Mecanismos de Aislamiento Reproductivo

Introducción

Aunque las especies son identificadas en la vida cotidiana por su apariencia, hay algo fundamental a tener en cuenta para su distinción: los individuos de una misma especie son capaces de cruzarse entre sí, pero no con individuos de otras especies diferentes.

La especie y los mecanismos de aislamiento reproductivo.

•El origen de una nueva especie implica la evolución de mecanismos o barreras biológicas que impidan el entrecruzamiento con individuos de otras especies. Las propiedades biológicas que impiden el apareamiento se llaman mecanismos de aislamiento reproductivo, y se pueden clasificar en dos grupos:

•precigóticos, aquellos que impiden la fecundación del óvulo, y que pueden ser ecológicos, estacionales, conductuales, mecánicos y gaméticos;
•postcigóticos, los que interfieren en el desarrollo del individuo o lo hacen estéril, de manera que no pueda dejar descendencia, pudiendo ser la inviabilidad y la esterilidad de los híbridos.


•1. Aislamiento ecológico. A veces, individuos que ocupan el mismo territorio viven en diferentes hábitats y, por tanto, no tienen oportunidad de cruzarse. Por ejemplo, varias especies morfológicamente indistinguibles del mosquito Anopheles, que están aisladas por sus diferentes hábitats (aguas salobres, dulces y estancadas).

•2. Aislamiento estacional. Los organismos pueden madurar sexualmente en diferentes estaciones o horas del día.
•3. Aislamiento conductual. La atracción entre machos y hembras, o entre gametos masculinos y femeninos, en el caso de plantas y organismos acuáticos, es necesaria para que se produzca la unión sexual.

•Entre los animales es, quizá, el más poderoso. Por ejemplo, existen tres especies gemelas de Drosophila, casi indistinguibles morfológicamente (D. serrata, D. birchii y D. dominicana),nativas de Australia, Nueva Guinea y Nueva Bretaña, que en muchas regiones coexisten geográficamente. A pesar de su semejanza genética y proximidad evolutiva, no existen híbridos en la naturaleza.
•La fuerza del aislamiento ecológico entre las especies gemelas ha sido comprobada en el laboratorio agrupando machos y hembras de diferentes especies.


•4. Aislamiento mecánico. La cópula es a veces imposible entre individuos de diferentes especies, ya sea por el tamaño incompatible de sus genitales, o por variaciones en la estructura floral.
•5. Aislamiento gamético. En los animales con fecundación interna los espermatozoides son inviables en los conductos sexuales de las hembras de diferentes especies. En las plantas, los granos de polen de una especie generalmente no pueden germinar en el estigma de otra.
•6. Aislamiento postcigótico. Los MAR que actúan tras la formación del cigoto pueden ser clasificados en diferentes categorías: inviabilidad, esterilidad y reducción de ambas. Por ejemplo, los embriones de borrego y vaca mueren en estados incipientes de desarrollo. La inviabilidad de los híbridos es común en plantas, cuyas semillas híbridas no germinan.

Especiación
•El patrón más común de especiación se conoce como especiación geográfica o especiación alopátrica. La primera etapa se inicia como resultado de la separación geográfica de poblaciones. Si la separación continúa durante algún tiempo, aparecerán mecanismos de aislamiento reproductivo postcigóticos, como resultado de la divergencia genética entre las dos poblaciones.
•La segunda etapa comienza cuando se presenta la oportunidad para el cruzamiento debido a un cese del aislamiento geográfico. Si la eficacia de los híbridos es suficientemente reducida, la selección natural promoverá el desarrollo de mecanismos de aislamiento reproductivo precigóticos y las dos poblaciones pueden evolucionar hasta convertirse en especies diferentes.

Conclusiones:

•Ambos tipos de aislamiento reproductivo (precópula, postcópula) sirven para evitar el intercambio de genes entre poblaciones.
•El establecimiento del aislamiento reproductivo es determinante en el origen de nuevas especies.
•Los MAR precópula son mucho menos costosos que los MAR postcópula.
•La función evolutiva de los MAR es evitar el entrecruzamiento.

Adaptado por los alumnos Carol Rojas, Claudia Mancilla y Javier Olivares

Composición de la Orina

http://www.santillana.cl/bio3/biologia3u2a5.htm animación que muestra la formación de la orina

Composición de la Orina

El ser humano elimina aproximadamente 1,4 litros de orina al día. Cerca de la mitad de los sólidos que contiene son urea, el principal producto de degradación del metabolismo de las proteínas. El resto incluye sodio, cloro, amonio, creatinina, ácido úrico y bicarbonato.
Un litro de orina contiene normalmente agua, 10 mg de cloruro de sodio y dos productos tóxicos: la urea (25 g) y el ácido úrico (0,5 g).

