TEMAS
1.-Concepto de Biología.
2.- Los antecedentes.
3.- Campos de aplicación de la biología
4.- Ramas de la biología y las ciencias auxiliares.
5.- Método científico.
Método científico y sus pasos.
Aplicación del método científico.
6.- Teorías sobre el origen de la vida.
Origen del universo.
Origen de la Tierra.
Origen de la vida.
Generación espontánea.
Creacionismo.
UNIDAD II: ORIGEN Y EVOLUCIÓN CELULAR.
TEMAS
1.- Antecedentes de la Evolución Celular.
Evolución de los tipos celulares.
De procariotos a eucariotos.
De heterótrofos a autótrofos.
De unicelulares a pluricelulares.
2. Teoría Celular.
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UNIDAD III: LA HERENCIA BIOLÓGICA.
TEMAS
1.-La genética mendeliana y sus aportes.
Concepto de carácter.
Los siete caracteres. Las leyes de Mendel.
La cuadricula de Punnett.
2.- Bases moleculares de la herencia.
Ácidos nucleicos.
Genes y Alelos.
Alelos múltiples.
Dominancia y recesividad.
Estructura del cromosoma.
Mapa cromosómico.
Cromosomas somáticos y sexuales.
3.- Los trabajos de Morgan y la herencia ligada al sexo.
Hemofilia, Daltonismo.
La Biología es una ciencia de actualidad, ofrece una gran esperanza a la solución
de problemas que enfrenta la humanidad como es el de la salud, la restauración
del medio ambiente, la producción de alimentos. Esta ciencia propone alternativas
al manejo de los recursos naturales, facilita la comprensión de los mecanismos
bajo los que se rigen los seres vivos y da posibilidad de ubicar nuestro papel
como seres humanos en el trama general de la vida.
Esta disciplina científica enfrenta grandes retos para buscar solución al problema
del SIDA (Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida), del cáncer y a múltiples
enfermedades crónico degenerativas.
La Biología ha logrado grandes avances al producir vacunas, antibióticos, t
ransplantar corazones y manipular los genes que permiten producir
proteínas como la insulina humana a partir de bacterias, la hormona del
crecimiento, sustancias edulcurantes, el factor cicatrizante contenido en la saliva
de los perros o el interferón como proteína antiviral.
La segunda unidad la denominamos Origen y evolución de la célula, está
dedicada a estudiar las características estructurales y el origen de la célula, se
presenta un recorrido histórico de los diversos estudios que contribuyeron a
integrar la teoría celular. En la primera década del siglo XIX muchos se
preguntaban ¿será posible que todos los seres vivos estén constituidos por
células?. La teoría celular postula a la célula como la unidad anatómica funcional y
de origen de todos los seres vivos. Por ello consideramos necesario conocer sus
componentes estructurales, la función que cada uno de ellos realiza, las
características que la hacen diferente a la materia inanimada como es el
metabolismo. Otro tema que resulta sobresaliente en esta unidad es la
reproducción, lo abordamos a nivel de célula a través de los procesos de mitosis y
meiosis para de ahí hacer un recorrido por los tipos de reproducción que se dan
en los cinco reinos y resaltar cómo estos mecanismos pueden y han contribuido al
desarrollo de los pueblos.
La tercera unidad denominada la Herencia biológica, en esta unidad tratamos el
nacimiento de la genética partiendo de los trabajos de Mendel, como precursor de
la genética clásica, que nos da elementos para comprender la forma como se
trasmiten los caracteres de una generación a otra, estos fundamentos sirven de
base para que muchos científicos como W.S Sutton y Bovery iniciaran trabajos de
investigación a principios del siglo XX; posteriormente Morgan; funda las bases
de la genética moderna con sus experimentos controlados sobre mutación, en la
mosca de la fruta, el conocimiento del gen y de manera particular las
características del DNA. La propuesta de Punnett nos ha permitido de manera
numérica calcular las probabilidades de aparición de ciertos caracteres a partir de
la combinación de los genotipos. Finalmente el tema de la mutación se constituye en un tema obligado en el que se da la expresión del genotipo alterado,
describimos cómo influyen los mutágenos y cómo los observamos en los
individuos.
