¿CÓMO SOMOS?

La herencia biológica En el núcleo de cada célula está la información genética. En tu curso de Ciencias Naturales de quinto grado estudiaste que todos los seres vivos estamos formados de células. Las células animales y las células vegetales tienen núcleo y citoplasma, los cuales están rodeados por una membrana. Dentro del núcleo se localiza la información necesaria para que la célula lleve a cabo todas sus funciones vitales, como son alimentarse, crecer y reproducirse. Esta información recibe el nombre de información genética. La información que se encuentra dentro del núcleo se organiza en estructuras que parecen bastones, llamadas cromosomas. El número de cromosomas de los seres humanos es 46, distribuidos en 23 pares. Al par 23 se le llama par sexual. En la reproducción de los seres vivos se transmite la información genética que contienen los cromosomas de una generación a otra, esto es lo que se conoce como herencia biológica. Decimos que una célula se reproduce cuando se duplica. Si esto ocurre, los cromosomas también se duplican, por lo que la información genética se transmite a las nuevas células, o sea, se hereda de la célula original. El número de cromosomas que tiene cada célula es único para cada especie. Por ejemplo, en el caso del ser humano cada célula contiene 46 cromosomas distribuidos en 23 pares. Como sabes, los animales y el ser humano tienen células especiales para la reproducción, llamadas óvulo y espermatozoide, las cuales, al unirse, forman un huevo o zigoto del cual se origina un nuevo ser. a) El espermatozoide contiene 23 cromosomas. b) El óvulo contiene 23 cromosomas. c) El zigoto contiene 46 cromosomas. La mitad de la información genética está en el espermatozoide y la otra mitad en el óvulo. Cuando se juntan en el zigoto se completa la información genética necesaria para formar al nuevo ser humano. Las células de la reproducción de las plantas con flores son el óvulo y el polen que al unirse forman una semilla, y ésta, al germinar, da lugar a una nueva planta. Una de las características de las células de la reproducción de los seres humanos es que cada una contiene sólo 23 cromosomas, es decir, la mitad de la información genética que tienen el resto de las células del mismo organismo. Al unirse el óvulo de la madre y el espermatozoide del padre, el resultado es una célula con la información hereditaria completa, esto es, 46 cromosomas organizados en 23 pares. La nueva célula, llamada zigoto, al dividirse dará lugar a un nuevo ser humano. En el cintillo puedes observar la fotografía de un zigoto, aumentado millones de veces, donde se aprecian los núcleos de las células sexuales. Cada núcleo tiene 23 cromosomas. El número de cromosomas que tiene cada especie varía de una a otra. Por ejemplo, las células de la planta del chícharo tienen 14 cromosomas, distribuidos en 7 pares; las células de los pinos tienen 24 cromosomas distribuidos en 12 pares; la mosca, a la cual seguramente has visto rondando la fruta de tu casa, tiene 8 cromosomas distribuidos en 4 pares. Entre los seres vivos que cuentan con mayor número de cromosomas están el perro y el pollo, con 78 cromosomas distribuidos en 39 pares cada uno, y el pavo, con 82 cromosomas distribuidos en 41 pares. ¿Cómo se determina el sexo? En el ser humano la determinación del sexo, es decir, que el nuevo ser sea hombre o mujer, está controlado por el modo en el que los cromosomas sexuales se heredan de padres a hijos. Uno de los 23 pares de cromosomas de la nueva célula o zigoto, llamado par sexual o par 23, es el encargado de determinar el sexo del nuevo ser. En la figura puedes observar una imagen de este par de cromosomas, aumentados millones de veces. El par sexual de las mujeres es distinto al de los hombres. Al par sexual de los hombres lo podemos identificar con las letras X y Y (XY), y al de las mujeres, con las letras X y X (XX). El par sexual de la ilustración corresponde a un hombre. Si observas atentamente, notarás que el par está formado por dos cromosomas