Programa de estudio de biología básica.

Programa de estudio de biología básica.
UNIDAD 1.- INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA.
1.
2.
3.
4.
5.
¿Porque estudiar biología?
Características de los seres vivos.
Organización de la vida.
Diversidad de los seres vivos.
El método científico.
UNIDAD 1.- INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA.
1.- ¿Porque estudiar biología?
La Biología es una ciencia clásica.
El término Biología (del griego bio= vida; logos= estudio) introducido en Alemania en
1800 y popularizado por el naturalista francés Jean Baptiste de Lamarck, significa
literalmente “estudio de la vida” y engloba un amplio campo que, partiendo desde la
pequeña escala de los mecanismos químicos moleculares de nuestra maquinaria
celular, llega hasta la gran escala de los conceptos de ecosistemas y cambios climáticos
globales.
La Biología estudia (entre otras cosas…..) los detalles íntimos del cerebro, la
composición de los genes y el funcionamiento del sistema reproductivo.
La Biología es una ciencia moderna.
La Biología ha experimentado un desarrollo espectacular en las últimas décadas con
importantísimos aplicaciones para nuestras vidas y para la vida del Planeta como son el
uso de la terapia génica, la investigación con células madre, el uso del ADN como
elemento de diagnosis e identificación, el desarrollo de nuevos medicamentos,
desarrollo de nuevas fuentes alimentarias, investigación en programas de crecimiento
y desarrollo sostenible y conservación, así como tantas otras, que hacen que la biología
sea una base de conocimientos imprescindibles para futuros estudiantes de muy
diversas licenciaturas.
2.- Características de los seres vivos.
Para identificar fácilmente a un ser vivo, se han creado ciertas características que
deben cumplir. Si no cumplen con estas características, no es posible definir al sujeto
como un ser vivo
Organización
Un ser vivo es resultado de una organización muy precisa; en su interior se realizan
varias actividades al mismo tiempo, estando relacionadas éstas actividades unas con
otras, por lo que todos los seres vivos poseen una organización específica y compleja a
la vez.
Como grado más sencillo de organización en un organismo está la célula. Los procesos
que se efectúan en todo el organismo son el resultado de las funciones coordinadas de
todas las células que lo constituyen. En vegetales y animales superiores se observan
grados de organización más compleja, como los tejidos-órganos y el más avanzado,
sistemas. Además los virus no son considerados seres vivos porque los virus al entrar al
organismo toman recién vida.
Homeostasis
Debido a la tendencia natural de la pérdida del orden, denominada entropía, los
organismos están obligados a mantener un control sobre sus cuerpos, al que se
denomina homeostasis, y de esta forma mantenerse sanos. Para lograr este cometido
se utiliza mucha cantidad de energía. Algunos de los factores regulados son:


Termorregulación: Es la regulación del calor y el frío.
Osmorregulación: Regulación del agua e iones, en la que participa el sistema
excretor principalmente.
Irritabilidad
La reacción a ciertos estímulos (sonidos, olores, etc.) del medio ambiente constituye la
función de la irritabilidad. Por lo general los seres vivos no son estáticos, son irritables,
responden a cambios físicos o químicos, tanto en el medio externo como en el interno.
Los estímulos que pueden causar una respuesta en plantas y animales son: cambios en
la intensidad de luz, ruidos, sonidos, aromas, cambios de temperatura, variación en la
presión, etc.
Metabolismo
El fenómeno del metabolismo permite a los seres vivos procesar sus alimentos para
obtener nutrientes, utilizando una cantidad de estos nutrientes y almacenando el resto
para usarlo cuando efectúan sus funciones. En el metabolismo se efectúan dos
procesos fundamentales:


Anabolismo: Es cuando se transforman las sustancias sencillas de los nutrientes
en sustancias complejas.
Catabolismo: Cuando se desdoblan las sustancias complejas de los nutrientes
con ayuda de enzimas en materiales simples liberando energía.
Durante el metabolismo se realizan reacciones químicas y energéticas. Así como el
crecimiento, la auto reparación y la liberación de energía dentro del cuerpo de un
organismo. A estas reacciones las denominamos procesos metabólicos:


El ciclo material, es decir, los cambios químicos de sustancia en los distintos
períodos del ciclo vital, crecimiento, equilibrio e involución.
El ciclo energético, o sea, la transformación de la energía química de los
alimentos en calor cuando el animal está en reposo, o bien en calor y trabajo
mecánico cuando realiza actividad muscular, así como la transformación de la
energía luminosa en energía química en las plantas. En los organismos
heterótrofos, la sustancia y la energía se obtienen de los alimentos. Éstos
actúan formando la sustancia propia para crecer, mantenerse y reparar el
desgaste, suministran energía y proporcionan las sustancias reguladoras del
metabolismo.
Desarrollo o crecimiento
Una característica principal de los seres vivos es que éstos crecen. Los seres vivos
(organismos) requieren de nutrientes (alimentos) para poder realizar sus procesos
metabólicos que los mantienen vivos, al aumentar el volumen de materia viva, el
organismo logra su crecimiento. El desarrollo es la adquisición de nuevas
características.
Reproducción
Los seres vivos son capaces de multiplicarse (reproducirse). Mediante la reproducción
se producen nuevos individuos semejantes a sus progenitores y se perpetúa la especie.
En los seres vivos se observan dos tipos de reproducción:

