La Ciencia y sus Tipos de Conocimientos

La Ciencia

• La ciencia es un sistema organizado para el estudio riguroso del mundo natural, que aplica una metodología para resolver problemas formulados.
• La ciencia estudia el mundo natural, y se caracteriza por su búsqueda de la verdad y su método sistemático y organizado.

Tipos de Conocimientos

• Científico: explica los motivos de su certeza, sigue un método con procesos y es objetivo.
• Filosófico: busca el sentido y justificación de las posibilidades e interpretación.
• Empírico: conocimiento popular, obtenido por azar, y es ametódico y asistemático.
• Teológico: actitud de fe ante el conocimiento revelado.

Biología

• La biología ha ido cambiando según el avance de la tecnología y la forma de organizar el pensamiento.
• La biología moderna se caracteriza por el estudio de la célula y la utilización de microscopios para observar la vida microscópica.

Civilizaciones Antiguas

• Mesopotámica: ubicaron grupos de estrellas y cinco planetas del sistema solar, determinaron las estaciones y observaron eclipses, y crearon un calendario lunar de 12 meses.
• China Antigua: conocían el papel, la imprenta, la tinta, la pólvora y la brújula.

Filósofos Naturalistas

• Los fenómenos eran comprendidos al ser observados cuidadosa y sistemáticamente.
• Le permitía predecir cuándo ocurrirían dichos fenómenos.

Grecia

• La biología inicia en Grecia como un conocimiento organizado.
• Galeno se reconoce como el primer fisiólogo experimental.

Aristóteles

• Aportó las primeras ideas sobre el origen de la vida.
• Postuló la teoría de la generación espontánea o abiogénesis.
• Se le llama el padre de la biología.
• Método de investigación: observar cuidadosamente, describir claramente, y observación sujeta al sistema riguroso del pensamiento lógico.

Biología Moderna

• Aproximadamente hasta 1920: se realizaron grandes avances en instrumentos y técnicas.
• Características: estudia la célula, método, y surgimiento de nuevos campos.

Método Científico

• Sir Francis Bacon defensor de la utilización del enfoque experimental.
• Modo lógico y ordenado de resolver un problema o contestar una pregunta.
• La esencia es plantearse preguntas y después buscar las respuestas.
• PASOS DEL MÉTODO CIENTÍFICO: observación, hipótesis, diseño experimental, experimentación, teoría, ley.

Microscopía

• Técnica utilizada para observar detalles o estructuras que no son visibles al ojo humano.
• Poder de aumento: capacidad de los lentes para aumentar el tamaño.
• Poder de resolución: distancia mínima a la cual el equipo puede mostrar 2 puntos como entidades separadas.

Tipos de Microscopios

• Óptico: compuesto, simple, contraste de fases, contraste de interferencia, campo oscuro, campo claro, fluorescencia, barrido confocal.
• Electrónico: de transmisión, de barrido, digital.
• Microscopio de fluorescencia: utiliza sustancias fluorescentes para iluminar la muestra.
• Microscopio de campo oscuro: utiliza una luz fuerte para iluminar la muestra y resalta los detalles.

Organización de la Vida

• Características de los seres vivos: crecen, se desarrollan, responden a estímulos, homeostasis, metabolismo, adaptación.
• Niveles de organización: biológico, ecológico.

Teoría Celular

• Postulados de la teoría celular moderna: unidad genética, unidad de origen, unidad fisiológica, unidad estructural.
• Características generales de las células: membrana citoplasmática, ADN, citoplasma.
• Propiedades básicas de las células: obtener y utilizar energía, reacciones químicas, actividades mecánicas.

Tipos de Células

• Procariota: unicelulares, no tienen organelas membranosas, pequeñas, ADN en una cadena enrollada, autorófas y heterotrófas.
• Eucariota: tienen organelas rodeadas por una membrana, más grandes, ADN asociado a proteínas, muchos cromosomas.

Célula Procariota

• Características: unicelular, no tienen organelas membranosas, pequeñas, ADN en una cadena enrollada, autorófas y heterotrófas.
• Organización: tienen pared celular, estructura rígida, función: protección mecánica, sorte, forma y prevenir la pérdida de agua.

