1. TEMA: BIOLOGIA SAMUEL PANIAGUA CEDILLO 2. BIOLOGIA CAMPOS DE ESTUDIO HISTORIA DE LA BIOLOGIA PRINCIPIOS DE LA BIOLOGIA UNIVERSALIDAD: BIOQUMICA, CLULAS Y EL CDIGO GENTICO Evolucin: el principio central de la biologa Los cromosoma 17/06/2014 3. Los genes Filogenia Diversidad: variedad de organismos vivos Continuidad: el antepasado comn de la vida Homeostasis: adaptacin al cambio Interacciones: grupos y entornos Alcance y disciplinas de la biologa Estructura de la vida Fisiologa de los organismos Diversidad y evolucin de los organismos Clasificacin de la vida Organismos en interaccin 17/06/2014 4. ARISTOTELES GREGOR MENDEL CHARLES DARWIN 17/06/2014 5. Biologa La biologa (del griego bos, vida, y - -loga, tratado, estudio, ciencia) es la ciencia que tiene como objeto de estudio a losseres vivos y, ms especficamente, su origen, su evolucin y sus propiedades: nutricin, morfognesi s, reproduccin, patogenia, etc. 17/06/2014 Se ocupa tanto de la descripcin de las caractersticas y los comportamientos de los organismos individuales, como de las especies en su conjunto, as como de la reproduccin de los seres vivos y de las interacciones entre ellos y el entorno. 6. Campos de estudio La biologa es una disciplina cientfica que abarca un amplio espectro de campos de estudio que, a menudo, se tratan como disciplinas independientes. Todas ellas juntas estudian la vida en un amplio rango de escalas. 17/06/2014 7. Historia de la biologa El trmino biologa se acua durante la Ilustracin por parte de dos autores (Lamarck y Treviranus) que, simultneamente, lo utilizan para referirse al estudio de las leyes de la vida. El neologismo fue empleado por primera vez en Francia en 1802, por parte de Jean- Baptiste Lamarck en su tratado de Hidrogeologa." 17/06/2014 8. Principios de la biologa Universalidad: bioqumica, clulas y el cdigo gentico Hay muchas constantes universales y procesos comunes que son fundamentales para conocer las formas de vida. Por ejemplo, todas las formas de vida estn compuestas por clulas, que estn basadas en una bioqumica comn, que es la qumica de los seres vivos. Todos los organismos perpetan sus caracteres hereditarios mediante el material gentico, que est basado en el cido nucleico ADN, que emplea uncdigo gentico universal. En la biologa del desarrollo la caracterstica de la universalidad tambin est presente: por ejemplo, el desarrollo temprano del embrin sigue unos pasos bsicos que son muy similares en muchos organismos metazoo. Evolucin: el principio central de la biologa Uno de los conceptos centrales de la biologa es que toda vida desciende de un antepasado comn que ha seguido el proceso de la evolucin. De hecho, sta es una de las razones por la que los organismos biolgicos exhiben una semejanza tan llamativa en las unidades y procesos que se han discutido en la seccin anterior. Charles Darwin conceptualiz y public la teora de la evolucin en la cual uno de los principios es la seleccin natural(a Alfred Russell Wallace se le suele reconocer como codescubridor de este concepto). Con la llamadasntesis moderna de la teora evolutiva, la deriva gentica fue aceptada como otro mecanismo fundamental implicado en el proceso. 17/06/2014 9. Diversidad: variedad de organismos vivos 17/06/2014 10. Los cromosomas Sabemos que el ADN, sustancia fundamental del material cromtico difuso (as se observa en la clula de reposo),est organizado estructural y funcionalmente junto a ciertas protenas y ciertos constituyentes en formas de estructuras abastonadas llamadas cromosomas. Las unidades de ADN son las responsables de las caractersticas estructurales y metablicas de la clula y de la transmisin de estos caracteres de una clula a otra. Estas reciben el nombre de genes y estn colocadas en un orden lineal a lo largo de los cromosomas. Los genes El gen es la unidad bsica de material hereditario, y fsicamente est formado por un segmento del ADN del cromosoma. Atendiendo al aspecto que afecta a la herencia, esa unidad bsica recibe tambin otros nombres, como recn, cuando lo que se completa es la capacidad de recombiancin (el recn ser el segmento de ADN ms pequeo con capacidad de recombinarse), y mutn, cuando se atiende a las mutaciones (y, as, el mutn ser el segmento de ADN ms pequeo con capacidad de mutarse). En trminos generales, un gen es un fragmento de ADN que codifica una protena o un pptido . 