Title: Unidad 2
Course: Biología Cultiva 3 BGU

Procesos de reproducción y desarrollo

▲ ​ El embrión que se produce después de la fecundación se divide por mitosis. A las pocas horas, el embrión ya tiene dos células.

En esta unidad revisaremos los principales mecanismos de reproducción de las especies, desde aquellas que realizan una copia exacta del organismo original (reproducción asexual, mitosis), hasta aquellas estrategias que buscan la variedad de características por medio de la reproducción sexual (meiosis). Analizaremos también causas y consecuencias de alteraciones en los mecanismos que regulan la reproducción celular y producen cáncer.

Para finalizar, recordaremos eventos que deben coordinarse a la perfección, desde que un óvulo es fecundado hasta que la magia de la vida se manifiesta y desarrolla un nuevo ser.

Objetivos

- O.CN.B.5.1. Demostrar habilidades de pensamiento científico a fin de lograr flexibilidad intelectual; espíritu crítico; curiosidad acerca de la vida y con respecto a los seres vivos y el ambiente; trabajo autónomo y en equipo, colaborativo y participativo; creatividad para enfrentar desafíos e interés por profundizar los conocimientos adquiridos y continuar aprendiendo a lo largo de la vida, actuando con ética y honestidad.
- O.CN.B.5.4. Valorar los aportes de la ciencia en función del razonamiento lógico, crítico y complejo para comprender de manera integral la estructura y funcionamiento de su cuerpo, con el fin de aplicar medidas de promoción, protección y prevención que lleven al desarrollo de una salud integral, buscando el equilibrio físico, mental y emocional como parte esencial del plan de vida.
- O.CN.B.5.6 Manejar las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) para apoyar sus procesos de aprendizaje, por medio de la indagación efectiva de información científica, la identificación y selección de fuentes confiables, y el uso de herramientas que permitan una adecuada divulgación de la información científica.

La reproducción, instinto vital

CN.B.5.1.13. Experimentar con los procesos de mitosis, meiosis, y demostrar la trasmisión de la información genética a la descendencia por medio de la fertilización.

● La reproducción, instinto vital

Saberes previos

¿Has visto reproducción en animales o vegetales? ¿Cómo es?

Desequilibrio cognitivo

Si hay estrategias sencillas para multiplicarse, ¿por qué hay seres que gastan tanta energía en procrear?

Importancia de la reproducción para los seres vivos

Basta con que haya una célula para que haya vida, y desde el momento en que esta célula inicia el ciclo vital, se va agotando el tiempo que culminará con su muerte. Con los organismos pluricelulares sucede igual, y si no hubiera ese instinto de perpetuar la especie y la necesidad de transmitir características a las nuevas generaciones, nuestro planeta estuviera deshabitado. La reproducción es una exigencia esencial; desde los seres más simples hasta los más complejos responden a esta necesidad.

La reproducción no es una función que esté asegurada; requiere de un gran gasto de energía y de exposición al riesgo, pues en algunos casos cobra la vida de los progenitores. Un ejemplo conocido es el de la mantis, cuya hembra devora al macho después de la cópula.

Estrategias reproductivas

▲ Los machos de ciertas aves, como estos gallitos de la peña, bailan y se exhiben frente a las hembras para que sean ellas quienes escojan los mejores genes que heredarán sus crias.

Así como hay gran variedad de formas de vida, las estrategias para producir nuevos individuos son innumerables, sin embargo, se pueden tipificar dos: a) una rápida multiplicación al menor costo energético posible, como el caso de las bacterias; b) una multiplicación más lenta, más costosa, pero que facilita la variabilidad genética y con esto permite una respuesta rápida a los cambios ambientales y, a largo plazo, continuar con la evolución y prolongación de la especie, como en el caso de los diversos mamíferos.

La reproducción asexual y la mitosis

Hay organismos que para sobrevivir a las condiciones ambientales deben reproducirse rápidamente. En ciertos casos, no es necesario el encuentro de dos padres que intercambien su material genético; con un solo individuo basta para que surjan nuevos seres. Esta estrategia produce muchos descendientes que tienen el mismo contenido genético de su único progenitor. El mecanismo que utiliza la mayoría de los seres que se reproducen asexualmente se llama mitosis.

Laboratorio casero

Reproducción vegetativa de cactus

Los cactus suelen generar brotes que pueden desprenderse fácilmente para tener un nuevo individuo. Esta reproducción es asexual.
Lo que tienes que hacer es extraer cuidadosamente con la mano un hijuelo y sembrarlo en suelo de tipo arenoso. Ponlo en un lugar en el que reciba luz solar directa y riégalo cada cinco o seis días. En pocas semanas echará raíces y habrás logrado un nuevo individuo independiente.

▲ La reproducción asexual o vegetativa es frecuente en las plantas, como en el caso de estas frutillas.

El ciclo celular

Antes de iniciar con la revisión del proceso de mitosis, es importante recordar que, al igual que los seres vivos necesitan alcanzar su máximo desarrollo antes de estar listos para reproducirse, las células que se van a reproducir también necesitan periodos de preparación. En general, la vida de la célula transcurre en dos estadios: el primero se conoce como interfase y el segundo corresponde a la división celular.

Una célula recién formada necesita crecer y producir moléculas que le permitan cumplir sus funciones vitales. La interfase, en células eucariotas, se encarga de ello en tres etapas. La primera se llama G1 y se dedica a la síntesis de organelas, proteínas y sustancias que permiten la diferenciación de la célula, de acuerdo con la función que tiene que cumplir; así, por ejemplo, una célula del hígado ya no podrá confundirse con una de piel o una nerviosa. La segunda etapa se llama S y aquí es donde se produce el proceso de duplicación del ADN; su objetivo es tener toda una copia completa de los cromosomas de la especie que será destinada a la nueva generación. Por último, la tercera etapa, G2, es una corta fase de preparación y acopio de proteínas que serán necesarias durante la fase de división celular, que es la mitosis.

TIC

En el siguiente enlace, encontrarás un video sobre la mitosis:

www.mayedu.ec/bio3/p37

Luego de observarlo, responde: ¿todas las células entran en mitosis?

▲ Esquema de las etapas de la interfase y de la división celular, los dos componentes del ciclo celular.

Las cuatro fases de la mitosis

La división celular por mitosis suele ser un proceso rápido que en algunos casos puede tomar pocas horas, como en el caso de células de las raíces, de yemas de plantas en crecimiento, de células intestinales, de células de la piel de los animales. Todas ellas necesitan de un recambio constante.

Células que se reproducen por mitosis

▲ Esquema del ciclo celular. La primera imagen muestra la interfase, y en secuencia las cuatro fases de la mitosis: profase, metafase, anafase y telofase. El último dibujo muestra ya las dos células resultantes (células hijas).