Contenidos anormales de la orina:
Glucosuria: Es la presencia de glucosa en y aparece sobre todo en la diabetes mellitus.
Hematuria: Es la presencia de sangre en la orina, debiendo descartarse: infección urinaria,litiasis urinaria, glomerulonefritis, neoplasias (cáncer de vejiga, ureter, riñón, próstata, etc.)
Bacteriuria: Es la presencia de bacterias en la orina, cuando normalmente es estéril.
Piuria: Es la presencia de pus en la orina.
Proteinuria: Es la presencia de proteínas en la orina como suele observarse en: glomerulonefritis, infección urinaria, intoxicaciones, diabetes, etc.

Los Colores de la Orina:
Amarillo ámbar: Es el color normal. Está producido por la eliminación de sustancias llamadas urocromos (que colorean la orina) normalmente presentes en la orina (vitaminas, colorantes vegetales, etc.) Cuando la orina está concentrada (el riñón normal está ahorrando agua), la tonalidad se oscurece. Si la orina está muy diluida (el riñón normal está eliminando un exceso de agua), la tonalidad se aclara hasta hacerse practicamente incolora.
Rojo: Puede ser normal luego de la ingesta de remolacha, o la eliminación de ciertos medicamentos como la rifocina (es un antibiótico, ver siempre el prospecto de los medicamentos que se toman, ya que alli se notifica cuando pueden producir cambios en el color de la orina). Finalmente el color rojo puede ser por la presencia de sangre. Una sola gota de sangre puede colorear un litro de orina.
Verde: La bacteria pseudomona, cuando infecta las vías urinarias agrega azul al color normal de la orina, y la vemos verde.
Marrón caoba: La eliminación de bilirrubina en exceso produce esta coloración. Se observa en la obstrucción de las vías biliares, en la hepatitis, en intoxicaciones hepáticas.
Transparente: Se produce cuando se bebe grandes cantidades de agua y no se suele comer nada más en cualquier hora del dia. Si se ha comido algo, el color es transparente algo enturbiado.

Sistema Renal y Homeostasis

Las consecuencias del incremento o decremento excesivo de la concentración de sales en el medio extracelular, demuestran la importancia de la existencia de un estado de equilibrio para los niveles de agua y sales entre el exterior y el interior de las células. La mantención de estado de equilibrio considera la cantidad de agua y sales de nuestro cuerpo, el pH de la sangre, la temperatura corporal y los niveles de azúcares en la sangre. Este equilibrio y los mecanismos responsables de su mantenimiento en rangos apropiados es lo que se designa como HOMEOSTASIS.

Los organos que actuan como efectores en la mantención de la composición hidrosalina de la sangre son los RIÑONES y los mecanismos que regulan sus funciones son principalmente endocrinos.

La actividad renal consiste, básicamente, en eliminar ciertos desechos y, sobre todo, agua y electrolitos en forma regulada, es decir, en mayor o menor cantidad, según sean las necesidades del organismo.

Principios Básicos

El riñón es un órgano muy vascularizado, razón por la cual, a través de las arterias renales, recibe el 25% del gasto cardiaco para el proceso de filtración. Este porcentaje equivale a una entrada de sangre de 1200 ml/min y luego una salida de 1080 ml/min. De la diferencia sólo es excretado 1 ml por la orina. En 4 minutos toda la sangre habrá pasado por el riñón y habrá tenido la posibilidad de ser depurada.

El riñón está compuesto de unas unidades funcionales llamadas nefronas, de las cuales existen aproximadamente un millón en cada riñón y que pueden actuar independientemente unas de otras. El riñón está constituido por dos zonas: la zona perisférica o cortical y la zona medular o central.

Zona Cortical: están los glomérulos de Malpighi, unos diminutos ovillos de vasos capilares que abastecen de sangre arterial al riñón. Esta sangre deberá sufrir la consiguiente selección de sustancias a eliminar, mediante el proceso de filtración glomerular.

La nefrona o nefrón consta de varias partes:

a) Cápsula de Bowman: rodea el glomérulo

b) Túbulo contorneado proximal

c) Asa de Henle (descendente y ascendente)

d) Túbulo contorneado distal

e) Túbulo colector

En estas estructuras se modifica la composición del filtrado glomerular y se elabora la orina definitiva.