17/06/2014 11. Continuidad: el antepasado comn de la vida Se dice que un grupo de organismos tiene un antepasado comn si tiene un ancestro comn. Todos los organismos existentes en la Tierra descienden de un ancestro comn o, en su caso, de un fondo gentico ancestral.. 17/06/2014 12. Homeostasis: adaptacin al cambio La homeostasis es la propiedad de un sistema abierto de regular su medio interno para mantener unas condiciones estables, mediante mltiples ajustes de equilibrio dinmico controlados por mecanismos de regulacin interrelacionados. 17/06/2014 13. o Interacciones: grupos y entornos Todos los seres vivos interaccionan con otros organismos y con su entorno. Una de las razones por las que los sistemas biolgicos pueden ser difciles de estudiar es que hay demasiadas interacciones posibles. La respuesta de una bacteria microscpica a la concentracin de azcar en su medio (en su entorno) es tan compleja como la de un len buscando comida en la sabana africana. Elcomportamiento de una especie en particular puede ser cooperativo o agresivo; parasitario o simbitico. Los estudios se vuelven mucho ms complejos cuando dos o ms especies diferentes interaccionan en un mismo ecosistema; el estudio de estas interacciones es competencia de la ecologa. 17/06/2014 14. Alcance y disciplinas de la biologa La biologa se ha convertido en una iniciativa investigadora tan vasta que generalmente no se estudia como una nica disciplina, sino como un conjunto de subdisciplinas. Aqu se considerarn cuatro amplios grupos. El primero consta de disciplinas que estudian las estructuras bsicas de los sistemas vivos: clulas, genes, etc.; 17/06/2014 15. Estructura de la vida La biologa molecular es el estudio de la biologa a nivel molecular. El campo se solapa con otras reas de la biologa, en particular con la gentica y la bioqumica. La biologa molecular trata principalmente de comprender las interacciones entre varios sistemas de una clula, incluyendo la interrelacin de la sntesis de protenas de ADN y ARN y del aprendizaje de cmo se regulan estas interacciones. 17/06/2014 16. Fisiologa de los organismos La fisiologa estudia los procesos mecnicos, fsicos y bioqumicos de los organismos vivos, e intenta comprender cmo funcionan todas las estructuras como una unidad. El funcionamiento de las estructuras es un problema capital en biologa. Tradicionalmente se han dividido los estudios fisiolgicos en fisiologa vegetal y animal, aunque los principios de la fisiologa son universales, no importa qu organismo particular se est estudiando. Por ejemplo, lo que se aprende de la fisiologa de una clula de levadura puede aplicarse tambin a clulas humanas. El campo de la fisiologa animal extiende las herramientas y los mtodos de la fisiologa humana a las especies animales no humanas. La fisiologa vegetal tambin toma prestadas tcnicas de los dos campos. La anatoma es una parte importante de la fisiologa y considera cmo funcionan e interaccionan los sistemas orgnicos de los animales como el sistema nervioso, el sistema inmunolgico, el sistema endocrino, el sistema respiratorio y el sistema circulatorio. El estudio de estos sistemas se comparte con disciplinas orientadas a la medicina, como laneurologa, la inmunologa y otras semejantes. La anatoma comparada estudia los cambios morfofisiolgicos que han ido experimentando las especies a lo largo de su historia evolutiva, valindose para ello de las homologas existentes en las especies actuales y el estudio de restos fsiles. Por otra parte, ms all del nivel de organizacin organsmico, la ecofisiologa estudia los procesos fisiolgicos que tienen lugar en las interacciones entre organismos, a nivel de comunidades y ecosistemas, as como de las interrelaciones entre los sistemas vivos y los inertes (como por ejemplo el estudio de los ciclos biogeoqumicos o los intercambios biosfera-atmsfera). 