movimiento rectilíneo uniformemente variado

Explicación:

Es cuando un cuerpo experimenta un cambio de posición con respecto a un punto fijo através de líneas rectas realizando desplazamientos iguales en intervalos de tiempos iguales pero variando su rapidez. Existen 2 tipos MUA Y MUR.

MUA es decir movimiento uniformemente acelerado: es cuando un cuerpo experimenta un aumento en su rapidez en intervalos de tiempos iguales.

MUR es decir movimiento uniformemente retardado: es cuando un cuerpo disminuye su rapidez en intervalos de tiempo iguales.

Características:

·       En el MUA la  aceleraron es positiva

·       En el MUR la aceleración es negativa

·       La aceleración varía entre la rapidez inicial y la rapidez final que experimenta un cuerpo.

 

Formulas para el MRUV:

Vf+Vi+axt

VF²=vi²+2xaxt

X=Vixtaxt²/2

A=vf-vi/2

Tmax=-vi/a

Xmax=-vi²/2xa

Ejercicios:

1   *Un móvil que se desplaza en un momento dado con una rapidez de 12 m/s inicia un MUA de aceleración 1,2m/s² . Calcular A) la rapidez al cabo de 10 segundos. B) la rapidez cuando haya recorrido 300m. C) la distancia recorrida al cabo de 20 s.

  *
Un policía de transito observa cuando un conductor que viaja a velocidad constante, se pasa el semáforo  en rojo. Luego de 2s la policía empieza a perseguirlo y acelera su moto a 7m/s² hasta que su velocidad es de 120k/m y continúa a esta velocidad hasta alcanzar al infractor. En el momento que lo alcanza, están a 1,5Km del semáforo. Responde: ¿A que velocidad viajaba el infractor?

Para poder observar los resultados presiones en el siguiente enlace:
https://docs.google.com/file/d/0B1wq13_Gfs97aHZyUnZkbUVhaDA/edit

Lanzamiento vertical

Explicación:

El lanzamiento vertical es un movimiento uniformemente variado en el que se pueden analizar diversas situaciones. Por ejemplo, al lanzar una pelota hacia arriba con una velocidad de 29,4 m/s se observa:

·       La velocidad disminuye en 9,8 m/s cada segundo que transcurre mientras la pelota sube, esto se debe a que la aceleración de gravedad que es precisamente -9,8 m/s², en este caso negativa debido a que sube la pelota.

·       La velocidad de la pelota disminuye hasta que se detiene por un instante, en este momento la velocidad es cero, y luego la velocidad aumenta en 9.8 m/s por segundo mientras cae, pero esta vez cambia de sentido.

Formulas a utilizar en este movimiento:

 Formulas 

Vf=Vi+gxt

Vf²=Vi²+2xgxy

Y=Vixt+gxt²/2

Ymax=-Vi²/2xg

Tmax=-Vi/g

Tv=2xtmax

Vf=velocidad final  Vi= velocidad inicial g= gravedad

t= tiempo Y= distancia o altura Ymax= altura máxima

Tmax= tiempo máximo Tv= tiempo de vuelo

 Características:

·       Desde el punto A hasta el punto B es un movimiento uniformemente retardado.

·       Desde el punto B hasta el punto C en un movimiento uniformemente acelerado.

·       En el punto B la velocidad es cero.

·       El tiempo que tarda en subir es igual al que tarda en bajar y su sumatoria es igual al tiempo total de vuelo.

·       Cuando el móvil se encuentra en MUR la gravedad es negativa y si se encuentra en MUA es positiva. 

 

Ejercicio:

Se lanza verticalmente y hacia arriba un cuerpo con una rapidez de 50 m/s. Calcular: A) La rapidez a los 3 s del lanzamiento. B) La rapidez cuando haya subido 80 m. C) La altura alcanzada. D) El tiempo que tarda en subir. E) La altura a la cual se encuentra del suelo a los 3 s. F) La altura que  ha subido cuando lleve una rapidez de 25 m/s.

Para observar los resultados presionar en el siguiente enlace:

https://docs.google.com/file/d/0B1wq13_Gfs97VGQzb3pIMWcxUFE/edit

Meiosis y mitosis

Definición y características:

Mitosis: Se llama así al proceso de división celular en donde a partir de una célula madre se origina dos células hijas que presentan el mismo número de cromosomas y la misma información genética que la célula inicial.

