PROYECTO GENOMA HUMANO

ACTIVIDADES

1.   ¿Cuál es la diferencia entre cromosoma, ADN y gen? Define cada término, e ilustra la diferencia con un dibujo.

La diferencia es que el ADN es una cadena doble de ácidos nucleicos. Los cromosomas son solo una cadena impresionantemente larga de ADN, empaquetado con diferentes proteínas llamadas histonas. Un Gen es una Secuencia de Nucleótidos ordenadas del ADN que se especializa en la transmisión de un carácter hereditario o para la síntesis de Macromoléculas con funciones específicas. 

El ADN es un polinucleótido formado por unidades llamadas nucleótidos. Cada uno de ellos está constituido por un grupo fosfato, un azúcar llamado desoxirribosa y una base nitrogenada, que puede ser adenina, timina, guanina o citosina.

Un cromosoma es una estructura formada por largas cadenas de ADN (por tanto, posee muchos genes).

Un gen es un segmento de ADN.

2.   Describe la estructura básica del ADN, mencionando la composición de un nucleótido, la forma en que se complementan las bases y la estructura tridimensional de los filamentos.

 El ADN es un ácido nucleico formado por nucleótidos. Cada nucleótido consta de tres elementos:

1. Un azúcar: desoxirribosa en este caso (en el caso de ARN o ácido ribonucleico, el azúcar que lo forma es una ribosa),
2. Un grupo fosfato y
3. Una base nitrogenada

Si la molécula tiene sólo el azúcar unido a la base nitrogenada entonces se denomina nucleósido.

Las bases nitrogenadas que constituyen parte del ADN son: adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T).

3.   ¿Qué es el genoma?

Según la RAE el genoma es conjunto de los cromosomas de una célula: el genoma humano está formado por 23 pares de cromosomas.

4.   ¿En qué consiste el PGH, Proyecto Genoma Humano? ¿Qué dos grupos de investigación lo han llevado a cabo, y con qué tipo de financiación?

Consiste en determinar las posiciones relativas de todos los nucleótidos (o pares de bases) e identificar los 20.000 a 25.000 genes presentes en él. El conocimiento de la secuencia completa del genoma humano es una potente herramienta para la investigación en biomedicina y genética clínica, potenciando el avance en el conocimiento de la patogenia de enfermedades poco conocidas, en el desarrollo de nuevos tratamientos y de mejores diagnósticos.

5.   ¿Qué interés puede tener el conocimiento del mapa genético humano?

El conocimiento completo del mapa genético humano podría también hacer revivir el mito del hombre superior agregándole a la idea de la raza pura, las características de inmortalidad y perfección.

El Mapa completo del Genoma humano desvelará a los científicos los más complicados procesos del cuerpo humano, incluído como se produce la predisposición a las enfermedades o incluso el modo en que el cerebro funciona.

6.   Describe las particularidades del genoma humano: número de cromosomas por célula, diferencia entre autosomas y cromosomas sexuales, número de pares de bases y número de genes.

El genoma humano contiene 23 pares de cromosomas en el núcleo de cada célula.

Los cromosomas autosomicos son los que se encuentran encargados de los procesos del cuerpo y son los cromosomas del 1 al 22 mientras que los cromosomas sexuales se encargan de darnos la caracetiracion sexual y son los cromosomas X e Y.

Contiene 3200 millones de pares de bases de ADN, que contienen unos 20.000-25.000 genes

7.   ¿Por qué se habla de ADN basura?

Se habla del ADN basura, ya que, lejos de ser restos inútiles de permutaciones evolutivas pasadas, como los modelos materialistas afirman, el ADN no codificador de proteínas dirige el uso de otra información en el genoma.

8.   ¿Qué es un epigen?

La epigenética hace referencia, en un sentido amplio, al estudio de todos aquellos factores no genéticos que intervienen en la determinación de la ontogenia o desarrollo de un organismo, desde el óvulo fertilizado hasta su senescencia, pasando por la forma adulta.

9.   ¿En qué consisten los Proyectos Proteoma y Epigenoma Humanos?

Consiste en conocer los genes que componen el genoma humano y su funcionamiento.

