Ecología: Interacciones y Ecosistemas

Factores Abióticos

Características fisicoquímicas de un ecosistema que influyen en los seres vivos.

• Luz Solar: Los cambios de luz producen hábitos migratorios y afectan el proceso de puesta de huevos. En ambientes acuáticos, la distribución de algas depende directamente de la penetración de la luz.
• Temperatura: En el agua, los cambios son menores. Los animales buscan condiciones óptimas (como rayos de sol o sombra) e implementan estrategias como la hibernación.
• Humedad: En el agua es un factor obvio. Cuando la humedad ambiental es baja, los animales intentan evitar la deshidratación refugiándose, y las plantas reducen el tamaño de sus hojas.
• Composición Química del Medio: En el agua, el oxígeno disuelto es menor, y los animales deben utilizar otros gases o mecanismos para sobrevivir.
• Composición y Estructura del Sustrato: El suelo en el agua está formado por roca madre. En la superficie terrestre, el suelo sirve de soporte y alimento. La presencia de sales minerales determina la existencia de distintas especies de animales.
• Densidad: En el agua, los animales tienen el cuerpo en forma de huso para poder desplazarse eficientemente debido a la densidad del medio. En la superficie terrestre, los organismos necesitan estructuras de sostén.

Factores Bióticos

Son aquellos que influyen en la distribución y abundancia de los organismos, debido a las relaciones establecidas entre ellos.

Relaciones Intraespecíficas (Entre animales de la misma especie)

• De Competencia:
  1. Territorial: Evita la ocupación excesiva de territorios.
  2. Social: Reduce agresiones mediante un orden jerárquico.
  3. Reproductiva: Asegura que los individuos más aptos tengan descendencia.
• De Asociación:
  1. Familiar: Ayuda y cooperación entre miembros de la familia.
  2. Gregaria: Asociación temporal para un fin común (ej. migración, defensa).
  3. Estatal: Asociación permanente con división del trabajo (ej. insectos sociales).

Relaciones Interespecíficas (Entre distintas especies)

• Dos Beneficiadas:
  • Mutualismo: Relación beneficiosa no permanente.
  • Simbiosis: Relación beneficiosa permanente y obligatoria.
• Una Beneficiada:
  • Comensalismo: Una especie se beneficia, la otra no es afectada (ni bien ni mal).
  • Depredación/Parasitismo: Una especie se beneficia (depredador/parásito), la otra es perjudicada (presa/huésped).
• Ninguna Beneficiada:
  • Amensalismo: Una especie no es afectada, la otra es perjudicada.
  • Competencia: Ambas especies resultan perjudicadas.

Cadena y Red Trófica

Cadena Trófica: Representa las relaciones alimentarias lineales de los seres vivos en un ecosistema.

Productor → Consumidor Primario → Consumidor Secundario → Consumidor Final

Red Trófica: Conjunto de relaciones alimentarias interconectadas establecidas entre organismos de una biocenosis.

Sucesión Ecológica

Cambios que se producen en la estructura de una comunidad hasta alcanzar el estado de equilibrio o clímax.

Tipos de Sucesión

• Sucesión Primaria: Ocurre en sitios no habitados previamente, como superficies nuevas (ej. lava solidificada).

  Roca Madre → Especies Pioneras → Clímax

• Sucesión Secundaria: Ocurre en sitios anteriormente ocupados por una comunidad que fue destruida por perturbaciones (ej. sequías, incendios).

  Perturbación del Clímax → Árboles Jóvenes → Clímax Nuevo

Biología Molecular y Genética

Ácido Desoxirribonucleico (ADN)

El ADN es esencial para que los seres vivos puedan vivir, desarrollarse y reproducirse. Se encuentra en el núcleo, las mitocondrias y los cloroplastos. Contiene la información genética que se transmite de padres a hijos.

El ADN presenta una doble hélice de largas hebras que gira hacia la derecha, con cadenas antiparalelas. Se compone de nucleótidos, constituidos por una base nitrogenada, un azúcar (desoxirribosa) y fosfatos. Hay cuatro tipos de bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C).

Ácido Ribonucleico (ARN)

Tipo de ácido nucleico presente en organismos eucariotas, procariotas y virus. Se encuentra en el citoplasma y el núcleo. Está formado por una sola cadena de nucleótidos, similar a la del ADN, pero cambiando la timina por el uracilo (U).

Tipos de ARN

• ARNm (ARN Mensajero): Copia la información genética del ADN.
• ARNt (ARN de Transferencia): Traslada y añade el aminoácido necesario a la proteína que se va a sintetizar.
• ARNr (ARN Ribosómico): Forma la estructura de los ribosomas.

Ingeniería Genética

Comprende el estudio y las técnicas de manipulación de genes, como su transferencia a otros organismos.

Herramientas de la Ingeniería Genética

1. Exonucleasas: Cortan el ADN por los extremos.
2. Endonucleasas: Cortan el ADN por el medio.
3. Restrictasas (Enzimas de Restricción): Cortan en zonas concretas, denominadas dianas.
4. Polimerasas: Añaden nucleótidos si existe una cadena molde.
5. Transferasas: Añaden nucleótidos sin necesidad de una cadena molde.
6. Ligasas: Catalizan la unión de dos cadenas de ácido nucleico.

Técnicas de la Ingeniería Genética

1. Hibridación: Dos cadenas de ácido nucleico se aparean y forman una doble hélice.
2. Organismos Transgénicos: Organismos modificados genéticamente para la investigación.
   • En animales: Se les infecta con la enfermedad o el agente de estudio y sirven para la investigación de curas.
   • En plantas: Se utilizan para investigar la resistencia a plagas e infecciones.

Clonación de ADN

Técnica utilizada para introducir un fragmento de ADN y conseguir muchas copias de él.

Clonación con Plásmidos

El vector utilizado es un plásmido, que se trata con la misma restrictasa que el ADN de interés. Se mezclan en presencia de una ligasa para conseguir un ADN recombinante. Al mezclar plásmidos con bacterias, estas se convierten en bacterias resistentes a los antibióticos. Si se cultivan estas bacterias, se eliminan aquellas que no han incorporado el plásmido, quedándose solo las que sí lo han hecho. Gracias a esto, se pueden obtener múltiples copias del fragmento de ADN para usarlo en otras técnicas.

Clonación Reproductiva

Consiste en conseguir un individuo genéticamente idéntico al donante. El núcleo del óvulo se sustituye por el núcleo de una célula somática de otro individuo de la misma especie. Este óvulo modificado se implanta en una hembra de alquiler, generando así el individuo clónico.

Clonación Terapéutica

Uso de células madre embrionarias para generar tejidos destinados al tratamiento de células con mal funcionamiento debido a enfermedades, evitando la necesidad de trasplantes. El tejido regenerado, al tener la misma información genética del paciente, no es rechazado inmunológicamente.

Expresión Génica

¿Qué es un Gen?

Es un segmento de ADN formado por una secuencia de nucleótidos que determina la sucesión ordenada de aminoácidos de un polipéptido.

Procesos Implicados en la Expresión Génica

• Replicación: Proceso en el que el ADN forma copias de sí mismo.
• Transcripción: La información que contiene el ADN se transmite en forma de ARNm.
• Traducción: Proceso que hace posible fabricar una enzima (proteína) en los ribosomas a partir del ARNm.