Download - Unidad i b
SECRETARÍA NACIONAL DE EDUCACIÓN
SUPERIOR, CIENCIA, TECNOLOGIA E INNOVACIÓN
SISTEMA NACIONAL DE NIVELACION Y ADMISIÓN
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA
ÁREA DE SALUD
MÓDULO DE BIOLOGÍA
PORTAFOLIO
Estudiante:Conde Sarango Ana María
Docente:Bioq. Carlos García MsC.
CURSO:Nivelación General
PARALELO: “V01 “A”
Machala-El Oro-Ecuador´AUTOBIOGRAFÍA
2013
Primeramente soy una joven de 18 años de edad de nacionalidad ecuatoriana,
nacida a finales del año de 1994, en la ciudad de Machala, capital de nuestra
Provincia El Oro. Hija de Galo Conde e Iralda Sarango, hermana de cuatro
varones y una mujer y tía de cuatro hermosos sobrinos.
Mis estudios de la primaria los realicé en la Escuela Fiscal Mixta “Prof. Clara
Fernández Márquez” y los estudios secundarios en la Unidad Educativa “Ismael
Pérez Pazmiño”, en esta última me gradué con la especialidad de Contador
Bachiller en Ciencias de Comercio y Administración.
Me considero una persona con principios y valores, con virtudes y defectos, con
habilidades y debilidades, pero sobretodo que sabe reconocer sus errores y trata
de enmendarlos.
Así mismo una joven con deseos de superación y de seguir adelante con sus
estudios universitarios, para en un futuro tener una herramienta de trabajo para
subsistir. Estoy segura de lo que soy y de lo que deseo llegar a ser en el futuro,
una profesional eficiente que aporte a la sociedad, brindando sus servicios o
conocimientos adquiridos.
PRÓLOGO
El presente portafolio del módulo de Biología está dirigido a aquellos que deseen
iniciarse en el conocimiento de los conceptos biológicos básicos. Para muchos de
ellos será la primera vez en que se aproximen a la fascinante complejidad de la
vida y a al conocimiento de los seres vivos: cómo están construidos, cómo
funcionan, cómo se relacionan entre sí y con el medio que habitan, cómo se
reproducen y cómo han surgido y evolucionado a lo largo de la historia de nuestro
planeta.
La idea básica de esta asignatura es la unidad del mundo vivo. Los organismos
tienen un patrón común de composición química basado en las biomoléculas, de
estructura basada en la célula, y de actividad basado en la uniformidad de los
procesos químicos implicados en la transformación de energía y en la naturaleza
universal del material genético. Además, los organismos están unidos en su
historia debido a la evolución, que es el mayor concepto general y unificador de la
biología y que, de hecho, explica todos los demás.
Una de las consecuencias más importantes del proceso evolutivo es la gran
diversidad de formas vivas existentes, a los que ha sido posible agrupar
ordenadamente siguiendo patrones de semejanzas y diferencias y también las
posibles relaciones históricas entre grupos diferentes. De esta manera, se admite
la existencia de cinco reinos: Móneras, Protistas, hongos, vegetales y animales.
A pesar de la gran diversidad de formas vivas que viven en la actualidad o lo han
hecho a lo largo del proceso evolutivo, existe una similitud de estructura y función.
Los seres vivos tienen unidad de composición, de estructura y de funcionamiento.
Todos los seres vivos actuales están constituidos por los mismos tipos de
moléculas. La unidad de estructura está basada en la célula. La unidad de
funcionamiento está basada en la uniformidad de los procesos químicos de
transformación de la energía. La célula como unidad funcional y estructural se
organiza y se regula por la actividad del material genético que se replica y se
transfiere de generación en generación.
DEDICATORIA
El presente proyecto está dedicado a mis padres por brindarme su apoyo
incondicional, comprensión en cada momento y velar siempre por mi bienestar,
depositando su entera confianza en cada reto que se me presentaba sin dudar ni
un solo momento en mi inteligencia y capacidad.
Ana María
AGRADECIMIENTO
Mis agradecimientos en primer lugar a Dios por haberme guiado por un buen
camino, en segundo lugar a cada uno de los que son parte de mi familia por
siempre haberme dado su fuerza y apoyo incondicional para llegar hasta
donde estoy ahora.
A mis padres por el apoyo que me han brindado tanto moralmente como
económicamente, gracias a la formación que me inculcaron desde niña he
culminado una parte de vida estudiantil exitosamente y empezando una nueva
etapa.
Al docente, Bioq. Carlos García, destacado profesional, que gracias a sus
conocimientos impartidos, aprendimos exitosamente el Módulo de Biología así
mismo conforme por la metodología aplicada en el transcurso del módulo.
Finalmente, a mis compañeros del Curso de Nivelación porque hemos
convivido de una manera armónica, finalizando el módulo felizmente.
INDICE
AUTOBIOGRAFÍA
PROLOGO
DEDICATORIA
AGRADECIMIENTO
INTRODUCCIÓN
JUSTIFICACIÓN
OBJETIVOS
UNIDAD 1
Biología Como Ciencia (1 semana)
1. LA BIOLOGÍA COMO CIENCIA.
Generalidades
Concepto
Importancia
Historia de la biología.
Ciencias biológicas.(conceptualización).
Subdivisión de las ciencias biológicas.
Relación de la biología con otras ciencias.
Organización de los seres vivos (pirámide de la org. seres vivos célula. Ser
vivo)
2. DIVERSIDAD DE ORGANISMOS, CLASIFICACIÓN Y CARACTERÍSTICAS
DE LOS SERES VIVOS.