La mitosis comprende cuatro fases que son:

1. Profase. La cromatina que se duplicó durante la interfase se condensa para formar cromosomas. Estos, como recordarás, tienen dos cromátides unidas por el centrómero. En el centrómero se distinguen dos zonas llamadas cinetocoros, los cuales atraen al huso acromático (estructuras filamentosas formadas por proteínas que tienen la capacidad de contraerse). En células animales, el huso acromático se ensambla a partir de unas organelas llamadas centriolos, las cuales también se duplican durante la interfase. Gradualmente, la membrana que recubre al núcleo desaparece.
2. Metafase. Etapa en la cual los centriolos migran a cada polo de la célula. El huso acromático se ha unido a los cinetocoros y hace que los cromosomas se alineen en la parte ecuatorial de la célula, uno junto al otro.
3. Anafase. Aquí, la proteína del huso acromático se encoge, obligando a las cromátides de cada cromosoma a separarse y a migrar hacia las regiones opuestas en la célula. Como resultado, cerca de cada centriolo se concentrarán cada uno de los cromosomas de la especie, representados por una sola cromátide.
4. Telofase. Aquí, se produce la citocinesis, es decir, la separación de dos células hijas con igual contenido genético e igual cantidad de citoplasma. Los cromosomas empiezan a relajarse y se forma una nueva membrana nuclear para protegerlos. En células animales, este proceso empieza por el adelgazamiento en la zona central de la célula, producido por la contracción progresiva de microfilamentos, que terminan por dividir completamente a las células hijas. En células vegetales, la separación se produce por la unión de vesículas formadas por el aparato de Golgi, que terminan formando nueva pared celular y membrana.

Interdisciplinariedad

Biología y agronomía:

Reproducción in vitro de plantas

La micropropagación de plantas en laboratorio permite disminuir el tiempo de germinación y conseguir seres con características específicas, más fuertes y listos para su cultivo, gracias a técnicas de reproducción asexual.

Importancia de la reproducción sexual

CN.B.5.1.13. Experimentar con los procesos de mitosis, meiosis, y demostrar la trasmisión de la información genética a la descendencia por medio de la fertilización.

● Importancia de la reproducción sexual

Saberes previos

¿Qué tipos de organismos se reproducen sexualmente?

Desequilibrio cognitivo

Si provienen de los mismos padres, ¿por qué cada hermano es diferente?

Si bien la reproducción asexual resuelve la necesidad de multiplicación efectiva en un corto periodo de tiempo, esta estrategia no es siempre la más exitosa. En condiciones en las que el ambiente está sujeto a constantes cambios físicos o químicos, las especies que tienen mayores posibilidades de adaptarse y sobrevivir son aquellas que pueden ofrecer diversas respuestas a dichas alteraciones. Esta diversidad de respuestas se alcanza gracias a la reproducción sexual.

Las posibilidades de reacción de una especie a los cambios ambientales están almacenadas en su pool genético. Si este ha sido reducido por cualquier factor, por ejemplo migraciones, catástrofes naturales, endogamia (que es el cruce entre individuos emparentados), la población pierde vigor y se hace vulnerable a la extinción.

▲ La reproducción sexual favorece una mayor variedad genética en la población.

Intervención de los cromosomas y genes en la reproducción sexual

Para comprender mejor el tema de la variabilidad genética y su
relación con la reproducción sexual, revisaremos algunas características de los cromosomas y de los genes y cromosomas en los que se almacena la información hereditaria.

En primer lugar, es importante mencionar que cada especie tiene un número específico de cromosomas, y que generalmente vienen en número par, pues uno proviene del padre y otro de la madre. Estos cromosomas son idénticos en forma, longitud y en los genes que llevan, por eso se los llama cromosomas homólogos. Las células que tienen los dos cromosomas homólogos en su núcleo se llaman diploides.

▲ Mapa de los cromosomas (cariotipo) humanos, donde se aprecia cada tipo de cromosoma junto a su homólogo. Nótese que también están los cromosomas sexuales de mujer y hombre.

Dato curioso

El ciclo de las plantas con reproducción sexual también tiene gametos: el masculino es el polen y el femenino es el óvulo.

▲ Microfotografía de gametos humanos.

Una célula diploide de un ser humano contiene un par de cromosomas sexuales que pueden ser XX (mujer) o XY (hombre) y 22 pares más de cromosomas no sexuales o autosomas. En total tenemos 23 pares o 46 cromosomas.

Este número es válido para todas las células del cuerpo (células somáticas), a excepción de las células sexuales, también llamadas gametos, que para nuestra especie son los óvulos (para la mujer) y los espermatozoides (en el caso del hombre).

A diferencia de las células somáticas, los gametos tienen contenido haploide, es decir que tienen un solo cromosoma de cada tipo (en total 23, para la especie humana). Esto sucede porque al juntarse los gametos de padre y madre, el número cromosómico de la especie se restablece (con la ventaja adicional de que se mezclan genes de diferentes individuos). Para lograr reducir el número normal de cromosomas a la mitad, recurren a un tipo de división celular especial, llamada meiosis.

La meiosis tiene dos etapas

Las células germinales de contenido diploide forman gametos haploides, después de un proceso que se subdivide en dos:

1. Meiosis I. Durante esta etapa se logran los dos grandes objetivos de la meiosis, que son la reducción del contenido de cromosomas y la variabilidad genética. También tiene cuatro fases:

▲ Las cuatro fases de meiosis I.

Durante la profase I suceden los mayores cambios; en primer lugar, se rompe la envoltura nuclear, se forman los cromosomas y aparece el huso acromático. Luego sucede algo único y es que los cromosomas homólogos se reconocen y se disponen en pareja, formando tétradas. Entre los cromosomas se tejen proteínas que los mantienen juntos y que permiten que los genes de un cromosoma se intercambien con los del otro. Este proceso se conoce con el nombre de entrecruzamiento, o en inglés, crossing over. Así es como se logra que cada gameto sea diferente al otro.

Durante la metafase I, los cromosomas homólogos todavía permanecen juntos y migran al centro de la célula.

Los cromosomas homólogos se separan y cada uno viaja hacia un polo opuesto de la célula, durante la anafase I.

El adelgazamiento de la zona central de la célula marca el inicio de la telofase I, que concluye con la formación de una membrana que divide a las dos células hijas con contenido haploide (lo que se llama citocinesis).

TIC

Ingresa al siguiente enlace sobre la meiosis:

www.mayedu.ec/bio3/p42

Luego de ver el video, responde qué son leptonema, cigonema, paquinema, diplonema y diacinesis.

Interdisciplinariedad

Biología y zootecnia: sincronización del ciclo de celo en vacas

Al producir ganado vacuno es muy conveniente controlar en qué momento nacen las crías a fin de asegurar que tengan las condiciones óptimas para su crecimiento. Por esta razón, se recurre a la aplicación de hormonas y se logra así que las vacas coincidan en sus periodos de celo para inseminarlas y facilitar el seguimiento de su gestación.

