Lanzamiento Vertical

LANZAMIENTO VERTICAL

Concepto lanzamiento vertical:

El lanzamiento vertical es aquel Movimiento sujeto a la aceleración gravitacional pero ahora, la aceleración se opone al movimiento inicial del objeto. El tiro vertical comprende subida y bajada.   Toma en cuenta las siguientes características:

                                            

· Nunca la velocidad inicial es igual a cero.

                                                              

· Cuando el objeto alcanza su altura máxima, su velocidad en ese punto es cero. Mientras el objeto se encuentra de subida, la velocidad es positiva; la velocidad es cero en su altura máxima y cuando desciende su velocidad es negativa.

                                         

· Si el objeto tarda dos segundos en regresar a su forma original por lo tanto el tiempo en que permaneció en el aire es de cuatro segundos.

                                               

· Para la misma posición de lanzamiento, la velocidad de subida es igual que a la de bajada pero en signo de velocidad descendiente es negativo.

                                             

Lanzamiento Vertical (Fórmulas):

vf = vi -g*t

vf² = vi² +/- 2.g.y

Y = vi.t +/- g.t² /2

Ymax: -vi²/2

Tmax: -vi²/2.g

Ejemplo:

Lanzar una pelota o cualquier objeto hacia arriba y dejar que caiga, es un movimiento de lanzamiento vertical

                                         

Ejercicio:

1) Se lanza verticalmente y hacia arriba un cuerpo con una rapidez de 50 m/s inicia un MUA de aceleración de 1,2 m/s².  Calcular: A) La rapidéz a los 3s del lanzamiento.  B) La rapidéz cuando haya recorrido 300m.  C) La altura alcanzada.  D) El tiempo que tarda en subir.  E) La altura en la cual se encuentra del suelo a los 3s.  F) La altura que ha subido cuando lleve una rapidéz de 23 m/s²

Mitosis y Meiosis

MITOSIS Y MEIOSIS

MITOSIS: La mitosis es la división nuclear asociada a la división de las células somáticas de las células de un organismo eucarístico que no van a convertirse en células sexuales. Una célula mitótica se divide y forma dos células hijas idénticas, cada una de las cuales contiene un juego de cromosomas idéntico al de la célula parental. Las plantas y los animales están formados por miles de millones de células individuales organizadas en tejidos y órganos que cumplen fusiones específicas.

Fases

Profase: Es un huso cromático empieza a formarse fuera del núcleo, mientras los cromosomas se condensan.

Metafase: Los cromosomas se alinean en un punto medio formado una placa metafísica.

Anafase: Las cromatidas hermanas se separan bruscamente los polos opuestos del huso de la separación de los polos.

Telofase: Posteriormente la membrana se comienza a adelgazar por el centro y finalmente se rompe. Después de esto, en torno a los cromosomas se reconstruye la envoltura nuclear.

Profase de la Mitosis: 

Es el comienzo de la mitosis se reconoce por la aparición de cromosomas como formas distinguibles, en este momento cuando desaparecen los nucléolos. La membrana nuclear empieza a fragmentarse y el nucleoplasma y el citoplasma se hacen unos solo. En esta fase puede aparecer el huso cromático y tomar los cromosomas.

Metafase de la Mitosis:

En esta fase los cromosomas se desplazan al plano ecuatorial de la célula.

Anafase de la Mitosis:

El proceso de separación comienza en el centro mero que parece haberse dividido igualmente.

Telofase de la Mitosis:

Son los cromosomas se desenrollan y reaparecen los nucléolos, lo cual significa la regeneración de núcleos interfacitos. 

MEIOSIS: Son las características típicas de la meiosis 1, solo se hacen evidentes después de la replicación del ADN, en lugar de separarse las cromatinas hermanas se comportan como bivalentes o una unidad, como si no hubiera ocurrido duplicación formando una estructura bivalente que en si contiene cuatro cromatinas. Por lo tanto las dos progenies de esta división contiene una cantidad doble de ADN, pero estas están diferente de las células diploides normales.