Diversidad de organismos,
Clasificación
Características de los seres vivos.
UNIDAD 2
INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LA BIOLOGÍA CELULAR
(4 semanas)
3. EL MICROSCOPIO Y SUS APLICACIONES
Características generales del microscopio
Tipos de microscopios.
4. CITOLOGÍA, TEORÍA CELULAR
Definición de la célula.
Teoría celular: reseña histórica y postulados.
5. ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL DE LAS CÉLULAS.
Características generales de las células
Células eucariotas y procariotas, estructura general (membrana, citoplasma
y núcleo).
Diferencias y semejanzas.
6. REPRODUCCION CELULAR
CLASIFICACION
Ciclo celular, mitosis importancia de la mitosis.
Ciclo celular, meiosis importancia de la meiosis.
Comparación mitosis vs meiosis (Diferencias)
Observación de las células.
7. TEJIDOS.
Animales
Vegetales
UNIDAD 3
Bases químicas de la vida (1 semana)
8. CUATRO FAMILIAS DE MOLÉCULAS BIOLÓGICAS (CARBOHIDRATOS,
LÍPIDOS, PROTEÍNAS Y ÁCIDOS NUCLÉICOS).
Moléculas orgánicas: El Carbono.
Carbohidratos: simples, monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.
Lípidos: grasas fosfolípidos, glucolípidos y esteroides.
Proteínas: aminoácidos.
Ácidos Nucléicos: Ácido desoxirribonucleico (ADN), Ácido Ribonucleico
(ARN).
UNIDAD 4
ORIGEN DEL UNIVERSO – VIDA (1 semana)
9. ORGANIZACIÓN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO. (QUÉ EDAD TIENE EL
UNIVERSO)
La teoría del Big Bang o gran explosión.
Teoría evolucionista del universo.
Teoría del estado invariable del universo.
Teorías del origen de la tierra argumento religioso, filosófico y científico.
Origen y evolución del universo, galaxias, sistema solar, planetas y sus
satélites.
Edad y estructura de la tierra.
Materia y energía,
Materia: propiedades generales y específicas; estados de la materia.
Energía: leyes de la conservación y degradación de la energía. Teoría de la
relatividad.
10. ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA VIDA Y DE LOS ORGANISMOS.
Creacionismo
Generación espontánea (abiogenistas).
Biogénesis (proviene de otro ser vivo).
Exogénesis (panspermia)(surgió la vida en otros lugares del universo u
otros planetas y han llegado a través de meteoritos etc.)
Evolucionismo y pruebas de la evolución.
Teorías de Oparin-Haldane. (físico-químicas)
Condiciones que permitieron la vida.
Evolución prebiótica.
Origen del oxígeno en la tierra.
Nutrición de los primeros organismos.
Fotosíntesis y reproducción primigenia.
UNIDAD 5
BIOECOLOGIA (1 semana)
11. EL MEDIO AMBIENTE Y RELACIÓN CON LOS SERES VIVOS.
El medio ambiente y relación con los seres vivos.
Organización ecológica: población, comunidad, ecosistema, biosfera.
Límites y Factores:
Temperatura luz, agua, tipo de suelo, presión del aire, densidad
poblacional, habitad y nicho ecológico.
Decálogo Ecológico
12.PROPIEDADES DEL AGUA, TIERRA, AIRE QUE APOYAN LA VIDA Y SU
CUIDADO.
El agua y sus propiedades.
Características de la tierra.
Estructura y propiedades del aire.
Cuidados de la naturaleza.
INTRODUCCIÓN
La biología estudia los organismos (unicelulares o pluricelulares), que son
individuos que pueden crecer y participar en un proceso de reproducción dónde
se originan organismos similares (por división como las bacterias o por
acoplamiento como el hombre), para lo que utiliza materiales sin vida del
ambiente a los que convierte en materia viva.
Los organismos evolucionan con el tiempo, y cada uno tiene un material genético
que determina la forma en que el organismo se desarrolla, funciona y responde a
los diversos ambientes. Estos programas contienen las instrucciones y una
maquinaria que lleva a cabo dichas instrucciones, siendo los genes las unidades
del material hereditario. En las poblaciones de organismos aparecen variaciones
debidas a que los genes cambian su estructura o su ordenación. En la
reproducción por acoplamiento, también aparecen variaciones ya que en cada
generación se reorganiza el material genético produciendo nuevas combinaciones
de genes. Esta evolución, se da por la selección natural entre todas las
combinaciones existentes, a aquellos individuos cuyas características facilitan su
reproducción en un ambiente determinado, y si un organismo funciona bien bajo
ciertas condiciones y tiene más descendentes, se considera que ha tenido éxito,
pero bajo otras condiciones, el mismo organismo podría fracasar. La Teoría de la
evolución por selección natural constituye el concepto general fundamental de la
Biología, y como consecuencia todos los organismos están relacionados entre sí
ya que tienen antepasados comunes.
Todos los organismos que existen en la actualidad tienen en común algunas
reacciones bioquímicas básicas, ya que todos ellos tienen dos cosas en común: la
composición del programa (ácidos nucleicos) y la maquinaria (proteínas y
mecanismos para la reproducción de éstas) es siempre la misma. La unidad
bioquímica es un reflejo del parecido de los tipos de macromoléculas que hay en
los organismos.