Evolución y clasificación de los seres vivos es el nombre de la cuarta unidad.
Partimos abordando los aportes de Lamarck, como iniciador de la corriente
evolucionista, donde postula que la diversidad de organismos existentes es
resultado de la interacción con el medio ambiente y no formados por obra divina.
Los cimientos del Lamarckismo son base para que Darwin formule su teoría de la
selección natural, como resultado de una de las investigaciones mas prolongadas
en la historia de la ciencia (25 años), donde sobresale su famoso viaje y las
conclusiones obtenidas en la Isla de los Galápagos; la gran diversidad de
organismos ofrece otro gran reto, clasificarla, para lo que habrán de diseñarse
diversas formas para lograrlo, Carlos Linneo es el científico que logra hacer una
propuesta de clasificación donde destaca el sistema binomial que lleva su nombre
y nos permite asignarle nombre a los organismos representados por los cinco
reinos y los dos dominios que engloban hasta el momento la biodiversidad
planetaria.
Ramas de la biología
Múltiples son las ciencias que se han desprendido, como ramas creadas a través
del tiempo, por la necesidad de precisar el análisis de la vida en diferentes
niveles, como el atómico, el celular, funcional, estructural o de biodiversidad:
plantas, animales, hongos, protozoarios o bacterias. Las siguientes ramas de la
Biología, pueden abordar indistintamente, a cualquiera de los reinos existentes
desde diferentes niveles:
CIENCIA OBJETO DE ESTUDIO
Genética Los mecanismos, leyes de la herencia y
variaciones genéticas.
Citología Las células, su estructura y función.
Fisiología El funcionamiento de los organismos.
Anatomía La estructura de los organismos.
Paleontología Los organismos del pasado por sus fósiles.
Taxonomía La clasificación y relación de los organismos
con la evolución.
Biología molecular La estructura de los genes y las proteínas.
Biofísica Las leyes de la física y su impacto en los
procesos biológicos.
Bioquímica Las reacciones químicas que se dan en la célula.
Evolución El cómo surgen especies nuevas y cómo
influyen en las nuevas.
Ecología La forma como se relacionan los organismos
entre sí y su medio Ambiente.
Estas ramas se especializan en alguno de los reinos:
EL MÉTODO CIENTÍFICO
En este apartado hablaremos de la forma como los científicos conocen, de la
manera como se estudia la biología o los seres vivos y cómo la ciencia, se va
construyendo, a partir de un trabajo riguroso y sistemático, para dar como
resultado, el conocimiento científico.
Conocimiento.
El conocimiento nos permite tener certeza de la realidad, interpretarla
proporcionándonos herramientas para enfrentarnos a ella (de ahí el dicho popular
“el que no conoce es como el que no ve”). Sabemos de la existencia de dos tipos de
conocimiento o formas de acercarnos al objeto de conocimiento, que hasta el
momento, hacen posible la vida de las personas sobre la Tierra: el conocimiento
empírico (popular) y científico.
TEORIAS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA
La Biología es una ciencia que se ha conformado a través de múltiples preguntas,
algunas de ellas están aún sin resolver, (muchas de estas interrogantes han tenido
como resultado los mas ingeniosos experimentos que le han dado la esencia al
conocimiento) como la clásica pregunta ¿Cómo se formó la vida? ¿Cómo
emergieron la gran cantidad de organismos, que junto con nosotros forman la
diversidad de los seres vivos que pueblan la Tierra? Dos grandes líneas de
pensamiento y acción han pretendido dar respuesta a esta interrogante: la postura
evolucionista y la creacionista. Cada una ha tenido su propio espacio para su
análisis y promoción e incluso se llegó a legislar para separar lo religioso de lo
laico, teniendo así que lo científico o evolucionista se desarrolla en los centros de
educación formal e investigación especializada, mientras que lo religioso se lleva a
cabo en la Iglesia como institución u otros espacios creados para estimular la fé.
Cada una de éstas posturas tiene sus propios seguidores y han conformado nuestra
historia hasta éste momento.
¿Qué es la vida?