Fases

Leptoteno: En esta fase, los cromosomas se hacen visibles, como hebras largas y finas que le dan la apariencia de un collar de perlas.

Cigoteno: Es un periodo de apuramiento activo en el que se hace evidente que la dotación cromosómica del meiocito corresponde de hecho a dos conjuntos completos de cromosomas se llaman cromosomas homólogos.

Paquiteno: Esta fase se caracteriza por la apariencia de los cromosomas como hebras gruesas indicativas de una sinapsis completa. Los engrosamientos cromosómicos en forma de perlas, están alineados de forma precisa en las parejas homologas, formando en cada una de ellas un patrón distintivo.

Diploteno: Es cuando va ocurrir este apareamiento las cromatinas homologas parecen repelerse y separarse ligeramente y pueden apreciarse unas estructuras llamadas quiasmas entre las cromatinas la aparición de estos quiasmas nos hace visible el entrecruzamiento ocurrido en esta fase.

Metafase: En esta fase los centro meros no se dividen están ausencia de división presenta una diferencia importante con la meiosis.

Anafase: Como la mitosis la anafase comienza con los cromosomas moviéndose hacia los polos.

Telofase: Son aspectos variables de la meiosis 1. En muchos organismos, estas etapas ni siquiera se producen.

Las cuatro frases de la meiosis 2

Profase: Los centriolos de desplazan hacia los polos opuestos de las células.

Metafase: Las cromatinas aparecen, con frecuencia, parcialmente separadas una de otra en lugar de permanecer perfectamente adosadas, como en la mitosis.

Anafase: Son arrastradas por las fibras del huso acromático hacia los polos opuestos.

Telofase: Forman de nuevo los núcleos alrededor de los cromosomas.

DIFERENCIA ENTRE MITOSIS Y MEIOSIS:

en el caso de la mitosis.- es la division de una célula somática (corporal o no sexual) en la que se obtiene como resultado 2 células hijas que posean las mismas funciones y el mismo material genético que la célula original, por eso se dice que son idénticas a la célula progenitora 

en la meiosis.- es la division celular en la que se forman los gametos o células sexuales, al concluir esta division (de hecho son 2 divisiones, la primera es una meiosis verdadera y la segunda es una pseudomitosis), son producidas 4 células hijas que tienen la mitad del material genético de la célula progenitora, es decir 1 cromosoma de cada par. 

como datos curiosos cabe mencionar que la mitosis es comun en todos los organismos vivientes (en bacterias la llamamos fision binaria, por la ausencia de los husos acromaticoas, pero no importa mucho), todo organismo viviente sea unicelular o multicelular posee celulas que realizan mitosis. la meiosis es unica de los organismos multicelulares. (las bacterias no hacen meiosis y esta se realiza solo a partir de los protistas pluricelulares) 

Tránsgenesis

Se conoce como transgénesis al proceso de transferir genes en un organismo. La transgénesis se usa actualmente para hacer plantas y animales transgénicos.  Existen distintos métodos de transgénesis como la utilización de pistolas de genes o el uso de bacterias o virus como vectores para transferir los genes.

Transgénesis de animales

La transgénesis se puede definir como la introducción de ADN extraño en un genoma, de modo que se mantenga estable de forma hereditaria y afecte a todas las células en los organismos pluricelulares. Generalmente, en animales, el ADN extraño, llamado transgen, se introduce en cigotos, y los embriones que hayan integrado el ADN extraño en su genoma, previamente a la primera división , producirán un organismo transgénico; de modo que el transgén pasará a las siguientes generaciones a través de la línea germinal (gametos).

Entre las aplicaciones de los animales transgénicos se pueden destacar:

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.

La transgénesis puede efectuarse siguiendo dos estrategias distintas.

