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  • 1. SECRETARÍA NACIONAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR, CIENCIA, TECNOLOGIA E INNOVACIÓN SISTEMA NACIONAL DE NIVELACION Y ADMISIÓN UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA ÁREA DE SALUD MÓDULO DE BIOLOGÍA PORTAFOLIO Estudiante: Conde Sarango Ana María Docente: Bioq. Carlos García MsC. CURSO: Nivelación General PARALELO: “V01 “A” Machala-El Oro-Ecuador´ AUTOBIOGRAFÍA 2013
  • 2. Primeramente soy una joven de 18 años de edad de nacionalidad ecuatoriana, nacida a finales del año de 1994, en la ciudad de Machala, capital de nuestra Provincia El Oro. Hija de Galo Conde e Iralda Sarango, hermana de cuatro varones y una mujer y tía de cuatro hermosos sobrinos. Mis estudios de la primaria los realicé en la Escuela Fiscal Mixta “Prof. Clara Fernández Márquez” y los estudios secundarios en la Unidad Educativa “Ismael Pérez Pazmiño”, en esta última me gradué con la especialidad de Contador Bachiller en Ciencias de Comercio y Administración. Me considero una persona con principios y valores, con virtudes y defectos, con habilidades y debilidades, pero sobretodo que sabe reconocer sus errores y trata de enmendarlos. Así mismo una joven con deseos de superación y de seguir adelante con sus estudios universitarios, para en un futuro tener una herramienta de trabajo para subsistir. Estoy segura de lo que soy y de lo que deseo llegar a ser en el futuro, una profesional eficiente que aporte a la sociedad, brindando sus servicios o conocimientos adquiridos.
  • 3. PRÓLOGO El presente portafolio del módulo de Biología está dirigido a aquellos que deseen iniciarse en el conocimiento de los conceptos biológicos básicos. Para muchos de ellos será la primera vez en que se aproximen a la fascinante complejidad de la vida y a al conocimiento de los seres vivos: cómo están construidos, cómo funcionan, cómo se relacionan entre sí y con el medio que habitan, cómo se reproducen y cómo han surgido y evolucionado a lo largo de la historia de nuestro planeta. La idea básica de esta asignatura es la unidad del mundo vivo. Los organismos tienen un patrón común de composición química basado en las biomoléculas, de estructura basada en la célula, y de actividad basado en la uniformidad de los procesos químicos implicados en la transformación de energía y en la naturaleza universal del material genético. Además, los organismos están unidos en su historia debido a la evolución, que es el mayor concepto general y unificador de la biología y que, de hecho, explica todos los demás. Una de las consecuencias más importantes del proceso evolutivo es la gran diversidad de formas vivas existentes, a los que ha sido posible agrupar ordenadamente siguiendo patrones de semejanzas y diferencias y también las posibles relaciones históricas entre grupos diferentes. De esta manera, se admite la existencia de cinco reinos: Móneras, Protistas, hongos, vegetales y animales. A pesar de la gran diversidad de formas vivas que viven en la actualidad o lo han hecho a lo largo del proceso evolutivo, existe una similitud de estructura y función. Los seres vivos tienen unidad de composición, de estructura y de funcionamiento. Todos los seres vivos actuales están constituidos por los mismos tipos de moléculas. La unidad de estructura está basada en la célula. La unidad de funcionamiento está basada en la uniformidad de los procesos químicos de transformación de la energía. La célula como unidad funcional y estructural se organiza y se regula por la actividad del material genético que se replica y se transfiere de generación en generación.
  • 4. DEDICATORIA El presente proyecto está dedicado a mis padres por brindarme su apoyo incondicional, comprensión en cada momento y velar siempre por mi bienestar, depositando su entera confianza en cada reto que se me presentaba sin dudar ni un solo momento en mi inteligencia y capacidad. Ana María
  • 5. AGRADECIMIENTO Mis agradecimientos en primer lugar a Dios por haberme guiado por un buen camino, en segundo lugar a cada uno de los que son parte de mi familia por siempre haberme dado su fuerza y apoyo incondicional para llegar hasta donde estoy ahora. A mis padres por el apoyo que me han brindado tanto moralmente como económicamente, gracias a la formación que me inculcaron desde niña he culminado una parte de vida estudiantil exitosamente y empezando una nueva etapa. Al docente, Bioq. Carlos García, destacado profesional, que gracias a sus conocimientos impartidos, aprendimos exitosamente el Módulo de Biología así mismo conforme por la metodología aplicada en el transcurso del módulo. Finalmente, a mis compañeros del Curso de Nivelación porque hemos convivido de una manera armónica, finalizando el módulo felizmente.
  • 6. INDICE AUTOBIOGRAFÍA PROLOGO DEDICATORIA AGRADECIMIENTO INTRODUCCIÓN JUSTIFICACIÓN OBJETIVOS UNIDAD 1 Biología Como Ciencia (1 semana) 1. LA BIOLOGÍA COMO CIENCIA. Generalidades Concepto Importancia Historia de la biología. Ciencias biológicas.(conceptualización). Subdivisión de las ciencias biológicas. Relación de la biología con otras ciencias. Organización de los seres vivos (pirámide de la org. seres vivos célula. Ser vivo) 2. DIVERSIDAD DE ORGANISMOS, CLASIFICACIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS. Diversidad de organismos, Clasificación Características de los seres vivos.