distintos, uno claramente más grande que el otro. El cromosoma X es el de la izquierda, el cromosoma Y está ubicado a la derecha y es más pequeño que el X. a) Este esquema muestra la combinacion de cromosomas que dan lugar a una mujer. b) Esta esquema muestra la combinación de cromosomas que dan lugar a un hombre. Mujer: XX Hombre: XY Como puedes observar, las mujeres sólo forman óvulos con cromosomas sexuales X, mientras que los hombres pueden formar espermatozoides ya sea con un cromosoma X o un cromosoma Y. Se afirma que el sexo del bebé lo determina el padre, ya que es la información genética contenida en el cromosoma sexual de su espermatozoide la que determina que nazca un niño o una niña. Ahora que sabes cómo se determina genéticamente el sexo de un ser humano, ¿qué crees más probable, que nazcan niñas o niños? Para representar lo que ocurre en el momento de la fecundación, cuando se unen un óvulo y un espermatozoide, podemos usar el esquema siguiente: Vemos aquí que por cada dos niños hay dos niñas. Cada vez que dos seres humanos se reproducen, la probabilidad de que el bebé sea niño o niña es exactamente la misma. ¿Niña o niño? Cuando va a nacer un bebé, sus padres y otros parientes se preguntan qué sexo tendrá. Como acabamos de ver, la probabilidad de que sea una niña o un niño es la misma. Para comprobarlo, lleva a cabo la siguiente actividad. Organízate en pareja. Necesitas por pareja: 75 frijoles negros o de color oscuro, 25 frijoles bayos o de color claro, dos bolsas de papel o de plástico no transparente, un marcador, una hoja cuadriculada tamaño carta Copia en la hoja una tabla como la siguiente. Es necesario que tenga 20 renglones. Anota en una bolsa: “Óvulos (cromosoma X)” y en la otra “Espermatozoides (cromosoma X y cromosoma Y)”. Mete 50 frijoles negros en la bolsa que corresponde a los óvulos que, como sabes, tiene cada uno un cromosoma X. Ahora pon en la otra bolsa 25 frijoles negros que representan a los espermatozoides con cromosoma X y 25 bayos que representan a los espermatozoides con cromosoma Y. Revuélvelos muy bien. Toma, sin ver, un frijol de cada bolsa. Cada par de frijoles representa un nacimiento. Observa de qué color son y registra en tu tabla con una palomita el cromosoma que representa cada frijol y si fue niña o niño de acuerdo con la combinación. Si salen dos frijoles negros ¿es niña o niño? Si sale un frijol negro y un bayo ¿es niña o niño? ¿Pueden salir dos frijoles bayos? Explica en cada caso tu respuesta. Regresa, cada vez, los frijoles a sus bolsas, sin equivocarte de bolsa, y repite 20 veces los pasos 5 y 6. Al finalizar cuenta el total de niñas y de niños que hay en las columnas de tu tabla. Cada pareja dicte sus resultados al grupo. Suma el total de nacimientos de niñas y de niños para obtener el resultado del grupo y elabora una gráfica de barras. Compara los resultados obtenidos y contesta en tu cuaderno las siguientes preguntas: ¿Cuál fue el total de niñas y niños que resultaron en tu tabla? ¿Cuál fue el total de niñas y niños que resultaron en el grupo? ¿Por qué crees que se obtuvieron esos resultados? ¿Qué pasa cuando se alteran los cromosomas? Además del sexo, otras características humanas son heredadas en los cromosomas sexuales X y Y. Un ejemplo es la alteración visual llamada daltonismo. Como viste en tu libro de Ciencias Naturales de cuarto grado, las personas que presentan esta condición no pueden distinguir claramente los colores verde y rojo. Esta característica se localiza únicamente en el cromosoma X. Un hombre cuyo cromosoma X, heredado de su madre, contenga la alteración, sufrirá de daltonismo. En cambio, las mujeres que heredan un cromosoma X defectuoso de su madre, si heredan un cromosoma X normal de su padre, no serán daltónicas. Observa que los cromosomas X que tienen la información del daltonismo aparecen en naranja, para que los distingas. Puedes observar también que se ha utilizado una pantalla de color morado para identificar el daltonismo. Sin embargo, es importante que sepas que no podemos ver