Célula Eucariota

• Características: tienen organelas rodeadas por una membrana, más grandes, ADN asociado a proteínas, muchos cromosomas.
• Ventajas de estar divididas en compartimentos: limitar funciones específicas, permite el almacenamiento de energía, son superficie de actividad celular.

Diferencias entre Células Eucariotas

• Célula animal: no posee pared celular, no tiene vacuola y si tiene es muy pequeña, no posee plastidio, posee centriolos, menor tamaño, forma irregular.
• Célula vegetal: posee pared celular, tiene vacuola muy grande, presencia de plastidio, no posee centriolos, mayor tamaño, forma más o menos regular.

Estructura Celular: Membrana Celular

• Membrana externa de la célula que limita a la célula como un ente distinto.
• Estructura heterogénea y compleja.
• Funciones: protección e aislar selectivamente el contenido de la célula del ambiente externo, comunicarse con otras células, regular el tránsito de sustancias.### Estructura y Funciones de las Moléculas Biológicas
• La molécula de agua tiene una carga neutra, pero es polar debido a que el oxígeno atrae electrones del núcleo del hidrógeno, lo que la hace líquida a temperatura y presión normales.
• La estructura de la molécula de agua permite la formación de puentes de hidrógeno, que son muy fuertes y le permiten a la agua ser líquida.
• La agua tiene un alto calor específico, lo que significa que se requiere mucha energía para cambiar su temperatura.
• La agua también tiene un alto calor de vaporización, lo que significa que se requiere mucha energía para evaporarla.

Propiedades del Agua

• La agua es un líquido a temperatura ambiente.
• La agua es un buen disolvente y puede disolver una gran variedad de sustancias.
• La agua tiene un elevado coeficiente de caloria, lo que significa que ayuda a regular la temperatura del cuerpo.

Biomoléculas

• Las biomoléculas son los constituyentes principales de las células.
• Las biomoléculas participan en las reacciones metabólicas y las regulan.
• Las biomoléculas transmiten información y son la fuente de energía para los procesos biológicos.

Clasificación de las Biomoléculas

• Elementos unitarios para construir macromoléculas
• Moléculas de función diversa
• Macromoléculas
• Intermediarios metabólicos

Macromoléculas

• Están formadas por la repetición de una subunidad estructural
• Pueden ser lineales o ramificadas
• Son substancias cuyas moléculas poseen una elevada masa molecular

Ácidos Nucleicos

• Son polímeros lineales formados por monómeros llamados nucleótidos
• Los nucleótidos están unidos por enlaces covalentes
• La doble hélice se mantiene unida por los pares de bases complementarias
• Las bases nitrogenadas son adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T)

Ácidos Nucleicos: ADN

• Es una molécula doble hélice que se enrolla en sí misma
• Está compuesto por una cadena doble helicoidal formada por nucleótidos que contienen desoxirribosa
• La función principal del ADN es almacenar y transmitir la información genética

Ácidos Nucleicos: ARN

• Está compuesto por una cadena simple de nucleótidos que contienen ribosa
• La función principal del ARN es ejecutar las instrucciones del ADN
• Hay tres tipos de ARN: ARNm, ARNt y ARNr

Otros Nucleotidos

• Mensajeros intracelulares
• Coenzimas
• Portadores de energía

Organela Celular: Núcleo

• Es una organela esférica que ocupa el 10% del volumen celular
• Está delimitado por la membrana nuclear y tiene poros nucleares
• Contiene el ADN y es responsable del control y desarrollo de la célula

Organela Celular: Reticulo Endoplasmático

• Es una red continua de sáculos aplanados, túbulos y vesículas
• Está compuesto por una membrana lipoproteíca
• La función principal del RE es sintetizar y procesar proteínas

Organela Celular: Ribosomas

• Son organelas más numerosas y está presentes en células procariotas y eucariotas
• No están rodeados por una membrana
• La función principal de los ribosomas es sintetizar proteínas

Organela Celular: Complejo de Golgi

• Está formado por vesículas membranosas aplanadas
• La función principal del Complejo de Golgi es modificar y distribuir proteínas y lípidos
• También se encarga de la síntesis de glucoesfingolipidos y la modificación de las glucoproteínas