  • 7. UNIDAD 2 INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LA BIOLOGÍA CELULAR (4 semanas) 3. EL MICROSCOPIO Y SUS APLICACIONES Características generales del microscopio Tipos de microscopios. 4. CITOLOGÍA, TEORÍA CELULAR Definición de la célula. Teoría celular: reseña histórica y postulados. 5. ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL DE LAS CÉLULAS. Características generales de las células Células eucariotas y procariotas, estructura general (membrana, citoplasma y núcleo). Diferencias y semejanzas. 6. REPRODUCCION CELULAR CLASIFICACION Ciclo celular, mitosis importancia de la mitosis. Ciclo celular, meiosis importancia de la meiosis. Comparación mitosis vs meiosis (Diferencias) Observación de las células. 7. TEJIDOS. Animales Vegetales
  • 8. UNIDAD 3 Bases químicas de la vida (1 semana) 8. CUATRO FAMILIAS DE MOLÉCULAS BIOLÓGICAS (CARBOHIDRATOS, LÍPIDOS, PROTEÍNAS Y ÁCIDOS NUCLÉICOS). Moléculas orgánicas: El Carbono. Carbohidratos: simples, monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. Lípidos: grasas fosfolípidos, glucolípidos y esteroides. Proteínas: aminoácidos. Ácidos Nucléicos: Ácido desoxirribonucleico (ADN), Ácido Ribonucleico (ARN). UNIDAD 4 ORIGEN DEL UNIVERSO – VIDA (1 semana) 9. ORGANIZACIÓN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO. (QUÉ EDAD TIENE EL UNIVERSO) La teoría del Big Bang o gran explosión. Teoría evolucionista del universo. Teoría del estado invariable del universo. Teorías del origen de la tierra argumento religioso, filosófico y científico. Origen y evolución del universo, galaxias, sistema solar, planetas y sus satélites. Edad y estructura de la tierra. Materia y energía, Materia: propiedades generales y específicas; estados de la materia. Energía: leyes de la conservación y degradación de la energía. Teoría de la relatividad.
  • 9. 10. ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA VIDA Y DE LOS ORGANISMOS. Creacionismo Generación espontánea (abiogenistas). Biogénesis (proviene de otro ser vivo). Exogénesis (panspermia)(surgió la vida en otros lugares del universo u otros planetas y han llegado a través de meteoritos etc.) Evolucionismo y pruebas de la evolución. Teorías de Oparin-Haldane. (físico-químicas) Condiciones que permitieron la vida. Evolución prebiótica. Origen del oxígeno en la tierra. Nutrición de los primeros organismos. Fotosíntesis y reproducción primigenia. UNIDAD 5 BIOECOLOGIA (1 semana) 11. EL MEDIO AMBIENTE Y RELACIÓN CON LOS SERES VIVOS. El medio ambiente y relación con los seres vivos. Organización ecológica: población, comunidad, ecosistema, biosfera. Límites y Factores: Temperatura luz, agua, tipo de suelo, presión del aire, densidad poblacional, habitad y nicho ecológico. Decálogo Ecológico 12.PROPIEDADES DEL AGUA, TIERRA, AIRE QUE APOYAN LA VIDA Y SU CUIDADO. El agua y sus propiedades. Características de la tierra. Estructura y propiedades del aire. Cuidados de la naturaleza.
