Proteínas

¿Qué es una Proteína?

 Es una macromolecula formada por una cadena de 50 o más Aa (véase Aminoácidos). Una proteína esta estructurada en cuatro niveles diferentes. 

  Estructura primaria: 

Es la estructura unidimensional o secuencia lineal de Aa que constituyen la proteína unidos por enlaces peptídicos (vease Peptidos). Esta estructura primaria es importante ya que de ella derivan las propiedades físico-químicas. por ejemplo: el punto isoelectrico que se deberá a la mayor concentración de Aa básicos o ácidos.  

  Esta cadena es lineal por lo que no presenta ramificaciones, Esta cadena depende totalmente de la fuerza del enlace peptidico. 

 Estructura secundaria: 

Es la estructura bidimencional de Aa sostenida por puentes de H (hidrógeno) 

  Un puente de H se establece entre restos del grupo NH2 (amina) de un enlace peptidico cuyo H es atraído por el O de restos CO (carbonilos) de otro enlace peptidico, de esta forma el H forma un puente entre dos átomos electronegativos.

 Si bien un puente de H es considerado un enlace débil, es así si se lo considera de forma individual, pero a la abundancia de ellos crea una fuerza de gran importancia. 

  Espacialmente la proteína esta relacionada con la secuencia repetitiva de enlaces C-N-C-C-N-C formando la "columna vertebral" de la proteína. Estas estructuras están divididas en dos grandes tipos muy regulares la hélice alfa y la lamina beta y otro grupo no tan regular llamado Al azar (Random Coil).

 *Hélice alfa: esta estructura es muy regular y extendida, tan regular que no admite en su composición iminoácidos ya que su anillo pirrolidina incluye el C-alfa y por ello no puede rotar forzando una posición fija en la cadena que le provoca torsiones, tampoco admite Aa muy reactivos (ácidos y básicos) vecinos entre sí ya que la interacción de ambos produciria pliegues y deformaciones en la hélice. 

 La hélice alfa es dextrogira, ya que se enrolla en sentido de las agujas del reloj. Esta hélice predomina en ciertas proteínas fibrosas como las queratinas de los pelos y las uñas. 

* Lamina Beta: Esta es tan regular como la hélice alfa y a su vez más extendida ya que los Aa se encuentran más separados. Las laminas betas pueden unirse mediante puentes de H intermoleculares formando estructuras laminares que se plieguen en zig-zag o se doblan entre si mismas, formando una horquilla, y constituyen la lamina plegada. Esta lamina también predomina en ciertas proteínas fibrosas como la fobroína. 

* Al azar (Random Coil): esta estructura no es muy regular como las anteriores, pero esto no quiere decir que adopte cualquier orientación sino que adopta aquella que sea más estable del punto de vista termodinámico. Estos segmentos predominan en ciertas proteínas globulares como las albuminas. 

Estructura terciaria: 

Esta estructura es tridimensional mantenida por varios tipos de fuerzas. 

* Puentes de H: a diferencia de los de la estructura secundaria estos puentes de H se establecen entre las cadenas R de los Aa hidroxilados (tirosina, serina, treonina) en los cuales el H de su OH es atraido por el O del COOH de la cadena R de un Aa ácido (glutamico o aspartico) o por el N del grupo imidazol de la histidina. 

* Enlaces electrocovalentes o iónicos: son atracciones electrostáticas, se lo llama también puente salino ya que se establece entre grupos cargados de signos opuestos (un ácido con una base, que forman una sal). En cambio si los grupos de igual signo darán  fuerzas de repulsión electroestaticas. 

* Puente disulfuro (S-S): se establece entre las cadenas laterales de dos cisteinas formando el Aa cistina. Este enlace es un enlace covalente muy fuerte dando propiedades de resistencia y viscosidad a ciertas proteínas fibrosas como la queratina. 