Todos los organismos se componen de células, que es un recipiente en cuyo
interior se realizan las secuencias de reacciones químicas necesarias para la
vida. La célula es un aparato para mantener la concentración de los materiales
esenciales lo suficientemente alta como para que puedan tener lugar a niveles
casi óptimos las reacciones químicas necesarias para la vida, aún cuando las
concentraciones externas sean muy altas o muy bajas, para lo que están
rodeadas por membranas que retienen y concentran de forma selectiva algunas
sustancias.
Los organismos pueden ser procariotas, que tienen células de organización muy
sencillas, que constan de una pared, membrana y algunas zonas interiores más
hidratadas donde se encuentra el ADN (bacterias), o eucariotas con células
complicadas con un citoplasma que es la matriz viscosa de la célula con un
núcleo provisto de una envoltura membranosa atravesada por muchos poros, con
muchas mitocondrias donde se utiliza el oxígeno para obtener energía, una red de
membranas interiores donde se producen reacciones químicas cómo la
fabricación de proteínas, y otras estructuras relacionadas con la entrada y salida
de sustancias que se transforman en el interior de la célula, encontrándose
además los cromosomas que se hacen visibles tras la mitosis (plantas y
animales).
JUSTIFICACIÓN
En la actualidad, se puede decir que la Biología está inmersa en todos los quehaceres
diarios; su conocimiento ha permitido que la expectativa de vida del hombre sea de
setenta y cinco años, que podamos utilizar la recombinación de genes para la producción
de insulina tan necesaria para aquellas personas que padecen de diabetes, que se pueda
predecir, con cierto grado de certeza, lo que sucederá si no se realiza un cambio en la
forma de explotar los recursos naturales en forma desordenada y no se promueve la
sostenibilidad y sustentabilidad.
La biología permite comprender la naturaleza de los seres vivos, sus
interrelaciones y sus cambios, esta comprensión permitirá el desarrollo de
actitudes positivas con respecto a sí mismos y el medio en el que viven, de allí la
importancia de su estudio durante nuestra escolaridad.
La biología una ciencia experimental que se construye a partir de conocimientos
previos que se modifican en el tiempo y espacio, lo cual es un indicador de que no
existen verdades absolutas sino, más bien, hipótesis provisionales que, en
educación, coadyuvan a través de procesos de mediación pedagógica,
debidamente estructurados, al desarrollo del pensamiento científico del
estudiantado.
El conocimiento acumulado es tan vasto que una vida dedicada solo al estudio de
esta disciplina no alcanzaría para conocerla en su extensión, de allí la necesidad
de escoger del universo aquellos conceptos y procesos básicos para comprender
las interacciones entre los seres vivos y su entorno y desarrollar una actitud de
respeto hacia toda forma de vida.
El enfoque ecológico y evolutivo de las ciencias en la educación superior
proporciona aprendizajes significativos al conectar y mirar al mundo desde la
óptica de diversas disciplinas. La Biología en el nivel superior mantiene este
enfoque a un nivel celular ya que los procesos biológicos son fenómenos físico‐químicos cuantificables y su estudio tiene un carácter histórico y provisional.
El mejoramiento de la calidad de vida está directamente relacionado con el
conocimiento del cuerpo humano y su interrelación con el medioambiente. Al
comprender el funcionamiento de los sistemas del cuerpo y las interacciones
entre ellos y el medioambiente se espera que adquiera hábitos que le permitan
tomar decisiones conducentes a una vida sana.
La gran variedad de la vida en el planeta propone dos conceptos básicos, el de
universalidad y diversidad. El estudio de la herencia y evolución en el segundo
año de bachillerato, proporciona las bases para comprender que todos los seres
que habitan este planeta están formados de los mismos componentes básicos y
que la diversidad se origina en pequeños cambios en la estructura molecular de
esos componentes.
Es responsabilidad de todo ser humano el conocer y comprender los conceptos y
procesos que gobiernan la vida en nuestro planeta con el fin de convertirnos en
ciudadanos conscientes de la necesidad de mantener esta heredad llamada vida.
Tomando en cuenta estos argumentos, el proceso de enseñanza‐aprendizaje de
Biología requiere de un facilitador con mente amplia que busque estrategias
metodológicas que posibiliten que los estudiantes integren los conceptos
biológicos y estos adquieran significado para alcanzar una mejor comprensión de
las ciencias experimentales, del mundo que les rodea y de los fenómenos que en
él ocurren. De igual manera, debe permitir al estudiante de Biología construir sus
conocimientos en forma autónoma, que provea de oportunidades para el
desarrollo de destrezas de investigación y de valores que coadyuven al concepto
del Buen Vivir.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL:
Comprender el estudio de la vida de los seres vivos o los fenómenos relacionados
a ellos, procurando, a través de variados métodos, comprender las causas del
comportamiento de los seres vivos, estableciendo las leyes que controlan tales
mecanismos.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Valorar lo aprendido como principio del Buen Vivir (Sumak Kausay)
Comprender que el universo y, por ende, los seres vivos son el producto de
la evolución y que ésta es un proceso que genera adaptaciones, de forma y
función, al ambiente.
Ser un ciudadano proactivo, consciente de la necesidad de preservar la
naturaleza como heredad para el futuro del planeta.
Emplear con eficiencia las herramientas de comunicación y tecnología en los
procesos de investigación.
1. LA BIOLOGÍA COMO CIENCIA
Generalidades
Concepto
La palabra biología se deriva del griego: bios= vida y logos=estudio o ciencia. En
base a su etimología podemos afirmar que la palabra biología significa
literalmente: “estudio de la vida”. Por lo tanto la Biología se encarga del estudio de
los seres vivos en forma organizada y sistematizada desde diversos aspectos, a
partir de las moléculas más sencillas hasta el organismo más complejo.