1. Meiosis II. Esta etapa tiene los mismos eventos que una mitosis normal y sucede en cada una de las dos células hijas de la meiosis I. En resumen:

- La profase II, en la que se forma nuevamente el huso acromático.
- La metafase II, cuando se alinean los cromosomas uno junto a otro en el centro de la célula.
- La anafase II, en la que se separan los brazos de cada cromosoma (cromátides) y se mueven hacia los polos por el acortamiento de las fibras de huso acromático pegadas al cinetocoro.
- La telofase II, que al final de la citocinesis genera dos células hijas por cada una que entró a la meiosis II (cuatro en total).

▲  Cada una de las dos células que se forman al final de la meiosis I entran en meiosis II, por lo que el resultado final son cuatro células hijas, cada una con contenido haploide.

La meiosis ocurre solamente en las células germinales de animales y plantas. En animales machos, estas se encuentran en los testículos; en el caso de las hembras, en los ovarios. En plantas, el polen se produce en los sacos polínicos, y los óvulos se producen dentro del ovario.

La formación de gametos

CN.B.5.1.13. Experimentar con los procesos de mitosis, meiosis, y demostrar la trasmisión de la información genética a la descendencia por medio de la fertilización.

● La formación de gametos

Saberes previos

¿Cuál es la razón biológica de que seas un ser único e irrepetible?

Desequilibrio cognitivo

Si solo se necesita un óvulo y un espermatozoide para la fecundación, ¿por qué se producen tantos espermatozoides?

▲ Los mellizos se diferencian de los gemelos en que provienen de dos óvulos fecundados por dos espermatozoides diferentes. Por eso no solo su apariencia sino también su sexo pueden ser diferentes.

El mayor objetivo de la reproducción sexual es producir la variabilidad genética, la cual se consigue por medio de la meiosis. Al final de la gametogénesis, las cuatro células hijas tienen una combinación diferente de genes debido a dos factores. El primero es que durante la profase I, los cromosomas heredados del padre intercambiaron genes con los maternos durante el entrecruzamiento o crossing over. El segundo factor es que después de la metafase I, las tétradas facilitan que algunos cromosomas que habían sido heredados del padre se dispusieran junto a otros de la madre, de tal manera que en la anafase I, en cada polo hubieran cromosomas del padre mezclados con los que fueron heredados de la madre.

▲ Los dos mecanismos con los que se logran inmensas posibilidades de intercambio genético son la recombinación de la profase y la migración de un cromosoma a cualquiera de los polos, durante la anafase.

Esta doble mezcla de genes y cromosomas hace que las posibilidades de combinación sean muy grandes. Por ejemplo, calculemos las posibilidades de mezcla de cromosomas durante la formación de espermatozoides en una especie con un número cromosómico pequeño. La mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) tiene ocho cromosomas: cuatro que provienen del padre y cuatro que provienen de la madre. Durante la meiosis, estos cromosomas pueden combinarse de dieciséis maneras diferentes, lo que se ajusta a la fórmula (2)^n, donde 2 son los cromosomas de padre y madre, y n el número de cromosomas distintos de la especie (2^4 = 16). Cosa similar ocurre con el óvulo. Al juntarse un óvulo y un espermatozoide, ese cigoto fecundado tendrá 1/256 posibilidades de repetir la combinación de cromosomas con uno de sus hermanos, porque se multiplican las posibilidades (1/16 del espermatozoide x 1/16 del óvulo). Pero, si a esto multiplicamos por los 13 600 genes que pueden mezclarse durante el crossing over, tenemos un número inmenso de posibilidades de que un ser sea único e irrepetible, a menos que tenga un gemelo.

Formación de los espermatozoides

El largo camino que un espermatozoide tiene que recorrer para formarse inicia en los testículos, donde también se produce la hormona testosterona, encargada de los caracteres sexuales masculinos y de la producción de espermatozoides. Las células germinales diploides masculinas se llaman espermatocitos primarios y se forman por mitosis sucesivas de las espermatogonias, unas células también diploides, que se encuentran en los márgenes de los numerosos túbulos seminíferos que forman el testículo. Después de la meiosis I, se crean dos espermatocitos secundarios haploides, a partir de cada célula germinal. Los espermatocitos secundarios continúan con la meiosis II para formar cuatro espermátidas, que tendrán que madurar y diferenciarse para formar cuatro espermatozoides completamente funcionales, formados en la parte central de los túbulos, por donde pueden salir. En la imagen se observa la presencia de las llamadas células de Sertoli, las cuales se encargan de la nutrición de las células que intervienen durante la espermatogénesis.

▲ Formación de los espermatozoides dentro de los testículos.

Los espermatozoides, al madurar, adquieren algunas características que les permiten cumplir con su misión: generan una cola, en cuya base hay mitocondrias que le proporcionan la energía necesaria para nadar hasta su objetivo; pierden mucho de su citoplasma original porque tienen un tiempo limitado de vida y no necesitan fabricar sustancias para mantenerse. Por esta razón, tienen un tamaño muy reducido y el mayor porcentaje de la célula está ocupado por el núcleo, donde se encuentran los cromosomas. El ser tan pequeños les permite a los testículos almacenar millones de espermatozoides, con lo que se garantiza que al menos unos cuantos logren vencer todos los obstáculos y lleguen hasta el gameto femenino. En la cabeza del espermatozoide existe un organelo especial llamado acrosoma, que contiene enzimas que destruyen las membranas del óvulo para garantizar la fecundación.

▲ Espermatozoide y sus partes.

TIC

Haz clic en el siguiente enlace y realiza el test sobre gametogénesis:

www.mayedu.ec/bio3/p46

Interdisciplinariedad

Biología y cosmética

Los estrógenos estimulan la salud de la piel (De Martos, 2008) y, por lo tanto, la industria cosmética los aplica en la elaboración de cremas, sobre todo de aquellas que se aplican en la cara. La acción de esta hormona permite una mayor producción de colágeno, proteína encargada de mantener la elasticidad de la piel, y con ello, la prevención del aparecimiento de arrugas.

Formación de los óvulos

La oogénesis u ovogénesis es diferente al proceso de la espermatogénesis por varios factores. Primero, porque inicia antes del nacimiento de la mujer, cuando ha cumplido tres meses de desarrollo embrionario. En este momento, unas células diploides llamadas oogonias, que están en los ovarios, se dividen por mitosis para formar las células germinales femeninas, que son los oocitos primarios, los cuales llegan hasta la etapa de profase I, en la cual se quedan estacionados hasta la pubertad.

Durante la vida fértil de una mujer, periodo que comprende desde la pubertad hasta la menopausia, las hormonas sexuales estimularán la maduración de un óvulo cada mes. Para ello, varios oocitos primarios continúan con el proceso de meiosis, hasta llegar a la metafase I. Se forma entonces un oocito secundario (que al madurar se transforma en el óvulo) y un cuerpo polar que se desecha, ambas células con contenido haploide. El oocito secundario está rodeado por células accesorias, formando el conjunto conocido como folículo, que produce la hormona llamada estrógeno. Cada mes, varios folículos empiezan a desarrollarse, estimulados por las hormonas sexuales. Solo uno de ellos llega a la madurez completa, la cual culmina con la ovulación (cuando el oocito secundario ha llegado a metafase II y se llama óvulo, rompe el folículo y empieza su travesía hacia la trompa de Falopio). Si en este momento se produce la fecundación, el óvulo culmina su meiosis II. Si no hay fecundación, este óvulo se desechará junto con la menstruación. También se forma un segundo cuerpo polar que se desecha. Por otra parte, las células que pertenecieron al folículo se transforman en una estructura llamada cuerpo lúteo, la cual secreta la hormona progesterona que ayudará al implante del embrión en el útero, pero si no hay fecundación, será desechada.