* Fuerzas de Van der Walls: esta establecida entre cadenas laterales no cargadas (anillos aromaticos y cadenas alifaticas) que generan fuerza de repulsión de grupos hidrófobos en el agua y de atracción de grupos hidrofilos en la misma, así la cadena R de Aa no polares se disponen hacia el interior de la molécula mientras que los grupos polares carboxilos, sulfhidrilos, oxhidrilos y aminas de las cadenas R se disponen hacia el exterior contactando con el agua. Este tipo de fuerza es la más débil de las cuatro, pero aún así es la más importante en una proteína globular ya que en ella se puede establecer un enorme número de estos enlaces. 

La estructura terciaria se encuentra dividida en 2 estructuras:

*Globular: esta permite acodaduras y plegamientos para que la molécula adopte una estructura esférica. Es hidrosoluble ya que en su configuración externa se encuentran los Aa polares. Presentan predomino de segmentos al azar que pueden constituir enteramente la proteína o bien pueden intercalarse con algunas hélice alfa y laminas beta, exceptuando la Hemoglobina que a pesar de ser globular presenta predominio de hélice alfa. Este tipo de proteínas pueden funcionar como hormonas, enzimas, anticuerpos etc. 

*Fibrilar: Es insoluble en agua ya que presenta en su exterior los grupos no polares o hidrófobos. Presenta predominio de hélices alfas o laminas beta. Son proteínas de sostén en las que predomina un eje longitudinal.

Estructura cuaternaria:

Se forma por la unión de muchas proteínas mantenidas por los mismos enlaces que mantienen la terciaria, cuando una proteína llega a nivel cuatro se dice que es oligomérica. Por su parte cada una de las unidades que conforman a una proteína oligomérica se llaman protómero.

Desnaturalización e Hidrólisis

La desnaturalización es la ruptura de las estructuras cuaternarias y terciarias, y a veces también de la secundaria, de una proteína sin afectar a la estructura primaria. Este proceso puede ser reversible o irreversible generalmente lleva a la perdida de su función biológica.

Esto puede ocurrir por la acción de:

-calor

-radiaciones

-metales pesados

-ácidos o bases fuertes

-congelamientos repetidos

-grandes presiones

-alcoholes y otros solventes orgánicos

La Hidrólisis es la degradación completa de una proteína, es irreversible ya que produce la separación de los Aa constituyentes, destruyendo los enlaces peptídicos y no permite conocer la estructura primaria de la proteína. Esta puede ocurrir de dos maneras: 

 Por hidrólisis ácida ocasionada por ácidos fuertes a altas temperaturas y presión.Y la hidrólisis enzimática, ocasionada por enzimas proteolícas, las cuales pueden ser Exopeptidasa que atacan las uniones peptídicas desde los extremos del peptido, por lo cual se divide en Carboxipeptidasa que ataca desde el extremo C-terminal y la Aminopeptidasa, que ataca las uniones peptidicas desde el extremo N -terminal. Y Endopeptidasa que atacan las uniones peptidicas del interior de la molécula, esta a su vez se divide en pepsina, tripsina y quimotripsina. 

¿Son solubles las proteínas?

La mayoría de las proteínas son hidrosolubles ya que presentan los Aa polares o hidrófilos hacia el exterior. Estas disueltas en H2O (agua) forman soluciones coloidales de la cual su estabilidad depende de:

La capa de Solvatación, que es una capa de H2O ligada a las proteínas a las que le bloquea sus grupos reactivos de forma tal que esta no puede interaccionar entre sí. este bloqueo se da porque el H2O presenta una elevada constante dieléctrica aislando entre si a grupos de cargas opuestas en diferentes moléculas. 

Las cargas de la proteína, es la separación de las proteínas por poseer cargas iguales, ya que las proteínas extracelulares presentan un pI menor a 7, que al pH fisiológico que es 7.4 tienen carácter ácido, es decir tienen cargas negativas.

¿Como se clasifican las proteínas?

Las proteínas se pueden clasificar de acuerdo a su asociación o no con otras estructuras no proteicas, en Simples y Conjugadas.

Las proteínas Simples se clasifican en Fibrosas y Globulares. 

De las Fibrosas hay tres clases principales que son la queratina, la elastina y el colágeno. También se las llama proteínas albuminoides o escleroproteínas ya que por su resistencia forman los tejidos de sostén del organismo. 