10.  ¿Qué es el Proyecto Encode?

Proyecto Encode es un acrónimo de Encyclopedia of DNA Elements. Como su nombre indica, el proyecto intenta crear un catálogo de todo lo que puede encontrarse en el genoma humano: genes, elementos reguladores, nuevos elementos dentro del famoso "ADN basura", etc.

LO QUE DARWIN NUNCA DÍJO

11. Algunos de los "errores" citados en el artículo están muy extendidos entre la población e incluso tienen sus defensores. Indica que errores crees que son los más habituales cuando hablamos de Darwin y la evolución. ¿A qué crees que es debido?

-       El hombre desciende del mono, supongo que es debido a que el hombre y los simios tienen bastantes características en común y no todo el mundo ha estudiado a Darwin como para saber que los dos descienden del mismo antecesor y no uno del otro.

-       Darwin inventó los conceptos de evolución y de supervivencia del más apto. La gente cree esto sencillamente porque Darwin es uno de los pensadores que más se han estudiado y es más conocido como estudiante o promotor del origen de las especies y la teoría de la evolución.

-       Darwin refutó la creación bíblica. La población mal entiende esto porque la ciencia tiene fama de estar en contra de la religión, ya que siempre intenta demostrar el origen del universo sin tener que apelar a Dios, esto además de la fijación de los fundamentalismos religiosos de Darwin.

-       Es solo una teoría. Hoy en día se sigue pensando que la teoría de Darwin solo es una hipótesis cuando se han aportado muchísimas pruebas para demostrarlo.

 

22.   Infórmate sobre el viaje que Darwin realizó a bordo del barco Beagle en una travesía que duró cerca de 30 años. ¿A donde fue? ¿Para qué? ¿Qué estudió? ¿Qué le aportó? …

 

El Viaje en el Beagle que realizó Darwin, tuvo mucho que ver con la teoría de la selección natural, ya que durante el viaje Darwin estudió las aguas costeras, midió profundidades e indicó las grandes corrientes oceánicas. Abandonó el barco frecuentemente para realizar largas expediciones por tierra, durante las cuales pudo reunir gran cantidad de especímenes. Además, contempló con asombro la diversidad de la fauna y la flora en función de los distintos lugares. Así, pudo comprender que eran la separación geográfica y las distintas condiciones de vida la causa de que las poblaciones variaran independiente unas de otras.
Para Darwin, el constante aumento de la población mundial que se estaba dando provocaría el agotamiento de los recursos naturales y una lucha por la supervivencia, que acabaría con el triunfo del más fuerte, surgiendo así su teoría: La selección natural, en biología, es un proceso por el cual los efectos ambientales (falta de recursos, cambios geológicos, llegada de nuevas especies, etc) conducen a un grado variable de éxito reproductivo entre los individuos de una población de organismos con características, o rasgos, diferentes y heredables. Esta era la causa de la variación de las especies en función de los climas y los recursos de cada lugar. Darwin argumenta que todos los seres vivos tienen una ascendencia común y las diferentes variedades y especies que se observan en la naturaleza son el resultado de la acción de la selección natural en el tiempo.
Charles Darwin fue el más grande colaborador de la Evolución y cuando visita la Isla Galápagos, descubre la Nueva Teoría que llamó SELECCIÓN NATURAL, y que la vuelca en su libro EL ORIGEN DE LAS ESPECIES, en la cual analiza a ciertos animales como los PINZONES (pájaros) y les llamó la atención que siendo todos de la misma especie tuvieran ciertas diferencias en cuanto al pico y vuelo: había sinsontes de pico corto y ancho y pinzones de pico largo y descubrió que este cambio se debió al tipo de alimentación (herbívoros algunos y carnívoros otros). También estudió a las Tortugas marinas, Lagartijas, Iguanas, etc. llegando a la conclusión que Todo ser vivo debe adaptarse a un determinado ambiente y de allí se producirían luchas en las cuales sólo sobrevivirá el más apto y el más fuerte, es decir por selección natural.