Importancia
La Biología es importante ya que es una de las ciencias naturales que tiene como
objeto de estudio a los seres vivos, específicamente, su origen, su evolución y sus
propiedades: nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia, etc.
Esta ciencia se ocupa tanto de la descripción de las características y los
comportamientos de los organismos individuales como de las especies en su
conjunto. Se preocupa de la estructura y la dinámica funcional comunes a todos
los seres vivos con el fin de establecer las leyes generales que rigen la vida
orgánica y los principios explicativos fundamentales de ésta.
Por ser la Biología una ciencia básica, todas sus ramas tienen soporte científico y
tienden a buscar el bienestar de los seres que habitamos en el planeta,
enseñándonos y haciéndonos comprender la enorme responsabilidad que
tenemos cada uno de nosotros en la interrelación con el ambiente.
Todos los campos de la Biología implican una gran importancia para el bienestar
de la especie humana y de las otras especies vivientes, así tenemos que esta
ciencia contribuye:
Al estudio del origen de las enfermedades, por ejemplo: la etiología del cáncer, las
infecciones, los problemas funcionales, etc.
A las investigaciones genéticas que se encargan de hacer comprender los
mecanismos que llevan a obtener nuevas especies de plantas y animales que
producen una mayor cantidad de carne y leche, a estas nuevas especies se las
denomina híbridos.
A través de la microbiología, a estudiar las bacterias patógenas y las que son
útiles para la producción., así como también a hacer investigaciones científicas.
Con la industria de alimentos, en especial en su procesamiento y conservación
para llegar al desarrollo de nuevos y mejores productos.
Historia de la biología
La biología es una ciencia muy antigua, puesto que el hombre siempre ha
deseado saber más acerca de lo que tenemos y de todo ser vivo que nos rodea,
por razones didácticas estamos dividiendo en etapas:
Etapa Milenaria:
En la China antigua, entre el IV y III milenio a.C y a se cultivaba el gusano
productor de la seda China también ya tenían tratados de medicina naturista y de
acupuntura.
La antigua civilización Indú, curaba sus pacientes basados en el pensamiento
racional, en la fuerza de la mente.
La cultura milenaria Egipcia, desarrollaron la agricultura basado en la mejora de la
semilla y de la producción, además conocían la Anatomía humana y las técnica de
embalsamamiento de cadáveres. En el III Milenio a.C los egipcios ya tenían
jardines botánicos y zoológicos para el deleite de sus reyes y sus princesas.
Etapa Helénica:
Los pueblos de la Grecia antigua por su ubicación geográfica tenían mucha
relación con el cercano y medio oriente a demás con Egipto y la Costa
Mediterránea de Europa.
En el siglo IV a.C Anaximandro estableció el origen común de los organismos, el
agua. Alcneón de Crotona (S. VI a.C) fundó la primera Escuela de Medicina
siendo su figura más relevante Hipócrates (S. V a.C), quien escribió varios
tratados de Medicina y de Bioética que se hace mención con el “Juramento
Hipocrático.”
“Juro por Apolo el Médico y Esculapio por Hygeia y Panacea y por todos los dioses y diosas, poniéndolos de jueces, que éste mi juramento será cumplido hasta donde tengo poder y discernimiento.
A aquel quien me enseñó este arte, le estimaré lo mismo que a mis padres; él participará de mi mantenimiento y si lo desea participará de mis bienes.
Consideraré su descendencia como mis hermanos, enseñándoles este arte sin cobrarles nada, si ellos desean aprenderlo.
Instruiré por concepto, por discurso y en todas las otras formas, a mis hijos, a los hijos del que me enseñó a mí y a los discípulos unidos por juramento y estipulación, de acuerdo con la ley médica, y no a otras personas.
Llevaré adelante ese régimen, el cual de acuerdo con mi poder y discernimiento será en beneficio de los enfermos y les apartará del prejuicio y el terror. A nadie daré una droga mortal aun cuando me sea solicitada, ni daré consejo con este fin. De la misma manera, no daré a ninguna mujer supositorios destructores; mantendré mi vida y mi arte alejado de la culpa.
No operaré a nadie por cálculos, dejando el camino a los que trabajan en esa práctica.A cualesquier cosa que entre, iré por el beneficio de los enfermos, obteniéndome de todo error voluntario y corrupción, y de la lasciva con las mujeres u hombres libres o esclavos.
Guardaré silencio sobre todo aquello que en mi profesión, o fuera de ella, oiga o vea en la vida de los hombres que no deban ser públicos, manteniendo estas cosas de manera que no se pueda hablar de ellas.
Ahora, si cumplo este juramento y no lo quebranto, que los frutos de la vida y el arte sean míos, que sea siempre honrado por todos los hombres y que lo contrario me ocurra si lo quebranto y soy perjuro."
Anaximandro (610 – 546 a.C) Hipócrates ( 460 - ¿?
a.C)
La investigación formal se inicia con Aristóteles (384-322 a.C.), quién estudió
algunos sistemas anatómicos y clasificó a las plantas y animales que abundaban
en aquellos tiempos, quién escribió su libro Historia de los Animales.
Se escribieron mucho, en Alejandría, ciudad Egipcia que floreció entre los años
300 y 30 a.C., encontraron los romanos abundantes escritos de partes y
estructuras anatómicas realizadas con disecciones de cadáveres, sin duda fue
una investigación seria. Lamentablemente los romanos una vez establecidos en
Alejandría mediante “Decretos” prohibieron toda investigación directa utilizando el
cuerpo humano.