La mitosis esta compuestas por una serie consecutivas de fases: Profase; Prometafase;  Metafase; Anafase; Telofase.

Meiosis: es la división celular que permite la reproducción sexual. Comprende dos divisiones sucesivas: una primera división meiótica, que es una división reduccional, ya que de una célula madre diploide (2n) se obtienen dos células hijas haploides (n); y una segunda división meiótica, que es una división ecuacional, ya que las células hijas tienen el mismo número de cromosomas que la célula madre (como la división mitótica). Así, dos células n de la primera división meiótica se obtiene cuatro células n. Igual que en la mitosis, antes de la primera división meiótica hay un período de interfase en el que se duplica el ADN. Sin embargo, en la interfase de la segunda división meiótica no hay duplicación del ADN.

 

Fases:

Mitosis:

Prometafase: es la transición entre la profase y la metafase. Se trata de un periodo muy corto, durante el cual se desintegra la envoltura nuclear y los cromosomas quedan en aparente desorden. Los centriolos comienzan a separarse y se ubican en los extremos opuestos de la célula. Entre ellos se forma el huso mitótico.

Metafase: en esta fase los cromosomas llegan a su máxima condensación, aparecen ordenados en el plano ecuatorial y se asocian a las fibras del huso a través de los centrómeros.

Anafase: en esta fase se produce la partición de los centrómeros, hecho que ocurre simultáneamente en todos los cromosomas. Las cromátidas (o cromosomas hijos) se separan y comienzan a migrar hacia los polos. Los cromosomas suelen adoptar la forma de una V: de brazos iguales los “metacéntricos y desiguales los “submetacéntricos” y “acrocéntricos”.

Telofase: en esta fase los cromosomas hijos llegan a los polos. La célula se alarga un poco más y los cromosomas se convierten en fibras de cromatina. Estas fibras son rodeadas por segmentos del retículo endoplasmático, los cuales se integran hasta formar las envolturas nucleares definitivas. También se forma la membrana nuclear alrededor del material genético y reaparecen los nucléolos.

La citocinesis es la partición del citoplasma y se inicia en la “anafase”. 

Meiosis:

A; DIVISIÓN MEIOTICA I: en esta fase se distinguen las siguientes etapas

PROFASE I: en esta etapa el ADN se empaqueta formando los cromosomas. Estos debido a la duplicación del material genético durante la interfase aparecen constituido por 2 brazos llamados cromatidas hermanas unidas por una estructura denominada centrómero

En esta etapa los cromosomas homólogos se juntan y se aparean intercambiando los fragmentos de ADN lo que permite la precombinación del material genético. Este proceso se denomina ENTRECRUZAMIENTO o CROSSING-OVER y corresponde a uno de los importantes mecanismos que producen diferencias genéticas entre las células resultantes. Terminado el entrecruzamiento desaparece la membrana nuclear y comienzan a formarse las fibras de HUSO.

METAFASE I: en esta etapa las fibras del huso ya están formadas y los cromosomas homólogos se ubican en forma aleatoria uno frente al otro en el plano ecuatorial de la célula

ANAFASE I: durante esta etapa cada cromosoma del par homologo es arrastrado hacia 1 u otro lado de la célula independientemente de los otros pares

TELOFASE I: con esta etapa finaliza la primera división meiotica las fibras del huso desaparecen y los cromosomas ubicados ya en los polos desaparecen por la descondensacion del ADN. Finalmente se reorganiza la membrana nuclear y se produce la citodieresis originándose 2 células cada una con un cromosoma duplicado de cada par homologo

DIVISIÓN MEIOTICA II

Es muy similar a la mitosis sin embargo ella no prescindía por la duplicación del ADN, este hecho es de gran importancia puesto que determina que las células resultantes sean haploide. Se distinguen las siguientes etapas:

PROFASE II: en esta etapa el ADN vuelve a empaquetarse reconstituyendo los cromosomas duplicados. Desaparece la membrana nuclear y se reinicia la formación de las fibras del huso.