17/06/2014 17. Diversidad y evolucin de los organismos La biologa de la evolucin trata el origen y la descendencia de las especies, as como su cambio a lo largo del tiempo, esto es, su evolucin. Es un campo global porque incluye cientficos de diversas disciplinas tradicionalmente orientadas a la taxonoma. Por ejemplo, generalmente incluye cientficos que tienen una formacin especializada en organismos particulares, como la teriologa, la ornitologa o la herpetologa, aunque usan estos organismos como sistemas para responder preguntas generales de la evolucin. 17/06/2014 18. Clasificacin de la vida 17/06/2014 19. Organismos en interaccin La ecologa estudia la distribucin y la abundancia de organismos vivos y las interacciones de estos organismos con su entorno 17/06/2014 20. Aristteles Aristteles (en griego antiguo , Aristotls) (384 a. .- 322 a. C.) fue un polmata: filsofo, lgico y cientfico de laAntigua Grecia cuyas ideas han ejercido una enorme influencia sobre la historia intelectual de Occidente por ms de dos milenios. Aristteles escribi cerca de 200 tratados (de los cuales slo nos han llegado 31) sobre una enorme variedad de temas, incluyendo lgica, metafsica, filosofa de la ciencia, tica, filosofa poltica, esttica, retrica, fsica, astronoma y biologa.1Aristteles transform muchas, si no todas, las reas del conocimiento que toc. Es reconocido como el padre fundador de lalgica y de la biologa, pues si bien existen reflexiones y escritos previos sobre ambas materias, es en el trabajo de Aristteles donde se encuentran las primeras investigaciones sistemticas al respecto.4 5 Entre muchas otras contribuciones, Aristteles formul la teora de la generacin espontnea el principio de no contradiccin, las nociones de categora, sustancia, acto, potencia y primer motor inmvil. Algunas de sus ideas, que fueron novedosas para la filosofa de su tiempo, hoy forman parte del sentido comn de muchas personas. 17/06/2014 21. Gregor Mendel Gregor Johann Mendel (20 de julio de 1822 6 de enero de 1884) fue un monje agustino catlico y naturalista nacido enHeinzendorf, Austria (actual Hynice, distrito Nov Jin, Repblica Checa) que describi, por medio de los trabajos que llev a cabo con diferentes variedades del guisante o arveja (Pisum sativum), las hoy llamadas leyes de Mendel que rigen la herenciagentica. Los primeros trabajos en gentica fueron realizados por Mendel. Inicialmente efectu cruces de semillas, las cuales se particularizaron por salir de diferentes estilos y algunas de su misma forma. En sus resultados encontr caracteres como los dominantes que se caracterizan por determinar el efecto de un gen y los recesivos por no tener efecto gentico (dgase, expresin) sobre un fenotipo heterocigtico. Su trabajo no fue valorado cuando lo public en el ao 1866. Hugo de Vries, botnico neerlands, Carl Correns y Erich von Tschermak redescubrieron por separado las leyes de Mendel en el ao 1900. 17/06/2014 22. Charles Darwin Charles Robert Darwin (12 de febrero de 1809 19 de abril de 1882) fue un naturalista ingls que postul que todas lasespecies de seres vivos han evolucionado con el tiempo a partir de un antepasado comn mediante un proceso denominadoseleccin natural. La evolucin fue aceptada como un hecho por la comunidad cientfica y por buena parte del pblico en vida de Darwin, mientras que su teora de la evolucin mediante seleccin natural no fue considerada como la explicacin primaria del proceso evolutivo hasta los aos 1930. Actualmente constituye la base de la sntesis evolutiva moderna. Con sus modificaciones, los descubrimientos cientficos de Darwin an siguen siendo el acta fundacional de la biologa como ciencia, puesto que constituyen una explicacin lgica que unifica las observaciones sobre la diversidad de la vida. 17/06/2014