Aristóteles (384 – 322 a.C) Galeno (131 – 200 d.C)
Los atenienses tenían en esos tiempos las mejores escuelas, uno de sus hijos
Galeno (131 – 200 d.C.) fue el primer fisiólogo experimental, sus descripciones
perduraron más de 1300 años, por su puesto se le encontró muchos errores
posteriormente.
Etapa Moderna:
Con la creación de las Universidades en España, Italia, Francia a partir del siglo
XIV, los nuevos estudiantes de medicina se vieron obligados a realizar
disecciones de cadáveres, se fundaron los anfiteatros en las Facultades de
Medicina, de donde surgieron destacados anatomistas y fisiólogos: Leonardo de
Vinci (1452–1519), Vesalio (1514–1564)
Vesalio y sus dibujos
Servet (1511–1553), Fallopio (1523–1562) Fabricius (1537–1619), Harvey (1578–
1657). Con el invento del microscopio a principios del siglo XVII, se pudieron
estudiar células y tejidos de plantas y animales, así como también los
microbios, destacan: Robert Hooke (1635 - 1703), quien observó y grafico las
cédulas (1665), Malpighi (1628 – 1694), Graaf (1641 – 1673), Leeuwenhoek (1632
– 1723).
Robert Hooke Marcelo Malpighi Anton Van Leeuwenhoek
Así mismo destacan Swammerdan (1637 – 1680) realizó observaciones
microscópicas de estructuras de animales, Grew (1641 – 1712) estudió las
estructuras de las plantas. El naturalista sueco Carlos Linneo (1707 -
1778)proporcionó las técnicas de clasificación de plantas y animales, llamo el
sistema binomial escrito en latín clasico. También tenemos al biólogo francés
Georges Cuvier (1769 - 1832), quien se dedicó a la Taxonomia y paleontología.
Carl Von Linne Georges Cuvier
Después de unos 150 años de que Hooke, publicará su libro Micrographia, Bichat
(1771 – 1802) llegó a la conclusión de que las células forman los tejidos y los
tejidos a las estructuras macroscópicas. Hizo una lista de 21 tipos de tejidos en
animales y en el hombre. Así mismo Mirbel en 1802 y Dutrochert en 1824
confirmaron que los tejidos vegetales tienen base en sus propias células. El
naturalista francés Juan Bautista Lamarck (1744 - 1829), en su obra
Hidrogeología (1802) y G.R Treviranus(1776 - 1837) en su obra Biologie Oder
Philophie der leveden Natur (1802) introdujeron independientemente la palabra
Biología.
Juan Bautista Lamarck G.R Treviranus
El escocés botánico Robert Brown (1773 - 1858), identificó al núcleo celular en
1831y también el movimiento browniano.
El zoólogo alemán Theodor Schwann (1810 - 1882), y el botánico alemán Mattias
Schleiden (1804 - 1881) enunciaron la teoría celular.
Robert Brown Theodor Schwann
Mattias Schleiden
El médico alemán Rudolf Virchow (1821 - 1902) publicó su libro Célular Patholog
(1858), donde propuso que toda célula viene de otra célula (ovnis cellula e
cellula). Decubrió la enfermedad del cáncer.
Rudolf Virchow Carlos Darwin
En 1859 el médico naturista inglés Carlos Darwin (1809 - 1882) publicó su libro el
Origen de las Especies, donde defendía la teoría de la evolución 1859 el médico
naturista inglés Carlos Darwin (1809 - 1882) publicó su libro el Origen de las
Especies, donde defendía la teoría de la Evolución.
En el año 1865 el monje y naturalista austríaco Gregor Mendel (1882 - 1884)
describió las leyes que rigen la herencia biológica. En 1879 el citogenético alemán
Walter Fleming (1843 - 1905) identificó los cromosomas y descubrió las fases de
la mitosis celular.
Gregor Mendel Walter Fleming Dibujo de
Walter
Etapa de la Biotecnología:
Actualmente a principios del siglo XXI, la Biología está desempeñando un papel
fundamental en la vida moderna.
Después del descubrimiento de la estructura del ADN por Watson y Crick en 1953
ha surgido la Biología molecular, Biotecnología e Ingeniería Genética.
En el año 1985 se inició el Proyecto Genoma Humano con el objetivo de
responder:
¿Cuáles son cada uno de los 40 mil genes de la especie humana?
¿A dónde se encuentra cada uno de los 40 mil genes?
¿Qué rol cumplen cada uno de los 40 mil genes?
En el año 2000 ya se había culminado con el borrador del Proyecto. Estos días
(2007) ya todo está culminado inclusive se está trabajando con el genoma de los
animales.
Los científicos han encontrado que el 99,99% de los genes son idénticos para
todos los seres humanos, la variación de una persona y otra es de solo 0,01%.
Es por esa razón para que en la prueba biológica del ADN, es positivo cuando la
relación entre los dos individuos pasa del 99,99%.
El 98% de los genes del Chimpancé, por ejemplo son idénticos a los seres
humanos, pero nadie duda que un mono y una persona son diferentes. Así mismo
el 30% de los genes de las ratas son idénticos a los genes humanos.
No somos nada especial, compartimos numeroso material genético no sólo con el
resto de los mamíferos sino con organismos, con insectos, con lombrices de
tierra, pero la mayor diferencia está en el modo en que otros genes interactúan.