 

33. Los defensores del creacionismo han vuelto a resurgir en los últimos años con un nuevo nombre "El diseño inteligente", busca información acerca de esta teoría e indica que pretenden y en qué se basan. Con la información obtenida justifica, desde tú punto de vista si crees que es una teoría o una creencia.

 

La Teoría del Diseño Inteligente dice que la única forma de explicar la compleja información de las ricas estructuras de la biología, es suponiendo un agente diseñador inteligente.
Entender la creación de Dios con su clara intervención desde «huellas» que existen en la historia de la humanidad y que ocupan un lugar de comprobación científica, son marcas del devenir de un Dios creador del universo, cuya inteligencia hizo del hombre un plan perfecto de ingeniería.
Puesto que el diseño lógicamente necesita de un diseñador inteligente, la aparición del diseño es citado como evidencia para la existencia de un Diseñador.

EVOLUCIÓN BIOLÓGICA

1- ¿Qué es la evolución biológica?

La evolución biológica son acomodaciones de partículas que por casualidad terminaron en unas posiciones autorreplicantes dando cabida a los organismos pluricelulares y así continuaron creciendo hasta que una mutación dio lugar a la adaptación no por mutación si no dentro de las capacidades del sistema aunque también siguieron evolucionando por mutación.

2- Conceptos:

- Fijismo: es la negación de cualquier clase de evolución.

- Catastrofismo: teoría científica según la cual los mayores cambios geológicos y biológicos se debieron a catástrofes naturales.

- Lamarckismo: los organismos, debido a la necesidad de adaptarse al medio, adquieren modificaciones que luego heredan sus descendientes.

- Darwinismo: Darwin expuso que el origen de las distintas especies de seres vivos eran transformaciones de otras especies preexistentes y añadió que se vería corroborada su hipótesis hasta encontrar los fósiles de estos organismos intermedios.

- Newdarwinismo: es el intento de fusionar el darwinismo clásico con la genética moderna.
Según esta teoría los fenómenos evolutivos se explican básicamente por medio de las mutaciones sumadas a la acción de la selección natural.

¿QUÉ ES LA VIDA?

1.¿Cuáles son los elementos más abundantes en nuestro organismo? ¿Cuál es el fin de los 4 elementos más abundantes en nuestro organismo?

- Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno, y también Fosforo y Azufre
-Forman una serie de compuestos como los azúcares, las grasas y las proteínas.


2.¿Es el agua imprescindible para la vida?
Sí, el 60% del cuerpo humano está constituido por agua.



3.¿Cuál crees que es el motivo por el que toda nuestra vida se encuentra basada en el carbono?

Que no conocemos ningún compuesto relacionado con la vida en el que no esté presente (la única excepción podría ser el agua).
El carbono tiene valencia 4, es decir, que puede formar uniones con otros cuatro elementos, uno de los valores más altos posibles en la química
El carbono es capaz de unirse a sí mismo para formar largas cadenas, o incluso redes tridimensionales, y se trata de uniones muy fuertes; el caso más extremo lo tenemos cuando cada átomo de carbono se une a otros cuatro, constituyendo así una estructura formada sólo por carbono: esa estructura es el diamante, la sustancia más dura conocida. Sin llegar a tales extremos, es evidente que la unión de 2 ó 3 átomos de carbono será muy fuerte. Además, a esas cadenas o redes de carbono pueden unirse otros átomos, especialmente hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Se forman así muchísimos compuestos enormemente complejos, justamente el tipo de complejidad que hace posible la vida.



4.¿Qué otra cosa además de materia es necesaria para que exista vida? ¿A partir de donde se obtiene? ¿Cómo se ha fabricado la materia orgánica?

-Energía.