El cáncer, cuando las células se dividen sin control

CN.B.5.5.7. Buscar, registrar y sistematizar información de diversas fuentes sobre el cáncer, y relacionarlo con el proceso de proliferación celular alterada.

● El cáncer, cuando las células se dividen sin control

Saberes previos

¿Qué hábitos cotidianos pueden ser la causa del cáncer?

Desequilibrio cognitivo

¿Por qué es importante que nuestro organismo controle la reproducción celular?

Durante el ciclo de vida de la célula, hay varios puntos de control que verifican si esta cumple con la función que le corresponde; si está creciendo como es debido, si está lista para dividirse y cuándo debe parar de hacerlo. Todo esto se determina por la presencia de proteínas indicadoras que activan la acción de otras proteínas que inducen el inicio de la siguiente fase del ciclo. Por ejemplo, si alguien se corta, las plaquetas de la sangre desencadenan proteínas que hacen que la piel empiece a dividirse para reparar la herida, y se activan enzimas que estaban latentes.

Hay tres puntos de control claves en la regulación del ciclo celular: el primero se produce en la fase G1 de la interfase, cuando se detectan las proteínas llamadas factores de crecimiento, que determinan que debe entrar en fase S y duplicar los cromosomas para poder iniciar la mitosis.

El segundo punto de control se presenta en la fase G2 y se encarga de supervisar que la cromatina se haya condensado correctamente en forma de cromosomas para poder continuar con la mitosis. Si se detecta algún error, el ciclo se interrumpe en ese momento; si todo está bien, continúa sin problemas hasta la metafase.

▲​ Célula con cáncer en medio de células normales.

Entre metafase y anafase, otras enzimas se encargan de revisar si todos los cromosomas están alineados en el centro de la célula, si el huso acromático está correctamente adherido a los centrosomas, y si las cromátides están siendo arrastradas simultáneamente hacia los polos (ya durante la anafase). Nuevamente, si se detecta algún error que puede provocarse por mutaciones del ADN o por un estado fisiológico alterado, la célula deja de dividirse o incluso se autodestruye mediante el proceso de apoptosis.

▲ En la imagen se muestran los tres momentos en los que se detecta si algo anda mal en el ciclo celular.

▲ Una célula en proceso de apoptosis presentará en primera instancia unas burbujas membranosas, luego fragmentará su ADN y el resto de estructuras celulares, y las empaquetará para que una célula del sistema inmune las fagocite o digiera.

La apoptosis es una forma de muerte programada que cumple varias funciones: deshacerse de células que ya no se necesitan en el cuerpo porque ya han cumplido su función o están en un número muy elevado; eliminar células que tienen el ADN dañado; destruir células que han sido infectadas por un virus.

Qué es el cáncer

Nuestro cuerpo está constantemente expuesto a sustancias o factores (como los rayos ultravioletas o los virus) que provocan mutaciones. Varias de estas mutaciones se acumulan en las células y pueden causar desorden en los mecanismos de regulación de su ciclo vital, alterarlo y favorecer una división mitótica descontrolada que sobrepasa a la cantidad de células normales. Algunas veces estas células mutantes sufren apoptosis o son destruidas por los linfocitos T del sistema inmune. Otras veces logran evadir los mecanismos de detección y empiezan a proliferar, provocando tumores que dañan los tejidos de un órgano o, en casos más graves, diseminándose hacia otros órganos, lo que ocasiona una metástasis, que es muy difícil de combatir.

TIC

Visita el siguiente enlace y observa el video sobre qué es el cáncer:

www.mayedu.ec/bio3/p49

Realiza un cuadro sinóptico sobre los diferentes tipos de cáncer.

Tratamientos contra el cáncer

Hay cientos de tipos de cáncer, por lo que sus maneras de manifestarse y de ser tratados también son muy variadas, pero básicamente se destacan tres estrategias para combatirlo:

1. Tratamiento quirúrgico
Consiste en extraer, por medio de cirugía, las células anormales. En caso de un tumor benigno, que no crece rápidamente ni se propaga a otros órganos, esta estrategia es efectiva. Si es maligno, no se puede asegurar que todas las células nocivas fueron removidas, por lo que hay que complementar con radioterapia o quimioterapia.
2. Radioterapia
Este tratamiento es efectivo cuando se diagnostica el cáncer en una etapa temprana, es decir, cuando todavía no se ha propagado a otros órganos. Se aplican rayos X para destruir las células afectadas.

▲ Los casos más comunes de cáncer para el país, durante el año 2013.

▲ Pacientes con cáncer en sesión de quimioterapia.

1. Quimioterapia

Se trata de la administración de fármacos muy potentes que inhiben la división celular. El problema es que afecta tanto a las células cancerígenas como a las normales, que también necesitan dividirse. Por eso los efectos secundarios de este tratamiento son la pérdida de cabello o el vómito recurrente, pues las células del tracto digestivo no han sido reemplazadas y se irritan fácilmente.

¿Por qué el cáncer es difícil de curar?

Hay varias razones por las que, a pesar de todos los avances médicos, todavía no se logran disminuir significativamente las consecuencias del cáncer a nivel mundial. Según la Dra. Patricia Cueva, citada en la página web de la empresa Salud S.A., en Ecuador el cáncer es la segunda causa de muerte, con un índice de 134,9 mujeres y 125,9 hombres por cada 100 000 habitantes, diagnosticados en 2013.

▲ Autoexamen de detección del cáncer de mama.

Entre las razones que dificultan un tratamiento más exitoso y menos agresivo contra el cáncer está el hecho de que la mayoría de los estudios se basan en células extraídas de los tumores y cultivadas en laboratorio, cuyo comportamiento es diferente a cuando se encuentran en el organismo. Por esta razón, muchos medicamentos probados en el laboratorio resultan poco efectivos cuando se administran en el paciente.

Otra explicación es la variedad de formas que tienen las células cancerosas que afectan a un mismo órgano y su gran capacidad de adaptación, pues logran rápidamente evolucionar, alterar su genoma y desarrollar estrategias para sobrevivir a los tratamientos. Algunas pueden incluso engañar a células sanas para que les proporcionen alimento y se encarguen de deshacerse de sus desechos. Otras logran desorientar al sistema inmune, encargado de defender el cuerpo. También ocurre que, a pesar de haber eliminado a todas las demás, basta con que quede viva una célula madre cancerígena para que la enfermedad vuelva a presentarse.

