Entomología aplicada

Investigación 1: Un cultivo de tomate está siendo atacado por plagas. En la zona se han detectado casos de ataque de dos especies diferentes: Spodoptera exigua y Helicoverpa armigera. Efectivamente, recoges del cultivo dos tipos de organismos distintos, aunque muy parecidos entre sí (Sp1 y Sp2). Tu primera misión será distinguir uno de otro.
Partiendo del estadio huevo de cada uno utiliza el laboratorio (animación inferior) para determinar a qué especie plaga corresponde cada uno (utiliza un buscador de internet para conocer las características de cada uno y poder así distinguirlos).

Sp1= Spodoptera exigua.

Sp2= Helicoverpa armigera.

Investigación 2: Los principales daños que originan ambas especies ocurren sobre las hojas. Éstas aparecen agujereadas.

Realiza una investigación en internet y averigua qué estadio del organismo (huevo, larva, ninfa o adulto) es responsables de estos daños.

La larva, ya que es ella la que se alimenta de las hojas, lo que hace que aparezcan agujereadas.


Investigación 3: Antes de dar una solución a la plaga deberás investigar cómo ocurre su desarrollo. Utiliza la animación y averigua el umbral mínimo de desarrollo así como los grados días acumulados de cada uno de los estadios (huevo, larva, ninfa). Realiza la investigación para ambas especies.

Ayúdate de una hoja de cálculo para obtener y representar los datos.

• Sp1

Umbral mínimo= 13ºC
Temperatura experimental= 23ºC
GDA: de huevo a larva tarda 5 días por lo que será 50ºC, de larva a ninfa tarda 24 días por lo que será de 240ºC y de ninfa a adulto tarda 16 días por lo que será 160ºC
GDA en total son:450ºC

• Sp2

Umbral mínimo= 14ºC
Temperatura experimental=24ºC
GDA: de huevo a larva tarda 5 días por lo que será 50ºC, de larva a ninfa tarda 20 días por lo que será de 200ºC y de ninfa a adulto tarda 18 días por lo que será 180ºC
GDA en total son: 430ºC


Investigación 4: Los tomates obtenidos del cultivo se venden como productos de agricultura biológica por lo que para combatir la plaga no podrás emplear productos químicos. En su lugar deberás utilizar otras especies de organismos que actúen como enemigos naturales.

En la zona están utilizando una especie denominada Trichogramma. Consulta internet y averigua si dicha especie efectivamente es válida para combatir las plagas de tu cultivo. En caso afirmativo realiza una breve explicación de cómo actúa (sería conveniente utilizar imágenes para apoyar la explicación).

Si, ya que buscan los huevos de los parásitos y colocan dentro de ellos sus huevos. Estos insectos se alimentan de la masa vitelina de los huevos parasitarios causándoles la muerte.





Investigación 5: Calcula entre qué fechas actuaría la plaga en su fase más dañina suponiendo que la puesta de inicial de huevos de la plaga sp1 se produce el 1 de abril. Los registros de temperatura a partir de abril los puedes recoger del siguiente fichero

Ayúdate de una hoja de cálculo para obtener y representar los datos (representa gráficamente el registro de temperatura y los grados días acumulado para cada fecha).

¿En qué fecha aparecería el adulto?

Como la temperatura de esa día fue de 22ºC tardó 6 días en pasar de huevo a larva y 26 días en pasar de larva a ninfa. La plaga actua de forma más dañina desde el día 6-abril hasta el 2-mayo.

El adulto aparecería el 30 de mayo.

Rutas Metabólicas

1. Antes de empezar la investigación es necesario tener cierta idea de qué son las rutas metabólicas, qué compuestos intervienen y que nombre reciben cada uno de ellos. Utiliza los enlaces que aparecen en el apartado recursos y responde a las siguientes preguntas.
     
a)¿En qué lugar de nuestro cuerpo tienen lugar las rutas metabólicas?
En el interior de las células.

b)¿Qué diferencias existen entre sustrato inicial, producto final y metabolitos? 
Se diferencian en que el sustrato inicial corresponde al producto que queremos modificar, mientras que el producto final es lo que hemos obtenido a partir de los metabolitos que son los cambios que se producen en el sustrato inicial para convertirlo en producto final que es lo que queremos.