A la difícil pregunta ¿Cómo se formó la vida o los primeros organismos?, se le une
esta otra ¿Qué es la vida? De igual manera no tenemos la respuesta, no podemos
abordarla a nivel de diccionario, tendremos que asomarnos a la Filosofía, que será
como la energía que le va a dar el impulso para buscar la respuesta.
1.- El término biología se deriva de las voces griegas: bios=vida y logos=estudio.
Este concepto fue propuesto por Jean Baptieste Caballero de Lamarck, pero
unificado por Thomas Henry Huxley. Los primeros antecedentes se encuentran en la cacería y recolección hecha por los
primeros hombres.
La cultura griega ejerce fuerte influencia en el pensamiento científico
particularmente con Aristóteles, Teofrasto, Galeno e Hipócrates.
El campo de acción de la Biología, busca respuestas a los problemas de salud, al
manejo del medio ambiente y a lo que concierne a la contaminación y la
administración de los recursos naturales. Además, busca alternativas a la
problemática ambiental y a la conformación de una filosofía que nos permita
apreciar más la vida.
2.- Diversas son las ramas que se han desprendido de ésta disciplina, de un tronco
conformado por los tres grandes campos que le dieron origen: Botánica, Zoología y
Microbiología, ha sido necesaria esta división dada la complejidad del objeto de
estudio que no permite a una sola persona dominarla y lo obliga a la
especialización (veterinario, entomólogo, citólogo, odontólogo, ecólogo, taxónomo,
virólogo, genetista,...).
3.- El método científico es la lógica del pensamiento científico que se sigue para
la solución de problemas de importancia social, se refiere a los hábitos de trabajo
que los científicos ponen en práctica con la finalidad de descubrir las relaciones
existentes entre los fenómenos en estudio. En un sentido más estricto, el método
científico alude al modelo de investigación desarrollado por Francis Bacon (1561-
1626) y que da como resultado la creación de la ciencia y la tecnología.
Así, el método científico:
Posee características tales como la rigurosidad, la sistematicidad, se basa en
observaciones de los fenómenos en estudio y es objetivo.
Se pueden identificar una serie de pasos que son guía en el trabajo de
investigación:
Motivación hacía el objeto de estudio. Según el axioma planteado por Ondarza es
relevante este primer punto ya que la investigación “requiere 1% de inspiración y
el 99% de sudación o esfuerzo físico.
Observación del problema, esta es una de las cualidades más sobresalientes del
científico. Planteamiento del problema, lo hacemos con precisión en forma de pregunta.
Hipótesis como respuesta provisional o tentativa a la pregunta anterior.
Experimento, es la parte más excitante de la investigación y donde aflora todo el
ingenio del científico para probar o disprobar la hipótesis.
Conclusión, se determina si la hipótesis es verdadera o falsa y habrá que plantear
una nueva.
4.- El problema de ¿Cómo se originó la vida? Es una de las principales metas que
ha dado nacimiento a esta ciencia y que nos marca la historia de por lo menos 2000
años de búsqueda de respuesta, en este recorrido se han dado las más variadas de
las respuestas, dentro de las que destacan:
La generación espontánea o abiogénesis en la que moscas, gusanos, aves o peces
se originaron sin que intervinieran organismos semejantes, sólo condiciones
ambientales tales como la humedad, temperatura y la materia orgánica, el
pensamiento griego sobresale como autoridad, Aristóteles su principal defensor.
El creacionismo basado en el relato bíblico describe los seis días de la creación,
iniciando por el día y la noche, la separación de las aguas y el cielo,
posteriormente la tierra, las estrellas, para que en el quinto día se creara la vida de
animales y plantas y en el sexto día al hombre. Se reconoce como a uno de sus
defensores a Carlos Linneo.
Biogénesis, sacude el pensamiento de la generacioión espontánea con: “Lo vivo
engendra a lo vivo” y lo “semejante engendra a lo semejante”. Sus principales
defensores fueron:
Francesco Redi que diseñó un experimento ingenioso en el que colocó en frascos
tapados y destapados trozos de carne, para demostrar que las moscas no se
generan espontáneamente sino a partir de las mismas moscas.