La Queratina es una proteína insoluble de las que hay dos tipos: alfa y beta

*Alfa-queratinas: Son muy ricas en Aa cistina, por lo que se establecen numerosos puentes disulfuro que la hacen muy resistente. Una de las características de las alfa queratinas es que se estiran en presencia de calor y se contraen por enfriamiento. 

*Beta-queratinas: Son ricas en Aa con cadenas laterales cortas, como glicina, alanina y serina. Estructuralmente predominan en ella las láminas beta, plegadas y en zig zag. Como no tiene cistinas no hay puentes de S-S, pero se compensa con una gran cantidad de puentes de H.

El Colágeno es la proteína más frecuente en los vertebrados. Es insoluble en H2O y difícil de digerir por las enzimas gastrointestinales. Se encuentra en la piel, los huesos, los tendones y los cartílagos.
  Su estructura primaria es muy rica en glicina, prolina, Aa hidroxilados (hidroxiprolina e hidroxilisina) y alanina. La secuencia más frecuente que presenta es glicil-prolil-hidroxiprolil. cosa que es muy infrecuente en otro tipo de proteínas.
  Al presentar prolina en su cadena, hace imposible que en su estructura secundaria forme la hélice alfa, por lo que forma hélices más extendidas con 3 Aa por vuelta y enrollada hacia la izquierda, esto se denomina hélice del colágeno, ya que solo en esta proteína esta presente.
  En la estructura terciaria, tres de estas hélices del colágeno se asocian para formar una superhélice conectadas por puentes de H. Esta estructura es extendida de tipo fibrilar. La triple hélice del colágeno forma una unidad estructural llamada tropo-colágeno que se empaquetan en haces que constituyen fibrillas. Los tropocolágenos de fibrillas paralelas adyacentes se unen entre sí mediante enlaces cruzados entre lisinas, lo que forma un Aa derivado llamado lisinorleusina, que le da su gran resistencia a la tracción. Con la edad el colágeno se hace más rígido y frágil.

Existen cuatro tipo de colágenos:
  * Tipo I: presente en los tejidos conectivos densos (ver tejido conectivo) hueso, córnea y dientes.
  * Tipo II: presente en el cartílago.
  * Tipo III: presente en el tejido conectivo laxo de la piel  (ver tejido conectivo y piel)y otros órganos.
  * Tipo IV: presente en las membranas basales.

La Elastina es la proteína que esta presente en las fibras elásticas, la cual esta constituida por la tropoelastina. Al igual que el colágeno es rica en glicina y alanina pero difiere en que contiene mucha lisina y poca prolina. Así como el colágeno, la elastina forma una hélice especial, 4 lisinas adyacentes son convertidas enzimáticamente en desmosina e isodesmosina, Aa derivados típicos de la elastina. Estos pueden unir las cadenas de la elastina y formar una malla elástica que se estira en todas direcciones.

Por su parte las proteínas Globulares presentan cuatro tipos, las Albúminas, las Globulinas, las Histonas, las Glutelinas y Gliadinas. 

 Las Albúminas son proteínas solubles en agua, presenten carácter ácido pI 4,7. Esta posee muchos grupos reactivos por lo que puede unirse a otras moléculas, lo que la convierte en un excelente transportador de sustancias en el plasma. Esta proteína se encuentra en tejidos animales y vegetales .

Las Globulinas son insolubles en agua pero se disuelven en soluciones salinas diluidas, se las encuentra en el plasma donde cumplen varias funciones como los anticuerpos, el transporte, etc. Esta esta dividida en alfa-1 (antitripsina, protrombina) , alfa-2 (ceruloplasmina, eritopoyetina), beta (transferrina o siderofilina) y gama (inmuno globulinas)

Las Histonas son proteínas básicas pI mayor a 7 por esto se unen a sustancias ácidas como el ADN formando proteínas conjugadas llamadas nucleoproteínas, poseen muchas lisinas, argininas e histidinas.

Las Glutelinas y Gliadinas estas se encuentran en los cereales donde presentan valor nutritivo por presentar un elevado porcentaje de Aa esenciales.