PROCESOS EN LA FORMACIÓN DE LA ORINA

Las etapas más importantes en este proceso son:

a) Filtración Glomerular: se inicia la formación de la orina tras la filtración del plasma. Puede ser modificada por la acción de diversas sustancias como hormonas o vasodilatadores. Es un proceso pasivo, cuyo producto no sólo contiene materiales de desecho que deberán ser eliminados, sino que también incluye sustancias útiles como agua, vitaminas, glucosa o sales inorganicas.

b) Reabsorción Tubular:consiste enrecuperar el 100% de los nutrientes (amiohacidos y glucosa)y gran parte de agua y sal.

c) Secrecion Tubular: extrae sustancias de la sangre y las añade al filtrado.Estas sustancias secretadas son K, H, NH, creatinina, y los farmacos penicilina.Se da principalmente en la rama ascendente y TCD.

Contracción muscular y Sinapsis neuromuscular

Contracción Muscular

La contracción de un músculo se debe a la contracción de las miofibrillas de sus fibras, las que se debe, a su vez, a que se acorta cada uno de los sarcómeros. este acortamiento ocurre por que las cabecitas de los filamentos gruesos de miosina agarran a los filamentos delgados y los desplazan hacia el centro del sarcómero. ahora bien, para que esto pueda ocurrir, es necesario que el sitio de unión para los filamentos gruesos en los delgados esté desocupado, para lo cual es necesario que el calcio se una a las proteínas que ocupan este sitio, con lo cual ellas se desplazan y lo dejan libre. para que haya suficiente calcio en el citosol, como para que todo esto ocurra, es necesario que los canales de calcio de la membrana del retículo sarcoplásmico se hayan cubierto masivamente, cosa que ocurre cuando por los túbulos T ( invaginaciones del sarcolema) se transmiten impulsos nerviosos. Estos últimos, se han generado gracias a la comunicación sináptica neuromuscular que generalmente esta mediada por el neurotransmisor Acetilcolina.

Músculo

Las células musculares pueden ser excitadas química, eléctrica y mecánicamente, produciendo un potencial de acción que genera una contracción.
Los musculos se dividen en tres tipos: esquelético, cardíaco y liso. El músculo esquelético se contrae por los estímulos nerviosos, y se halla bajo el control de la voluntad. El músculo cardiaco se contrae involuntariamente gracias a las células marca pasos que le marcan un ritmo de contracción. El músculo liso se encuentra en las víseras huecas (estómago, intestino), en el ojo, sus contracciones también son involuntarias.

Estudiaremos exclusivamente el músculo esqueletico

Músculo esquelético
La unidad estructural del músculo esquelético es la fibra muscular, una célula de forma cilindrica. Esta es una célula especializada y sus estructuras celulares también lo son, y cambian de nombre.
La membrana celular es llamada sarcolema y el citoplasma es llamado sarcoplasma. Contiene organelos celulares, núcleo celular, mioglobina y un complejo entramado proteico de fibras llamadas actina y miosina cuya principal propiedad, llamada contractilidad, es la de acortar su longitud cuando son sometidas a un estímulo químico o eléctrico.
El reticulo endoplasmatico liso es llamado Reticulo Sacarcoplasmático, el cual puede concentrar altos niveles de calcios, aun mayores que los presentes en el sarcoplasma. Este ion es esencial en la propagación del impulso nervioso y en la contracción muscular.

Globo Ocular y formacion de la imagen

Traducción de los estímulos luminosos

Como consecuenci8a de la difracción que producen los medio del humor acuoso y humor vitreo, se forma una imagen invertida de los objetos en la retina, en donde encontramos los receptores para la luz.

Cada fotorreceptor es una célula nerviosa especialidad para recibir un rango maximo de luz. estas células presentan pigmentos visuales (bastones y conos) que están formados por una proteina llamada opsina, derivada de la vitamina A.

Los bastoncitos tienen mayor cantidad de pigmento visual, con lo que capturan más luz y son mucho más sensibles. traducen pequeñas señales de luz en grandfes señales electricas, dado a que contienen un solo tipo de pigmento que no discrimina diferencias de longuitudes de onda.

Los conos son menos sensibles y aplifican menos la señan. Contienen tres tipos de pigmentos, que les permiten disparar distintas señales segùn la longuitud de onda de la luz recibida.

La incidencia de la luz en los pigmentos visuales provoca la fragmentaci`+on de estos, con lo que una parte activa los canlaes ionicos, provocando despolarizaciones que gatillan el impulso nervioso que llegará al cerebro.