VIRUS

Un virus es un agente genético que posee un ácido nucléico que puede ser ADN o ARN, rodeado de una envuelta de proteína. Los virus contienen toda la información necesaria para su ciclo reproductor; pero necesitan para conseguirlo a otras células vivas de las que utilizan orgánulos y moléculas. Los virus pueden actuar de dos formas distintas:

Reproduciéndose en el interior de la célula infectada, utilizando todo el material y la maquinaria de la célula hospedante.
Uniéndose al material genético de la célula en la que se aloja, produciendo cambios genéticos en ella.
Por eso se pueden considerar los virus como agentes infecciosos productores de enfermedades o como agentes genéticos que alteran el material el material hereditario de la célula huésped.

REPRODUCCIÓN DE LOS VIRUS
La única función que poseen los virus y que comparten con el resto de los seres vivos es la de reproducirse o generar copias de sí mismos, necesitando utilizar la materia, la energía y la maquinaria de la célula huésped, por lo que se les denomina parásitos obligados. No poseen metabolismo ni organización celular, por lo que se les situa en el límite entre lo vivo y lo inerte.
Los virus una vez infectan a una célula,pueden desarrollar dos tipos de comportamiento, bien como agentes infecciosos produciendo la lisis o muerte de la célula o bien como virus atenuados, que añaden material genético a la célula hospedante y por lo tanto resultan agentes de la variabilidad genética. Ambos casos han sido estudiados con detalle en los virus bacteriófagos.
En los dos casos de infección el proceso empieza de esta forma:
Fase de fijación : Los virus se unen por la placa basal a la cubierta de la pared bacteriana.
Fase de contracción : La cola se contrae y el ácido nucléico del virus se empieza a inyectar.
Fase de penetración : El ácido nucléico del virus penetra en el citoplasma de la bacteria, y a partir de este momento puede seguir dos ciclos diferentes:

En el ciclo lítico el ADN bacteriano fabrica las proteínas víricas y copias de ácidos nucléicos víricos. Cuando hay suficiente cantidad de estas moléculas, se produce el ensamblaje de la proteína y el A.N. vírico y se liberan al medio, produciendo la muerte de la célula.
En el ciclo lisogénico se produce cuando el genoma del virus queda integrado en el genoma de la bacteria, no expresa sus genes y se replica junto al de la bacteria. El virus queda en forma de profago.

EVOLUCIÓN

Si bien es cierto que el diccionario dice que EVOLUCIÓN es pasar por una serie progresiva de transformaciones, en BIOLOGÍA se restringe su uso para significar el cambio que experimentan las poblaciones y las especies a lo largo del tiempo. esto quiere decir que en Biología, cuando hablamos de evolución, no se refiere a algo que pueda pasarle a un organismo, ni a los genes ni a las células como individuos, sino a un proceso que solo pueden experimentar, como se dijo anteriormente, las especies y las poblaciones. Definido así el proceso de la evolución biológica o evolución orgánica, debemos hacer algunas considerciones.

En primer lugar, una población es un grupo de organismos de la misma especie que comparten un hábitat, y cuando señalo "de la misma especie" me refiero a que entre ellos se pueden reproducir para originar más organismos fértiles. Por ejemplo, los perros de diferentes razas, pertenecen a una misma especie, pues se reproducen entre ellos y producen más perros fértiles, por lo tanto se debe concluir que entre especies diferentes existe aislamiento reproductivo, es decir, que practicamente no hay reproducción posible entre ellas.

En segundo lugar, debo señalar que, aunque el cambio evolutivo ocurre generación tras generación, es por lo tanto, tan lento que no podemos percibirlo en el transcurso de nuestra vida; ni siquiera en el transcurso de muchas vidas humanas, salvo en el caso de algunas especies que tienen una tasa extraordinaria de reproducción, como es el caso de las bacterias. En estos seres vivos, pertenecientes al reino de las Moneras, es posible apreciar su evolución, cuando ellas se han hecho resistente a los antibióticos.

Finalmente surge una pregunta ¿qué es lo que cambia en las especies a medida que transcurre el tiempo?. Darwin nos hubiera respondido ; cambian las proporciones en que se presentan distintas combinaciones de características en los organismos. Cambian las proporciones en que se presentan los diferentes fenotipos. Hoy en dia diremos que, sabemos que las características fenotípicas están determinadas por la interación entre los genes y el ambiente, dicho de otra forma, va cambiando el reservorio genético de las poblaciones.

Entre estas dos respuestas han pasado muchos años de historia de la EVOLUCIÓN

¿Qué es el método científico?