Las proteínas Conjugadas están formadas por una proteína simple llamada apoproteína unida a otra no proteica llamada grupo prostético, estas se clasifican en:

 *Nucleoproteínas: formadas por ácidos nucleicos más proteínas básicas como las histonas o protaminas, formando cromosomas (proteínas unidas a ADN) y ribosomas (proteínas unidas a ARN).
 * Cromoproteína formada por proteínas unidas a un grupo prostético coloreado como el hemo, que forma la hemoglobina, la mioglobina y los citocromos.
 * Glicoproteína su grupo protético lo constituyen glúcidos o derivados de ellos como el ácido neuramínico. Cuando está constituido por heteropolisacaridos de gran peso molecular se los llama mucoproteínas.
 * Fosfoproteínas su grupo prostético es el ácido fosfórico.
 * Lipoproteína su grupo prostético son lípidos. Se las encuentran en el plasma.
 * Metaloproteínas son proteínas unidas a metales como Cu, Zn, Mg, Mn y Fe. A estas últimas se las llama ferroproteínas.

Continuación en Hemoglobina y Enzimas. 

Peptidos

¿Qué es un Peptido?

Un peptido es una unión de Aa (vease Aminoácidos) por enlaces peptídicos, estos son enlaces covalentes de tipo amida. 

El enlace peptidico es cono conocido como una de las uniones más fuertes que se conocen, este es establecido entre el COOH (carboxilo) de un Aa y el grupo NH2 (amina) de otro Aa provocando perdida de H2O (agua), de esta forma la denominación que se les da a los péptidos depende de cuantos Aa hay unidos. 

- Si hay 2 Aa unidos por un enlace peptídico se llama dipéptido.

- Si hay 3 Aa unidos por enlace peptídico se llama tripéptido.

- Si hay de 4 a 10 Aa unidos por enlace peptídico se llama oligopéptido.

- Si hay de 11 a 49 Aa unidos por enlace peptídico se llaman polipéptido.

- Si hay más de 50 Aa unidos forman una proteína. (véase proteínas) 

  Los Peptidos así como las Proteínas presentan un extremo inicial en la cadena, el cual tiene el grupo NH2 libre, se denomina extremo N-terminal o amino-terminal, y un extremo opuesto llamado extremo final, el cual tiene el COOH libre denominado extremo C-terminal, siendo considerado así el final del peptido o proteína. 

  

  Los Peptidos así como las proteínas se definen por tres elementos importantes los cuales son: el número, tipo y secuencia de Aa que los constituyen.

  Sus propiedades físico-químicas dependen más de la configuración de la cadena R que de los grupos COOH y NH2 ya que estos están bloqueados en la unión peptídica

Nomenclatura: 

   A todos los Aa desde el extremo N-terminal se les remplaza la última letra por el sufijo "il" por su parte al ultimo Aa del extremo C-terminal se lo nombra completo

Aminoácidos

¿Qué es un aminoácido? 

  Los aminoácidos (Aa) son pequeñas moléculas que presentan un un grupo ácido, carboxilo (-COOH) y un grupo básico, amina (-NH3) unido al carbono alfa, por lo que se llama alfa-aminoácidos.
  Su formula general es la siguiente:

  Existen alrededor de 170 Aa en sangre, los cuales forman el <Pool> o fondo metabólico común, de los cuales solo 20 de ellos formarán proteínas, de los cuales 18 se consideran alfa Aa, dende su cadena lateral (R) será distinta en cada uno de los Aa. Los 2 restantes se conocen como iminácidos ya que en lugar de grupo amina presentan un anillo pirrolidina. 

  Clasificación:

  * Alifáticos neutros con cadena no polar: Presentan carga neta 0 ya que tiene un grupo COO- (negativo) y un grupo NH3+ (positivo) por lo que se neutralizan mutuamente. Son no polares, no son hidrosolubles, a excepción de la glicina que puede ser polar si se encuentra sola (disuelta en agua) pero formando parte de una proteína es no polar.

Glicina

Alanina 

Valina                                          

  Leucina   

 Isoleucina

                   

   * Alifáticos neutros con cadena polar no ionizable: Presentan carga neta 0 ya que tien un grupo COO- y un solo grupo NH3. Son polares o Hidrosolubles.