el daltonismo en el color de los ojos de una persona. Algunas enfermedades y condiciones que presentan los seres humanos son causadas por alteraciones cromosómicas. Tal es el caso del llamado síndrome de Down. Las personas con esta condición tienen algún grado de deficiencia mental. Esto se debe a la presencia de un cromosoma extra en el par 21, en cada una de las células del individuo. Así, en lugar de tener 46 cromosomas, las células de las personas con síndrome de Down tienen 47. ¿Sabías que... las personas con síndrome de Down tienen los mismos derechos que los demás? Por eso deben tener las mismas oportunidades de educación, cultura, deporte, recreación y arte, que tienen todos los niños. Actualmente se han integrado a algunas escuelas regulares niños y niñas con síndrome de Down, quienes han demostrado una gran capacidad de integración y desarrollo. Otros están en escuelas de educación especial, donde un equipo profesional atiende todas sus áreas de desarrollo. Es importante que una persona con esta condición asista a la escuela para que, mediante la integración y una actitud positiva de la comunidad, pueda participar en la sociedad de manera equitativa. Aceptar sus limitaciones, a la vez que apoyar y reconocer sus logros, nos permite entender la diversidad de los seres humanos y convivir mejor. La genética es la ciencia que estudia, entre otras cosas, cómo se heredan los cromosomas de padres e hijos. Los genetistas construyen esquemas familiares a los cuales denominan árboles genealógicos, con el propósito de tener una guía o método para investigar las probabilidades de que un niño o una niña puedan nacer con alguna enfermedad hereditaria, así como también otras características tales como su estatura, el color de sus ojos o el de su cabello. Construye tu propio esquema genealógico Puedes hacer tu propio esquema genealógico mostrando una característica, como el color de ojos, del cabello o la estatura. En el siguiente ejemplo, observa el color de ojos de los integrantes de una familia. ¿De quién heredó la niña el color de sus ojos? ¿Te gustaría saber de quién heredaste alguna de tus características? Selecciona alguna y construye en tu cuaderno tu propio esquema genealógico. ¿Qué encontraste? ¿De quién heredaste esa característica? ¿Alguno de tus hermanos también la heredó?

La pareja El óvulo es la célula sexual de la mujer y la más grande de las células humanas, aunque no puede verse a simple vista. El espermatozoide es la célula sexual del hombre y es mucho más pequeña que el óvulo. Tiene un flagelo o cola que le posibilita desplazarse a gran velocidad. En una eyaculación ingresan al útero alrededor de 200 millones de espermatozoides, y sólo unos cuantos lograrán acercarse al óvulo. Espermatozoides viajando hacia el óvulo que está en la trompa. Los espermatozoides tienen que viajar unos 18 cm, de la entrada del útero a la trompa, y aunque su cola les ayudará a desplazarse, muy pocos lo lograrán. El de la izquierda se atoró a la entrada del útero. Óvulo rodeado por los espermatozoides que consiguieron llegar hasta él. Los espermatozoides intentan penetrar el óvulo; en la mayoría de los casos sólo uno lo logrará. Sólo un espermatozoide logra perforar la parte externa del óvulo para fecundarlo. Óvulo fecundado o zigoto. En el centro se observan los núcleos originales del óvulo y el espermatozoide. En ellos está toda la información genética necesaria para que se desarrolle el nuevo ser humano. Inicio de la primera división celular del zigoto. El zigoto se sigue dividiendo mientras se mueve lentamente de la trompa hacia el útero, trayecto que toma aproximadamente cuatro días. En esta imagen se aprecia la segunda división que da lugar a cuatro células. La división celular continúa. Hacia el tercer día, el zigoto tiene ya ocho células y manda señales al organismo de la madre para proteger su desarrollo, impidiendo la siguiente menstruación. La división celular hace que en un momento el zigoto parezca una mora. Por su forma, a este estado se le llama mórula.