Aqui vemos como se implantaron genes humanos en esta especie animal

Transgénesis por microinyeccion de cigotos

Desde que en 1981 se obtuviera un ratón transgénico, la producción de animales transgénicas es cada vez más cotidiana, existiendo ya animales transgénicos de las siguientes especies: ratón, rata, conejo, cerdo, vaca, cabra y oveja. La técnica se realiza, fundamentalmente por microinyección y se realiza de la siguiente forma:

En la primera fase, se aíslan 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 cigotos 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, o sea, tienen células de origen distinto, parte con el material genético original y parte transfectadas ; mediante el cruce de con aquellas quimeras que hayan incorporado el transgén en su línea germinal se consiguen animales transgénicos.

Animales transgénicos basados en cromosomas artificiales

La tecnología actual para transferir genes a través de la línea germinal de mamíferos requiere la integración de ADN exógeno desnudo en un sitio aleatorio dentro del genoma del hospedador. Sin embargo, este proceso puede generar efectos de posición indeseables así como mutaciones perjudiciales. Los cromosomas artificiales de mamíferos son buenos vectores para la producción de transgénesis, así como para la producción de proteínas celulares y aplicaciones en la terapia génica. Esto es así porque tienen la ventaja de:

• Transportar grandes moléculas de ADN
• La posibilidad de replicarse paralelamente al genoma del hospedador, pero sin integrarse en él.
• Se transmiten a través de la línea germinal.

Los cromosomas artificiales basados en ADN satélite (SATAC) contienen:

• Orígenes de replicación no virales
• Telómeros
• Centrómero

Todo ello para permanecer estables en el cromosoma de la célula huésped. 60 Mb son el prototipo de un SATAC e incluyen secuencias de heterocromatina no codificante entremezcladas con genes marcadores como lac Z (β- galactosidasa) y hph (higromicina fosfotransferasa).

El procediendo para la transgénesis y el posterior seguimiento de la presencia del cromosoma artificial sería en esencia como sigue:

• Aislamiento de SATACs y concentración, mediante citometría de flujo, y posteriormente se recogen por centrifugación.
• Se cultivan los embriones receptores, por ejemplo de ratón
• Se realiza una microinyección de los SATACs en los pronúcleos de ratón, utilizando micropipetas de vidrio borosilicadas.
• Se extrae el ADN genómico total y se amplifica por PCR para probar la presencia de higromicina. Luego se realiza una tinción de B-galactosidasa para probar la actividad del gen lac Z (ambos genes están presentes en el SATAC).
• Por último se realiza una hibridación in situ fluorescente (FISH) de los embriones cultivados con un medio en colcemida (detiene las células en fase M), con sondas de ADN satélite, lac Z y hph.

Se ha observado que los cromosomas artificiales se pueden transmitir correctamente durante las mitosis y a la descendencia del individuo transgénico, permitiendo la supervivencia de un porcentaje aceptable de individuos. La creación de ratones transgénicos con SATAC también abre amplias aplicaciones en áreas como la genómica funcional y la creación de animales modelo para enfermedades humanas. Y DE GRAN ACCIÓN MUNDIAL

Transgénesis de plantas

Cultivos transgénicos y resistencia a herbicidas:

A nivel mundial, los daños producidos por las malas hierbas destruyen casi el 10% de los cultivos, y para evitarlo los agricultores utilizan herbicidas, con el consiguiente gasto económico y contaminación de aguas y suelos. El generar plantas resistentes a estos cultivos mejoraría esta situación, y para lograrlo se transfieren vectores que transportan genes de resistencia a herbicidas. Un ejemplo es la resistencia al herbicida glifosato en la soja y maíz. Esta sustancia es efectiva con bajas concentraciones, pero es tóxico para el ser humano y los microorganismos descomponedores del suelo. La acción del glifosato es sobre la enzima EPSP sintetasa, importante en la biosíntesis de aminoácidos, y por tanto al inhibir dicha enzima la planta muere. Resulta un gran problema el uso de estos organismos, ya que significaría el desarrollo de supermalezas, debido a la aplicación masiva de este herbicida, lo que con el paso del tiempo genera resistencia en malezas, además de posibles cruzamientos con plantas similares no trasngénicas. Muchos pueblos latinoamericanos se encuentran en lucha, debido a la pérdida de su maíz criollo y variedades cultivadas de tiempos remotos, debido a la gran taza de cruzamiento de esta especie, ya que el medio de dispersión del polen es el viento.