El método científico no es nada más que el instrumento más poderoso de la ciencia, simplemente se trata de aplicar la lógica a la realidad y a los hechos que observamos.
El método científico nos sirve para poner a prueba cualquier supuesto o hipótesis, examinando las mejores evidencias que se cuentan, ya sea a favor o en contra. Pongamos un ejemplo: Digamos que deseas verificar de una vez por todas, si la Astrología (práctica que agrupa a toda la población humana en 12 tipos de personalidad según su día de nacimiento, entre otras cosas) funciona o no. Debemos seguir los siguientes pasos:

Percibir el problema. Ya lo hicimos. La astrología define 12 grupos de personalidad según su signo zodiacal (queremos saber si en verdad se puede clasificar a la gente de esta manera)
Eliminar los prejuicios. Por lo general el método científico, tiende a eliminar el plano subjetivo en la interpretación de la realidad, pero aún así recomiendo tomar en cuenta este paso. Un prejuicio es sencillamente cualquier opinión que se tenga de algo, antes de someterlo a juicio, en nuestro caso, creer que la astrología sí funciona sólo porque la mayoría de la gente dice que funciona, o creer que no funciona porque escuchaste a un científico decir que no tiene ninguna base racional, son prejuicios. Si deseas probar algo debes tomar una actitud imparcial y atenerte sólo a los hechos.

Identificar y definir el problema.Veamos nuestro problema con más precisión. Según los astrólogos, se pueden definir 12 rasgos de personalidad según el signo zodiacal en el que han nacido. Es decir, si eres Cáncer tienes una personalidad solitaria, si eres Aries eres juguetón, si eres Piscis te gusta conversar etc, etc. En definitiva: Queremos conocer si el signo zodiacal influye en la personalidad de uno.
La hipótesis. Propongamos una solución a nuestro problema (aquella que creas más conveniente), en nuestro caso proponemos que el signo zodiacal sí influye de manera determinante en la personalidad de cada individuo. Recuerda que la hipótesis siempre debe ser formulada de tal modo que pueda prever una respuesta (sí o no).

Verificación de la hipótesis mediante la acción. Ahora comienza lo divertido, aunque muchas veces lo más difícil.Debemos encontrar hechos observables que permitan confirmar nuestra hipótesis. Se nos pueden ocurrir muchas maneras de verificar la hipótesis, siempre debemos tratar de escoger aquellos que no nos proporcionen resultados ambiguos ni incompletos. Es muy importante diseñar un experimento que pueda ser repetido por cualquier otra persona, ya que un descubrimiento científico no tiene validez hasta que ha sido replicado por otro científico. Para nuestro caso, podemos emplear el mismo método usado por James Randi hace ya varios años:

Consigue una carta astral de cualquier persona de algún signo zodiacal donde se describa la personalidad del sujeto (si no puedes encontrar una, puedes buscar en los horóscopos de revistas o periódicos) asegúrate de mantener esto en secreto. A continuación entrega individualmente a todos tus familiares, amigos y compañeros una copia de esta carta astral asegurándoles que fue hecha especialmente para el o ella. Luego de que la lean, pídeles que te digan si lo escrito concuerda con su personalidad.
Si encuentras que alrededor de1/12 de las personas entrevistadas (recuerda son 12 signos zodiacales) confirman que el contenido de la carta astral coincide con su personalidad, entonces has encontrado una correlación poderosa! Tal vez la astrología tenga bases científicas. Ahora debes seguir diseñando nuevos experimentos para confirmar lo encontrado, de manera que tus resultados no sean sólo datos aislados y que pueden tener errores experimentales.

Si encuentras otra proporción, ya sea que todos tus entrevistados, o ninguno de ellos, asegura que la carta astral describe muy bien su personalidad, entonces estas en camino de refutar tu hipótesis. Tal vez la astrología sólo es montón de conocimientos sin fundamentos que no funciona como dice. En cualquier caso, debes seguir con la experimentación, implementando nuevas ideas y nuevos diseños.
Muchas veces las etapas del método científico se desarrollan en esquemas como diagramas de flujo, y muchas veces varían mucho entre ellas. Es por eso que decidí no implementar ninguna. No es que los diversos esquemas sean erróneos, al contrario muchos de ellos son muy valiosos y útiles. Sin embargo, dan a entender que el método científico es una receta , lo cual es falso. Recuerda que el método científico es la aplicación de la lógica a la realidad y que según el problema siendo tratado, éste se adapta y amolda.

Te interesa saber que pasó con el experimento de Randi? Bueno, luego de entrevistar a cientos de personas, se comprobó que más del 80% de la gente creía que la carta astral estaba especialmente diseñada para él o ella, cuando en realidad era la misma para todos. Ciencia 1 Astrología 0.