Lazzaro Spallanzani. Quien en frascos sellados prepara diferentes infusiones para
demostrar que en el aire existen microorganismos que van a contaminar las
sustancias y que estos no se generan espontáneamente, sin embargo, no puede
responder al cuestionamiento de los vitalistas de que no se genera vida por que la
sustancia no está en contacto con el aire. Louis Pasteur, retoma el experimento de Spallanzani y modifica sus frascos para
que la sustancia estuviera en contacto con el aire sin que la contaminara, diseña
sus famosos matraces con cuello de cisne o de ganso, los pone en ebullición y estos
permanecen transparentes hasta nuestros días en exhibición en el Instituto
Pasteur de Francia. Con ello demuestra que lo que crece en los frascos es
producto de la contaminación de microorganismos del aire y no por generación
espontánea.
La teoría de la evolución química, va más allá de la respuesta de la biogénesis, ya
que esta última sólo responde a nivel de los organismos ya existentes, pero ¿Cómo
se formaron las primeras formas vivientes? Alexander Ivanovich Oparín, fue el
primer científico que da una respuesta hasta ahora convincente, al plantear que la
atmósfera ha venido evolucionando y con ello las primeras formas de vida. Parte,
de considerar la ausencia del oxígeno por su reactividad y la existencia de gases
tales como el metano, amoniaco, vapor de agua; Haldane se suma a esta propuesta
proponiendo el bióxido de carbono, todos ellos reaccionaron formando una sopa
primigenia, rica en carbohidratos, bases púricas y pirimídicas y aminoácidos, esta
propuesta fue planteada en 1921 y comprobada en 1953 por Stanley L. Miller y
Harold C Urey a través de un aparato que le denominaron de TESLA en que
simularon las condiciones atmosféricas e introdujeron los gases propuestos por
Oparín-Haldane, teniendo como resultado al final del experimento los
aminoácidos glicina, alanina, ácido aspártico y ácido glutámico, todos ellos
componentes de las proteínas que forman a los seres vivos.
5.- La complejidad de la materia requiere ser dividida en niveles que nos
permitan comprenderla para que en determinado momento manipularla,
aprovecharla, defenderla, apreciarla o simplemente explicarnos la relación que
existe entre los organismos y la materia inanimada. El nivel más simple, (aunque
de gran complejidad) lo constituyen las partículas subatómicas que formarán el
átomo y de ahí la molécula para unirse y formar los compuestos químicos y más
adelante los organelos, que unidos, conformaran la célula, los tejidos, órganos,
aparatos y sistemas, el organismo, la población, comunidad, ecosistema y
finalmente la biósfera.
6.- Los virus o fagos son partículas no vivas que causan enfermedades; están
compuestos por DNA o RNA, cubiertos por una o dos capas proteínicas
denominada cápside, son mas pequeños que las bacterias, tienen forma helicoidal,
poliédricos o presentan una combinación de ambas formas. Los bacteriófagos son virus que infectan a las bacterias, los fitófagos a las plantas y
los zoofagos a los animales. Se reproducen sólo dentro de la célula de húesped,
pudiendo desarrollar un ciclo lítico (virulento) o lisogénico (templado). La
infección ocurre primero por la fijación a la célula huésped, posteriormente la
penetración, replicación, ensamblaje y liberación.
La infección lisogénica le confiere propiedades nuevas a la célula bacteriana, estas
propiedades pueden causar enfermedades como la difteria, escarlatina o el
botulismo ya que la toxina es producida bajo la orden dada por el material
genético del virus.
Cuando los fagos nuevos son liberados a partir de células lisogénicas pueden
contener una porción de DNA bacteriano, dando como resultado un DNA
recombinante. En ciertas infecciones virales, la célula huésped continúa sus
actividades metabólicas mientras los virus son ensamblados y liberados
lentamente, de modo que, la célula sufre un daño mínimo.
Los fitófagos provocan graves pérdias agrícolas como la que provoca el
enchinamiento de las hojas del jitomate o el que éstas sequen el tabaco. Las
plantas también pueden ser infectadas por viroides, que son más pequeños y
simples que los virus.
Los virus animales sin envoltura, entran en la célula huésped por medio de un
proceso similar a la fagocitosis; los virus con envoltura, se fusionan con la
membrana de la célula huésped y pasan hacia el interior de ella.