Organela Celular: Lisosomas

• Son vesículas membranosas que contienen enzimas hidrolíticas
• La función principal de los lisosomas es digerir y degradar proteínas y otros materiales

Organela Celular: Vacuola

• Está delimitada por una membrana selectivamente permeable
• La función principal de la vacuola es almacenar y transportar sustancias y también regular el contenido de agua en la célula

Organela Celular: Peroxisomas

• Son vesículas membranosas que contienen enzimas oxidativas
• La función principal de los peroxisomas es oxidar y degradar sustancias tóxicas

Organela Celular: Mitocondrias

• Son organelas rodeadas por dos membranas

• La función principal de las mitocondrias es sintetizar energía celular mediante la respiración celular

• También contienen ADN y pueden dividirse independientemente### Introducción a la Química Orgánica

• La química orgánica se ocupa del estudio de los compuestos químicos que se encuentran en la materia viva.

• Los bioelementos son elementos químicos que forman parte de la materia viva, y se pueden encontrar hasta 70 en un ser vivo.

Bioelementos

• Los bioelementos pueden clasificarse en:
  • Bioelementos primarios (C, O, H, N, P, S): son los más abundantes y reúnen propiedades que los hacen adecuados para la vida.
  • Bioelementos secundarios: son importantes en la fisiología celular, pero no conforman las biomoléculas.
  • Oligoelementos: son microconstituyentes esenciales para la vida, pero se encuentran en proporción inferior al 0,1%.

Carbohidratos

• Los carbohidratos son biomoléculas constituidas por C, H, O.
• Tiene un tipo de enlace glucosídico y fórmula general (CH2O).
• Se caracterizan por no ser hidrolizables y ser solubles en agua.
• Al ser atravesados por luz polarizada, desvían el plano de vibración de esta.

Funciones de los Carbohidratos

• Energética: son la principal fuente de energía para los seres vivos.
• Estructural: forman parte de la membrana celular y son componentes de la matriz.
• Informativa: actúan como receptores o señal de reconocimiento celular.
• Detoxificación: eliminan compuestos tóxicos del organismo.

Clasificación de los Carbohidratos

• Monosacáridos: son los más simples y se caracterizan por tener 3-6 C.
• Oligosacáridos: son pequeñas cadenas de 2-10 moléculas de carbono.
• Polisacáridos: son polímeros compuestos de muchas unidades de monosacáridos.

Lípidos

• Los lípidos son macromoléculas que tienen consistencia grasa o aceitosa y son insolubles en agua.
• Se clasifican en:
  • Ácidos grasos: son componentes de varios tipos de lípidos y se caracterizan por tener una cadena larga hidrocarbonada no ramificada.
  • Lípidos simples: se forman por la esterificación de ácidos grasos con una molécula de glicerina.
  • Lípidos complejos: tienen un fosfato unido a un grupo funcional polar corto.

Fosfolípidos

• Los fosfolípidos son los principales componentes de la estructura de la membrana celular.
• Tienen una cadena de glicerol reemplazada por un grupo fosfato unido a un grupo funcional polar corto.
• Se caracterizan por ser polares y solubles en agua.

Esfingolípidos

• Los esfingolípidos se forman cuando un esfingosina reemplaza al glicerol en un fosfolípido.
• Se caracterizan por tener una ceramida unida a un grupo funcional polar.

Esteroles

• Los esteroles son lípidos que derivan del ciclopentanohidrofenantreno.
• Se caracterizan por ser relativamente apolares y diferir entre sí por el número y posición de los dobles enlaces y los grupos funcionales que poseen.

Glucolípidos

• Los glucolípidos son compuestos especializados de la membrana celular y se caracterizan por ser anfipáticos.
• Se forman por la unión de un carbohidrato a una ceramida.

Esteroides

• Los esteroles se sintetizan a partir del colesterol.
• Se caracterizan por ser lipófilos (pueden atravesar la membrana celular) y tener diferentes funciones.
• Algunos esteroles son hormonas esteroideas, como la testosterona y la progesterona.

Aprende sobre la ciencia y sus características, así como los diferentes tipos de conocimientos, científicos y filosóficos.