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TERCER SEMESTRE BI0LOGÍA I AIRAM ASERET LÓPEZ MEDRANO Contenidos 1 - BLOQUE I 1.1 La biología como ciencia 1.2 Quimiosíntesis BLOQUE I: EVOLUCIÓN QUÍMICA 1. LA BIOLOGÍA COMO CIENCIA CONCEPTOS DE CIENCIA Y BIOLOGÍA CIENCIA: Del latín Scientia. Es el conjunto de conocimi...

TERCER SEMESTRE BI0LOGÍA I AIRAM ASERET LÓPEZ MEDRANO Contenidos 1 - BLOQUE I 1.1 La biología como ciencia 1.2 Quimiosíntesis BLOQUE I: EVOLUCIÓN QUÍMICA 1. LA BIOLOGÍA COMO CIENCIA CONCEPTOS DE CIENCIA Y BIOLOGÍA CIENCIA: Del latín Scientia. Es el conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observación y el razomaniento, sistemáticamente estructurados y de los cuales se deducen principios y leyes generales con capacidad predictiva y comprobables experimentalmente. BIOLOGÍA: Bios (ciencia) Logos (tratado). Es la ciencia que estudia la vida a diferentes niveles. Desde las células individuales, pasando por los organismos, hasta la biosfera completa. Este estudio de los seres vivos es en cuanto a forma, expresiones, relaciones y dimensiones. Así como origen, estructura, función, clasificación, reproducción, adaptación y muerte.  CARACTERÍSTICAS DE LA CIENCIA 1. Sistemática 2. Verificable (SVMOM) 3. Metódica 4. Objetiva 5. Modificable RAMAS DE LA BIOLOGÍA 1. ZOOLOGÍA: Animales. 11. ETOLOGÍA: Relación de los animales y su 2. MICOLOGÍA: Hongos. hábitat. 3. MICROBIOLOGÍA: Microorganismos. 12. TAXONOMÍA: Clasificación de organismos. 4. FISIOLOGÍA: Estud. de la célula a los órganos. 13. BOTÁNICA: Plantas. 5. ANATOMÍA: Estructura física interna/externa. 14. HISTOLOGÍA: Tejido biológico. 6. CITOLOGÍA: Estructura y función de la célula. 7. GENÉTICA: Herencia y variación genética. 8. PALEONTOLOGÍA: Restos fósiles. 9. EMBRIOLOGÍA: Estud. desde la fecundación hasta el nacimiento. 10. ECOLOGÍA: Relación entre los seres vivos y su ecosisitema.  CIENCIAS AUXILIARES PASOS DEL MÉTODO CIENTÍFICO 1. Matemáticas 1. OBSERVACIÓN: Se observa un fenómeno y se 2. Historia recoge información sobre el objeto de estudio. 3. Biomedicina 2. PLANT. DE PREGUNTAS: Se formulas una serie 4. Bioinformática de preguntas del fénomeno que observó. 5. Filosofía 3. HIPÓTESIS: Enunciado no verificado que busca 6. Sociología una posible respuesta (interpretación) a las 7. Geografía preguntas. 8. Química 4. EXPERIMENTACIÓN: Se reproduce el objeto de 9. Física estudio en condiciones controlables, tras una 10. Ecología serie de pasos donde se busca comprobar la hipótesis. ¿Qué es el MÉTODO CIENTÍFICO? 5. RESULTADOS: Se recoge la información Es el conjunto de pasos estructurados y obtenida, se analiza y se encuentra relación con ordenados con los que la ciencia la hipótesis. 6. CONCLUSIÓN: Se responde a las preguntas y se obtiene su conocimiento. determina si la hipótesis es acertada o refutada (si es refutada se plantea una nueva).  APLICACIONES DE LA BIOLOGÍA HERENCIA/EVOLUCIÓN ANTIBIÓTICOS Alexander Fleming no se proponía en Las historias de los pinzones de Darwin 1928 revolucionar la ciencia biológica y los guisantes de Mendel se han cuando descubrió que algo en las convertido en una tradición común esporas de moho de Penicillium podía tanto dentro como fuera del mundo de matar bacterias. Como suele ser el caso las ciencias biológicas. Pero sus de la ciencia, los descubrimientos conclusiones de largo alcance ayudaron tienen un impacto notable en la a estimular la explosión del crecimiento investigación que no tiene ninguna en el área de la biologíamdurante los relación con el campo para el que últimos 170 años. fueron creados. Fleming solo estaba tratando de encontrar una manera de evitar que las infecciones anaeróbicas fueran tan mortales, sin buscar el primer antibiótico del mundo.  ESTRUCTURA DEL ADN TERAPIA GENÉTICA Comenzando con la primera imagen de En 1972, Theodore Friedmann y Richard Rosalind Franklin de la doble hélice en Roblin introdujeron por primera vez la 1952 y luego, posteriormente, con el posibilidad de que algún día se hiciera modelo de James Watson y Francis realidad la cura de enfermedades por Crick de la estructura de doble hélice medios genéticos. Pero en 1990, el en 1953, la historia de este Instituto Nacional de Salud EE. UU. Le dió descubrimiento se forjó. Sin embargo, permiso a William French Anderson para Oswald Avery ya había identificado el realizar un ensayo clínico en un ADN en 1944 como el punto principal paciemte con una deficiencia grave del para la información hereditaria. La sistema inmunológico. En las décadas estructura del ADN no puede pasarse posteriores se han llevado a acabo por alto por su relevancia en nuestra muchas terapias para enfermedades comprensión de gran parte de lo que genéticas como el cáncer y hasta en un ahora se considera conocimiento papel preventivo. común en las ciencias biológicas.  