Actualmente ya se encuentra maíz y soja resistente a glifosato en mercados de EEUU y otros países desde su aparición en 1996. Desde su introducción en 1996, la soja transgénica ha tenido un aumento espectacular en cuanto a los cultivos que se han desarrollado, con consiguientes pérdidas de suelo y erosión, debido al laboreo y falta de cobertura post-cosecha. Algo parecido ha ocurrido con el maíz, el algodón y la colza, que también han tenido un elevado desarrollo casi a nivel paralelo, pero inferior a la soja. De todos estos cultivos, los EEUU son los que producen dos terceras partes de la producción mundial de plantas de cultivo genéticamente modificadas.

Incremento nutritivo de los cultivos

Durante los últimos 50-100 años, la mejora genética de las plantas de cultivo ha resultado en una mejora importante de la productividad e incremento en las capacidades nutritivas, pero en los últimos años se han percibido descensos e inclusive estancamiento en los niveles productivos, lo que puede ser debido a falta de políticas de protección de suelos. Un ejemplo de cultivos a los que les han sido subsanados alguna deficiencia nutricional por biotecnología es el caso del arroz dorado, con niveles incrementados de B-caroteno, un precursor de la vitamina A. Para ello se introdujeron tres genes que codificaban enzimas de la ruta biosintética que conduce a la síntesis de carotenoides en el genoma de arroz usando métodos de recombinación. Dos genes proceden del narciso y uno bacteriano. Tras su implementación se descubrieron variedades locales de arroz en la india que tenían mayor contenido en vitamina A que el propio arroz transgénico, por lo que se desestimó su uso. Así mismo existen alimentos más ricos en vitamina A que pueden ser cultivados en regiones secas y pobres, como calabazas.

La deficiencia de esta vitamina se da en muchas partes de Asia y África, y cada año son muchos los niños que adquieren ceguera permanente debido a esta deficiencia. Otros estudios están encaminados a incrementar los niveles de ácidos grasos, de antioxidantes y de otras vitaminas y minerales en las plantas de cultivo.

Inquietudes en la utilización de transgénicos

La mayoría de los productos modificados genéticamente contienen un gen introducido que codifica una proteína que confiere el carácter deseado (resistencia a herbicida, a insectos…). ¿Presenta este hecho consecuencias medioambientales o para nuestra salud? En general, si las proteínas no son tóxicas ni alérgicas no tienen ningún efecto fisiológico negativo. Por ejemplo, en el caso de consumir el gen EPSP de resistencia a herbicida junto con la planta, éste se degradará rápidamente. En Europa, a diferencia de EEUU es obligatorio etiquetar los alimentos transgénicos. En cuanto a los riesgos, existe un debate constante al existir una gran disidencia con respecto de si existe o no riesgos. Hasta la fecha no se ha podido unificar una teoría ya que no se ha conseguido probar científicamente que los cultivos transgénicos posean un riesgo.

Plantas transgénicas y vacunas comestibles

Las vacunas requieren un proceso de fabricación bajo condiciones controladas, sin embargo en países subdesarrollados existen problemas como la producción, transporte o almacenamiento de las mismas, ya que la mayoría de las vacunas requieren refrigeración y todas ellas condiciones estériles. Es por ello, que se están desarrollando vacunas baratas sintetizadas en plantas comestibles. Así, el gen que codifica la subunidad antigénica de la vacuna de la hepatitis B se ha transferido a una planta de tabaco y éste se ha expresado en sus hojas. Del mismo modo también se está empleando esta técnica para combatir el cólera, así como el uso de otros vegetales o frutales como la patata o la banana para ser considerados plantas comestibles.