Es lo que está trabajando el Proyecto Genoma Humano.
Recientemente la aplicación de la Biología en otras ciencias ha llegado a
modificar las estructuras de dichas ciencias, por ejemplo en el Perú con la
aplicación de la prueba biológica (ADN) ley No. 27048, ha influido decisivamente
en el Derecho Civil, y ya es tiempo que incluyan los legisladores nuevas normas
en el Código Civil acerca de:
La fecundación en laboratorio o In vitro.
La inseminación artificial humana homóloga y heteróloga
La fecundación e inseminación post morten.
El alquiler de vientre uterino.
El congelamiento de espermatozoides, óvulos y embriones.
La determinación de la maternidad y de la paternidad en los casos de
fecundación asistida.
La clonación humana y si el clon es descendiente o copia.
Los abortos.
Los trasplantes de órganos y donación en vida.
También es necesario una revisión del Código Penal, en lo que concierne a los
Delitos Ecológicos ya que contamos con nuevos atentados contra la naturaleza y
acelerando la pérdida del equilibrio ecológico global. De igual manera fue
promulgado el año 2005la ley Nº 28611: “Ley General del Ambiente”que contiene
la politica ambiental, gestion ambiental, aprovechamiento sostenido de los
recursos naturales, responsabilidad ambiental entre otros.
Actualmente los estudiantes de las diferentes carreras profesionales de nivel
universitario tienen en sus currículas el Curso de Biología, por múltiples razones,
que se harán mención durante el desarrollo del curso.
LA PENICILINA
La penicilina fue descubierta por Alexander Fleming en 1928 cuando estaba estudiando un hongo microscópico del género Penicillium. Observó que al crecer las colonias de esta levadura inhibía el crecimiento de bacterias como el Staphylococcus aureus, debido a la producción de una sustancia por parte del Penicillium, al que llamó Penicilina.
Ciencias biológicas
Concepto
Las ciencias biológicas son aquellas que se dedican a estudiar la vida y sus
procesos. Se trata de una rama de las ciencias naturales que investiga el origen,
la evolución y las propiedades de los seres vivos.
Subdivisión de las ciencias biológicas
SUBDIVISIÓN DE LAS CIENCIAS BIOLÓGICAS
General
Bioquímica Citología Histología Anatomía Fisiología Taxonomía Biogeografía Paleontología Filogenia Genética
Zoología Botánica Microbiología Micología
Medicina (Aplicación de medicamentos)
Farmacia (Elaboración de fármacos).
Agronomía (mejoramiento en la agricultura).
Bioquímica
Especial Aplicada
Entomología
Citología
Histología
Anatomía
Fisiología
GENERAL
Taxonomía
Biogeografía
Paleontología
Filogenia
Genética
Helmintología
Ictiología
Antropología
Herpetología
Ornitología
Mastozoología
ZOOLOGÍA
Ficología
Briología
Pteriología
Fanerógamas
Criptógamas
BOTÁNICA
Relación de la Biología con otras ciencias
Organización de los seres vivos (Pirámide)
Virología
Bacteriología
Protista
MICROBIOLOGÍA
Hongos
MIOLOGÍA
LA BIOLOGÍA Y SUS RELACIONES CON OTRAS CIENCIAS
QUÍMICA
Estudia las moléculas
inorgánicas, orgánicas y
sus reacciones
MATEMÁTICAS
Clave en el desarrollo de las ciencias físicas y de la estadística.
INFORMÁTICA
Realiza modelos y simulaciones.
FÍSICA
Estudia la materia y energía.
Organización de los seres vivos
La biología (la ciencia que estudia a los seres vivos) se ocupa de analizar
jerarquías o niveles de organización que van desde la célula a los ecosistemas.
Este concepto implica que en el universo existen diversos niveles de complejidad.
Para una mayor comprensión, partiendo desde la materia no viva, en orden
ascendente mencionaremos los principales niveles de organización:
1.- Nivel molecular: Es el nivel abiótico o de la materia no viva.
En este nivel molecular se distinguen cuatro subniveles:
- Subnivel subatómico: Lo constituyen las partículas subatómicas; es decir, los
protones, electrones y neutrones.
Átomo
Molécula
Células
Tejidos
Órganos
Aparatos y Sistemas
Ser vivo
- Subnivel atómico: Constituido por los átomos, que son la parte más pequeña de
un elemento químico que puede intervenir en una reacción.
- Subnivel molecular: Constituido por las moléculas, es decir, por unidades
materiales formadas por la agrupación de dos o más átomos mediante enlaces
químicos (ejemplos: O2, H2O), y que son la mínima cantidad de una sustancia que
mantiene sus propiedades químicas. Distinguimos dos tipos de moléculas:
inorgánicas y orgánicas.
- Subnivel macromolecular: Está constituido por los polímeros que son el
resultado de la unión de varias moléculas (ejemplos: proteínas, ácidos nucleicos).
La unión de varias macromoléculas da lugar a asociaciones
macromoleculares (ejemplos: glicoproteínas, cromatina). Por último, las
asociaciones moleculares pueden unirse y formar organelos u orgánulos
celulares (ejemplos.: mitocondrias y cloroplastos).
Las asociaciones moleculares constituyen el límite entre el mundo biótico (de los
seres vivos) y el abiótico (de la materia no viva o inerte). Por ejemplo, los ácidos
nucleicos poseen la capacidad de autorreplicación, una característica de los seres
vivos.
