciendo todos los efectos de la sustancia.

 Sustancias adictivas 

• Metanfetamina: Es un estimulante poderosamente adictivo que afecta dramáticamente al Sistema Nervioso, Es un polvo blanco, cristalino, sin olor, y con sabor amargo que se disuelve fácilmente en agua o licor. Esta droga incrementa la actividad, baja el apetito y produce una sensación general de bienestar. Es conocida como "speed", "meth", y "chalk". Generalmente se refiere a la forma fumada de la droga como "hielo" (ice), "cristal" (crystal), "arranque" (crank), y "vidrio" (glass). Existe en muchas formas diferentes: se puede fumar, inhalar, ingerir oralmente, o inyectar.

 Sustancias adictivas La droga altera el estado de ánimo dependiendo su consumo. 

• Efectos: inmediatamente después de fumada o inyectada en la vena, el usuario experimenta una sensación intensa conocida como "arranque de euforia" - en inglés "rush" o "flash" - de corta duración, descrito como “sumamente placentero”. Los efectos de la metanfetamina pueden durar de 6 a 8 horas. Después de la "sensación eufórica" inicial, hay un estado de alta agitación en algunos individuos, que los conduce a comportamientos violentos. El uso oral o intranasal produce euforia, pero no intensa. Los usuarios se envician rápidamente, con más frecuencia y en dosis más altas.

Sustancias adictivas 

• Metadona: Es una sustancia sintética derivada del opio, controlada por las autoridades sanitarias (por ello su distribución es restringida). Analgésico potente, similar a la morfina (también derivado opiáceo), pero sin un efecto sedante tan fuerte. Su forma básica es un polvo blanco cristalino, pero suele estar disponible en varias formas y concentraciones: comprimidos, supositorios y auto inyectables. Se utiliza en programas especiales para el tratamiento de la dependencia a la heroína, con el fin de retirar al adicto lentamente de la heroína ilegal inyectable y luego introducir dosis reducidas de metadona por vía oral.

Sustancias adictivas 

• Tabaco (Nicotiana tabacum): Se trata de una planta solanácea, de cuyas hojas se obtienen distintas labores destinadas al consumo humano (cigarrillos, cigarros, puros, picadura de pipa, rapé, tabaco de mascar, etc.). La forma más extendida de consumo es el cigarrillo, en cuyo humo se han identificado alrededor de 4.000 componentes tóxicos, de entre los más importantes, son los siguientes: 

• Nicotina: Sustancia estimulante del Sistema Nervioso Central, responsable de los efectos psicoactivos y de la intensa dependencia física que provoca. 

• Alquitranes: Sustancias probadamente cancerígenas, como el benzopireno, que inhala el fumador y quienes, conviviendo con él en ambientes cerrados, se ven forzados a respirar el humo tóxico que éste devuelve al ambiente. 

• Irritantes: Son tóxicos responsables de la irritación del Sistema Respiratorio ocasionado por el consumo (faringitis, tos, mucosidad, etc.) 

• Monóxido de carbono: Es la sustancia que se adhiere a la hemoglobina y dificulta la distribución de oxígeno a través de la sangre.

 Efectos del tabaco 

• Efectos psicológicos: cuando el tabaco es consumido en busca de algunos efectos positivos como la relajación y sensación de mayor concentración. 

• Efectos fisiológicos: Entre lo más importantes que provoca su consumo habitual están la disminución de la capacidad pulmonar, fatiga prematura, merma de los sentidos del gusto y el olfato, envejecimiento prematuro de la piel de la cara, mal aliento, color amarillento de dedos y dientes, tos y expectoraciones (sobre todo matutinas).

BIOTECNOLOGÍA

¿Qué es la biotecnología?

La Biotecnología se define como un área multidisciplinaria, que emplea la biología, química y procesos varios, con gran uso en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, ciencias forestales y medicina. Probablemente el primero que usó este término fue el ingeniero húngaro Karl Ereky, en 1919.

Una definición de biotecnología aceptada internacionalmente es la siguiente:

La biotecnología se refiere a toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos (Convention on Biological Diversity, Article 2. Use of Terms, United Nations. 1992).