Para la fabricación de estas vacunas, por ejemplo en el caso de la patata, hemos de:

• Insertar el gen de un patógeno humano en una bacteria que infecta plantas
• La bacteria infecta fragmentos de hoja de patatera
• Dichos fragmentos brotan y generan plantas enteras que contienen el gen patógeno humano
• Al ingerir dichas patatas, nuestro sistema inmune se activa, creando anticuerpos para dicho patógeno, creándonos por tanto inmunidad frente él.

Sin embargo, como lo que pasa a nuestro intestino es solo el gen, no el virus o la bacteria completa, no hay posibilidad de que la persona contraiga la enfermedad, pero si es lo suficiente, para que nuestro sistema inmune responda protegiéndonos frente a una posible infección verdadera.

Plantas transgénicas de tabaco para descontaminar suelos

En este caso, las plantas transgénicas se emplean para la biorremediación. Este estudio fue llevado a cabo en una zona de entrenamiento de militares y fabricación de armamento durante la Segunda Guerra Mundial. El suelo está contaminado con TNT residual, y para eliminar este problema, se han plantado plantas de tabaco modificadas genéticamente, capaces de generar un mayor número de bacterias descomponedoras de este explosivo en elementos no nocivos.

Teoría Cromosómica de la Herencia

TEORÍA CROMOSÓMICA DE LA HERENCIA

SEGÚN THOMAS MORGAN:

El trabajo de Morgan con la mosca de la fruta Drosophila melanogaster proporcionó una conexión muy importante entre la biología experimental y la evolución, y también entre la genética mendeliana, la selección natural y le teoría cromosómica de la herencia. En 1910, Morgan descubrió una mosca mutante con los ojos blancos (la Drosophila salvaje tiene los ojos rojos), y averiguó que esta condición, aunque aparecía solo en machos, se heredaba precisamente como un carácter recesivo mendeliano. En los años siguientes, él y sus colegas desarrollaron la teoría de la herencia mendeliana cromosómica. En esa época, la mayoría de los biólogos aceptaba que los genes situados linealmente en los cromosomas eran el mecanismo de herencia principal, aunque seguía sin estar claro cómo podía ser esto compatible con la selección natural y la evolución gradual. El trabajo de Morgan fue tan popular que se considera el sello de la genética clásica

 Ilustración de Thomas Hunt Morgan de la recombinación genética (1916)

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Tansmisión del caracter "ojos blancos" en D. melanogaster

SEGÚN WALTER SUTTON:

En 1903, Walter Sutton Bovieri, llegaron a establecer la relación entre los cromosomas y los “factores” hereditarios que supuso Mendel, donde los cromosomas eran los portadores de las bases físicas de la herencia: La teoría cromosómica de la herencia, la cual confirmó la hipótesis planteada por Mendel ; esta teoría creó la base material para el desarrollo de la Genética. 

Se realizaron innumerables experimentos que proporcionaron evidencias que confirmaban la relación existente entre las leyes de Mendel, y la teoría cromosómica, aunque no todos los científicos de esa época estaban de acuerdo con lo propuesto por Mendel, admitían que los genes o “factores” estaban en los cromosomas. 

Él dijo que los cromosomas eran portadores de factores hereditarios:

*Si los factores hereditarios están localizados en células sexuales (espermatozoide, ovulo) es por que son factores que pasaran de una generación a otra.

*Para un nuevo organismo el aporte genético de los gametos o células sexuales debe ser proporcionalmente igual.

*Los genes de ambos gametos deben estar localizados en sitios similares

Trabajos de Walter Sutton.

Luego del descubrimiento de los trabajos de Mendel, son Walter Sutton, simultáneamente y en trabajos independientes con Theodor Boveri. Quienes le dieron consistencia a la herencia mendeliana a comienzos del siglo XX.

