jueves, 1 de mayo de 2008

NEURONAS












Figura 1






Figura 2






Figura 3






Figura 4






Figura 5






Figura 6






Figura 7






Figura 8






Neuronas




Son las células funcionales del tejido nervioso. Ellas se interconectan formando redes de comunicación que transmiten señales por zonas definidas del sistema nervioso . Los funciones complejas del sistema nervioso son consecuencia de la interacción entre redes de neuronas, y no el resultado de las características específicas de cada neurona individual.
La forma y estructura de cada neurona se relaciona con su función específica, la que puede se:
recibir señales desde receptores sensoriales
conducir estas señales como impulsos nerviosos, que consisten en cambios en la polaridad eléctrica a nivel de su membrana celular
transmitir las señales a otras neuronas o a células efectoras
En cada neurona existen cuatro zonas diferentes
el pericarion que es la zona de la célula donde se ubica el núcleo (Fig 1), y desde el cuál nacen dos tipos de prolongaciones (Fig 2)

las dendritas que son numerosas y aumentan el área de superficie celular disponible para recibir información desde los terminales axónicos de otras neuronas (Fig 3 y 4)

el axón que nace único y conduce el impulso nervioso de esa neurona hacia otras células (Figs 5 y 6) ramificándose en su porción terminal (telodendrón)

uniones celulares especializadas llamadas sinapsis, ubicadas en sitios de vecindad estrecha entre los botones terminales de las ramificaciones del axón y la superficie de otras neuronas (Fig 4 y 5)
El tamaño de las células nerviosas es muy variable pero su cuerpo celular puede llegar a medir hasta 150 um y su axón más de 100 cm
Cada zona de las células nerviosas se localiza de preferencia en zonas especializadas del tejido nervioso.
Los cuerpos celulares , la mayor parte de las dendritas y la arborización terminal de una alta proporción de los axones se ubican en la sustancia gris del SNC (Fig 6) y en los ganglios del SNP (Fig 7 y 8)
Los axones forman la parte funcional de las fibras nerviosas y se concentran en los haces de la sustancia blanca del SNC; y en los nervios del SNP
Faltan vínculos a:
Tipos de neuronas
Estructura celular de la neurona
Estructura y funciones del axón
Uniones intercelulares de las neuronas

sábado, 19 de abril de 2008

Cromosomas

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Forma de los cromosomas
La forma de los cromosomas es para todas las células somáticas constante y característica de cada especie. La forma depende fundamentalmente de las constricciones que presente el cromosoma y de su localización en la cromátida.
El cromosoma se encuentra constituido básicamente por el centrómero que divide el cromosoma en un brazo corto o brazo p y un brazo largo o brazo q. Algunos cromosomas presentan satélites en el brazo corto.
Según la posición del centrómero, los cromosomas se clasifican en:
Metacéntricos: el centrómero se localiza a mitad del cromosoma y los dos brazos presentan igual longitud.
Submetacéntricos: la longitud de un brazo del cromosoma es algo mayor que la del otro.
Acrocéntrico: un brazo es muy corto (p) y el otro largo (q).
Telocéntrico: sólo se aprecia un brazo del cromosoma al estar el centrómero en el extremo(este tipo de cromosomas no se encuentran en el cariotipo humano).
Es posible visualizar los cromosomas por medio de la microscopía de luz y de tinciones especiales, el proceso para obtener el material cromosómico se realiza en diversos pasos:
1.- Obtención de la mustra: Serealiza exclusivamente de tejidos vivos que contengan células con núcleo.Principalmente se emplean los glóbulos blancos que encontramos en la sangre por su fácil accesibilidad.
2.- Siembra: La cual se realiza agregando aproximadamente 1 mililitro de sangre entera heparinizada a un medio de cultivo enriquecido con suero fetal bobino, antibióticos y mitógenos, lo cual estimulará el crecimiento y división de las células.
3.- Incubación: Se mantiene a 37.5 grados centígrados con una atmósfera de CO2 al 5 % y humedad por 72 horas idealmente.
4.- Cosecha: Se agrega colchicina a la muestra para detener los núcleos ceulares en metafase, posteriormente se cenfrifuga la mezcla para retirar el sobrenadante (suero sanguineo y medio de cultivo. Se agrega solución hipotónica de cloruro de potasio para romper las membranas celulares y para finalizar el paso de la cosecha se realizan 3 labados con una solución de metanol-ácido acético 3:1.
5.- Goteo: Posterior a los labados, por medio de centrifugación, se obtiene un botón celular blanco, el ual se suspende en la misma solución fijadora metanol-ácido acético 3:1 y se procede a gotear en un portaobjetos a unos cuantos centímetros, esto es con el objetivo de "reventar" las células y obtener los cromosomas.
6.- Envejecimiento: En este paso se espera a que los cromosomas pierdan humedad. Se puede aplicar calor al portaobjetos para deshidratar la muestra.
7.- Tinción: Existen muchos tipos de tinciones para observar los cromosomas. La mas utilizada es la tinción con colorante Giemsa, se conoce como técnica de bandas GTG. En este caso se expone la muestra del portaobjetos a tripsina, con el objetivo de desnaturalizar algunas de las proteínas constitucionales de los cromosomas. Posteriormente se tiñen con dos colorantes, Giemsa y Wrigth, en algunos laboratorios puede emplearse un solo colorante, pero el empleo de los dos mejora la calidad del resultado, puesto que facilita el análisis al microscopio para el citogenetista creando un contraste de color en las bandas que se formaron al emplear la tripsina.
Por medio de estas bandas podemos distinguir las características de un cromosoma y determinar si es normal o presenta alguna anomalía estructural.
Existen otras técnicas de tinción, como bandas NOR, ICH, bandas Q, bandas R, técnicas para teñir centrómero y heterocromatina, Con este tipo de técnicas se puede llegar a realizar un diagnóstico citogenético a cerca de una enfermedad cromosómica.
8.-Lectura: El ultimo paso conciste en leer por lo menos 20 metafases, es decir 20 células reventadas y formar un cariotipo o cariograma, donde se acomodan los cromosomas por grúpos según el tamaño y la localización del centrómero.
En el grupo A tenemos los cromosomas 1, 2, 3. Grandes metacéntricos, excepto el 2, el cual es un cromosoma grande submetacéntrico.
En el grupo B tenemos los cromosomas 4 y 5, que son submetacéntricos grandes.
En el grupo C tenemos los cromosomas 6,7,8,9,10,11 y 12, que son los submetacéntricos medianos.
En el grupo D contamos a los cromosomas 13,14 y 15, que son acrocéntricos medianos y presentan satélites en sus brazos cortos.
El grúpo E se encuentra constituído por los cromosomas 16, 17, 18, submetacéntricos pequeños.
En el grupo F encontramos a los cromosomas 19 y 20, metacéntricos pequeños.
El grúpo G se constituye por los cromosomas 21 y 22, acrocéntricos pequeños.
El par de gonosomas o sexocromosomas se constituyen por X (metacéntrico mediano) e Y considerado acrocéntrico sin satélites, aunque en algunas revisiones de la literatura se le refiere como submetacéntrico.
Los cromosomas son los portadores del ADN, por lo tanto son parte integral estructural imprescindible de los seres vivos.
Algunas entidades se encuentran formadas por hebras de ADN o ARN sin formar estructruras complejas como la de los cromosomas, un ejemplo claro son los virus.
http://es.wikipedia.org/wiki/Cromosomas


