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Capítulo 1: 1. Describir los temas unificadores que caracterizan las ciencias biológicas. - Evolución- cambio hereditable en la población de organismos de generación en generación. - Estructura y Función: los biólogos dicen que la estructura dete...

Capítulo 1: 1. Describir los temas unificadores que caracterizan las ciencias biológicas. - Evolución- cambio hereditable en la población de organismos de generación en generación. - Estructura y Función: los biólogos dicen que la estructura determina la función, este concepto pertenece a moléculas biológicas muy pequeñas y a estructuras biológicas grandes. Ejemplo: Patas de gallinas vs Patas de los patos (físicamente casi iguales, pero con funciones diferentes) - Información: macloterial genético compuesto de ADN que provee un blueprint para la organización, desarrollo y función de los seres vivos. Durante la reproducción una copia del blueprint es transmitida del padre a los hijos. - Energía y Materia: Todos los organismos vivos adquieren energía y materia de su medio ambiente y lo usan para sintetizar moléculas esenciales y mantener la organización de sus células y su cuerpo. Ejemplo: Los girasoles adquieren luz solar y dióxido de carbono para formar carbohidratos - Sistemas: partes de un organismo que interactúan con otras partes o con el medio ambiente externo donde crean estructuras nuevas y funciones. Las características que resultan se llaman propiedades emergentes (propiedades que se manifiestan como el resultado de los componentes de un sistema al trabajar juntos, no como una propiedad de componente individual) Ejemplo: El ojo humano está compuesto de diferentes tipos de células que están organizadas para percibir la luz, y transmitir señales al cerebro. 2. Explicar cómo las nuevas propiedades de la vida surgen de una organización compleja. Partes de un organismo que interactúan con otras partes o con el medio ambiente externo donde crean estructuras nuevas y funciones, las características que resultan se llaman nuevas propiedades. Ejemplo del Libro: The human eye is composed of many different types of cells that are organized to sense incoming light and transmit signals to the brain. Our ability to see is an emergent property of this complex arrangement of the different cell types. 3. Conocer los niveles de organización Biológica. a. Átomos- unidas mas pequeña de un elemento b. Moléculas- los átomos de unen para formar moléculas c. Células- unidad de vida más simple  d. Tejidos- muchas células del mismo tipo se asocian entre sí para formar tejidos e. Órganos- un órgano se compone de muchos tejidos f. Organismo- seres vivos g. Población- grupo de organismos h. Comunidad- conjuntos de poblaciones de diferentes especies. Se encuentran en una comunidad que es determinada por el medio ambiente y las interacciones de especies entre sí. i. Ecosistema- interacciones de una comunidad de organismos con su entorno físico j. Biosfera- incluye todos los lugares de la Tierra donde existen organismos vivos 4. Distinguir los tres Dominios del árbol de la vida: Bacteria, Arquea y Eukarya. a. Dominio Bacteria- procariotas unicelulares que habitan en ambientes distintos de la Tierra b. Dominio Arquea- procariotas unicelulares que viven en ambientes extremos (hot springs) c. Domino Eukarya- Organismo unicelular y multicelular con compartimientos internos que sirven para diversas funciones, núcleo y organelos membranales. Eukarya es dividido en cuatro reinos: Protista, Plantae, Hongos y Animalia 5. Reconocer los niveles de clasificación de los organismos vivos. Dominio > Reino > Filo > Clase > Orden > Familia > Genero > Especie (DORFICOFAGE) 6. Reconocer y entender la Biología como una disciplina basada en evidencia. La Biología es una ciencia basada en evidencia, ya que requiere que se sigan unos pasos específicos (método científico) que brindan suficiente evidencia para que se acepte cualquier hecho como verdadero. 