Corte Sagital de Cerebro 

Uniones neuromusculares

Es una sinapsis química entre una neurona o fibra nerviosa y un efector que en este caso es un músculo.
En la unión neuromuscular intervienen: una neurona presináptica, un espacio sináptico y una o mas células musculares.
Estructura. La fibra nerviosa mielínica se ramifica en su extremo para formar una serie de terminales nerviosas llamadas placas terminales. Las placas terminales se introducen en la fibra muscular sin que sus membranas hagan contacto. La unión está protegida y aislada por las células de Schwann.
El espacio entre la placa terminal de la neurona y la membrana de la fibra muscular se denomina hendidura sináptica primaria. La hendidura sináptica tiene de 200 a 300 angstrom de ancho y presenta pliegues que forman hendiduras sinápticas secundarias, las cuales contribuyen a aumentar los lugares de acción de los neurotransmisores.
Transmisión sináptica. A nivel celular, el proceso comienza con la llegada de un potencial de acción hasta la hendidura sináptica. Esto genera la síntesis y liberación del neurotransmisor acetilcolina, que estimula la contracción de las células musculares. La energía requerida para la producción del neurotransmisor es portada por un gran número de mitocondrias presentes en el extremo terminal del axón. A través de esta organización estructural se produce la unión neuromuscular que nos permita el movimiento: caminar, correr, saltar.
En los pliegues de la membrana muscular se encuentra una enzima llamada acetilcolinesterasa, capaz de descomponer la acetilcolina es sus dos componentes: colina y acetato.
Parte de la acetilcolina eliminada a la hendidura sináptica se difunde fuera del espacio sináptico y se pierde; la otra parte de 2 a 3 milésimas de segundo en alcanzar la membrana muscular. Una vez que ha llegado a ella, la acetilcolinesterasa rompe la molécula en sus dos componentes, de manera que el tiempo que el neurotransmisor está en contacto con los receptores de la menbrana muscular es mínimo. Esto permite desencadenar un potencial de acción sin causar sobrestimulación y daño a la fibra muscular.
La acetilcolina liberada establece contacto con receptores proteicos en la membrana de la fibra muscular, llamados receptores de acetilcolina. Estos cambian su conformación y permiten el ingreso de sodio a la fibra muscular, causando una despolarización de la membrana y desencadenando el llamado potencial de acción de placa terminal.
Comúnmente cada potencial acción que alcanza la unión neuromuscular es lo suficientemente intenso como para estimular la fibra muscular. Por esta razón se dice que la unión neuromuscular tiene un alto factor de seguridad, ya que no se pierden los impulsos nerviosos que llegan a ella.
Cuando la frecuencia de estimulación es de 150 veces por minuto y se mantiene así por unos minutos se produce una disminución de la cantidad de neurotransmisor liberado al espacio sináptico. En casos drásticos, la falta de acetilcolina impide generación de potencial de placa terminal en la fibra muscular. Este fenómeno se denomina fatiga de la unión neuromuscular.
En condiciones normales casi nunca se produce fatiga de la unión neuromuscular, por que los nervios nunca estimulan la fibra muscular con una frecuencia tan alta ni por periodo de tiempo prolongado.
Existen patologías relacionada con la unión neuromuscular que dificultan ejecutar movimientos musculares. La miastenia grave es un ejemplo.

La Formación de los glóbulos rojos

La formación continuada de eritrocitos o glóbulos rojos se denomina eritropoyesis. Esta constituye un sistema de renovación continua, es decir que sus elementos celulares poseen vida media limitada por lo cual deben ser reemplazados en forma periódica. A la misma categoría pertenecen las células de la piel, las del tracto gastrointestinal y las testiculares. Por el contrario, existen células que no son reemplazadas una vez que ha finalizado el crecimiento del órgano al que pertenecen (por ejemplo, las del sistema nervioso y de los músculos cardíaco y esquelético), o bien sólo lo son luego de alguna lesión (como sucede con las del tejido conectivo, del hígado o del riñón).

En condiciones normales la producción de eritrocitos constituye una magnitud constante: alrededor de 30 ml por kilogramo de peso corporal. Los eritrocitos viven, en el ser humano, 120 días. Este hecho determina la necesidad de un reemplazo inmediato para impedir que se modifique el volumen de eritrocitos circulantes. Alrededor de 20 ml de eritrocitos desaparecen por día de la circulación y, por tanto, idéntica cantidad debe ser producida por el organismo en el mismo lapso. El proceso de eritropoyesis en el ser humano demora entre 5 y 6 días, y ocurre en la médula ósea del esternón, de los huesos largos y de las costillas.