-Obtienen la energía a partir de reacciones químicas en las que interviene materia orgánica, la cual se ha fabricado en la fotosíntesis (un proceso que realizan los vegetales, las algas y algunas bacterias).
Para que los glúcidos (materia orgánica sintetizada en la fotosíntesis) produzcan la energía necesaria para la vida se realiza la respiración celular (que es un conjunto de reacciones bioquímicas por las que determinados compuestos orgánicos son degradados completamente, hasta su conversión en sustancias inorgánicas, proceso que aporta energía).
Se distinguen dos tipos de organismos, dependiendo de dónde obtienen la materia orgánica:
• Autótrofos fotosintéticos: son aquellos que fabrican materia orgánica a partir de materia inorgánica (agua, sales minerales y otras sustancias) y energía solar.
La materia inorgánica (CO2 y H2O) y la energía solar dan lugar a materia orgánica
Las plantas para obtener energía realizan la respiración celular (por el día y por la noche).
• Heterótrofos: son aquellos que se nutren de materia orgánica previamente elaborada por los organismos autótrofos.
La energía que obtenemos de la materia orgánica la ha elaborado una planta gracias a la fotosíntesis.
La mayoría de los organismos utilizan el oxígeno para obtener la energía. Sin embargo, hay otro organismos (como algunas bacterias) que la obtienen a partir de reacciones con otros elementos y compuestos. Estos últimos son organismos quimiosintéticos.

-La materia orgánica está formada por moléculas fabricadas por los seres vivos. Son moléculas hechas a base de carbono, suelen ser moléculas grandes, complejas y muy diversas, como las proteínas, hidratos de carbono o glúcidos, grasas o ácidos nucleicos.




5.Lee el siguiente texto que aparece en el libro Cosmos de Carl Sagan y argumenta si el fuego es un ser vivo o no:

"Después de la tormenta hubo un chisporroteo y un crujido en el bosque cercano. Fuimos a ver qué pasaba. Había una cosa brillante, caliente y movediza, amarilla y roja. Nunca habíamos visto cosa semejante. Ahora le llamamos «llama». Tiene un olor especial. En cierto modo es una cosa viva. Come comida. Si se le deja come plantas y brazos de árboles, incluso árboles enteros. Es fuerte. Pero no es muy lista. Cuando acaba toda su comida se muere. Es incapaz de andar de un árbol a otro a un tiro de lanza si no hay comida por el camino. No puede andar sin comer. Pero allí donde encuentra mucha comida crece y da muchas llamas hijas. Uno de nosotros tuvo una idea atrevida y terrible: capturar la llama, darle un poco de comer y convertirla en amiga nuestra. Encontramos algunas ramas largas de madera dura. La llama empezó a comérselas, pero lentamente. Podíamos agarrarlas por la punta que no tenía llama. Si uno corre deprisa con una llama pequeña, se muere. Sus hijos son débiles. Nosotros no corrimos. Fuimos andando, deseándole a gritos que le fuera bien. «No te mueras» decíamos a la llama. Los cazadores nos miraban con ojos asombrados. "
Todos los seres vivos tienen una serie de características esenciales:
-Todos tienen un determinado grado de movilidad
-En todos ellos se dan procesos de crecimiento
-Todos tienen capacidad de captar energía del ambiente para su uso propio
-Tienen la capacidad de producir copias de sí mismos
-Tienen capacidad de adaptarse al medio ambiente
Parece que todas estas características las cumple el fuego, pero no tiene ninguna organización química y estructural definida, no excreta, no tiende hacia la entropía negativa, no tiene metabolismo y no tiene células, por lo que no es un ser vivo.

EL ORIGEN DE LA VIDA

1.En algunos libros de la Edad Media se daban fórmulas magistrales para “fabricar” ratones a partir de harapos, desperdicios y algunos otros ingredientes.
Una de estas recetas es la de Van Helmont (principios del siglo XVII). “Se pone trigo en una vasija junto con una camisa sudada. Al cabo de unos días, un fermento procedente de la camisa penetra en los granos de trigo convirtiéndolos en ratones. Esta metamorfosis es admirable pues los ratones que provienen del trigo y la camisa no son pequeños ni están en época de mamar, sino que están muy bien formados”.
Cuestiones:
a)¿Qué teoría subyace en la fórmula de Van Helmont?

La teoría de la generación espontánea


b)Explica las líneas básicas de dicha teoría.

Los seres provenían directamente del barro, estiércol y otras materias inertes sin sufrir ningún tipo de proceso previo. Simplemente aparecían.


c)Con los conocimientos científicos que has ido adquiriendo a lo largo de la unidad didáctica, ¿cómo explicarías la aparición de ratones en la experiencia de Van Helmont?