ESTRUCTURA DEL ADN




La Estructura del ADN
(Visita pre exposición)

Objetivo:
Los alumnos describirán la estructura de la doble hélice, explicarán cómo el ADN se copia a sí mismo, reconocerán que la secuencia de ADN es la que nos hace únicos a cada uno de nosotros, y reconocerán que las similitudes en la secuencia del ADN indican las relaciones y las semejanzas entre las especies.

Conexión curricular:
Esta lección deberá enseñarse al inicio de una unidad sobre el ADN. Sólo se necesita conocimiento básico de que el ADN es el material hereditario. Sobre este conocimiento, los alumnos construirán un modelo de ADN y simularán el proceso de replicación.

Enlace de la exposición:
Esta lección se relaciona directamente con ¿Qué es el ADN? en la exposición que habla de la conexión entre el ADN y los genes y permite a los alumnos enroscar la estructura de doble hélice y conectar las nuevas bases para crear dos nuevas copias de ADN. Asimismo, se conecta con ¿Qué tan similar es usted? y ¡Cierre/Abra!, que trata sobre las similitudes entre las secuencias del ADN en humanos y en varias especies.

Tiempo necesario: 90 minutos

Materiales necesarios:
Para cada alumno:
• Lápices o marcadores
• Tijeras
• Cinta adhesiva
• Papel
• Aquí se muestran dos copias de parejas de nucleótidos

Actividad de enfoque:
Divida a los alumnos en parejas. Escriba las siguientes oraciones en la pizarra:

1. El ADN de cada célula tendría seis pies de largo si se estirara.
2. Su ADN es 99.9% el mismo que el de la persona que se sienta a su lado.
3. Su ADN es 90% igual al de un ratón.
4. Su ADN es 60% igual que el de una mosca de la fruta.

Los alumnos deberán decidir y fundamentar por qué cada una de las afirmaciones de arriba es verdadera o falsa. (Todas son verdaderas.)