7. Identificar y entender los pasos del método científico. Observación > Plantear Pregunta > Plantear hipótesis > Predicción > Experimento u Observaciones Pertinentes > Conclusión a. Distinguir entre datos cuantitativos y cualitativos. - cuantitativos: se miden o calculan a través de números - cualitativos: basado en descripciones, nos dan el enfoque o punto de vista de la muestra  b. Explique por qué las hipótesis deben ser verificables y falsificables. - Para que una hipótesis sea útil debe hacer predicciones, tie ne que ser comprobable, si una hipótesis es incorrecta, debería ser falsable, lo que significa que puede demostrarse que es incorrecta mediante observaciones adicionales o experimentación. Una hipótesis debe ser verificable y también falsable para ser aceptada como ciencia verdadera. c. Describa lo que se entiende por un experimento controlado. Se usa el método de comparación para evaluar el efecto de un tratamiento mediante la comparación de los sujetos tratados con un grupo control. - Grupo experimental: expuesto a la variable independiente - Grupo control: no hay intervención, se compara con el otro d. Distinguir entre el significado cotidiano del término "teoría" y su significado para los científicos. En el lenguaje cotidiano de considera una adivinanza, pero en la biología es un conjunto de ideas que explica datos y ofrece predicciones validas que pueden ser probadas. CONCEPTOS IMPORTANTES: Neuro parasitología- como los parásitos controlan el sistema nervioso de sus huéspedes. Genoma - el material genético completo de un organismo Genómica- técnicas utilizadas para analizar secuencias DNA/Comparación de genomas de diferentes especies Proteoma- El complemento completo de proteínas de un organismo Proteómica- técnicas utilizadas para analizar las proteínas de una especie/Comparación de proteomas de diferentes especies Selección artificial- programas diseñados para modificar rasgos en especies domesticadas Organismos modelo- estudiados por muchos investigadores diferentes para que puedan comparar sus resultados Diferentes ramas de la biología estudian la vida en diferentes niveles: ecología, anatomía, fisiología, biología celular, biología molecular, etc. vertical evolution- A type of evolution in which genetic changes occur in a series of related species that form a lineage; species evolve from pre-existing species by the accumulation of genetic changes. horizontal gene transfer- A process in which an organism incorporates genetic material from another organism without being the offspring of that organism.  Capítulo 4 y 26 1. Describir las condiciones del planeta en sus orígenes y explicar por qué estas condiciones favorecieron el origen de la vida. La tierra se enfría hace 4 billones de años, esto va acompañado con la formación de océanos. La atmósfera era rica en vapor de H2O, el vapor de agua se condensó y formó: - Océanos - Mucho hidrógeno se perdió en el espacio. Esto creó la energía necesaria para que se produjeran compuestos orgánicos - Relámpagos - Intensa radiación ultravioleta (llegó hasta la tierra Y NO HABÍA CAPA DE OZONO) A principio de los 50’s muchos científicos propusieron que la atmósfera de la “Tierra temprana” era rica en vapor de agua (H2O), hidrógeno gaseoso (H2), metano (CH4) y amoniaco (NH3). Esto junto con la falta de oxígeno atmosférico (O2), produjo una atmósfera reductora, ya que el metano y el amonio cede fácilmente electrones a otras moléculas, reduciéndolas. La temperatura de la tierra temprana guardo (acumulo) la energía suficiente para convertirse en lo que ahora es 2. Describir cómo el registro fósil nos ayuda a entender los cambios geológicos y de vida en el planeta. El récord fósil no debe ser visto como una representación completa y balanceada de las especies que existieron en el pasado. - Los fósiles son restos reconocibles de vida pasada en la tierra que se han conservado por una o más razones. - Los fósiles proveen un récord extensivo de la historia de la Tierra ayudan a entender la evolución, pero tal récord está incompleto. - Se encuentran mayormente en las rocas sedimentarias y normalmente mientras más abajo están más viejos son. 3. Entender la escala del tiempo geológico e identificar los momentos de extinciones masivas.  