METAFASE II: en los cromosomas duplicados se disponen en la placa ecuatorial de igual manera de igual manera que en una metafase mitótica

ANAFASE II: en esta etapa los cromatidas hermanos de cada cromosomas se separan obteniéndose cromosomas simples los que se desplazan hacia los polos opuestos

TELOFASE II: en esta última etapa desaparece las fibras del HUSO la membrana nuclear se reorganiza y los cromosomas desaparecen por descondensacion del ADN

Luego de ambas divisiones el material genético de la célula inicial se reduce a la mitad obteniéndose 4 núcleos haploide, la citocinesis ocurre posteriormente para generar 4 células haploide cada una portando una combinación genética diferente.

Diferencias

La diferencia por tanto entre la mitosis y la meiosis reside principalmente en que en la mitosis se comparte el mismo número de cromosomas, apareciendo células hijas iguales a las madres,  mientras que durante el proceso de meiosis, los cromosomas que pasan a la célula hija son la mitad, dejando para una posterior fecundación de una nueva célula o gameto que comparta la otra mitad.

Mitosis: da origen a 2 células hijas, se lleva a cabo en una sola división, las células hijas tienen el mismo número de cromosomas que la célula madre, hace posible el crecimiento y regeneración de los tejidos, el proceso es más corto, se presenta en la mayor parte de las células somáticas del organismo.
-Meiosis: da origen a 4 células hijas, se lleva a cabo en dos divisiones sucesivas y continuas, las células hijas tienen la mitad de cromosomas de la célula madre, hace posible la reproducción sexual, el proceso es más largo, se presente solo en algunas células.

transgenesis

Teoría:

La transgénesis se puede definir Conjunto de procesos que permiten la transferencia de un gen (que se convierte en transgén) a un organismo receptor (llamado transgénico), que generalmente puede transmitirlo a su descendencia. Esta técnica permite la asociación de genes que no existe en la naturaleza, saltándose las barreras entre especies y entre reinos.

Aplicaciones de la transgénesis:

La posibilidad de modificar el genoma a partir de la introducción, inactivación, retiro o reemplazo de genes en un animal, ofrece posibilidades sin precedente tanto a nivel de investigación como a nivel productivo.

Los animales transgénicos se han vuelto instrumentos muy útiles para estudiar el funcionamiento de los genes y los mecanismos que gobiernan o controlan las funciones biológicas. Los institutos de investigación hoy en día están siendo fuertemente requeridos por la industria farmacéutica para obtener modelos animales destinados a realizar estudios biomédicos, fabricar "proteínas recombinantes" para distintos usos, y a intentar modificar órganos de cerdo destinados para trasplantes o injertos en el hombre.

En la actualidad la investigación en transgénesis aplicada a la producción animal esta siendo abordada en tres temas principales: a) modificación de la calidad de la leche a través de incorporación de proteínas foráneas, b) mejoramiento de respuesta inmunitaria a ciertas enfermedades, y c) el mejoramiento de ciertas funciones biológicas de importancia (por ejemplo, la reproducción y el crecimiento muscular). Sin embargo, cabe señalar que muchas de éstas investigaciones están en su fase inicial, donde los resultados obtenidos se han probado esencialmente con animales en condiciones de laboratorio (ratones principalmente) .

 

Ejemplos:

Ratones transgénicos:

Un ejemplo serian los ratones transgénicos donde se utiliza la microinyección del ADN transgénico directamente en uno de los dos pronúcleos del embrión de una célula (cigoto). Normalmente el ADN se integra en el genoma del 5-30% de los cigotos inyectados.

Los modelos transgénicos han sido ampliamente utilizados para la identificación y el estudio de secuencias reguladoras de la expresión génica en construcciones transgénicas en que estas secuencias se fusionan a una molécula fácil de detectar dirigiendo su expresión. La sobre-expresión de un gen o la expresión de mutaciones dominantes mediante transgénesis es también una herramienta muy útil para el estudio de la función génica en el contexto del animal completo y para la generación de modelos de enfermedades genéticas causadas por dichas mutaciones.

Modificación de la leche para consumo humano.

La posibilidad de modificar el genoma a partir de la introducción, inactivación, retiro o reemplazo de genes en un animal, ofrece posibilidades sin precedente tanto a nivel de investigación como a nivel productivo.