c)¿Crees que es necesario la presencia inicial de metabolitos para obtener el producto final?. Razona la respuesta.
Si, porque son en los cuales se dan las reacciones químicas para que el sustrato inicial se convierta en producto final.

d)¿Crees que es necesario la presencia inicial de enzimas intermedia para obtener el producto final?. Razona la respuesta 
Si, porque estan interconectados y muchos no tienen sentido aisladamente

2.Investigación 1: Utiliza la animación inferior para descubrir qué posición ocupan las enzimas (Ea, Eb, Ec) y los metabolitos (Cx, Cy) en la siguiente ruta metabólica.

Responde relacionando cada enzima incógnita (Ea,Eb,Ec) con cada enzima de la ruta (E1, E2, E3), igual para los metabolitos (Cx, CY).

3.Investigación 2: A diferencia que la anterior en esta investigación conoces las enzimas y componentes pero no la ruta metabólica en la que intervienen. Puede ser una de las dos que se muestran abajo. Utiliza la animación inferior y tu inteligencia para descubrir de qué ruta se trata (A o B).

  

La correcta es la A

4.Investigación 3: Después de haber pasado por la pruebas anteriores seguro que estás preparado para graduarte como biólogo experto en rutas metabólicas. En la animación inferior puedes seleccionar 8 rutas desconocidas. Sabemos los componentes y enzimas que intervienen, pero no el camino que sigue cada ruta ¿Serás capaz de descubrirlo? (ten en cuenta que Co es siempre el sustrato inicial y Cf el producto final)

Ruta Metabólica 1

Ruta Metabólica 2

Ruta Metabólica 3

Ruta Metabólica 4

Ruta Metabólica 5

Ruta Metabólica 6

Ruta Metabólica 7

Ruta Metabólica 8

Grupos sanguíneos

1.Utiliza la animación inferior e investiga cómo se hereda el grupo sanguíneo de un individuo (Sistema Rh). Contesta después a las siguientes cuestiones:

a)¿Pueden dos padres de grupo sanguíneo Rh+ tener un hijo Rh-?. Razona la respuesta
No, porque ambos contienen el alelo con la información de Rh, por lo que su descendencia contendrá el alelo correcto (Rh+)

b)¿Pueden dos padres de grupo sanguíneo Rh- tener un hijo Rh+?. Razona la respuesta
No,ya que los progenitores no contienen la información correcta de esa enzima, es decir, contienen un alelo mutante (Rh -), por lo que su descendencia no podrá contener la enzima correcta.

c)¿Cómo será el grupo sanguíneo de los hijos de un matrimonio en el que el padre es Rh+ y la madre Rh-? (analizando los antecedentes familiares se descubre que el abuelo paterno es Rh-)
Serían todos Rh+ porque la madre es homocigótica y el padre heterocigótico (sus antecedentes paternos no contienen el alelo correcto). Dentro de las combinaciones posibles todos contienen el alelo correcto.


2.Utiliza la animación inferior e investiga cómo se hereda el grupo sanguíneo de un individuo (Sistema AB0). Contesta después a las siguientes cuestiones:

a)¿Pueden dos padres de grupo sanguíneo A tener un hijo cuyo grupo sea 0?. Razona la respuesta.
No, porque los padres no poseen el alelo mutante (correspondiente al grupo sanguíneo O), ya que contienen el alelo que corresponde al grupo sanguíneo A.

b)¿Pueden dos padres de grupo sanguíneo AB tener un hijo cuyo grupo sea 0?. Razona la respuesta.
No, porque ninguno de los dos contienen el alelo mutante, ya que poseen el alelo que corresponde al grupo sanguíneo AB. Sus descendencia sería del grupo sanguíneo A, B, AB, AB.

c)¿Cómo será el grupo sanguíneo de los hijos de un matrimonio en el que el padre es AB y la madre B? (analizando los antecedentes familiares se descubre que tanto el abuelo como la abuela materna son AB).
El padre es AB y la madre BO, por lo que su descendencia sería AB, AO, BB, BO.