1. Ordovícico- se congelaron las masas 2. Devónico- se redujo la temperatura y el nivel del mar, se cree que fue un meteorito 3. Pérmico- impacto de un asteroide y erupción volcánica que afecto los niveles de oxígeno en la atmosfera 4. Triásico- El flujo de lava afecto toda la Pangea 5. Cretácico- Se cree que fue un asteroide Consecuencias de las extinciones masivas: - Toma de 5 a 10 millones de años (aunque a veces hasta 100) para que la diversidad en un área se recupere. - Altera comunidades ecológicas - Radiaciones Adaptativas - Se eliminan organismos con buenas características adaptativas y toma mucho tiempo para que surjan de nuevo esas características 4. Discutir la teoría endosimbiótica y explicar brevemente la evidencia que la apoya. VIDEO Evidencia que la apoya: - Que tanto la mitocondria como el cloroplasto tienen su propio ADN - Ambos tienen sus membranas - Las mitocondrias son del mismo tamaño que una bacteria - Las mitocondrias vienen de “purple bacteria” y el cloroplasto de “photosynthetic bacteria” 5. Identificar los diferentes eventos ambientales que provocaron cambio en la Biodiversidad. La temperatura- La temperatura en la tierra no es uniforme, esto produce ambientes con temperaturas opuestas, como los bosques tropicales y la tundra ártica. La atmósfera- La cantidad de oxígeno en la atmósfera provoca un gran cambio en la Biodiversidad. a. El origen de muchos animales coincide con el aumento de O2 en la atmósfera. b. La “conquista” de tierra de los artrópodos (410 mya) y la segunda “conquista de artrópodos y vertebrados (350 mya) ocurrieron en periodos donde el O2 era alto o estaba en aumento. c. El aumento en tamaño de muchos animales es también asociado con d. niveles altos de O2. Masas terrestres- Una vez “fría” la tierra, la formación de masas terrestres comenzó y fueron rodeadas por cuerpos de agua Esto produjo dos ambientes: El terrestre y el marino (acuático). Al pasar de los años grandes masas terrestres llamadas “continentes” cambiaron su posición, su forma y se separaron la una de la otra. (A esto se le conoce como: Deriva Continental) Inundaciones y Glaciares- Las inundaciones han tenido un mayor efecto en organismos presentes en las áreas inundables y Los glaciares se han extendido a través de los continentes alterando la composición de los organismos en esas masas terrestres. Erupciones Volcánicas- La explosión de volcanes afecta a los organismos, a veces causando extinciones, pero a la vez formando nuevas islas. Impactos de Meteoritos- La tierra ha sido afectada más de una vez por un meteorito. Los más grandes tienen un efecto significativo en el ambiente de la Tierra. Han causado la extinción de un gran número de especies ( a esto se le llama: Extinción en masa)  Capítulo 22 1. Describir la contribución de Darwin al estudio de la diversidad biológica y sus relaciones evolutivas. - Darwin jugó un papel central en el desarrollo de la teoría de que las especies existentes han evolucionado de especies preexistentes. La perspectiva única de Darwin y su habilidad de formular la teoría evolutiva fueron formados por varios campos de estudio, incluyendo ideas de sus tiempos sobre geología y crecimiento de población, y también por sus propias observaciones biológicas. 2. Explique qué significa "descendencia con modificaciones". - Él quería decir que todas las especies provienen de especies preexistentes, y que estas van evolucionando por medio de la variación y la selección natural. 3. Describa las observaciones e inferencias que llevan a Darwin a proponer la selección natural como un mecanismo para el cambio evolutivo. - Darwin observó que, en una población, organismos con ciertas características sobrevivían más que organismos que no tenían esas características. - Al pasar esto, con el tiempo habría más y más organismos con esas características que organismos sin esas características, ya que los organismos con esas características sobrevivían más por lo tanto tenían más éxito reproductivo y les pasaban esas características, que eran heredables, a sus crías, mientras que los organismos que no tenían esas características cada vez eran menos, porque estos eran más propensos a morir y a tener menos éxito reproductivo. - Al ver que esto era una causa de un cambio en una población, Darwin pudo proponer que la selección natural es un mecanismo para el cambio evolutivo. 