Asexual : En la reproducción asexual un solo organismo es capaz de originar
otros individuos nuevos, que son copias exactas del progenitor desde el punto
de vista genético. Un claro ejemplo de reproducción asexual es la división de las
bacterias en dos células hijas, que son genéticamente idénticas. En general, es
la formación de un nuevo individuo a partir de células maternas, sin que exista
meiosis, formación de gametos o fecundación. No hay, por lo tanto,
intercambio de material genético (ADN). El ser vivo progenitado respeta las
características y cualidades de sus progenitores.

Sexual : La reproducción sexual requiere la intervención de dos individuos,
siendo de sexos diferentes. Los descendientes producidos como resultado de
este proceso biológico, serán fruto de la combinación del ADN de ambos
progenitores y, por tanto, serán genéticamente distintos a ellos. Esta forma de
reproducción es la más frecuente en los organismos complejos. En este tipo de
reproducción participan dos células haploides originadas por meiosis, los
gametos, que se unirán durante la fecundación.
Adaptación
Las condiciones ambientales en que viven los organismos vivos cambian ya sea lenta o
rápidamente y los seres vivos deben adaptarse a estos cambios para sobrevivir.
El proceso por el que una especie se condiciona lenta o rápidamente para lograr
sobrevivir ante los cambios ocurridos en su medio, se llama adaptación o evolución
biológica. Mediante la evolución todos los seres vivos mejoran sus características de
adaptación al medio en el que se encuentran, para maximizar sus probabilidades de
supervivencia.
3.- Organización de la vida
La biología 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.
Por lo tanto es posible estudiar biología a muchos niveles, desde un conjunto de
organismos (comunidades) hasta la manera en que funciona una célula o la función de
las moléculas de la misma.
En orden decreciente mencionaremos los principales niveles de organización:
Biosfera: La suma de todos los seres vivos tomados en conjunto con su medio
ambiente. En esencia, el lugar donde ocurre la vida, desde las alturas de nuestra
atmósfera hasta el fondo de los océanos o hasta los primeros metros de la superficie
del suelo (o digamos mejor kilómetros sí consideramos a las bacterias que se pueden
encontrar hasta una profundidad de cerca de 4 Km. de la superficie). Dividimos a la
Tierra en atmósfera (aire), litosfera (tierra firme), hidrosfera (agua), y biosfera (vida).
Ecosistema: La relación entre un grupo de organismos entre sí y su medio ambiente.
Los científicos a menudo hablan de la interrelación entre los organismos vivos. Dado,
que de acuerdo a la teoría de Darwin los organismos se adaptan a su medio ambiente,
también deben adaptarse a los otros organismos de ese ambiente.
Comunidad: Es la relación entre grupos de diferentes especies. Por ejemplo, las
comunidades del desierto pueden consistir en conejos, coyotes, víboras, ratones, aves
y plantas como los cactus. La estructura de una comunidad puede ser alterada por
cosas tales como el fuego, la actividad humana y la sobrepoblación.
Especie: Grupo de individuos similares que tienden a aparearse entre sí dando origen a
una cría fértil. Muchas veces encontramos especies descriptas, no por su reproducción
(especies biológicas) sino por su forma (especies anatómicas).
Poblaciones: Grupos de individuos similares que tienden a aparearse entre sí en un
área geográfica limitada. Esto puede ser tan sencillo como un campo con flores
separado de otro campo por una colina sin flores.
Individuo: Una o más células caracterizadas por un único tipo de información
codificada en su ADN. Puede ser unicelular o multicelular. Los individuos multicelulares
muestran tipos celulares especializados y división de funciones en tejidos, órganos y
sistemas.
Sistema: (en organismos multicelulares). Grupo de células, tejidos y órganos que están
organizados para realizar una determinada función, p.ej. el sistema circulatorio.
Órganos: (en organismos multicelulares). 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.
Tejido: (en organismos multicelulares). Un grupo de células que realizan una
determinada función. Por ejemplo el tejido muscular cardíaco.
Célula: 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.
Organela: una subunidad de la célula. Una organela se encuentra relacionada con una
determinada función celular p.ej. la mitocondria (el sitio principal de generación de
ATP en eucariotas).
Moléculas, átomos, y partículas subatómicas: los niveles funcionales fundamentales de
la bioquímica.
4.- Diversidad de los seres vivos.
TIPOS DE ORGANISMOS VIVOS.
ORGANISMOS UNICELULARES. (Procariotas).
Están compuestos por una célula que realiza todas las funciones del organismo.
Necesitan vivir en medios acuosos, son mas frecuentes entre ellos las formas planas o
con prolongaciones que las formas esféricas.
Varias células pueden reunirse para constituir una colonia. Cada una lleva una vida
independiente del resto.
Los organismos unicelulares pertenecen a los reinos Moneras, Protoctistas y Hongos
unicelulares.
ORGANISMOS PLURICELULARES. (Eucariotas).
Formados por un gran numero de células, siempre son eucariotas. Propiedades:

Todas las células derivan de una inicial (célula huevo o cigoto).