   Serina

Treonina

  * Con Azufre o Azufrados: presentan carga neta 0 ya que tienen un COOH (con carga negativa) y un grupo amina NH3 (con carga positiva) que se neutralizan mutuamente. Son polares o hidrosolubles, menos la Metionina que no lo es.

Cisteina

Metionina

* Neutros aromáticos: Presentan carga neta 0, ya que tiene un solo grupo COO- y un solo grupo NH3+. Solo es polar o hidrosoluble la Tirosina

Fenilalanina

Tirosina

Triptofano

* Ácidos (dicarboxilicos): Presentan carga negativa (-) ya que tienen dos grupos COO- y un solo grupo NH3+.  Son polares o hidrosolubles.

Aspartato

Glutamato

Asparrigina

Glutamina

* Básicos: Presentan carga neta Positiva ya que presentan 2 grupos NH3+ y un grupo COO-. Son Aa diaminados (di NH3+). Son polares o hidrosolubles.

Lisina

Arginina

Histidina

*Iminoácidos: es una molécula que tiene un grupo funcional imino y un carboxilo. Son neutros excepto la hidroxiprolina que como tiene OH- puede ceder el H+.

Prolina

De estos Aa hay un grupo de Aa esenciales que deben ser ingeridos con la dieta, estos son:

*Feniilalanina

*Isoleusina

*Leucina

*Metionina

*Treonina

*Triptofano

*Valina

Y los parcialmente esenciales, ya que son producidos pero en baja concentración, estos deben ser ingeridos en casos especiales como embarazo, mujer amamantando y en el crecimiento del niño.

*Argidina
*Histidina

El resto son producidos por el organismo y no es necesario ingerirlos.

  Esteroisomeria de Aa:

Algunos Aa presentan carbonos asimétricos o quirates. Se le llama así a un carbono que presente sus 4 valencias saturadas con grupos químicos diferentes. La presencia de un carbono asimétrico le otorga al Aa libre rotación por lo que puede adoptar en el espacio distintas formas moleculares: isómeros.
 En el caso de los Aa se los llama esteroisómeros o isómeros espaciales. porque se diferencian por su posición en el espacio. Se los denomina compuestos quirates, porque se parecen entre si como la mano derecha a la izquierda. (quiros (latín) = mano)


Cuando a un Aa se los disuelve en un medio acuoso adquieren cargas positivas y negativas sobre sus moleculas a causa de la pérdida de un H por el COOH y de la ganancia de otro por el grupo NH2
   La carga del Aa dependerá del pH en el cual estén disueltos los Aa ya que éstos se comportan como buffer o tampones, son sustancias amortiguadoras de pH, que captarán o cederán protones de acuerdo a las necesidades del medio en que se encuentren. Un Aa puede comportarse como ácido, basico o neutro.

 Aa neutro es: * neutro en pH neutro
                      * básico en pH ácido
                      * ácido en pH básico

Aa básico es: * neutro en pH básico
                     * básicos en pH neutro
                     * muy básicos en pH ácido

Aa ácido es: * neutro en pH ácido
                    * ácido en pH neutro
                    * muy ácido en pH ácido

 El punto en el que un Aa se denomina como neutro se denomina punto isoeléctrico de los Aa o pHi o pI.

Los Aa neutro tienen un pHi cercano a 7, los Aa ácidos lo tienen menor a 7 y básicos mayor a 7. Por lo que la carga que tendrá un Aa dependerá pHi y del pH en el que se encuentre disuelto.

Si el pH es igual al pHi la carga sera 0, si es menor sera negativo y si es mayor positivo.

¿Cual es la mayor importancia de los Aa?

Los Aa son muy importante en nuestro organismo y en casi todos los seres vivos ya que la unión de estos formara peptidos y proteinas. (véase peptidos y proteínas)

Son esenciales para todos los procesos fisicos que afecta al cuerpo humano:

 - Crecimiento muscular y recuperación

 - Producción de energia

 - Producción de hormonas

 - Regulación del buen funcionamiento del Sistema nervioso.

Evolución II - Hominidos

 

    El ser humano se ubica taxonómicamente en el reino animal, clase mamíferos, orden primates, genero homo y especie homo sapiens.