Al cuarto día de embarazo el zigoto tiene ya 16 células y todavía no es más grande que el punto de esta i. A medida que avanza la división celular, las células se van haciendo más pequeñas y ya no son idénticas. Se van diferenciando unas de otras. Aquí vemos cómo las células se empiezan a ordenar en dos grupos que tendrán funciones distintas: unas desarrollarán el embrión y las otras la placenta. La diferenciación celular continúa y hacia el final de la primera semana de embarazo el zigoto cuenta con muchas más células y está listo para anidar. Cuando esto ocurre, un grupo de células rompe la cubierta exterior del zigoto para fijarse en el útero. El zigoto ha anidado en el útero materno y se dispone a continuar su desarrollo. A partir de este momento se le denominará embrión. Durante este primer mes se inicia el desarrollo de algunos órganos. En la tercera semana, el embrión empieza a formar los dos lóbulos cerebrales y la espina dorsal. Al final del primer mes, el embrión alcanza 7 mm de largo y mide más o menos lo que una semilla de manzana. En este mes el embrión desarrolla unas protuberancias que luego serán brazos. La esfera a la que está unido es la encargada de producir la sangre que circulará por el futuro bebé y un poco más adelante se convertirá en la placenta. Vista lateral del embrión al final del primer mes. Al final de este mes, el embrión medirá 2.5 cm, más o menos lo que una fresa pequeña; sin embargo ya es posible escuchar, con un aparato especial, el latido de su corazón. Durante este mes, las manos están ya en formación, y se puede apreciar la base de lo que, posteriormente, serán los dedos. Hacia el final de la séptima semana, el embrión ha iniciado el desarrollo de todos sus órganos. Al final de este mes se le empieza a llamar feto. Pronto estará en condiciones de moverse libremente y podrá chuparse el dedo.

Al final del tercer mes, el feto se vuelve muy activo. Ahora mide unos 6.5 cm, pesa 18 g más o menos y apenas comienza a abultar el vientre de su madre. Durante este mes continúa el desarrollo de las extremidades. Las manos tienen, cada vez, dedos más definidos, que le permiten al feto abrirlas y cerrarlas constantemente. Los pies ya están muy desarrollados. Al final del cuarto mes, el feto ya se nota en el vientre de su madre, que se ve abultado. Ahora mide unos 15 cm, pesa 135 g, más o menos, y se mueve tanto que su madre ya puede sentirlo. El feto ha crecido tanto que necesita un sistema más eficiente para nutrirse y eliminar desechos. Por eso a partir de este mes la placenta, a través del cordón umbilical, se encarga de darle nutrientes, vitaminas, minerales, agua y oxígeno, que toma de la sangre materna. La placenta contiene una estructura de vasos sanguíneos, que se conectan con el feto a través del cordón umbilical. Al final del quinto mes, el feto mide unos 25 cm, pesa 340 g más o menos y ocupa mucho más espacio en el vientre de su madre. En este mes ya se puede apreciar el desarrollo de huesos. En la imagen se ven en detalle las costillas del feto. El sistema nervioso del feto está cada vez más desarrollado. Empieza a reconocer sonidos externos y a sentir y saborear su dedo cuando se lo chupa. Al final del sexto mes, el feto mide unos 33 cm y pesa 500 g más o menos. En este mes el feto ya tiene uñas; después, cuando estén más crecidas, las empezará a usar, rascándose de vez en cuando. En el sexto mes le empieza a crecer el pelo y el vello que cubre el cuerpo. Pronto tendrá cejas y pestañas. Al final del séptimo mes, el feto mide unos 37 cm y pesa 900 g más o menos. A partir de este mes, y hasta el fin del embarazo, el feto debe aumentar de peso y continuar creciendo. El feto de siete meses casi duplicó su peso, respecto del mes anterior. A partir de este mes, algunos bebés pueden nacer prematuramente pero, con cuidados especiales, la mayoría de ellos podrá sobrevivir y desarrollarse normalmente.

Al final del octavo mes, el feto mide unos 45 cm y pesa alrededor de 2 kg. En cuatro semanas volvió a duplicar su peso y continúa creciendo. El feto de ocho meses, por lo general, se ubica con la cabeza hacia abajo dentro del útero materno. El feto en este momento del embarazo está completamente formado, pero todavía debe aumentar de peso y seguir creciendo, antes de nacer. Al final del noveno mes, el feto alcanza su máxima talla en el vientre materno: mide unos 50 cm y pesa 3 kg más o menos. Durante este mes, el feto sigue aumentando de peso. Aproximadamente, un kilo más. Todo su cuerpo se ve más rellenito, por la grasa que se ha acumulado bajo su piel durante los últimos tres meses. Después de nueve meses, el bebé está listo para nacer. Está colocado con la cabeza hacia abajo, en posición de parto.