Interdisciplinariedad

Medicina, física einformática

La necesidad de encontrar tratamientos más efectivos y especializados contra el cáncer ha impulsado el desarrollo de la radioterapia y de la aplicación de tecnologías para minimizar el impacto negativo sobre los tejidos de células normales. Para ello, se emplean simulaciones virtuales del avance de la enfermedad y simulaciones de la intensidad de las dosis.

Fecundación, concepción, desarrollo y parto

CN.B.5.4.12. Analizar la fecundación humana, concepción, el desarrollo embrionario y fetal, parto y aborto, y explicar de forma integral la función de la reproducción humana.

● Fecundación, concepción, desarrollo y parto

Saberes previos

¿La reproducción es solo un tema biológico?

Desequilibrio cognitivo

¿Qué obstáculos deben vencer los espermatozoides para fecundar el óvulo?

▲ Espermatozoides buscando fusionarse con un óvulo.

Para que se cumpla el objetivo de la reproducción sexual, que es la variabilidad genética, los gametos de los progenitores deben encontrarse y fundirse. Al hacerlo, se reconstituye el número genético diploide de la especie y, así, puede iniciar una nueva vida con una combinación genética enriquecida.

El encuentro entre el óvulo y el espermatozoide (o con el polen, en las plantas) requiere vencer algunos obstáculos, para lo cual las especies han desarrollado varias estrategias. En el caso de los animales, las principales estrategias para lograr la fecundación son las siguientes:

▲ Las aves exhiben rituales de cortejo que involucran cantos y movimientos comparables a un baile.

1. Fecundación externa
▲ Durante el amplexus, o abrazo sexual de las ranas, el macho espera que la hembra suelte los óvulos para él liberar los espermatozoides en ese instante.

En ella, los gametos se encuentran en un medio externo, distinto al cuerpo de los progenitores. El gran obstáculo por vencer es que macho y hembra coincidan en el mismo lugar y que ambos estén listos para liberar espermatozoides y óvulos maduros. Es una estrategia que gasta mucha energía en la producción de numerosos gametos, porque el porcentaje de falla es bastante alto. También requiere que los progenitores envíen señales al otro para indicarle que están listos. Para ello se usan feromonas y rituales de cortejo que en ciertas especies son muy complejos. Este tipo de estrategia es usada por peces, invertebrados acuáticos y anfibios.
2. Fecundación interna
La unión de los gametos se produce dentro del cuerpo de la hembra. Para ello se han tenido que desarrollar órganos copuladores (pene y vagina), que minimizan el camino que el espermatozoide recorre hacia el óvulo. Por esta razón, se pone menos energía en la fabricación de gametos y más en escoger a la pareja con las mejores características genéticas. Reptiles, aves y mamíferos se reproducen usando este método.

TIC

Observa el video sobre ovulación, fecundación y nidación en el siguiente enlace:

​www.mayedu.ec/bio3/p53

¿Cómo se movilizan los óvulos desde el ovario hasta el útero? ¿Por dónde deben recorrer?

La fecundación en los seres humanos

Nuestra reproducción corresponde a la de los mamíferos, grupo al que pertenecemos. Luego de la gametogénesis, tanto los espermatozoides como los óvulos necesitan cumplir ciertos requisitos para estar listos para la fecundación.

Los espermatozoides que se han formado en los túbulos seminíferos de los testículos pasan después al epidídimo, donde se almacenan y terminan su maduración, para luego pasar por el conducto deferente y la uretra hacia las glándulas que producen el semen (vesícula seminal, próstata y glándulas bulbouretrales).

El semen es el líquido que nutre, protege y ayuda a los espermatozoides a nadar hasta el óvulo. Está compuesto por agua, fructosa (el azúcar que proporciona energía), prostaglandinas (hormonas que producen contracciones uterinas para facilitar la movilidad de los espermatozoides) y sustancias que favorecen la lubricación durante la cópula y contrarrestan el pH ácido de la vagina.

▲ Nótese la posición de las tres glándulas que intervienen en la formación del semen.

Luego de ir adquiriendo los atributos que cada glándula confiere al semen, este líquido está listo para salir por el pene durante la cópula. Tras la eyaculación, los espermatozoides que han sido depositados en la vagina deben atravesar el útero y llegar a una de las trompas de Falopio, donde deberá encontrarse con el óvulo que fue liberado durante la ovulación y donde deberá producirse la fecundación.

▲ Esquema del momento en que los espermatozoides llegan al óvulo y de las capas que lo protegen.

▲ Vista lateral y frontal de las estructuras que conforman el aparato reproductor femenino.

Interdisciplinariedad

Biología y economía

El manejo de técnicas que permiten la fecundación de plantas y animales de importancia comercial contribuye al desarrollo de la economía ecológica, que se basa en el estudio de la relación que existe entre naturaleza, sociedad y economía, lo cual promueve el manejo sustentable de los recursos.

El hecho de que los gametos masculino y femenino se encuentren en el lugar indicado, el primer tercio de la trompa de Falopio, ni antes ni después, tampoco es garantía de la fecundación. Con el fin de lograr este objetivo, se necesita que los cientos de espermatozoides que llegaron al óvulo liberen las enzimas de sus acrosomas y debiliten la primera capa protectora del óvulo, para permitir, así, el ingreso de al menos uno de ellos.

Tras la ovulación, células diminutas del folículo rodean al óvulo y forman dos barreras: la más externa se llama corona radiada y, por debajo de ella, se dispone una zona gelatinosa llamada zona pelúcida. Después de que un espermatozoide logra traspasarlas, estas barreras se fortalecen nuevamente, impidiendo el ingreso de más espermatozoides.

A continuación la membrana plasmática de los dos gametos se funde para permitir pasar al núcleo del espermatozoide. Es en este preciso momento se completa la segunda división meiótica del óvulo para juntar su núcleo haploide al del espermatozoide. Ha ocurrido la fertilización
y se ha formado la célula diploide que dará origen a un nuevo ser: el cigoto. Según L. Margulis y D. Sagan (1995), “el desarrollo evolutivo del proceso de fecundación fue crucial para la acumulación de gran cantidad de mutaciones, producidas generación tras generación y fijadas gracias a la reproducción sexual”.

De la fertilización a la concepción

CN.B.5.4.12. Analizar la fecundación humana, concepción, el desarrollo embrionario y fetal, parto y aborto, y explicar de forma integral la función de la reproducción humana.

● De la fertilización a la concepción

Saberes previos

¿Son lo mismo fertilización y fecundación?

Desequilibrio cognitivo

¿Desde qué momento se considera que existe una nueva vida en el vientre materno?

Los siete días que siguen a la fecundación corresponden a la primera etapa del desarrollo embrionario, conocida como segmentación. Es un periodo de intensa actividad mitótica que sufre el cigoto hasta cuando anida en el endometrio. Es entonces que la concepción se ha dado.

Los dos primeros días se da la primera división mitótica para producir un embrión de 2 células. Al tercer día, el embrión tiene alrededor de 32 células y una apariencia de mora, razón por la cual se la conoce como mórula. A partir de ahí se empieza a formar una cavidad interna, llamada blastocele, que separa al embrión en dos regiones: la primera es una capa que lo recubre, que tiene una célula de grosor y que se llama trofoblasto; la segunda es una masa de células en la que ocurrirán los cambios posteriores, y se llama blastocisto.