    El origen de los mamíferos remota los 200 millones de años, aún cuando el mundo era habitado por los dinosaurios. Pero el verdadero desarrollo evolutivo de los mamíferos se dio hace 65 millones de años cuando los dinosaurios se extinguieron. De esta forma se adaptaron al nuevo medio.
 
    Los mamiferos se encuentran divididos en tres grupos

    * Monotremas: ovíparos (ponen huevos) un ejemplo de estos es el ornitorrinco.
    * Marsupiales: vivíparos (paren crías vivas) pero tienen un corto periodo de gestación, por ejemplo los canguros o los koalas.
    * Placentarios: vivíparos de largo periodo de gestación. un ejemplo son los primates.

     ¿Cuales fueron los cambios que sufrieron los primates hasta los seres humanos?

    Uno de los desarrollos más grande fue la perfección de los 5 dedos con pulgar divergente, oponible al dedo indice, permitiendoles la habilidad de asir aumentando su destreza manual. Las garras de los primates fueron remplazadas por uñas, permitiendo la liberación de los pulpejos de los dedos para tener mayor capacidad táctil. 

    También presentaron desarrollo en sus antebrazos, los cuales presentan un radio que puede rotar sobre el cúbito permitiendo movimientos de pronación y supinación. (para mayor info. ver miembro superior).  

    A su vez los primates presentaron desarrollo a nivel visual, teniendo predominio la visión antes que el olfato, lo cual era lo contrario en la mayoría de los mamíferos. La agudeza visual mejoro notablemente por el desarrollo de los conos y bastones y de la mácula lutea o fovea lutea, brindando mayor nitidez visual, sumado a la visión a colores, 

    Otro punto a favor de la agudeza visual fue el hecho de presentar los ojos frontalmente permitiendo una visión estereoscópica, es decir una visión más profunda. (para mayor info. ver ojo y visión)

    Uno de los factores más importante de la evolución de los hominidos fue la postura erecta, para lograr esto, los miembros inferiores se hicieron más largos que los superiores, provocando que el tronco quede parcialmente erguido así como también la cabeza. Logrando de esta forma lo que se conoce como bipedestación.

    Estos son los factores más importantes en la evolución de los primates, pero también cabe agregar que hubo un cambio a nivel filial, ya que al desarrollo del amamantamiento de las crías se genera un vinculo madre-hijo, a su vez la infancia y el proceso de aprendizaje se alargan. 

Hominidos

  Se podría hacer un recorrido evolutivo muy extenso pero en este articulo solo se tomaran los hominidos de mayor importancia para explicar la evolución al hombre actual (homo sapiens sapiens). 

   

   El proceso por el cual se llego evolutivamente al Homo sapiens partiendo de ancestros comunes con el gorila y el chimpancé, se conoce como "Hominización". 

Este proceso comienza con la aparición de los primates, quienes dieron origen a los prosimios primitivos, estos prosimios sufrieron una división evolutiva, por un lado se desarrollaron los prosimios modernos y por otro los Antropoides, estos a su vez se dividieron por la formación nasal que presentaban en: platirrinos (de nariz ancha) y los catarrinos (de nariz hacia abajo). 

   Los catarrinos se dividieron en los monos del viejo mundo y los hominoides, estos dan origen a los grandes simios antropometros y a los hominidos.

   A partir de los hominidos se da una gran división ya que a partir de estos se nacen los Austrolophitecus (grandes monos del sur) y el genero Homo, del cual le continuaron el Homo habilis y más tarde el Homo erectus quienes evolucionaron al Homo Sapiens. 

   Del Homo erectus evolucionó otra especie paralela al Homo Sapiens, conocida como Homo Neanderthalensis pero esta no pudo sobrevivir al ambiente y termino extingiendose, prevaleciendo como única especie del genero Homo el homo sapiens. 