2.- Nivel celular: Incluye a la célula, unidad anatómica y funcional de los seres
vivos. La más pequeña unidad estructural de los seres vivos capaz de funcionar
independientemente.
Cada célula tiene un soporte químico para la herencia (ADN), un sistema químico
para adquirir energía etc.
Se distinguen dos tipos de células:
Las células procariotas : son las que carecen de envoltura nuclear y, por lo tanto,
la información genética se halla dispersa en el citoplasma, aunque condensada en
una región denominada nucleoide.
Las células eucariotas son las que tienen la información genética rodeada por una
envoltura nuclear, que la aísla y protege, y que constituye el núcleo.
Las células son las partes más pequeñas de la materia viva que pueden existir
libres en el medio. Los organismos compuestos por una sola célula se
denominan organismos unicelulares, y deben desarrollar todas las funciones
vitales.
3.- Nivel pluricelular u orgánico: Incluye a todos los seres vivos constituidos por
más de una célula. En los seres pluricelulares existe una división de trabajo y una
diferenciación celular alcanzándose distintos grados de complejidad creciente:
- Tejidos: es un conjunto de células muy parecidas que realizan la misma función
y tienen el mismo origen. Por ejemplo
el tejido muscular cardíaco.
- Órganos: Grupo de células o tejidos que
realizan una determinada función. Por
ejemplo, el corazón, es un órgano que
bombea la sangre en el sistema circulatorio.
- Sistemas: es un conjunto de varios órganos
parecidos que funcionan independientemente
y están organizados para realizar una
determinada función; por ejemplo, el sistema
circulatorio.
- Aparatos: Conjunto de órganos que pueden ser
muy distintos entre sí, pero cuyos actos están
coordinados para constituir una función.
La unión de todos estos forma finalmente al ser vivo.
2. DIVERSIDAD DE ORGANISMOS,
CLASIFICACIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE
LOS SERES VIVOS
Diversidad de organismos
La gran biodiversidad es el resultado de la evolución de la vida a través de
millones de años, cada organismo tiene su forma particular de vida, la cual está
en perfecta relación con el medio que habita.
Clasificación de los seres vivos
Los científicos creen que hay alrededor de 10 millones de especies diferentes
sobre la Tierra. Imagina lo difícil que es estudiar y comprender las características,
comportamiento y evolución de todas las especies. Para hacer su trabajo más
fácil, los científicos clasifican a los seres vivos en grupos y subgrupos cada vez
más pequeños, basándose en las semejanzas y diferencias de los organismos.
La clasificación de los seres vivos es posible gracias a que algunos se parecen
entre sí más que otros. De este modo, los organismos se pueden agrupar
atendiendo a sus afinidades morfológicas (parecido físico) y de parentesco.
La evolución hace que aparezcan nuevos grupos de individuos a partir de un
grupo antecesor. Esos nuevos individuos serán semejantes a los del grupo del
que proceden. Las características comunes que posean permitirán clasificarlos en
relación con los individuos de los cuales descienden. Por ejemplo: los seres
humanos, los chimpancés, los gorilas y los orangutanes estamos emparentados
evolutivamente, porque todos somos primates. Sin embargo, pertenecemos a
familias, géneros y especies distintas ya que hemos evolucionado de forma
diferente.
La clasificación de los seres vivos atendiendo a su parentesco evolutivo es el
objeto de la sistemática o taxonomía evolutiva, que es el sistema de clasificación
natural aceptado por la comunidad científica internacional.
Los grupos que se establecen para clasificar a los seres vivos se
denominan taxones, de los cuales la categoría fundamental es la especie. Los
individuos que pertenecen a una misma especie pueden reproducirse entre sí.
Además, su descendencia es fértil, es decir, puede engendrar una nueva
generación.
Carl von Linneo, en el siglo XVIII, estableció una forma universal para designar a
las especies mediante un nombre científico. El sistema se conoce
como nomenclatura binomial, ya que utiliza dos nombres. El primero
corresponde al género y su primera letra es mayúscula. El segundo nombre se
escribe con minúscula. El conjunto de ambos nombres designa a la especie.
Además, la clasificación de cualquier especie siempre se hace de lo general a lo
particular, es decir, del taxón mayor al menor. El orden que se estable es:
En el caso del ser humano, nuestra clasificación científica sería:
¿Qué es una Especie?
Una especie es un grupo de seres vivos que son físicamente similares y que
pueden reproducirse entre sí, produciendo hijos fértiles.
Tipos de nutrición
Existen dos tipos de nutrición:
Autótrofa:
Sintetizan substancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas simple ( H2O,
CO2 y sales minerales), que toman del suelo y de la atmósfera, usando la energía
del Sol (fotosíntesis) o mediante reacciones químicas. Ejemplo: Plantas, algas y
algunas bacterias.
Plantas Algas Bacterias
Heterótrofa:
Necesitan alimentos procedentes de otros seres vivos. Ejemplo: Animales,
hongos y la mayoría de los microorganismos.
Animales Hongos Microorganismos
La alimentación puede ser de varios tipos:
Herbívoros: Se alimentan de plantas.
Carnívoros : Se alimentan de otros animales.
Omnívoros: Se alimentan de todo.
Filtradores : Se alimentan de restos de organismos disueltos en el agua que son
filtrados por órganos especializados
Descomponedores: Se alimentan de restos de organismos transformándolos en
substancias inorgánicas, que pueden servir de alimento para las plantas.
Los científicos clasifican a los seres vivos organizándolos en grupos, que
incluyen pequeños subgrupos dependiendo de sus características físicas.