La biotecnología, comprende investigación de base y aplicada que integra distintos enfoques derivados de la tecnología y aplicación de las ciencias biológicas, tales como biología celular, molecular, bioinformática y microbiología marina aplicada. Se incluye la investigación y desarrollo de sustancias bioactivas y alimentos funcionales para bienestar de organismos acuáticos, diagnóstico celular y molecular, y manejo de enfermedades asociadas a la acuicultura, toxicología y genómica ambiental, manejo ambiental y bioseguridad asociado al cultivo y procesamiento de organismos marinos y dulceacuícolas, biocombustibles, y gestión y control de calidad en laboratorios.

¿Qué es el ADN?

El ADN es la sigla empleada para el Ácido DesoxiriboNucleico. Este corresponde al material genético que está presente en cada célula de los organismos vivos. Está presente en algunos virus (otros virus tiene ARN), algas, plantas, árboles, animales y el hombre. El ADN se forma por cuatro nucleótidos (letras) que son Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C) y Timina (T). Esta información se encuentra en el núcleo de la célula y es lo que conocemos como genoma. Una característica de gran interés es que las bases del ADN son las mismas en todos los organismos vivos, pero varía el orden en que se disponen estas letras y la cantidad de ellas presentes en el núcleo. Es así que los virus tienen muy poco ADN comprado con el hombre.

Dentro del ADN hay diferentes funciones, algunas letras (secuencias) son responsables que existan los genes. Por ejemplo la insulina es una proteína cuya información se encuentra en el núcleo. Del total del ADN de un organismo, se cree que sólo un 20% es funcional, es decir está involucrado en generar proteínas o cumplir una función en la célula. A medida que se vaya descifrando un mayor número de genomas será posible conocer la función de las diferentes partes del genoma.

¿Qué es el ADNr o ADN recombinante?

El año de 1970 marca una etapa importante en la historia de la biotecnología: el comienzo de la manipulación enzimática del material genético, y por consiguiente, la aparición de la biotecnología moderna, que constituye la más reciente evolución de la manipulación genética. Los procedimientos que se utilizan reciben el nombre de métodos del ADN recombinante o clonación molecular del ADN.

Con herramientas de la biología molecular (enzimas de restricción) es posible tomar un fragmento pequeño de ADN de un organismo (por ejemplo bacteria) e insertarlo en el ADN (genoma) de una planta. Eso se conoce con el nombre de tecnología del ADNr (de 2 o más fuentes diferentes).

¿Qué es la ingeniería genética?

La ingeniería genética es la tecnología que permite tener ADNr. La ingeniería genética puede definirse como “La manipulación deliberada de la información genética, con miras al análisis genético, o al mejoramiento de una especie”. La generación del ADNr puede tener diferentes fines, el más común es determinar la función o rol que tendría un gen en un organismo. Por ejemplo, si asumimos que tenemos un fragmento de ADN y creemos que es responsable de la producción del color azul en flores, podemos insertar ese fragmento en una planta que produce flores blancas. Si al dejarla crecer esta planta genera flores azules, entonces sabremos que ese gen es el responsable de conferir el color azul. Las aplicaciones más comunes de esta tecnología la encontramos en el área de la farmacología. Muchas proteínas, que son necesarias para el funcionamiento del hombre (por ejemplo insulina, en el caso de diabéticos) se pueden producir en microorganismos a gran escala y bajo costo. Una ventaja enorme es que por esta metodología tendremos la insulina humana, con una gran pureza. Hoy en día se sintetizan más de 200 fármacos por medio de ADNr.

La ingeniería genética tiene un gran potencial en las diferentes áreas de la biotecnología. Ya mencionábamos el caso de la insulina, beneficio directo para el hombre. Un área de uso y que representa sólo el 10% de la tecnología del ADNr, es en el sector agrícola. Es posible obtener plantas que posean una característica de interés, por ejemplo plantas que producen una toxina para insectos (maíz Bt), arroz enriquecido con vitamina (arroz dorado), cultivos que en el futuro sean capaces de actuar como biorreactores y producir fármacos, entre otras aplicaciones. Desde 1996, se están comercializando plantas genéticamente modificadas en el mundo, especialmente en Estados Unidos, Argentina, Brasil y Canadá. No así en Chile, donde no está permitido el uso de plantas transgénicas para alimentación humana o animal.