    En resumen: 

Primates: -Prosimios Primitivos: -prosimios modernos

                                                 -Antropoides: -platirrinos

                                                                       -catirrinos: -monos del viejo mundo

                                                                                        -Hominoides: -grandes simios antromometros

                                                                                                             -Hominidos: -Austrolophitecus

                                                                                                                               - Homo: - Homo habilis:

                                                                                                                                            - Homo Erectus: - Homo Neanderthalensis

                                                                                                                                                                         - Homo Sapiens

                                                 

Generalidades de los Hominidos

Austrolophitecus: 

Origen: África central.

Antigüedad: 4,6 millones de años

Tamaño cefálico: 500 - 600 cm3

Caracteristica importante: Bipedia

La bipedestación se define como el proceso evolutivo que culmina con la liberación de las manos y la capacidad de andar erguido. 

Homo Habilis: 

Origen: Africa 

Antiguedad: 2,5 millones de años

Tamaño cefálico: 800 cm3

Caracteristica importante: Habilidad manual

La habulidad manual le permite ser el primer homo en fabricar herramientas, por lo que le es más facil cazar, de esta forma incorpora carne a su dieta. 

Homo Erectus: 

Origen: Africa

Antigüedad: 1,5 - 1,6 millones de años

Tamaño cefálico: 1000  cm3

Característica importante: Mejor bipedestación

Presenta una mejora en su bipedia por lo que le permite andar más erecto, de aquí su nombre. El desarrollo manual le permite crear herramientas más complejas. 

Homo Neandertalis 

Antigüedad: 250 - 35 mil años
Tamaño cefálico: 1550 cm3
Características importante: Extinción

A pesar de poseer mayor tamaño cefálico esta especie no pudo sobrevivir, no se sabe mucho al respecto. 

    

Evolución I - Teorias

¿Qué es evolución? 

        Esta se define como un proceso biológico por el cual una especie cambia sus caracteres a través del tiempo.

        Es decir en otras palabras: Se dice que una especie evoluciona cuando sus características que la representan como especie cambia por otras, haciendo, de esta forma, el surgimiento de una nueva especie. 

                                                       ¿Como y Porque se da la evolución?

       Si bien no se sabe porque se da precisamente existen varias teorías que podrían ser ciertas. 

Teoría Lamarkiana o de Lamark (1744-1829)

       Esta teoría propone que los seres vivos no habían sido creados simultáneamente en sus diferentes complejidades sino que derivan unos de otros mediante variaciones sucesivas. 

      Lamark creía que los organismos poseían una tendencia interna a la perfección, afrontándose a su vez a los cambios del medio ambiente, por lo que los seres vivos debían cambiar sus caracteres para adaptarse al nuevo medio, dejando estos caracteres a sus descendientes.

     Por lo tanto la evolución según Lamark era dada por:

     * Un proceso de cambio de las especies para adaptarse al medio ambiente trasmitiendo estos cambios a sus descendencia,  "La Herencia de los Caracteres Adquiridos".

     * "Tendencia a la perfección" la cual cada individuo realizaba un esfuerzo inconsciente para alcanzarla. 

     * "Ley de uso y desuso" dependiendo las exigencias del ambiente dependiendo del uso que se le de a los órganos estos se desarrollaran en más o menos importantes, trasmitiendo esto a la descendencia. 

                                                           Teoría de Darwin (1809-1882)

      Darwin postuló que todas las especies de seres vivos han evolucionado en el tiempo a partir de un antepasado común mediante un proceso llamado "Selección Natural".
     
      En su libro "El Origen de las Especies" publicado en 1859 da a conocer sus investigaciones de largos años de trabajo, en conceptos básicos para poder comprender la evolución, estos conceptos son: 

      * Cada organismo engendra otro organismo similar, siendo estable en el proceso de reproducción. 

      * Mayoritariamente el número de seres que sobreviven y se reproducen en cada generación es más pequeño en comparación con el número total producido inicialmente. 

      * Entre los individuos ocurren variaciones aleatorias entre los organismos individuales, algunas de estas son hereditarias, no producidas por el medio ambiente. 

      * Algunas variaciones permiten que los individuos produzcan más descendencia que otros. Estas variaciones favorables tienden a hacerse más comunes de una generación a otra, a esto se lo conoces como "Selección Natural" 

      * La Selección Natural lleva a la acumulación de cambios que provocan diferencias entre grupos de organismos, es decir la aparición de una nueva especie.  