4. Explique cómo se puede usar el registro fósil para evaluar nuestra comprensión actual de los patrones evolutivos. - Cuando fósiles son comparados de acuerdo con su edad, de más viejos a menos viejos, cambios evolutivos sucesivos pueden ser observados. 5. Distinguir y explicar cómo la existencia de estructuras homólogas y vestigiales puede ser explicada por la teoría de la evolución. - Las estructuras homologas son estructuras que anatómicamente son similares a las estructuras de un ancestro en común y las vestigiales son estructuras que han perdido su función original y disminuyen. 6. Explicar cómo la evidencia de la biogeografía apoya la teoría de la evolución. El enanismo insular es un ejemplo de cómo la biogeografía apoya la teoría de la evolución por selección natural, ya que: - El enanismo insular es un fenómeno en el que el tamaño de los animales grandes en una isla aislada se reduce drásticamente a lo largo de muchas generaciones, debido a la selección natural, porque un tamaño más pequeño proporciona una ventaja de supervivencia y reproducción, probablemente debido a la limitada disponibilidad de alimentos y otros recursos. 7. Distinguir entre selección natural y selección artificial. - La selección natural es cuando características heredables hacen que un individuo pueda sobrevivir y tener más éxito reproductivo en su ambiente nativo. - Selección artificial es cuando seres humanos modifican especies por generaciones, seleccionando y cruzando individuos con características deseadas. 8. Explicar por qué se afirma que la evolución ocurre a nivel de población y no de individuo. - Porque las especies evolucionan de generación en generación, con el tiempo, un organismo no puede evolucionar por sí mismo solo. 9. Explique por qué la selección natural sólo puede actuar sobre los rasgos hereditarios. - Porque los rasgos que no son hereditarios no pueden ser transmitidos de un organismo a otro. 10. Explicar el concepto de evolución convergente y dar ejemplos. - El concepto de evolución convergente indica que dos especies de linajes distintos pueden evolucionar características similares si estos ocupan ambientes similares. Por ejemplo: ○ Both the giant anteater, found in South America, and the echidna, found in Australia, have a long snout and tongue. Both species independently evolved these adaptations that enable them to feed on ants. The giant anteater is a placental mammal, whereas the echidna is an egg-laying mammal known as a monotreme, so they are not closely related evolutionarily. ○ Aerial rootlets found vines such as English ivy and wintercreeper; Based on differences in their structures, these aerial rootlets appear to have developed independently as an effective means of clinging to the support on which a vine attaches itself. ○ Convergent evolution is revealed by the molecular analysis of fishes that live in very cold water. Antifreeze proteins enable certain species of fishes to survive the subfreezing temperatures of arctic and antarctic waters by inhibiting the formation of ice crystals in body fluids. Among different species of fishes, one of five different genes has independently evolved to produce antifreeze proteins. In the sea raven, the antifreeze protein is rich in the amino acid cysteine. In contrast, the antifreeze protein in the longhorn sculpin is encoded by an entirely different gene. The antifreeze protein in this species is rich in the amino acid glutamine.  Capítulo 24 1. Definir los términos: individuo, población y especie. Población: todos los miembros de una especie que habitan la misma área al mismo tiempo y tienen la misma oportunidad de reproducirse entre sí. Especie: un grupo de organismos que comparten una forma única y son capaces de reproducirse entre sí para producir crías viables y fértiles. Individuo: un organismo unicelular o pluricelular capaz de existir por si mismo en un ambiente determinado 2. Explicar el concepto biológico de especie y describir las limitaciones de esta definición. El concepto de especie biológica del científico Ernst Mayr solo se enfatiza en el aislamiento reproductivo como factor que delimita una especie, pero este presenta limitaciones al haber factores tal como la reproducción asexual, donde un organismo se puede auto fertilizar y no tener la necesidad de otro organismo para reproducirse, especies extintas, ya que estas no se pueden reproducir y los híbridos, donde hay un flujo genético entre dos especies. 