Para ello, han pasado siete días desde la fertilización, y el embrión ha atravesado las trompas de Falopio hasta llegar a la pared más cercana del útero, donde se fija, conectándose con los vasos sanguíneos del endometrio.

Una característica única de este momento es que las células tienen la capacidad de transformarse en cualquier tejido, por eso se las conoce como células madre. En las siguientes semanas, se definirán en un tejido específico y serán así por el resto de su vida.

▲ Los primeros siete días del desarrollo embrionario.

TIC

Observa el video:

www.mayedu.ec/bio3/p57

Responde: ¿cómo se determina en qué lugar irá la cabeza del embrión y cuál será su lado derecho o izquierdo?

La gastrulación

Después de la concepción, que también es conocida como anidación o implantación, se da inicio a la siguiente etapa del desarrollo embrionario que se llama gastrulación. A partir de ella se formarán las tres capas embrionarias que originarán todos los tejidos del cuerpo y que se llaman ectodermo, mesodermo y endodermo. En la gastrulación se empiezan a diferenciar las membranas, que protegen, nutren, eliminan desechos y que fijan el embrión al útero.

▲ Proceso de gastrulación, al final del cual se forman las tres capas embrionarias y sus membranas.

Dato curioso

Existen dos mamíferos cuya nutrición depende del saco vitelino. ¿Sabes cuáles son?

Cuando el blastocisto está por terminar, la masa interna de células se separa para formar una nueva cavidad, que en lo posterior se rodeará de una membrana y se llenará del líquido amniótico para proteger al embrión. En medio de las dos cavidades hay una capa doble de células, que pasarán a llamarse disco embrionario. La capa superior de células recibe el nombre de epiblasto, y la inferior se llama hipoblasto. Las células del hipoblasto se expanden para formar el saco vitelino, una estructura que funciona un corto tiempo a manera de sistema circulatorio, pero que luego se reabsorbe. En aves y reptiles, el saco vitelino encierra la yema que constituye el alimento del embrión.

▲ A diferencia de los animales que se desarrollan dentro de huevos, los mamíferos placentarios reciben nutrientes y defensas desde el torrente sanguíneo de la madre.

▲ Proceso de formación de las tres capas germinales o embrionarias, durante la gastrulación.

Formación de las tres capas embrionarias

La gastrulación propiamente dicha sucede cuando se empiezan a originar las tres capas germinales a partir del disco embrionario. Las células que forman el epiblasto se acumulan en una zona intermedia, y forman lo que se conoce como línea primitiva, la cual será el esbozo del eje donde se desarrolla la columna vertebral. En un extremo se formará la cabeza y, en el otro, la cola, cerca de la cual surge un orificio conocido como fosa primitiva. Por allí se invaginan algunas células que terminan desplazando a las del hipoblasto y forman el endodermo. Otras células se quedan en medio y pasan a constituir el mesodermo. Por último, las células que se quedaron donde estaba el epiblasto formarán la capa conocida como ectodermo.

A continuación revisaremos los órganos que se originarán a partir de cada una de las capas germinales.

Laboratorio casero

Toma un huevo de gallina, pártelo con cuidado y deposítalo en un tazón. Luego, identifica las siguientes estructuras: cáscara, membrana de la cáscara, cámara de aire, saco vitelino, yema, las chalazas, albúmina fluida y densa externa, albúmina fluida y densa interna. Describe cuál es la función de cada una.

Interdisciplinariedad

Embriología y cirugía reconstructiva

La investigación sobre el cultivo de células madre puede permitir el trasplante y reconstrucción de órganos enfermos.

La organogénesis

CN.B.5.4.12. Analizar la fecundación humana, concepción, el desarrollo embrionario y fetal, parto y aborto, y explicar de forma integral la función de la reproducción humana.

● La organogénesis

Saberes previos

¿Cuánto dura la gestación de un ser humano?

Desequilibrio cognitivo

¿Cuál es la mejor forma de generar vínculos entre los padres y su bebé?

A la tercera semana de desarrollo ocurre el proceso de neurulación, cuyo objetivo es la formación del tubo neural, a partir de células ectodérmicas; esta estructura madurará para originar el sistema nervioso central.

También, desde este momento, va creciendo la placenta, que está unida al embrión por medio del cordón umbilical. Esta estructura se forma a partir del endometrio de la madre y de las prolongaciones que emite el corion del embrión, ya desde el momento de la implantación. La placenta, además de mantener vivo al embrión, se encarga de secretar estrógeno y progesterona, dos hormonas esenciales para mantener la gestación y preparar a la madre para el momento del parto y la lactancia.

▲ Neurulación. A la izquierda se ve el proceso en un corte transversal y a la derecha consta el dibujo de cómo se vería el disco embrionario desde arriba.

TIC

En el siguiente enlace encontrarás un crucigrama que te ayudará a repasar algunos términos claves para el desarrollo embrionario. Disfrútalo.

www.mayedu.ec/bio3/p60

A continuación sucede lo que se conoce como morfogénesis u organogénesis, porque se encarga de formar todos los órganos del cuerpo, partiendo de las tres capas germinales. El corazón empieza a latir aproximadamente a los 22 días de desarrollo y todos los sistemas del cuerpo ya están esbozados en la octava semana. Es ahora cuando el embrión pasa a llamarse feto.

Crecimiento fetal

▲ La placenta no es capaz de evitar que drogas y alcohol afecten el desarrollo del feto.

Entre el segundo y el tercer mes de embarazo se forman los dedos de los pies, los glóbulos rojos, se desarrollan los párpados y el cerebro se hace más complejo.

Al tercer mes, los genitales empiezan a crecer, aunque todavía es difícil determinar el sexo del feto. Este crece hasta alcanzar 7 cm, por lo que el vientre de la madre empieza a aumentar su tamaño. En esta etapa ya se notan sus primeros movimientos.

El primer trimestre de gestación es fundamental para el correcto desarrollo del nuevo ser, pues en esta etapa hay gran sensibilidad a cualquier agente teratogénico, como, por ejemplo, drogas, tabaco y alcohol, que suelen causar malformaciones y abortos espontáneos.

Ya en los siguientes tres meses el tamaño del cuerpo se incrementa; hay un mayor desarrollo del cerebro, del sentido del oído, y de la percepción de la luz; aparecen pelo, uñas y huellas dactilares. Los movimientos del feto se hacen más perceptibles. El resto de órganos crece, y el páncreas e hígado se vuelven funcionales.

En el último trimestre ocurre especialmente la maduración de los órganos. Ya desde el séptimo mes, el feto podría sobrevivir en caso de un parto prematuro. Los órganos de los sentidos y los pulmones van completando su desarrollo. Se adquiere una capa de grasa bajo la piel que permite mantener la temperatura corporal, el pelo empieza a reemplazar la capa de vello fino, conocido como lanugo, que cubría todo el cuerpo.