Lo más lógico sería que al juntar los granos de trigo con la humedad del sudor de la camisa, los granos de trigo fueran desarrollándose para convertirse en plantas y los ratones fueran a comerse dicho cultivo, que ya podría alimento básico para ellos, de ahí que aparezcan sin más y haya desaparecido el trigo, porque se lo habrían comido.



2.Aporta argumentos a favor y en contra de la teoría de la panspermia.

Un argumento a favor de esta teoría es que podría explicar cómo llegó la vida a la tierra con el argumento de que provinieron del espacio en forma de esporas y se depositaron en la Tierra. Sin embargo sigue sin explicar cuál es el origen de la vida ni cómo se formó dicha materia procedente del espacio.



3.Ordena adecuadamente las siguientes viñetas que representan las diferentes fases propuestas por Oparin y Haldane para origen químico de la vida, y escribe un breve comentario que aclare lo que ocurre en cada una de ellas.

-1º radiaciones solares y descargas eléctricas
-2º azúcares, grasas simples, aminoácidos y otras moléculas orgánicas sencillas que reaccionan entre si para formar moléculas orgánicas más complejas.
-3º precipitaciones
-4º coacervados en el océano primitivo

TECTÓNICA DE PLACAS

1. El artículo hace referencia al único lugar del planeta donde puede observarse un continente quebrándose en tierra firme. Localiza en internet alguna imagen de ese hecho que se comenta

2. Los científicos siguen hoy día debatiendo acerca de la naturaleza de las placas tectónicas. Explica brevemente, al hilo de los ejemplos que señalan, a qué pueden referirse al considerarlas duras o blandas.

- duras y quebradizas significa que los continentes se parten en pedazos en los choques entre placas
- blandas y biscosas significa que, al juntarse las placas, aumentan su espesor

3. También hace mención a ciertos hechos que en la actualidad sigue sin explicar la teoría de la tectónica de placas. Aporta alguna reflexión acerca de esa realidad, en relación con los límites de la ciencia y con su evolución.

Algunas de las preguntas que están por contestarse hoy en día es el porqué de la formación de islas volcánicas como Canarias. Una explicación razonable es que parte del manto sube debido a una temperatura y densidad mas elevadas, pero los investigadores siguen preguntándose si son hechos que están relacionados o si se puede investigar paralelamente en caso de que estos dos fenómenos tengan alguna relación.

EL ORIGEN DE LOS OCÉANOS

1. A lo largo del texto se hace referencia a dos teorías que en un principio parecían antagónicas, pero que en la actualidad se consideran complementarias. Comena brevemente esa aceptación actual de ambas frente a la divergencia inicial que enfrentaba a los defensores de cada una de ellas.

Por una parte la teoría volcánica explica que el agua se formó por las reacciones a altas temperaturas del interior de la Tierra y las moléculas resultantes fueron expelidas al exterior en forma de vapor (atmósfera) y otra parte se enfrió y dio lugar al agua líquida de gran parte de los océanos; por otra parte, la teoría extraterrestre concluye que los primeros rastros de agua provenían del interior de algunos meteoritos que chocaron en el planeta. La teoría que haría que fueran complementarias sería, de algún modo, que algunos meteoritos con agua se hubieran estrellado en la Tierra y hubieran penetrado muy profundamente en ella, de tal manera que las temperaturas del interior de la Tierra fueran tan altas y contrastaran con la forma de hielo en la que venía el agua, de tal manera que se hubiera provocado una erupción y hubiera salido en forma de vapor como atmósfera y en forma líquida como los océanos.

2. Busca en Internet algún argumento que pueda refrendar la segunda teoría, que es en apariencia más arriesgada y que siempre ha despertado mayor recelo o dudas en los científicos.