3. Analizar otros conceptos de especie (ecológico, filogenético, morfológico) y poder distinguir las diferencias entre ellos. a. Concepto de especies ecológicas- Establece que cada especie ocupa un propio nicho ecológico b. Concepto de especies Filogenética- Concepto que plantea a una especie como un grupo irreductible cuyos miembros descienden de un ancestro común y que todos poseen una combinación de ciertos rasgos definitorios o derivados. c. Concepto de especies morfológica- Caracteriza las especies por la forma de su cuerpo y otras características de su estructura y aplica a organismos asexuales y sexuales 4. Explicar cómo la recombinación genética y la transferencia horizontal de genes originan variabilidad. VIDEO - La transferencia horizontal de genes es muy común en diferentes genomas, puede ocurrir con células procariotas y eucarióticas. Ocurre frecuentemente con los tres genomas de células eucarióticas que son nuclear, mitocondria y cloroplasto. Si una célula eucariota ingiere una bacteria por endocitosis el resultado usual es que las células de la bacteria degradada esto es un evento común por algunas células eucarióticas. El gen de la bacteria se escaba de la degradación, entra al núcleo y se inserta en el cromosoma de la célula eucariótica. La incorporación del gen de una bacteria en las especies eucariotas altera las características de la especie y con el curso de las generaciones puede influenciar el curso de la evolución. 5. Distinguir entre barreras reproductivas pre-cigóticas y post-cigóticas. La Pre-cigotica ocurre antes de que se forme el cigoto, los procesos que impiden esto son: - Bloqueo del intento de apareamiento de especies que son diferentes - El apareamiento no se completa de manera exitosa - Si es exitoso, no se completa la formación Tipos de barreras: - Por hábitat: vienen de lugares diferentes - Temporal: se reproducen en tiempos diferentes - Conductor: rituales de apareamiento diferentes - Mecánico: diferencias morfológicas (se hace en apareamiento) - Gametico: los espermatozoides no fecundan (se hace en apareamiento) La Post-cigotica ocurre después que se forme el cigoto, los procesos que hacen que se impida son: - Reducción de viabilidad del hibrido - Reducción de fertilidad del hibrido - Colapso del Hibrido Tipos de Barreras: - Viabilidad reducida: los genes impiden que se desarrolle o que sobreviva en el ambiente - Fertilidad: es estéril - Colapso: Perdida gradual de viabilidad y fertilidad 6. Defina qué es una especie híbrida (composición híbrida) y explique cómo la composición híbrida mantiene las especies parentales separadas incluso si se produce la fecundación. Una especie hibrida es cuando especies diferentes se reproducen, en muchos casos no son viables o fértiles. La composición híbrida mantiene dos especies separadas por medio de los mecanismos de aislamiento post cigóticos, donde se podría dar de tres formas:  -Inviabilidad híbrida: ocurre cuando el huevo de una especie es fertilizado por un espermatozoide de otra especie, pero no logra desarrollarse un embrión -Esterilidad híbrida: ocurre cuando el descendiente de dos especies se logra desarrollar, pero este no logra tener una descendencia por la capacidad de ser estéril. Un ejemplo de esto es el del caballo y el burro, donde logran tener un descendiente (la mula) pero este no es fértil. -Deterioro híbrido: el descendiente de dos especies logra ser fértil pero el descendiente de este híbrido no lo es, creando el aislamiento de las especies a causa de anomalías genéticas. En otras palabras, el hijo puede tener descendientes pero estos descendientes serán estériles. 