Biologia Fonamental: Mutacions, Evolució i Cicles Virals

Mutacions i Agents Mutàgens

Tipus de mutacions segons la cèl·lula afectada

• Mutacions somàtiques: Es produeixen en cèl·lules somàtiques. Afecten només l'individu que les presenta. No tenen importància des del punt de vista evolutiu.
• Mutacions germinals: Es donen en cèl·lules reproductives. Totes les cèl·lules del descendent tindran la mutació. Faciliten l'evolució de l’espècie.

Tipus de mutacions segons l'origen

• Mutacions naturals: Apareixen espontàniament. Taxa de mutació en humans: 1 gen mutat / 50.000 gens.
• Mutacions induïdes: Provocades artificialment per l'acció d'agents mutàgens (radiacions o substàncies químiques).

Tipus de mutacions segons l'extensió del material genètic

• Mutacions gèniques o puntuals: Alteracions de la seqüència de nucleòtids d'un gen.
• Mutacions cromosòmiques: Alteracions de la seqüència de gens d'un cromosoma.
• Mutacions genòmiques: Alteracions del nombre de cromosomes.

Agents mutàgens

Els agents mutàgens són els factors que augmenten la freqüència de mutació, alterant per tant el material genètic. Poden ser:

• Factors físics
• Factors químics
• Factors biològics

Classificació dels Regnes Biològics

Regne Monera

• Tipus cel·lular: Procariota
• Material genètic: ADN circular bicatenari
• Organització: Unicel·lular
• Nutrició: Autòtrofa o heteròtrofa
• Estructura: Paret cel·lular
• Reproducció: Asexual
• Exemples: Bacteris i Archaea (Eubacteris i Arqueobacteris)

Regne Protoctista

• Tipus cel·lular: Eucariota
• Material genètic: ADN lineal bicatenari
• Organització: Unicel·lular o pluricel·lular
• Nutrició: Autòtrofa o heteròtrofa
• Estructura: Algunes algues tenen paret cel·lular
• Reproducció: Asexual o sexual
• Exemples: Protozous i algues

Regne Fongs (Fungi)

• Tipus cel·lular: Eucariota
• Material genètic: ADN lineal bicatenari
• Organització: Unicel·lular o pluricel·lular
• Nutrició: Heteròtrofa
• Estructura: Paret cel·lular
• Reproducció: Asexual o sexual
• Exemples: Llevats, floridures

Teories de l'Evolució Biològica

Creacionisme

L'origen de cadascuna de les espècies s'atribuïa a un acte creador. Un defensor d'aquesta teoria va ser Linné, pare de la nomenclatura binomial de les espècies. Aquesta teoria no donava cap tipus d'explicació a l'existència de fòssils d'espècies diferents a les actuals.

Lamarckisme (Transformisme)

Principis clau:

1. Tendència innata a la complexitat: Les espècies evolucionen cap a la perfecció, a partir d’altres més senzilles sorgides per generació espontània.
2. Ús i desús dels òrgans: Les variacions mediambientals produeixen canvis en els costums. Per l'ús o el desús es produeix el desenvolupament o l'atròfia d'òrgans (la funció crea l’òrgan).
3. Herència dels caràcters adquirits: Els canvis que experimenten els organismes durant la seva vida es transmeten als descendents.

Darwinisme (Selecció Natural)

Principis fonamentals:

1. Elevada capacitat reproductora: Les espècies tenen un potencial de reproducció molt alt. El nombre d'individus no creix indefinidament perquè els recursos naturals són limitats.
2. Variabilitat de la descendència: Hi ha variacions entre els individus. Uns seran més aptes que altres per suportar les condicions ambientals.
3. Selecció natural: Els individus més ben adaptats són els que es reprodueixen i poden transmetre els seus caràcters a les generacions següents: supervivència del més apte.

Neodarwinisme (Teoria Sintètica)

El procés evolutiu es basa en els principis de Darwin: variabilitat i selecció natural.

• La variabilitat es deu a la mutació (que crea nous gens) i la recombinació genètica (que crea noves combinacions de gens).
• El que evoluciona són les poblacions i no els individus: les poblacions canvien a mesura que varien les freqüències gèniques.

Factors que fan variar les freqüències gèniques:

• Selecció natural
• Mutacions
• Migracions
• Deriva genètica

Per originar noves espècies, les poblacions han d’estar aïllades entre si.

Microorganismes i Virologia

Definició de Microorganismes

Els microorganismes són éssers de mida microscòpica (observables amb microscopi òptic o electrònic). Poden ser:

• Unicel·lulars o pluricel·lulars
• Autòtrofs o heteròtrofs
• Procariotes o eucariotes

Els Virus: Estructura i Naturalesa

Els virus són partícules microscòpiques d’estructura subcel·lular, sense citoplasma ni metabolisme propi.

Naturalesa dels Virus

• Punt de vista genètic: Són considerats éssers vius, ja que repliquen els seus àcids nucleics i controlen la síntesi de proteïnes específiques.
• Punt de vista fisiològic: No semblen éssers vius, ja que no tenen metabolisme propi, no transformen energia ni necessiten nutrients.

Estructura dels Virus

Els virus estan constituïts per tres parts principals:

1. Genoma víric: Es compon d'una o diverses molècules de DNA o RNA.
2. Càpsida o coberta proteica: Coberta proteica que envolta el genoma víric.
3. Coberta membranosa (alguns): Coberta que envolta la nucleocàpsida d'alguns virus.

Components de la Càpsida Complexa

Cap, ADN, coll, cua, fibres caudals, placa basal, espines.

Cicle Lític Viral

Fases del cicle lític:

1. Fixació o adsorció: El virus es fixa a la cèl·lula hoste per mitjà d’enllaços químics.
2. Penetració: El virus trenca la paret de la cèl·lula per mitjà d'enzims i hi introdueix el seu àcid nucleic, que passa al citoplasma de la cèl·lula.
3. Eclipsi (Biosíntesi): L’ADN víric indueix una major activitat metabòlica, que el virus aprofita per sintetitzar ARNm viral que serveix com a base per a formar les proteïnes del virus.
4. Acoblament: Els capsòmers s’uneixen per formar càpsides, i l’ADN víric es replega i penetra en les càpsides.
5. Lisi o alliberament: Els nous virus surten a l’exterior mitjançant la destrucció de la cèl·lula amb enzims lítics, i són capaços d’infectar una altra cèl·lula.