Hacia el final de la gestación, a las 40 semanas, el feto alcanza el tamaño aproximado de 45 cm, pesa 3 kilos, en promedio, y se acomoda con la cabeza en dirección a lo que será el canal del parto.

▲ Comparación de tamaños y avances del embrión durante las 40 semanas de gestación.

El momento del parto

A la par del desarrollo del feto, el cuerpo de la madre se prepara para el momento del nacimiento. Sus caderas se han ido ensanchando y sus glándulas mamarias están listas para producir leche.

La señal requerida para que se desencadene el proceso del parto parece ser la combinación del tamaño del feto y las hormonas producidas por madre e hijo, que ya semanas antes hacen que se produzcan ligeras contracciones uterinas. La cabeza del bebé presiona contra el cuello del útero (cérvix), lo que provoca que se dilate progresivamente y las contracciones uterinas se incrementan en intensidad y frecuencia, gracias a la acción de dos hormonas: la prostaglandina y la oxitocina.

▲ El parto normal es un proceso doloroso pero necesario para liberar las hormonas que refuerzan el lazo de amor entre madre e hijo, y para su correcto desarrollo cerebral.

▲ El parto normal también permite que el bebé lacte inmediatamente y reciba los beneficios del calostro, líquido que se secreta antes de la leche.

Cuando el cérvix alcanza 10 cm de dilatación, la madre experimenta instintivamente la necesidad de contraer sus músculos pélvicos con fuerza (pujar) y el bebé atraviesa el canal del parto, con lo que se desencadena la liberación de una oleada de oxitocina que no se vuelve a experimentar en otras circunstancias. Minutos después, el útero vuelve a contraerse, esta vez para permitir la expulsión de la placenta; las prostaglandinas del cordón umbilical hacen que sus vasos sanguíneos dejen de funcionar y es el momento en el que se lo puede cortar. Ha concluido el proceso de parto y empieza la aventura de la vida.

Interdisciplinariedad

Desarrollo cerebral y música

Son varios los estudios que corroboran una directa relación entre un mayor desarrollo de las capacidades intelectivas en bebés que han sido expuestos a música clásica desde el vientre materno. Whitwell (1999) señala que, además del conocido efecto Mozart sobre el desarrollo de la inteligencia matemática y espacial, canciones de la madre al feto le permiten estar preparado para aprender rápidamente los patrones de entonación y la frecuencia del lenguaje relativo a su cultura. De ahí la importancia de las canciones de cuna.

Crecimiento y desarrollo del ser humano

CN.B.5.4.13. Indagar acerca del crecimiento y desarrollo del ser humano, reflexionar sobre la sexualidad, la promoción, prevención y protección de la salud sexual, reproductiva y afectiva.

● Crecimiento y desarrollo del ser humano

Saberes previos

¿Cuáles son las etapas en el ciclo de vida de una persona después de su nacimiento?

Desequilibrio cognitivo

Si en los demás animales la cría está lista para enfrentar la vida después del nacimiento, ¿por qué los humanos no podemos hacerlo?

▲ La infancia comprende desde el nacimiento hasta los seis años de edad.

▲ El esqueleto infantil tiene cerca de 300 huesos, que se fusionarán en los 209 huesos de los adultos.

Luego del nacimiento, el nuevo ser experimenta una etapa llena de desafíos, en la cual debe asumir su vida independiente y empezar el periodo de aprendizaje. A continuación repasaremos las características generales de la mayoría de las personas, teniendo en mente que cada ser es único e irrepetible y, por lo tanto, lo descrito a continuación puede no ser su caso.

Durante la infancia, los órganos son puestos a prueba y los sentidos del bebé, que están en su mejor momento, recopilan constantemente información sobre el medio, información que luego tendrá que ser interpretada. Sus huesos se estiran, reemplazan el cartílago que le permitió a su cabeza tener elasticidad para atravesar el canal del parto, y van soldándose progresivamente.

Las primeras tareas al nacer son respirar, ajustar el ritmo cardíaco, ir regulando la temperatura corporal y ganar en tamaño, tanto interna como externamente. Para ello se necesita alimentación constante y dormir una cantidad aproximada de 18 horas diarias, pues el sueño estimula a la hormona del crecimiento.

▲ Quizás el mayor beneficio de asistir a la escuela sea el aprendizaje social.

También se necesita un suministro constante de calcio –que se obtiene a través de la leche materna– y de vitamina D, la cual se sintetiza en presencia del sol. Hasta los 2 años de vida, el infante habrá aprendido a controlar sus movimientos básicos, a hablar y caminar. De aquí a los 6 años, imita comportamientos de las personas que ve a su alrededor, refina su motricidad y empieza a cimentar sus aprendizajes.

La niñez

Entre los 6 y 12 años, generalmente, el niño interpreta el mundo a su alrededor y el mundo interno a través de juegos.

Desarrolla aún más sus funciones motoras, la memoria, aprende a relacionarse, percibe su individualidad, procesa rápidamente los estímulos, cimienta sus valores, diferencia imaginación de realidad, y empieza a razonar. Físicamente, crece cerca de 7 cm, su cuerpo se hace más proporcionado, adquiere su dentadura permanente.

▲ Las amistades juegan un papel protagónico durante la adolescencia.

La adolescencia

La pubertad es la etapa de transición entre la niñez y la juventud, en la que se producen cambios físicos relacionados con la maduración de los órganos sexuales; en las mujeres empieza con su primera menstruación (llamada menarquia), y en los hombres con su primera eyaculación. Por lo general, la adolescencia se extiende entre los 12 y los 20 años e involucra una gran cantidad de cambios físicos, mentales y emocionales, regulados por las hormonas que se producen en gran cantidad.

Entre los cambios físicos están el llamado “estirón”, el surgimiento de los caracteres sexuales secundarios, el aumento de la grasa corporal y el aparecimiento del acné.

El desarrollo mental pasa por varios estadios, desde lo concreto a lo abstracto y a la búsqueda de autonomía. Hay una tendencia a actuar impulsivamente y no medir riesgos. Son frecuentes los altibajos emocionales, relacionados con la valoración de la autoimagen y la necesidad de relacionarse socialmente. Por esta época aparecen también los primeros apegos amorosos que se viven con mucha intensidad, y crece el interés por el sexo.

▲ El derroche de energía de la juventud no se compara al de otras etapas.

La juventud

Se extiende aproximadamente hasta los 25 años de edad. En esta etapa, los cambios físicos son mínimos, el cerebro termina su desarrollo y la vida intelectual cobra gran importancia. Por lo común, el rol de su grupo en la toma de decisiones personales pasa a ser menos importante, pues se alcanza independencia y mayor responsabilidad de los actos. Se emplea enorme cantidad de energía en cumplir metas basadas en los ideales, y se valoran poco los límites y los riesgos.

TIC

Observa el documental Viaje al Interior del Cuerpo Humano entre los minutos 45:36 y 53:04.