7. Definir y distinguir especiación alopátrica y simpátrica. Especiación alopátrica- una forma de especiación que ocurre cuando una población se vuelve geográficamente aislada de otras poblaciones y evoluciona en una o más nuevas especies. Puede pasar con mutación o deriva genética. Especiación simpátrica- Una forma de especiación que ocurre cuando miembros de una especie que inicialmente ocupaban el mismo hábitat dentro de un mismo alcance se separan entre dos o más especies distintas. Es menos común. Se requiere información de barreras reproductivas, ¿cómo se forman? Se forman por la reducción de flujo genético por: -Poliploidía- accidente en cromosomas -autopoliploidia -alopoloploides - Selección sexual- preferencias - Diferencias de hábitat 8. Describir los mecanismos de aislamiento reproductivo que conducen a una especiación alopátrica y a una especiación simpátrica. a. Alopátrica - El mecanismo de aislamiento es el geográfico, ya que al referirse a especiación alopátrica significa que han evolucionado en distintas regiones. b. Simpátrica - Por otra parte, el mecanismo de aislamiento de la especiación simpátrica puede ser aislamiento mecánico, de comportamiento, de temporada o genético  Capítulo 25 1. Distinguir entre los términos: Filogenia, Taxonomía y Sistemática. - Taxonomía es la ciencia que describe, nombra y clasifica organismos vivos y extintos los ordena usando récords fósiles y similitudes morfológicas. Filogenia estudia historia evolutiva de especies o grupos. Sistemática es la ciencia que estudia la diversidad biológica (causas y consecuencias en las relaciones evolutivas entre seres vivos y extintos) 2. Aplicar la nomenclatura binomial para clasificar cualquier organismo dentro de un marco filogenético. a. Cada nombre científico tiene dos nombres, su género y su epíteto de especie. Por ejemplo, el lobo gris es Canis lupus. Canis, su género, va en mayúscula mientras “lupus”, su epiteto de especie siempre va en minúscula, se escribe en itálico o subrayado. b. Cuando se nombra una nueva especie, el género siempre es un sustantivo o tratado como sustantivos, mientras el epíteto puede ser un sustantivo o un adjetivo. c. Muchas veces los nombres tienen origen griego o latín. Ej. Homo sapiens d. Las reglas para nombrar especies de animales fueron establecidas por la “International Commission on Zoological Nomenclature” (ICZN). Cualquier persona puede nombrar una especie siempre y cuando sea aprobada por la ICZN. e. Las reglas para nombrar especies de a plantas fueron establecidas por el “International Code of Botanical Nomenclature” (ICBN). f. El nombramiento de bacterias y arqueas es provista por el “International Committee on Systematics of Prokaryotes” (ICSP). 3. Distinguir clados (grupos monofiléticos) de grupos parafiléticos y polifiléticos. 4. Aplicar los términos de características ancestrales o derivadas que sean compartidas entre taxones, dentro de un marco filogenético. a. Shared primitive character - rasgo ancestral compartido - Característica compartida con un ancestro distante. b. Shared derived character - rasgo derivado compartido - Característica compartida entre un grupo de organismos, pero no por un ancestro común distante. CONCEPTOS IMPORTANTES: Especiación- proceso donde una especie se divide en dos o más especies. Se divide en: -Microevolución: pequeña escala relacionada con cambios en la frecuencia de alelos en una población -Macroevolución: Mayor escala, formación de nuevas especies o grupos de especies Ritmos de especiación: Gradualismo- Evolución en un periodo largo de tiempo. (Se acumulan muchos cambios genéticos) Modelo del equilibrio Puntuado- Tiene un equilibrio por mucho tiempo y luego hacen cambios breves, rápidos y abruptos. Grupo taxonómico: Sistema jerárquicos, niveles sucesivos, esos niveles se conocen como Taxon Carolus Linneaus: Creo la jerarquía taxonómica, un sistema de clasificación binomial. Taxon Basal: más cerca del ancestro Árbol filogenético: diagrama que describe la relación evolutiva entre especies, también se llaman cladogramas - Clado: consiste en una especie ancestral común y sus especies descendientes - Nodo: puntos de ramificación en el árbol, momentos donde se produce la cladogénesis Patrones Básicos de Cambios evolutivos: - Anagénesis: una especie evoluciona a otra diferente - Cladogénesis: una especie se diferencia en dos o mas