Numerosos estudios realizados por la NASA apoyan los planteamientos de Tobias, Mojzsis y Scienceweek los cuales afirman la llegada de agua a la Tierra en forma de hielo,en el interior de numerosos meteoritos. Al impactar sobre la superficie terrestre liberaron este compuesto y llenaron los océanos o parte de ellos. Estudios realizados por Mojzsis hablan de otros impactos de meteoritos sobre la Tierra, a los cuales se atribuye el haber contribuido con concentraciones significativas de otros elementos y moléculas químicas a la «sopa» donde se originaron las macromoléculas orgánicas y los coacervados. Posteriormente, científicos de la NASA han descubierto que análisis del cometa S4 LINEAR han mostrado una similitud muy grande entre la composición y estructura química de éste con el agua que actualmente existe en los océanos de la Tierra, así como estudios de presencia de deuterio (D), átomos de hidrógeno con un neutrón extra, característicos de este tipo de cometas, inclusive en las profundidades de los mares,independientemente del tipo de cuerpo de agua o la profundidad

3. En la actualidad también se discute acerca de la posible existencia (pasada o presente) de agua en Marte. Investiga en la red cuál es la teoría más reciente al respecto.

Astrónomos de EEUU han sugerido que los valles y cráteres de Marte fueron resultado de una lluvia de meteoritos, lo que derrumbaría la teoría de que hace 4.000 millones de años el Planeta Rojo tenía una naturaleza similar a la Tierra.
Marte nunca tuvo océanos, como han sugerido algunos investigadores, sino que siempre fue un planeta frío y seco que recibió el impacto de asteroides llenos de agua y de lluvias hirvientes, que labraron grandes valles y cuencas, según un nuevo estudio.Utilizando fotos de Marte y modelos simulados por computadoras, investigadores de la Universidad de Colorado en Boulder llegaron a la conclusión de que enormes asteroides chocaron sobre la superficie marciana hace unos 3.600 millones de años, trayendo consigo grandes cantidades de agua al joven planeta y liberando poderosas olas de calor que derritieron los depósitos subterráneos de hielo.
Owen B. Toon, principal autor del estudio, dijo que por lo menos 25 cráteres de Marte fueron abiertos por asteroides de 100 a 240 kilómetros de diámetro que chocaron contra su superficie.
El impacto de tales rocas espaciales habría lanzado a la atmósfera marciana millones de toneladas de vapores hirviendo y habría derretido el hielo.
También habría desatado una onda expansiva a alta temperatura y habría cubierto todo el planeta con una capa de rocas calientes de varios metros de espesor. Teniendo en cuenta la erosión de Marte, los investigadores estimaron que después de un gran impacto, fluirían más de 45 metros de agua por algunas zonas, formando cuencas ribereñas. Según algunos cálculos, dijeron, pudo haber muchas décadas con precipitaciones de 1,8 metros por año.
Entre los impactos, según Toon, Marte se enfriaría eventualmente, volviéndose a convertir en un planeta seco y helado, con agua presente sólo en forma de hielo subterráneo. Toon indicó que la brevedad de los períodos húmedos y calientes del planeta no permitió que surgieran formas de vida en su superficie.
El científico Peter H. Smith, de la Universidad de Arizona, dijo que si el calor y el agua sólo estuvieron presentes en Marte en forma episódica, "entonces es complicado que se desarrolle la vida".
Pero agregó que otras fuerzas presentes en el planeta, en particular la acción volcánica, podrían haber creado lagunas subterráneas donde podrían haberse desarrollado formas microscópicas de vida.

4. Finalmente en el texto se asume que todavía no es posible determinar plenamente el origen del agua en el planeta. Aporta alguna reflexión a esa realidad.

Con respecto a la teoría volcánica, sigue sin tener explicación el porqué de esa erupción repentina que dió lugar a los océanos, no se sabe como ni por que había ciertos elementos en el interior de la Tierra que derepente causaron dicha erupción. Con respecto a la teoría extraterrestre, sí es posible que el agua fuera transportada en forma de hielo y que debido a las altas temperaturas del planeta, por su cercanía al sol, y por la velocidad a la que van dichos cometas, se estrellaran y se derriera el agua en forma de hielo, causando los cometas cráteres y el agua océanos y ríos o riachuelos, aunque también es un poco dificil averiguar si fue así o no.