Los animales transgénicos se han vuelto instrumentos muy útiles para estudiar el funcionamiento de los genes y los mecanismos que gobiernan o controlan las funciones biológicas. Los institutos de investigación hoy en día están siendo fuertemente requeridos por la industria farmacéutica para obtener modelos animales destinados a realizar estudios biomédicos, fabricar "proteínas recombinantes" para distintos usos, y a intentar modificar órganos de cerdo destinados para trasplantes o injertos en el hombre.

En la actualidad la investigación en transgénesis aplicada a la producción animal esta siendo abordada en tres temas principales: a) modificación de la calidad de la leche a través de incorporación de proteínas foráneas, b) mejoramiento de respuesta inmunitaria a ciertas enfermedades, y c) el mejoramiento de ciertas funciones biológicas de importancia (por ejemplo, la reproducción y el crecimiento muscular). Sin embargo, cabe señalar que muchas de éstas investigaciones están en su fase inicial, donde los resultados obtenidos se han probado esencialmente con animales en condiciones de laboratorio (ratones principalmente) .

La leche aporta cerca del 30% de las proteínas consumidas en los países desarrollados. Por esta razón, la lactancia ha sido desde largo tiempo objeto de diversos estudio en el campo de genética, fisiología, nutrición y aspectos de patología, que en su conjunto tienden a aumentar la producción y calidad de la leche.

En los últimos años el perfeccionamiento de las técnicas de ingeniería genética han permitido aislar los genes de las principales proteínas de la leche de animales domésticos, lo que abre perspectivas importantes en producción de leche. El conocimiento detallado de los genes de las proteínas lácteas permitirán de hoy en adelante una selección precisa y relativamente simple de los alelos que sean más interesantes. La posibilidad de reproducir una proteína foránea en la leche ha conducido ya a la generación de proyectos que están en marcha en temas tales como la modificación de los compuestos naturales de la leche, adición de nuevos compuestos en la leche destinada a consumo humano o animal, y producción de proteínas de interés farmacéutico.

La supresión de la síntesis de lactosa de la leche es de gran interés para un segmento importante de la población que es intolerante a este monosacárido, sin embargo, hasta la fecha sólo se ha logrado en ratones. Un aumento en la secreción de proteínas del tipo de las caseínas sería una condición deseable en la leche para mejorar la elaboración y rendimiento de quesos a nivel industrial. En este sentido, ya ha sido posible aumentar su producción en leche de conejo y reproducir las caseínas de vaca y cabras en ratones.

La producción de proteínas de interés farmacéutico a partir de individuos transgénicos, es una alternativa tremendamente interesante para esta industria, ya que se requieren sólo unos pocos animales para tales efectos y cuyo costo de producción se estima es cerca de cincuenta veces menor que los métodos clásicos de producción de tales compuestos. Cerca de 50 proteínas foráneas para uso humano, tales como del tipo caseína, lactoalbúminas y de proteínas que participan en la coagulación sanguínea, entre otras, se han producido a partir de la leche de conejos, cerdas y cabras transgénicas. Sin embargo, aun no han sido comercializadas porque no son completamente funcionales y se espera que el mayor perfeccionamiento de las técnicas de transgénesis aplicadas a distintas especies permitan que esta estrategia de producción sea una realidad para la industria farmacéutica.

Glosario teoría cromosómica de la herencia

Cromosomas: son estructuras complejas ubicadas en el núcleo de las células, compuestos por cromatina. 

Espermatozoides: es una célula haploide que constituye el gameto masculino.

Gametos: Célula reproductora propia de los seres vivos con reproducción.

Genes: son unidades de información dentro del genoma, que contiene todos los elementos necesarios para su expresión de manera regulada. 

Meiosis: es una de las formas de la reproducción celular. Este proceso se realiza en las glándulas sexuales para la producción de gametos.