3.¿Cómo será el grupo sanguíneo de los hijos de un matrimonio en el que el padre es AB- y la madre 0+? (ten en cuenta que el matrimonio ya tiene un hijo cuyo grupo sanguíneo es A-).
Si tenemos en cuenta que la madre es heterocigótica del alelo Rh ( contiene un alelo con el gen correcto y otro con el mutante) y el padre es homocigótico. La descendencia será: AO+, AO-, BO+ y BO-.

4.La hemofilia es un carácter hereditario ligado al sexo. Utiliza la animación inferior e investiga cómo se hereda (cromosomas y alelos implicados, dominancia..). Contesta después a las siguientes cuestiones:

a)¿Cómo serán los hijos e hijas de un matrimonio en el que el padre es normal y la madre hemofílica?
Su descendencia será: dos hijos hemofílicos y dos hijas normales.

b)La imagen inferior representa los individuos afectados por hemofilia en una familia (círculos=mujeres, cuadrados=hombres, gris=hemofilia). Indica el genotipo de cada individuo y determina la posibilidad de que la tercera hija (círculo con interrogante) sea hemofílica o no.
Si la mujer es heterocigótica (normal) y su marido hemofílico, su descendencia será: una niña hemofílica, un niño normal y una niña normal (heterocigótica).
Si la mujer es normal homocigótica y su marido hemofílico, su descendencia será: una niña hemofílica, un niño normal y una niña normal.

Hemoblobinopatias congénitas

Las hemoglobinopatías son alteraciones de la globina (parte proteica de hemoglobina), y de mutaciones genéticas, cuya consecuencia puede ser una modificación estructural o una disminución de la síntesis de una cadena globínica estructuralmente normal, y como consecuencia se desarrollan enfermedades como la talesima y la anemia falciforme.

¿Qué es la talasemia?

Es un grupo heterogéneo de alteraciones congénitas cuya característica es un defecto en la síntesis de una o varias cadenas de globina normales. La disminución de las cadenas alfa se denomina alfatalasemia, la de cadenas beta, betatalasemia, la de cadenas delta y beta, delta/betatalasemia, y así sucesivamente.
La herencia de la talasemia es muy común en la población pero lo es aún más donde ha existido paludismo. En España, los estudios epidemiológicos más recientes han evidenciado una elevada incidencia de los síndromes talasémicos con distribución geográfica irregular y marcada heterogeneidad genotípica.
La disminución en la síntesis de un tipo de cadena globínica rompe el equilibrio normal entre las cadenas alfa y beta y conduce a la acumulación intracelular de una de ellas. En ambos casos, se forman precipitados intracelulares que son la causa de la destrucción de los eritroblastos (la célula madre de los glóbulos rojos) antes de alcanzar la maduración completa. Así mismo, los eritrocitos ( glóbulos rojos) que superan el trastorno madurativo, suelen presentar precipitados de cadenas globínicas en exceso que invariablemente disminuyen su supervivencia en la circulación (hemólisis).

¿Qué es la anemia falciforme?

La anemia falciforme es una enfermedad hereditaria de los glóbulos rojos. Las personas con anemia falciforme tienen hemoglobina anormal, la proteína contenida en los glóbulos rojos que transporta el oxígeno hacia todo el organismo. La hemoglobina anormal hace que los glóbulos rojos adopten la forma de una letra C y que se endurezcan.

Normalmente, los glóbulos rojos son redondos y flexibles y se desplazan fácilmente por los vasos sanguíneos. Los glóbulos rojos endurecidos se atascan en los vasos sanguíneos pequeños, interrumpiendo la irrigación sanguínea y causando dolor y, a veces, daños en los órganos. Los glóbulos rojos falciformes mueren y se descomponen más rápidamente que los glóbulos normales, lo cual produce anemia.

Existen varios tipos comunes de anemia falciforme:

• Hemoglobina SS. La persona hereda un gen de glóbulos falciformes de cada padre. Ésta es la forma más común.
• Hemoglobina SC. La persona hereda un gen de glóbulos falciformes y un gen de otro tipo anormal de hemoglobina llamado "C".
• Hemoglobina S con beta-talasemia. La persona hereda un gen de glóbulos falciformes y un gen de beta-talasemia, otro tipo de anemia hereditaria.