Pasos de clase:
1. Dígales a los alumnos que todas las afirmaciones son verdaderas. Pregunte qué hay en el ADN que nos hace 99.9% similar a otros humanos. Los alumnos deberán contribuir con sus propias ideas, luego guíelos a la idea de que la estructura y la secuencia del ADN nos hacen únicos. Mientras más similar sea el ADN, más estrechamente relacionadas serán las especies (o un individuo en una especie) desde el punto de vista evolutivo.
2. Una vez que haya establecido que la estructura del ADN nos hace únicos y similares a otros, entregue a los alumnos información básica sobre la estructura. El ADN está conformado por nucleótidos. Cada nucleótido tiene tres partes: azúcar de cinco carbones (desoxirribosa), fosfato y una base nitrogenada. Hay cuatro bases nitrogenadas: adenina, timina, citosina y guanina. Estos nucleótidos se juntan para formar dos cadenas, en donde las bases nitrogenadas se conectan en la mitad de las dos cadenas. La adenina se une a la timina, la citosina a la guanina. Las dos cadenas se entrelazan una con otra para formar lo que se conoce como doble hélice. Muéstreles a los alumnos una imagen de una doble hélice.
3. Entrégueles a los alumnos las réplicas de nucleótidos de papel, lápices/marcadores, tijeras y cinta adhesiva. Los alumnos deberán seguir aún en parejas; sin embargo cada persona pintará, cortará y construirá su propio modelo. Indíqueles que pinten cada parte del nucleótido con un color específico. Es decir, que pinten todos los fosfatos de un solo color, todas las desoxirribosas de otro color y todas las adeninas de otro, etc. Luego, dígales a los alumnos que corten cada nucleótido y únalos como una molécula de ADN. Un compañero deberá pegar sus cadenas juntas, pero no debe pegarlas en el medio. (Los alumnos deberán poder abrir y cerrar la cadena de ADN que construyeron.) El modelo del otro compañero deberá colocarse al lado, pero no debe pegarse en otro lado. Hágales saber que ellos tendrán que ser creativos para que la hélice encaje (por ejemplo, podrían tener que darle la vuelta a algunas de las bases para llegar a la otra cadena).
4. Cuando hayan finalizado, dígales a los alumnos que usted usará las estructuras de ellos para simular la forma en que el ADN se copia a sí mismo mediante la replicación. Los alumnos deberán tomar el modelo con los lados pegados y separar las dos cadenas. (Este es el primer paso de la replicación, donde la molécula de ADN se parte). Luego deberán usar los nucleótidos sin pegar de su compañero, trayendo cada nucleótido y pegándolo con la base apropiada. (Este es el segundo paso de la replicación donde los nucleótidos flotantes libres vienen y se juntan con cada una de las antiguas cadenas). Finalmente, pídale a los alumnos revisar sus dos nuevas cadenas de ADN para asegurar que no se cometa ningún error. (Este es el tercer paso de la replicación, donde una enzima revisa si hay errores.)
5. Al terminar, todos los alumnos deberán pegar sus modelos en un papel blanco para mostrarlos. Indique cómo hacer una cadena con un molde y cómo cada cadena tiene una parte “vieja” y una parte “nueva” y piense por qué valdría la pena copiar y revisar eso.

Extensiones y modificaciones:
• Utilice todas las moléculas del ADN construidas por la clase para construir una molécula gigante de ADN y mostrarla en su aula.
• Para alumnos de nivel inferior, saltee el paso 4 y dígales que sólo peguen sus modelos en un papel para mostrarlos.
• Para alumnos más avanzados, no escriba adenina, timina, citosina y guanina. Déjelos que completen las bases
nitrogenadas apropiadas con el fin de construir el modelo.

Términos importantes: ADN, nucleótido, base nitrogenada, replicación, adenina, timina, citosina, guanina.

Preguntas motivadoras para debatir:
1. Su ADN es 98.4% similar al de un chimpancé y 50% similar al de un plátano. ¿Cómo puede su genoma ser similar a los de ellos? ¿Qué tienen en común sus células con las del plátano? ¿Qué hay de similar con el ADN? ¿Qué indica esto sobre su relación con otras especies?
2. Cada célula en su cuerpo, salvo los hematíes, contiene una copia de su ADN. Cuando se le concibió, estaba hecho de una sola célula. Explique cuán importantes son los pasos la replicación en el crecimiento y mantenimiento de su cuerpo.
3. Hable sobre por qué el emparejamiento de bases específicas es fundamental en el proceso de la replicación.
4. Hable sobre la importancia del paso final de la replicación donde la enzima verifica si hay errores.

Recursos adicionales:
Taller de ADN – Replicación del ADN
http://www.pbs.org/wgbh/aso/tryit/dna/replication.html
Este sitio web patrocinado por PBS brinda excelente información básica sobre la estructura y la replicación del ADN.

Replicación del ADN
http://www.eurekascience.com/ICanDoThat/dna_rep.htm
Este sitio web está diseñado para niños y brinda de manera sencilla una excelente explicación del proceso simulado en esta lección.

Normas nacionales tratadas:
Norma C – La base molecular de la herencia
En todos los organismos, las instrucciones para especificar las características del organismo se transportan en el ADN, un polímero grande formado de las subunidades de cuatro clases (A, G, C y T). Las propiedades químicas y estructurales del ADN explican cómo la información genética que subyace a la herencia está codificada en los genes (como un collar de “letras” moleculares) y se replica (por un mecanismo de moldeo).