Sutton trabajo con cromosomas de saltamontes y observo que los cromosomas se hallaban en pares, y que no había cromosomas pares en las células sexuales, así que debía haberse separado. Y se comportaban como Mendel había predicho, así que propuso que las “partículas” mendelianas se hallaban en los cromosomas y las denomino genes.

También determino que había cromosomas que no estaban relacionados con la determinación del sexo y otros que sí. A los primeros los denomino autosomas y a los segundos los llamo cromosomas sexuales.

SEGÚN MENDEL:

La teoría cromosómica de la herencia-Mendel desconocía por completo la naturaleza de los «factores hereditarios». Años más tarde, el descubrimiento de los cromosomas y del mecanismo de la división celular arrojó luz sobre cómo se produce la herencia de los caracteres Teoría CROMOSÓMICA DE LA HERENCIA MENDELIANA Cuando Mendel realizó sus experimentos, no se conocía la existencia de la molécula de ADN ni, por tanto, que esta se encontrara en los cromosomas.Los investigadores de finales del siglo pasado y principios del actual elaboraron la teoría cromosómica de la herencia mendeliana, según la cual los genes residen en los cromosomas.

LEYES DE MENDEL:

1. Primera ley o principio de la uniformidad: «Cuando se cruzan dos individuos de raza pura, los híbridos resultantes son todos iguales». El cruce de dos individuos homocigotas, uno de ellos dominante (AA) y el otro recesivo (aa), origina sólo individuos heterocigotas, es decir, los individuos de la primera generación filial son uniformes entre ellos (Aa).
2. Segunda ley o principio de la segregación: «Ciertos individuos son capaces de transmitir un carácter aunque en ellos no se manifieste». El cruce de dos individuos de la F1 (Aa) dará origen a una segunda generación filial en la cual reaparece el fenotipo "a", a pesar de que todos los individuos de la F1 eran de fenotipo "A". Esto hace presumir a Mendel que el carácter "a" no había desaparecido, sino que sólo había sido "opacado" por el carácter "A" pero que, al reproducirse un individuo, cada carácter se segrega por separado.
3. Tercera ley o principio de la combinación independiente: Hace referencia al cruce polihíbrido (monohíbrido: cuando se considera un carácter; polihíbrido: cuando se consideran dos o más caracteres). Mendel trabajó este cruce en guisantes, en los cuales las características que él observaba (color de la semilla y rugosidad de su superficie) se encontraban en cromosomas separados. De esta manera, observó que los caracteres se transmitían independientemente unos de otros. Esta ley, sin embargo, deja de cumplirse cuando existe vinculación (dos genes están muy cerca y no se separan en la meiosis).

.Algunos autores obvian la primera ley de Mendel, y por tanto llaman «primera ley» al principio de la segregación y «segunda ley» al principio de la transmisión independiente (para estos mismos autores, no existe una «tercera ley»).

EJERCICIOS 

Aquí les tengo dos ejercicios para que pongan a trabajar esas neuronas y puedan lograr entender lo que nos quiso dar a entender Mendel, Sutton, Morgan y otros biólogos que estudiaron sobre el tema

1) El pelo corto en los conejos se debe a un gen dominante "L" y el pelo largo a su alelo recesivo "l". Una cruza de una hembra de pelo corto y un macho de pelo largo produjo una camada de 1 hijo de pelo largo y 7 de pelo corto.

a) ¿Cuál es el genotipo de los progenitores?

b) ¿Qué proporción genotípica era de esperarse en los descendientes de ese apareamiento?

2) Teniendo en cuenta el siguiente árbol genealógico, defina los genotipos y fenotipos de los individuos para las siguientes alternativas:

a) El carácter es dominante (Individuos sombreados).

b) El carácter es recesivo  (Individuos sombreados).

Y para variar un poco, aqui les dejo un link muy interesante sobre lo que tiene que ver con el adn y los cromosomas.  Espero lo disfruten y que les halla gustado el tema

http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena6/index_4quincena6.htm