Responde: ¿qué efectos físicos ocasiona la atracción sexual?

www.mayedu.ec/bio3/p65

Se consiguen logros importantes en los intereses desarrollados desde la niñez (como deportes o pasatiempos), porque se ha llegado al máximo potencial físico e intelectual. La personalidad está delineada; la vida sexual es más activa y más controlada. Una de las preocupaciones es encontrar pareja.

▲ Vivir una vida plena depende de tener metas; es necesario actitud y perseverancia para alcanzarlas.

La adultez

La adultez temprana es una etapa comprendida entre los 25 y los 40 años, en la que el carácter y la personalidad se definen, las emociones y sentimientos suelen estar en control, y se dedica la mayor parte del tiempo al aspecto laboral y a fundar la familia propia. Se valora el aprendizaje de las experiencias, así como los orígenes y raíces de cada persona. Las capacidades son puestas a prueba y se consiguen los mayores logros de la vida. Alrededor de los 40-45 años, suele ocurrir lo que se conoce como la crisis de la mediana edad, durante la cual la persona evalúa su vida, revisa las metas que no cumplió y hace los ajustes necesarios.

El adulto mayor

Interdisciplinariedad

Biología y sociología

Estas dos disciplinas se aportan mutuamente, sobre todo en el estudio de la composición demográfica, es decir, de la estructura y dinámica de las poblaciones, dinámica que está determinada, en gran medida, por sus condiciones biológicas.

Desde los 60 años hasta la muerte, se cosecha lo que se ha sembrado en los años anteriores. Si la vida fue sedentaria y tuvo carencias de estímulos positivos, la ancianidad se complica con achaques, mal humor  y enfermedades que perjudican a nivel personal, familiar y comunitario. Por el contrario, una vida activa física y mentalmente  puede hacer más llevadera esta etapa en la que la energía disminuye, la agudeza de los sentidos se va perdiendo, la memoria falla, pero se cuenta con mucha sabiduría acumulada. En civilizaciones pasadas, llegar a esta etapa se veía como algo meritorio; las opiniones y los consejos de los mayores eran buscados y apreciados. En la actualidad, hay una evidente desvalorización y abandono del anciano (Sánchez, 1993).

▲Cualquier edad es buena para empezar a cultivar un estilo de vida más saludable; mientras más temprano se empiece, mejores serán los resultados.

Laboratorio 2

Laboratorio 2

Desarrollo de embriones de pollo

Materiales

- Una incubadora
- Cinco huevos fertilizados y frescos
- Un vaso grande de plástico transparente
- Plástico de cocina (plastic wrap)
- Dos ligas
- Un punzón o cautín
- Una linterna
- Un termómetro
- Algodón
- Un huevo de juguete o un objeto con forma y tamaño de huevo
- Un vaso de precipitación con agua
- Un sorbete
- Guantes médicos estériles
- Marcadores
- Cuarto oscuro
- Cámara fotográfica

Objetivo

Aplicar dos técnicas de incubación de huevos en laboratorio y observar diferentes etapas del desarrollo embrionario de un pollo.

Introducción

Hace pocos años se publicó un video de unos estudiantes que lograron incubar huevos de pollo fuera de su cascarón. Hoy pondremos a prueba esta experiencia, pero también la tradicional: haremos incubación con cascarón y observaremos el embrión a contraluz. Es una práctica que se desarrolla en 21 días. Previamente deben asegurarse de que podrán supervisar los embriones sin interrupciones, para lo cual pueden turnarse. Necesitarán una incubadora. Esta puede ser fabricada siguiendo las instrucciones de este video:
www.mayaedu.ec/bio3/p68

Hay que seguir fielmente las instrucciones para que el porcentaje de error sea bajo y así evitar la muerte innecesaria de los pollitos.

Procedimiento
Primera parte: método tradicional de incubación

1. Los huevos deben ser comprados el mismo día de la práctica. Tomen cuatro huevos y marquen un lado del cascarón con la letra A y el lado opuesto con B.
2. Coloquen los huevos en la incubadora, de tal forma que todos queden con la letra A hacia arriba. La temperatura de la incubadora debe mantenerse entre 36,5 y 38,5 °C, siendo 37 °C la temperatura ideal. Pongan dentro de la incubadora el vaso de precipitación con agua.
3. Todos los días (hasta el 18.°, luego ya no más), deberán dar la vuelta a los huevos en dos ocasiones; por ejemplo, la primera al inicio de la jornada de clases y la segunda al final. Las letras del cascarón servirán como referencia. Deberán percatarse de que hay agua suficiente.

▲ Imagen 1. Embrión de pollo de cinco días.

▲ Imagen 2. Pollito que ha completado su desarrollo.

1. Durante los días 5.°, 9.°, 13.° y 18.°  de incubación, deberán revisar en qué estado se encuentran los embriones. Para ello, necesitan una habitación que esté completamente a oscuras y proyectar la luz de una potente linterna a contraluz. Tomen fotos de lo que observan. Regresen los embriones lo más pronto a la incubadora. Desde el día 18.°, deben estar pendientes por si hay fracturas en el cascarón. Eso significa que el pollito está cerca de nacer.
2. Una vez que los pollitos nazcan, hay que sacarlos de la incubadora y mantenerlos en un lugar abrigado. Deben tener agua y comida
a su disposición.

Segunda parte: incubación de huevos sin cascarón

1. Pónganse los guantes estériles. Tomen el vaso de plástico y, con la ayuda del cautín, formen, poco a poco, un hoyo, a una distancia aproximada de 1 cm a partir de la base del vaso, de tal manera que llegue a tener el diámetro del sorbete. Tapen el hoyo con una bolita de algodón y reserven el sorbete para después.
2. Corten dos cuadrados de plástico de 15 cm de lado. Tomen uno de los dos pedazos, y sin romperlo, presionen el huevo de juguete contra él, de tal manera que el plástico adopte una forma cóncava. Acomódenlo en el vaso y asegúrenlo con la primera liga, para que no se deslice.

▲ Imagen 3. Agujeros que se hacen en el plástico.

1. Rompan el huevo que reservaron, teniendo cuidado de no dañar la yema. Póngalo delicadamente en la concavidad del plástico. Realicen agujeros en el plástico, cerca de la boca del vaso. Tapen el vaso con el segundo cuadrado de plástico y asegúrenlo con ayuda de la segunda liga.
2. Coloquen el vaso en la incubadora. Registren con fotos el desarrollo embrionario en los días 5.°, 9.°, 13.° y 18.° de incubación. Al 18.° día, reemplacen la bola de algodón por el sorbete. Tan pronto vean que el pollito necesita más oxígeno, retiren el plástico que hace de tapa.

Resultados

Al realizar su informe, incluyan las fotos de cada una de las etapas observadas.

Conclusiones

Consulten cuál es la función de cada una de las estructuras que envuelven a un embrión de pollo y cuál es la diferencia del desarrollo embrionario entre aves y mamíferos. A partir de eso, analicen los resultados de su práctica y busquen explicación a los resultados que obtuvieron.

Bibliografía

Recuerden incluir las fuentes de consulta, aplicando el formato APA.