         

     En definitiva Darwin postulo que el cambio en las especies es gradual y continuo que no existen cambios repentinos. Cuando una especie evoluciona a una nueva se da por la suma de pequeños cambios que se han ido acumulando con el tiempo en las sucesivas generaciones. Estos cambios evolutivos es dado por la Selección Natural. 

     También dice que existe comunidad de descendencia. Es decir que las especies están emparentadas por un ancestro común que fue evolucionando de distintas maneras. 

    ¿Como defino Selección Natural?

      Esta se puede definir como una selección que hace la naturaleza para que una especie pueda o no sobrevivir y reproducirse favorablemente, si una especie se adapta al cambio se dice que evoluciona, en cambio si no se adapta esta desaparece, se extingue. 

      El mecanismo que usa la Selección Natural para garantizar la evolución se llama "Reproducción Diferencial"

    ¿Qué es la Reproducción Diferencial?

      Esta se define como las diferentes capacidades de los seres vivos más adaptados al ambiente para dejar un mayor número de descendientes. 

 Teoría Neodarwinista o Sintética (1930)

    Los Neodarwinistas establecen que las especies evolucionan por Selección Natural, pero para que esto ocurra es necesario que los individuos posean "variabilidad genética", siendo eterosigotas y perteneciendo a una población Mendeliana. 

    La población Mendeliana es un conjunto de individuos que forman una comunidad reproductiva en tiempo y espacio, real o potencialmente

     El mecanismo que utiliza la evolución según los neodarwinistas es la "Eficacia Biológica" la cual presenta dos componentes, la fertilidad y la viabilidad. 

     La Viabilidad es la capacidad de los individuos para sobrevivir, por su parte la Fertilidad es la capacidad de los individuos para reproducirse.  

     El proceso evolutivo genera cambios en el material genético a través de la sustitución de alelos y genes

     Un gen se define como la unidad de almacenamiento de la información genética y de la unidad de la herencia. Por su parte un alelo es una pequeña porción de un gen que contiene una información genética especifica, el conjunto de estos crea los caracteres de cada ser vivo. 

     Cuando la sustitución de dichos alelos en una especie es parcial el fenómeno se denomina "Micro Evolución", esto genera como consecuencia la aparición de nuevas variantes o razas dentro de una misma especie, este proceso es reversible. 

     Cuando la sustitución de los alelos es total, el proceso es irreversible y se denomina "Macro Evolución" o "Especiación". Esta genera como resultado la extinción de una especie y la aparición de una nueva. 

Teoría Neutralista (Kimura) 

      Esta teoría propone que en el organismo de cada ser vivo se van sufriendo mutaciones constantes, pero la mayoría de ellas son neutrales y no afectan a la adaptación de los organismo. No se niega que estas mutaciones puedan llegar a ser negativas o positivas, sobre las cuales actuaria la selección natural. 

     Se afirma que los alelos son selectivamente neutros y que el cambio se da al azar. 

Teoría del Equilibrio Puntuado (1972)

    Esta teoría propone que las especies pasan largos periodos de estabilidad hasta que sobreviene un punto, llamemosle, de crisis, donde las especies sufren cambios drásticos que la llevan a la evolución a una nueva especie y a la extinción de la antigua una "Macro Evolución". El motivo de esto es por un gran cambio brusco en el medio ambiente. 

    Al periodo en el que una especie no sufre cambios se le llama "Estasis Evolutivo". 

¿Qué Teoría es la más usada actualmente? 

    Si bien estas últimas dos teorías no son muy aplicables a la medicina actual son hechos posibles constatados,  con pruebas. Ninguna de estos razonamientos son realmente ciertos que se sabe que son así, solo son suposiciones y posibles variantes. 

    De estas cinco propuestas, la más completa es la Teoría Neodarwinista o Sintética ya que su argumento a nivel celular es casi irrefutable. Aún así no se descartan las otras posibilidades. Más adelante se vera con más profundidad la intervención de Gregor Mendel y sus leyes en el avance de la genética junto con ácidos nucleotidos  en la formación de ADN y ARN.