OTRAS APLICACIONES DE LA BIOLOGÍA COMO CIENCIA 1. CIENCIAS BIOMÉDICAS 1.1 Salud humana Oncología Molecular Caracterización y diagnóstico de enfermedades Estudio de marcadores genéticos útiles en enfermedades humanas. 1.2 Medicina Legal Identificación de individuos y pruebas de paternidad. 2. ALIMENTACIÓN Trazabilidad y autentificación de alimentos y de productos derivados. Detección de patógenos y de OGM en alimentos de consumo masivo. 3. BIOLOGÍA MOLECULAR Estudios filogenéticos y evolución de los organismos. Ingeniería genética Detección de mutaciones.  OTRAS APLICACIONES DE LA BIOLOGÍA COMO CIENCIA 4. MEDIOAMBIENTALES Identificación de especies animales y vegetales. Conservación de recursos genéticos: análisis de la diversidad de poblaciones locales. Detección molecular de microorganismos en muestras de agua. 2. QUIMIOSÍNTESIS ¿QUÉ FUE EL BIG BANG? Probablemente toda la energía y la materia se encontraban en forma de energía pura, comprimida en un punto. Según esta teoría a medida que el Universo se expandió, su temperatura descendió y la energía se fue convirtiendp en materia. En primera instancia habrían aparecido las partículas subatómicas (n° y p+), luego estas partículas se combinarían formando núcleos atómicos. Más tarde cuando la temperatura descendió aún más, la carga (+) de los protones habría atraído a los electrones con carga (-) y se habrían formado los primeros átmos. Hace aprox. unos 4.600 millones de años, una condensación de gas y polvo dio inicio a la formación del sistema solar. Se postula que la atmósfera estaba formada principalmente por H y He. Que pronto escaparon al espacio y fueron reemplazados por los gases presentes en las emanaciones volcánicas y el agua en estado de vapor proveniente del interior del planeta. Al bajar aún más la temperatura, el agua se condensó y formó los océanos. TEORÍAS DEL ORIGEN DE LA VIDA: ¿CÓMO SURGIÓ LA VIDA EN EL PLANETA? 1. TEORÍA CREACIONISTA O TEOLÓGICA Nos indica que un ser supremo, todopoderoso, creó a todos los seres vivos existentes en el planeta Tierra, además de todos los componentes del Universo: el Sol, la Luna, las Estrellas, entre otros 2. TEORÍA DE LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA Planteada por Aristóteles, está teoría dice que todos los seres vivos se originaban de forma espontánea a partir de sustancias como el lodo o la basura, es decir, la vida aparece por sí sola en cualquier lugar. Carece de experimentación, solo se basó en observaciones. Años más tarde, el italiano Francesco Redi, hizo un experimento que derrocó la Teoría de la generación espontánea, demostró que la vida surge de la vida, es decir, realizó un experimento de frascos con carne donde surgieron larvas que provenían de las moscas que depositaron huevos y posteriormente originarían moscas adultas. 3. TEORÍA DE PANSPEMIA Planteada por Arrehenius, nos explica que la vida tiene un origen extraterrestre, es decir, proviene de otros planetas en formas de esporas o polvo espacial, las cuales debieron soportar altas temperaruras.  4. TEORÍA QUIMIOSINTÉTICA (FÍSICO-QUÍMICA) Explica que la vida se originó a través de una serie de reacciones químicas, donde se transformó la materia inorgánica (sin carbono) en materia orgánica (con carbono). Autores: Oparin y Haldane, postularon que la aparición de la vida fue procedida por un período de evolución química. Oparin sostuvo que en los mares se acumularon compuestos, formando una “sopa primitiva u orgánica”, donde se habrían originado los primeros seres vivos. Probablemente la atmosfera del planeta Tierra no tenía oxígeno libre y elementos mayoritarios que forman parte de todos los seres vivos (hidrógeno, oxígeno, carbono y nitrógeno) estaban disponibles en el aire o el agua. En el año 1953, Stanley Miller y Harold C. Urey pusieron en marcha un experimento con un aparato hermético en el que cuatro gases (NH3, CH4, H2 y H2O) fueron sometidos a uan descarga eléctrica a lo largo de una semana. Cuando analizaron el líquido, encontraron en él diversas sustancias orgánicas, como aminoácidos, urea, ácido acético y ácido láctico. ETAPAS DE LA TEORÍA QUIMISINTÉTICA: PRIMERA ETAPA: En esta etapa se dio la formación de sustancias más simples y sencillas, ácidos grasos, aminoácidos, bases nitrogenadas y monosacáridos. SEGUNDA ETAPA: Se logarron formar los péptidos, los polisacardiso, entre otras sustancias orgánicas más complejas. TERCERA ETAPA: Aquí se forman las proteínas, nitratos, lípidos , ácidos nucleicos, etc. CUARTA ETAPA (FINAL): Formación de coacervados.  