Teoría cromosómica de la herencia

Todo empezó en la época en la que Mendel realizó sus investigaciones no se conocían los genes ni el papel de la meiosis en la herencia de los caracteres.   En 1866, Mendel publicó un artículo sobre sus estudios acerca de la herencia. La gran contribución de Mendel fue demostrar que las características heredadas se llevan en unidades aisladas que se reparten por separado –se redistribuyen en cada generación. Estas unidades aisladas, que Mendel llamó elemente, son las que hoy conocemos como genes. Para sus experimentos sobre herencia, Mendel escogió el guisante común, Pisum sativum, lo que resultó una muy buena elección. Las plantas se conseguían en el comercio, eran fáciles de cultivar y crecían con rapidez. Sin embargo, los científicos no se interesaron en su trabajo. No fue hasta el 1900 que tres científicos europeos, trabajando independientemente, redescubrieron el artículo de Mendel. Esto fue 16 años después de la muerte de Mendel. Cada uno de estos científicos le dio crédito completo a Mendel por su brillante trabajo. Se marcó así el principio de la genética moderna. A principios del siglo, Walter S. Sutton, estudiante graduado de la Universidad de Columbia en los Estados Unidos, leyó el trabajo de Mendel. Sutton estaba estudiando el proceso de meiosis en los espermatozoides del Saltamontes. El observó unas semejanzas entre el comportamiento de los cromosomas y los "factores" de Mendel. Comparación entre los cromosomas y los "factores" de Mendel. Características de los cromosomas Características de los factores de Mendel Los cromosomas están en pares. Los factores de Mendel están en pares. Los cromosomas se segregan durante la meiosis. Los factores de Mendel se segregan durante la formación de gametos. Las parejas de cromosomas se reparten independientemente de otras parejas de cromosomas. Los factores de Mendel se reparten independientemente.

En aquella época, se desconocía la función de los cromosomas. Sutton estudió las semejanzas entre los factores de Mendel y el movimiento de los cromosomas durante la meiosis. Entonces formuló la hipótesis de que los cromosomas eran los portadores de los factores, o genes, descritos por Mendel.

Waltter Sutton (1877-1916) es el primero en asociar los factores hereditarios de Mendel con los cromosomas y al trabajar con la espermatogénesis de saltamontes y logra establecer que:

1. Los cromosomas de las celular germinales estas hechos de de dos series equivalentes una aportado por el padre y el otro por la madre.
2. En la sinapsis de la meiosis I los cromosomas homólogos intercambian información genética entre ellos otorgando variabilidad entre las poblaciones.
3. En la segunda división meiótica ocurre la separación de los cromosomas y se producen los gametos con carga haploide (la célula pasa de 100% de la información pasa a tener 50%).
4. Al unirse las células sexuales de ambos padre se forma un cigoto con carga diploide.
Las conclusiones de Sutton no tuvieron una base experimental lo suficientemente clara y por ello no son considerados como relevantes para el desarrollo de la teoría, pero él tenía la esperanza de que alguien encontraría evidencias suficientes para sustentar cada una de sus conclusiones.

Mas tarde, en 1910, Morgan, observó en sus experimentos con la mosca del vinagre que los machos de esta especie tenían  tres pares de cromosomas homólogos, llamados autosomas, y un par de cromosomas parecidos, pero no idénticos, a los que designó con las letras X e Y y denominó heterocromosomas o cromosomas sexuales, ya que son los responsables del sexo.
 Más tarde, Morgan descubrió que muchos caracteres hereditarios se transmiten juntos, como por ejemplo, el color del cuerpo de la mosca, el color de los ojos, el tamaño de las alas, etc. Después de efectuar numerosos cruces comprobó que había cuatro grupos de genes que se heredaban ligados. Se llegó a la conclusión de que los genes estaban en los cromosomas y que estos se encontraban en el mismo cromosoma tendían a heredarse juntos, por los que se denominó genes ligados.

Posteriormente, Morgan determinó que los genes se localizan sobre los cromosomas de forma lineal y que el intercambio de fragmentos de cromosomas se corresponde con el fenómeno de la recombinación. También afirmó que los cromosomas conservan la información genética y la transmiten de generación mediante la mitosis.

Todas estas observaciones permitieron a Morgan elaborar la teoría cromosómica de la herencia.

Tras la muerte de Mendel y experimentos y conclusiones de científicos del siglo XX y XXI cuando se descubrieron investigaciones y

Conociendo  el comportamiento de los cromosomas en la mitosis y la meiosis.

 Los Principios fundamentales de esta teoría son:

• Los factores hereditarios o genes se localizan en los cromosomas.

• Los genes están dispuestos en los cromosomas linealmente, de manera semejante a como se disponen las perlas en un collar.

• En los pares de cromosomas homólogos, los genes responsables de un mismo carácter ocupan siempre una misma posición.