Los seres vivos se clasifican en cinco grandes reinos:
1. Reino Móneras. Organismos procariotas (células sin núcleo). Bacterias y cianobacterias.
2. Reino Protista. Seres vivos unicelulares eucariotas (células con núcleo). Protozoos y algas.
3. Reino Hongos. Eucariotas. Unicelulares y pluricelulares. Mohos, levaduras y setas.
4. Reino Plantas. Pluricelulares eucariotas y capaces de realizar la fotosíntesis. Sus células también se organizan en tejidos y órganos, como las de los animales. Así que la única diferencia entre un reino y otro es la capacidad fotosintética de las plantas. Se clasifican en:
• Plantas sin flores ni semillas, con esporas (criptógamas): musgos, hepáticas y helechos.
• Plantas con flores y semillas (fanerógamas):
Gimnospermas (sin fruto). Angiospermas (con fruto).
5. Reino Animal. Eucariotas pluricelulares con células organizadas en tejidos y órganos. Se dividen en:
Invertebrados: poríferos, celentéreos, gusanos, moluscos, equinodermos y artrópodos.
Vertebrados: peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos.
Esquema de los cinco grandes Reinos en que se clasifican los seres vivos.
CLASIF ICACIÓN DE LOS SERES VIVOS
TAXONOMIA
(Cucurucho, gato, perro y león)
CLASIFICACION CUCURUCHO GATO PERRO LEON
REINO ANIMALIA ANIMALIA ANIMALIA ANIMALIA
SUBREINO METAZOA EUMETAZOA EUMETAZOA EUMETAZOA
PHILLUM CHORDATA CHORDATA CHORDATA CHORDATA
SUBPHILLUM VERTEBRATA VERTEBRATA VERTEBRATA VERTEBRATA
CLASE MAMALIUM MAMMALIA MAMMALIA MAMMALIA
ORDEN CARNIVORO CARNIVORO CARNIVORO CARNIVORO
FAMILIA PROCYNIDAE FELIDAE CRIDAE FELIDAE
GENERO NASUA FELIDAE KANIS PANTHERA
ESPECIE NASUA F.SILVERTRIS C.LUPUS PANTHERA LEO
CLASIFICACIÓN Y TAXONOMÍA DE ZAPALLO, CEDRO, MEMBRILLO Y N ARANJA
CLASIFICACION ZAPALLO CEDRO MEMBRILLO NARANJA
REINO PLANTAE PLANTAE PLANTAE PLANTAE
SUBREINO TRACHEOBIONTA ANGIOESPERMAE TRACHEOBIONTA EUMETAZOA
CLASE MAGNOLIOPSIDA DICOTILEDONEAE MAGNOLIOPSIDA MAGNOLIOPSIDA
PHYLUM MOLLUSCA
ORDEN CUCURBITALE FRUTALES ROSALES SAPINDALES
FAMILIA CUCURBITACEACE MELIACEAE ROSACEAE FRUTACEAE
GENERO CUCURBITA SWIETENIA CYDONIA CITRUS
ESPECIE C.MAXIMA MACROPHILLA C.OBLONGA C.SINENSIS
Características de los seres vivos
Todos los seres vivos reúnen una serie de características que los diferencian de la
materia inerte:
Organización: Los seres vivos están
organizados en distintos niveles de complejidad
estructural. El nivel inferior es el de las
biomoléculas orgánicas, compuestos químicos
complejos y exclusivos de la materia viva. Por el
contrario, la materia inerte está formada por
compuestos químicos más sencillos.
Las biomoléculas orgánicas se asocian para
formar distintas estructuras celulares. Estas, a su vez, se unen para formar células.
En los organismos pluricelulares las células se organizan en tejidos, estos en
órganos, y los órganos en sistemas y aparatos. Cada uno de estos pasos es un nivel
de organización.
Reproducción: los seres vivos son capaces de generar
copias de sí mismos por sí mismos, sin necesidad de
ayuda externa. Mediante la reproducción perpetúan la
vida y garantizan la continuidad de su especie.
Crecimiento y desarrollo: pueden aumentar el número de
células que los constituyen y/o el tamaño de las mismas. El crecimiento puede darse
durante toda la vida del organismo (por ejemplo, en determinados árboles) o limitarse
a un periodo de su vida (en la mayoría de los animales).
Evolución: los seres vivos son capaces de modificar
a lo largo del tiempo su estructura y comportamiento
para adaptarse mejor al medio en el que habitan.
Homeostasis: mantienen su medio interno en
equilibrio constante. Para ello necesitan energía que
obtienen mediante la nutrición.
La nutrición tiene lugar en el interior de las células
donde los nutrientes procedentes de los alimentos son
transformados en energía, necesaria para realizar las
funciones vitales, y en materia, necesaria para reparar
las partes dañadas y crecer.
Respuesta ante cambios ambientales: Todos los seres
vivos nos relacionamos con el medio en que vivimos.
Percibimos cambios (estímulos) en el entorno y
elaboramos las respuestas más adecuadas para
adaptarnos a ellos.
Movimiento: poseen desplazamiento mecánico de alguna
o de todas las partes que los forman. Movimiento son los
tropismos y las nastias de las plantas. También se
mueven los orgánulos en el interior del citoplasma celular.
El ADN es el programa genético que contiene todas las
instrucciones para el desarrollo y funcionamiento de los
seres vivos.
Cada organismo posee un ADN exclusivo que constituye
su genoma.
Las funciones vitales
Los seres vivos son seres naturales complejos,