NIVELES DE ORGANIZACIÓN Después del Big Bang se generó la materia existente comenzando por los átomos más elementales. El proceso en el cual los átomos evolucionaron a moléculas complejas. La materia viva está organizada en estructuras que hacen posible sus funciones vitales y se dividen en 6 niveles de organización: 1. Químico 2. Celular 3. Tisular 4. Orgánico 5. Individual 6. Ecológico NIVEL QUÍMICO NIVEL SUBATÓMICO. Constituido por protones, neutrones y electrones. ÁTOMO. Es la partícula más pequeña representante de cada elemento químico. MOLÉCULA. Unión de dos o más átomos para formar compuestos. NIVEL CELULAR CÉLULAS. Unidad fundamental, estructural, y funcional de los seres vivos. NIVEL TISULAR. TEJIDO. Conjunto de células del mismo tipo, con una o más funciones específicas. NIVEL ORGÁNICO ÓRGANO. Conjunto de tejidos que forma estructuras. SISTEMAS. Conjunto de órganos con tejidos de mismo tipo, pero funciones específicas e independientes. APARATOS. Conjunto de distintos órganos coordinados, formados por tejidos diferentes, que cumplen con función biológica. NIVEL INDIVIDUAL ORGANISMOS UNICELULARES. Seres vivos conformados por una célula independientes. Como la bacteria, amibas... ORGANISMOS PLURICELULARES. Seres vivos constituidos por células diferenciadas y con funciones específicas. NIVEL ECOLÓGICO POBLACIÓN. Conjunto de individuos de la misma especie que comparten un espacio en un tiempo específico. COMUNIDAD. Conjunto de poblaciones de distintas especies que interactúan en un lugar y tiempo determinado. ECOSISTEMA. Interacción de la comunidad como parte de un medio ambiente específico. BIOSFERA. Ecosistemas terrestres y acuáticos que constituyen el planeta Tierra.  CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS Tienen características que los diferencian de los sistemas inertes. ya que poseen organización y estructura específicos, requieren energía y son capaces de reproducirse, entre otros. ESTRUCTURA CELULAR Los organismos están constituidos por células, las cuales son unidades estructurales y funcionales. Existen organismos unicelulares y pluricelulares. METABOLISMO Los organismos deben obtener y usar energía para su supervivencia y reproducción. El metabolismo es la suma total de procesos químicos que ocurren en un organismo (formación y rompimiento de enlaces químicos). Se divide en anabolismo (formación) y catabolismo (rompimiento). ORGANIZACIÓN Las células pueden realizar funciones específicas y fromar tejidos y éstos, a su vez, órganos, luego aparatos y sistemas, que posteriormente conforman un organismo. HOMEOSTASIS (equilibrio) Los seres vivos han desarrollado mecanismos de regulación que les permiten mantener equilibradas las condiciones físicas y químicas de su medio inetrno, como la composición química y el volumen del agua. IRRITABILIDAD Capacidad para detectar y responder a los cambios/estímulos, tanto ne el ambiente externo como interno. REPRODUCCIÓN Los organismos de la misma especie pueden producir descendencia fértil para perdurarla y heredar sus características. Existe la reproducción asexual (fecundación) y asexual (un progenitor) CRECIMIENTO Aumento de masa y tamaño, desarrollo de cambios anatómicos y funcionales. Se manifiesta con el células, formación de tejidos y órganos, renovación de tejidos y aumento de tamaño de estructura. EVOLUCIÓN Y ADAPTACIÓN Los organismos actuales son el producto de 3800 millones de años de evolución y todas sus características reflejan esa historia. Los organismos se adaptan como resultado de la selección natural a la que se vieran sometidos, adquiriendo características favorables para su supervivencia.  BIOELEMENTOS Los bioelementos son un grupo de elementos de la tabla periódica que forman las moléculas y estructuras propias de los seres vivos. Se clasifican en: BIOELEMENTOS PRIMARIOS (96-98%): Oxígeno (O), Carbono (C), Hidrógeno (H) y Nitrógeno (N), responsables del 96-98% de la masa de la mayoría de los organismos. BIOELEMENTOS SECUNDARIOS (3%): Otros, tales como el Calcio (Ca), Fósforo (P), Potasio (K), Azufre (S), Sodio (Na), Hierro (Fe), Cloro (Cl) y Magnesio (Mg), están también constantemente presentes pero en cantidades más pequeñas y conforman aprox. el 3% de los organismos. OLIGOELEMENTOS/ ELEMENTOS TRASA (0.2%) Como el Yodo (I), Cobre (Cu), Zinc (Zn), Cobalto (Co), Manganeso (Mn) y Silicio (Si), solo son necesarios en cantidades muy pequeñas y forman parte del 0.2% de los organismos.