Leyes de Mendel 

Tras los experimentos e investigaciones de Mendel, Las tres leyes de Mendel explican y predicen cómo van a ser los caracteres físicos (fenotipo) de un nuevo individuo. Frecuentemente se han descrito como «leyes para explicar la transmisión de caracteres» (herencia genética) a la descendencia. Desde este punto de vista, de transmisión de caracteres, estrictamente hablando no correspondería considerar la primera ley de Mendel (Ley de la uniformidad). Es un error muy extendido suponer que la uniformidad de los híbridos que Mendel observó en sus experimentos es una ley de transmisión, pero la dominancia nada tiene que ver con la transmisión, sino con la expresión del genotipo. Por lo que esta observación mendeliana en ocasiones no se considera una ley de Mendel. Así pues, hay tres leyes de Mendel que explican los caracteres de la descendencia de dos individuos, pero solo son dos las leyes mendelianas de transmisión: la Ley de segregación de caracteres independientes (2ª ley, que, si no se tiene en cuenta la ley de uniformidad, es descrita como 1ª Ley) y la Ley de la herencia independiente de caracteres (3ª ley, en ocasiones descrita como 2ª Ley).

PRIMERA  LEY DE MENDEL: LEY DE LA UNIFORMIDAD

Establece que si se cruzan dos razas puras para un determinado carácter, los

Descendientes de la primera generación serán todos iguales entre sí (igual

Fenotipo e igual genotipo) e iguales (fenotipo) a uno de los progenitores.

SEGUNDA LEY DE MENDEL: LEY DE LA SEGREGACION

Conocida en ocasiones como la primera ley de Mendel, de la segregación equitativa o disyunción de los alelos. Establece que durante la formación de los gametos cada alelo de un par se separa del otro miembro para determinar la constitución genética de él gameto filial.

TERCERA LEY DE MENDEL: LEY DE LA SEGREGACION INDEPENDIENTE

  En ocasiones conocida como la segunda ley de Mendel. Establece que diferentes rasgos son heredados independientemente unos a otros, no existe relación entre ellos, por tanto el patrón de herencia de un rasgo no afectará el patrón de herencia de otro. Las proporciones son 9: 3: 3: 1

EXCEPCIONES A LAS LEYES DE MENDEL

CODOMINANCIA 
Cuando la acción de los dos alelos presentes en el heterocigoto se manifiesta simultáneamente se dice que existe codominancia. Los alelos que se manifiestan simultáneamente en el heterocigoto reciben el nombre de codominantes. Un ejemplo típico de codominancia en la especie humana son los genes responsables de las especificidades antigénicas A y B del sistema ABO de los grupos sanguíneos. Las personas heterocigóticas con sangre del tipo AB presentan simultáneamente los antígenos A y B, de manera que ambos alelos se están expresando en el heterocigoto. La unión entre individuos heterocigotos de tipo AB (AB x AB) da lugar a 1/4 de descendientes de tipo AA 1/2 de individuos de tipo AB y 1/4 de personas BB. Por consiguiente, la segregación es 1/4 AA 1/2 AB y 1/4 BB.

LA DOMINANCIA INCOMPLETA  

Es la interacción genética en la cual los homocigotos son fenotípicamente diferentes a los heterocigotos. Los cruzamientos que tienen una dominancia incompleta son aquellos en los que no existe rasgo dominante, ni recesivo. Suponiendo que la forma de los ojos estuviera determinada por un gen cuyo homocigoto dominante da forma grande y redonda y el homocigoto recesivo da una forma semi-alargada, y el heterocigoto resulte con forma achatada y más alargada que la de cualquier progenitor homocigoto para esta característica, se puede tener el ejemplo en los progenitores IJ y KL y mostrándose en el heterocigoto IJKL.

Ejercicios

1- representación grafica de la Herencia ligada al cromosoma x siendo la madre la portadora. 

 

2-  

A-Representación grafica de la Herencia ligada al sexo entre una mosca de  hembra de ojos rojos con un macho de ojos blancos (w+y w).

B- otro caso de herencia ligada al sexo cruzando una hembra de ojos blancos con un macho de ojos rojos. Podemos notar que ambos resultados son diferentes. 

 

NOTA: Para conocer más las palabras resaltadas, debe ir al glosario.