La pérdida accidental de eritrocitos -como es el caso de una hemorragia-, aumenta notablemente la magnitud de la eritropoyesis hasta restablecer el volumen globular perdido. Si, por el contrario, mediante transfusiones de sangre se aumenta el volumen de eritrocitos, la eritropoyesis cesa hasta que la muerte por senescencia posibilita el restablecimiento de los valores celulares normales. Todo ello prueba que la eritropoyesis es controlada por importantes y sensibles mecanismos que operan incrementando la producción cuando disminuye el número de eritrocitos o reduciendo la formación de éstos cuando dicho número aumenta.

La formación de eritrocitos es controlada por una hormona denominada eritropoyetina (Epo). La misma estimula la proliferación y diferenciación de células progenitoras, hecho que determina la aparición de eritrocitos circulantes. La principal función de los eritrocitos es el transporte de gases entre los pulmones y los tejidos, y por tanto la oxigenación tisular está íntimamente relacionada con la producción de eritrocitos a través de la síntesis de Epo. Mediante mecanismos no totalmente conocidos, la disminución de oxígeno tisular estimula la producción de Epo, mientras que el exceso de oferta inhibe la síntesis de la hormona.

Estudios realizados por J. Caro y A. Erslev en la Universidad Thomas Jefferson de los Estados Unidos y en nuestro laboratorio de la cátedra de Fisiología de la Facultad de Odontología (UBA) apoyan la hipótesis de que las células de los túbulos proximales del riñón desempeñan alguna función en la síntesis y/o liberación de Epo. También se han descrito sitios extrarrenales que producirían Epo (por ejemplo, el hígado) aunque no parecen importantes en condiciones de salud.

En los últimos años los avances logrados en el estudio de la Epo han sido tales que el uso clínico de la hormona En los últimos años los avances logrados en el estudio de la Epo han sido tales que el uso clínico de la hormona se ha vuelto una realidad, aunque su fisiología no es bien comprendida. En 1977 fue posible obtener, de la orina de pacientes severamente anémicos, Epo con elevado grado de pureza, lo cual posibilitó desarrollar una metodología para detectar los niveles plasmáticos (dosar) la Epo: el radioinmunoensayo. Mediante su aplicación es posible determinar niveles normales y subnormales de la hormona: los ensayos in vivo (bioensayos) son insensibles a estas concentraciones de Epo. Los resultados mostraron, en seres humanos normales, un amplio rango de valores, con un promedio de 14.9 mU/ml (la unidad U es un patrón que mide la cantidad de hormona presente en una muestra). El radioinmunoensayo permitió además confirmar que la mayoría de los pacientes con insuficiencia renal crónica poseen bajos niveles de Epo (anemia renal). Por otra parte, la metodología es eficaz para diferenciar distintas variedades de policitemias, es decir, el aumento del volúmen de eritrocitos circulantes. Así, los pacientes afectados por la llamada policitemia vera (patología instalada por un descontrol en la proliferación de las células progenitoras eritrocíticas) mostraron niveles de Epo cercanos a 3 mU/ml, mientras que en otros casos (policitemias secundarias) los títulos plasmáticos de la hormona se revelaron mucho más elevados.

Los primeros ensayos clínicos de Epo han sido realizados en pacientes con insuficiencia renal crónica sometidos a diálisis. La hormona utilizada, llamada Epo recombinante (rhEpo), es obtenida mediante procedimientos de ingeniería genética y ha mostrado aumentar la concentración de eritrocitos circulantes y de hemoglobina. El reemplazo del tratamiento tradicional, basado en transfusiones, induce en el paciente una mejor predisposición para la realización de actividades psicofísicas que involucran un mejoramiento de su calidad de vida: aumento de la ingesta alimenticia y de la actividad sexual, interés por la práctica de deportes.
Aunque la corrección de la anemia renal con rhEpo fue acompañada por algunos efectos secundarios, tales como aumentos en los niveles plasmáticos de urea, potasio y creatinina, hipertensión arterial y trombosis, estos efectos no guardarían relación con acciones especificas de la hormona sino que ocurrirían como consecuencia del aumento del volumen de eritrocitos circulantes.

Podemos concluir que la eritropoyesis posee un preciso mecanismo de control humoral que responde a la relación demanda/ oferta de oxígeno, y que la Epo, sintetizada principalmente en el riñón, constituye un factor de crecimiento necesario para la producción de glóbulos rojos y es eficaz para corregir la anemia renal.

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Patricia Ovalle Otaíza, Antofagasta, Chile