Aunque procedan de una sola, las células no son todas iguales.

Los diferentes grupos de células se especializan para realizar unas funciones y
no otras. Las células se reparten el trabajo fisiológico del organismo.

La especialización conlleva la diferenciación de la estructura celular: por esta
razón presentan una morfología muy variada en consonancia con la función
especifica de cada una.

Las células con características semejantes desempeñan funciones muy
parecidas, se agrupan en tejidos, los cuales se reúnen en órganos y estos
integran aparatos y sistemas cuyo conjunto constituye el ser completo.

Aunque cada célula mantiene sus funciones metabólicas, la vida de un
organismo pluricelular es la integración coordinada de las pequeñas células.

La coordinación entre las distintas células es llevada a cabo por dos sistemas de
interrelación, el nervioso y el hormonal.
Los organismos pluricelulares se encuentran en todos los reinos menos en los
Moneras.
3. REINO MONERAS. (Bacterias).
Se caracterizan por poseer células de tipo procariota, presentan el ADN desnudo,
carecen de núcleo definido y de orgánulos celulares y tienen una pared compleja.
Las bacterias ocupan todo tipo de bacterias: algunas especies viven en el agua y otras
en el suelo o en el aire, e incluso, en el interior de los seres vivos.
4. REINO PROTOCTISTAS.
Los organismos que se incluyen en el reino Protoctistas están constituidos por células
eucariotas, tienen mayor tamaño que las bacterias, poseen un núcleo, material
genético y presentan orgánulos citoplasmáticos. En algunos casos, se agrupan para
formar colonias o dan lugar a organismos pluricelulares.
Viven ligados a ambientes acuáticos o a líquidos internos, como los parásitos, y pueden
ser autótrofos o heterótrofos. En ocasiones, desarrollan formas de resistencia ante
condiciones ambientales desfavorables.
Pertenecen a este reino los protozoos, las algas y los hongos mucosos.
5. REINO HONGOS.
Los hongos se incluyeron en el reino Plantas debido a su aspecto y a su falta de
movilidad. Hoy se consideran un grupo independiente, no son organismos autótrofos
(carecen de clorofila) y poseen unas características bioquímicas, como la presencia de
quitina es sus paredes celulares.
Existen hongos unicelulares (levaduras), la mayoría presentan micelio, una estructura
compuesta por un conjunto de hileras de células o hifas.
Los hongos no poseen verdaderos tejidos ni órganos, las hifas se agrupan formando
estructuras. Tal es el caso, de las setas, las estructuras reproductoras de algunos
hongos, que están constituidas por hifas muy compactas donde se producen las
esporas, las células encargadas de la reproducción.
6. REINO PLANTAS O VEGETAL.
Pertenecen a este reino los organismos eucariotas pluricelulares fotosintéticos. Poseen
un ciclo biológico diplohaplonte en el que las fases diploide y haploide tienen un
desarrollo diferente según los grupos taxonómicos.
Se distinguen dos divisiones: briofitas y traqueófitas.
5.- El método científico
El método científico está sustentado por dos pilares fundamentales. El primero de ellos
es la reproducibilidad, es decir, la capacidad de repetir un determinado experimento,
en cualquier lugar y por cualquier persona. Este pilar se basa, esencialmente, en la
comunicación y publicidad de los resultados obtenidos. El segundo pilar es la
falsabilidad. Es decir, que toda proposición científica tiene que ser susceptible de ser
falsada (falsacionismo).
es un método de investigación usado principalmente en la producción de
conocimiento en las ciencias. Presenta diversas definiciones debido a la complejidad
de una exactitud en su conceptualización: "Conjunto de pasos fijados de antemano por
una disciplina con el fin de alcanzar conocimientos válidos mediante instrumentos
confiables", "secuencia estándar para formular y responder a una pregunta","pauta
que permite a los investigadores ir desde el punto A hasta el punto Z con la confianza
de obtener un conocimiento válido".
1. Observación: Observar es aplicar atentamente los sentidos a un objeto o a un
fenómeno, para estudiarlos tal como se presentan en realidad, puede ser
ocasional o causalmente.
2. Inducción: La acción y efecto de extraer, a partir de determinadas
observaciones o experiencias particulares, el principio particular de cada una
de ellas.
3. Hipótesis: Planteamiento mediante la observación siguiendo las normas
establecidas por el método científico.
4. Probar la hipótesis por experimentación.
5. Demostración o refutación (antítesis) de la hipótesis.
6. Tesis o teoría científica (conclusiones).