  • 10. INTRODUCCIÓN La biología estudia los organismos (unicelulares o pluricelulares), que son individuos que pueden crecer y participar en un proceso de reproducción dónde se originan organismos similares (por división como las bacterias o por acoplamiento como el hombre), para lo que utiliza materiales sin vida del ambiente a los que convierte en materia viva. Los organismos evolucionan con el tiempo, y cada uno tiene un material genético que determina la forma en que el organismo se desarrolla, funciona y responde a los diversos ambientes. Estos programas contienen las instrucciones y una maquinaria que lleva a cabo dichas instrucciones, siendo los genes las unidades del material hereditario. En las poblaciones de organismos aparecen variaciones debidas a que los genes cambian su estructura o su ordenación. En la reproducción por acoplamiento, también aparecen variaciones ya que en cada generación se reorganiza el material genético produciendo nuevas combinaciones de genes. Esta evolución, se da por la selección natural entre todas las combinaciones existentes, a aquellos individuos cuyas características facilitan su reproducción en un ambiente determinado, y si un organismo funciona bien bajo ciertas condiciones y tiene más descendentes, se considera que ha tenido éxito, pero bajo otras condiciones, el mismo organismo podría fracasar. La Teoría de la evolución por selección natural constituye el concepto general fundamental de la Biología, y como consecuencia todos los organismos están relacionados entre sí ya que tienen antepasados comunes. Todos los organismos que existen en la actualidad tienen en común algunas reacciones bioquímicas básicas, ya que todos ellos tienen dos cosas en común: la composición del programa (ácidos nucleicos) y la maquinaria (proteínas y mecanismos para la reproducción de éstas) es siempre la misma. La unidad bioquímica es un reflejo del parecido de los tipos de macromoléculas que hay en los organismos. Todos los organismos se componen de células, que es un recipiente en cuyo interior se realizan las secuencias de reacciones químicas necesarias para la vida. La célula es un aparato para mantener la concentración de los materiales
  • 11. esenciales lo suficientemente alta como para que puedan tener lugar a niveles casi óptimos las reacciones químicas necesarias para la vida, aún cuando las concentraciones externas sean muy altas o muy bajas, para lo que están rodeadas por membranas que retienen y concentran de forma selectiva algunas sustancias. Los organismos pueden ser procariotas, que tienen células de organización muy sencillas, que constan de una pared, membrana y algunas zonas interiores más hidratadas donde se encuentra el ADN (bacterias), o eucariotas con células complicadas con un citoplasma que es la matriz viscosa de la célula con un núcleo provisto de una envoltura membranosa atravesada por muchos poros, con muchas mitocondrias donde se utiliza el oxígeno para obtener energía, una red de membranas interiores donde se producen reacciones químicas cómo la fabricación de proteínas, y otras estructuras relacionadas con la entrada y salida de sustancias que se transforman en el interior de la célula, encontrándose además los cromosomas que se hacen visibles tras la mitosis (plantas y animales).
  • 12. JUSTIFICACIÓN En la actualidad, se puede decir que la Biología está inmersa en todos los quehaceres diarios; su conocimiento ha permitido que la expectativa de vida del hombre sea de setenta y cinco años, que podamos utilizar la recombinación de genes para la producción de insulina tan necesaria para aquellas personas que padecen de diabetes, que se pueda predecir, con cierto grado de certeza, lo que sucederá si no se realiza un cambio en la forma de explotar los recursos naturales en forma desordenada y no se promueve la sostenibilidad y sustentabilidad. La biología permite comprender la naturaleza de los seres vivos, sus interrelaciones y sus cambios, esta comprensión permitirá el desarrollo de actitudes positivas con respecto a sí mismos y el medio en el que viven, de allí la importancia de su estudio durante nuestra escolaridad. La biología una ciencia experimental que se construye a partir de conocimientos previos que se modifican en el tiempo y espacio, lo cual es un indicador de que no existen verdades absolutas sino, más bien, hipótesis provisionales que, en educación, coadyuvan a través de procesos de mediación pedagógica, debidamente estructurados, al desarrollo del pensamiento científico del estudiantado. El conocimiento acumulado es tan vasto que una vida dedicada solo al estudio de esta disciplina no alcanzaría para conocerla en su extensión, de allí la necesidad de escoger del universo aquellos conceptos y procesos básicos para comprender las interacciones entre los seres vivos y su entorno y desarrollar una actitud de respeto hacia toda forma de vida. El enfoque ecológico y evolutivo de las ciencias en la educación superior proporciona aprendizajes significativos al conectar y mirar al mundo desde la óptica de diversas disciplinas. La Biología en el nivel superior mantiene este enfoque a un nivel celular ya que los procesos biológicos son fenómenos físico‐químicos cuantificables y su estudio tiene un carácter histórico y provisional. El mejoramiento de la calidad de vida está directamente relacionado con el conocimiento del cuerpo humano y su interrelación con el medioambiente. Al
  • 13. comprender el funcionamiento de los sistemas del cuerpo y las interacciones entre ellos y el medioambiente se espera que adquiera hábitos que le permitan tomar decisiones conducentes a una vida sana. La gran variedad de la vida en el planeta propone dos conceptos básicos, el de universalidad y diversidad. El estudio de la herencia y evolución en el segundo año de bachillerato, proporciona las bases para comprender que todos los seres que habitan este planeta están formados de los mismos componentes básicos y que la diversidad se origina en pequeños cambios en la estructura molecular de esos componentes. Es responsabilidad de todo ser humano el conocer y comprender los conceptos y procesos que gobiernan la vida en nuestro planeta con el fin de convertirnos en ciudadanos conscientes de la necesidad de mantener esta heredad llamada vida. Tomando en cuenta estos argumentos, el proceso de enseñanza‐aprendizaje de Biología requiere de un facilitador con mente amplia que busque estrategias metodológicas que posibiliten que los estudiantes integren los conceptos biológicos y estos adquieran significado para alcanzar una mejor comprensión de las ciencias experimentales, del mundo que les rodea y de los fenómenos que en él ocurren. De igual manera, debe permitir al estudiante de Biología construir sus conocimientos en forma autónoma, que provea de oportunidades para el desarrollo de destrezas de investigación y de valores que coadyuven al concepto del Buen Vivir.
  • 14. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL: Comprender el estudio de la vida de los seres vivos o los fenómenos relacionados a ellos, procurando, a través de variados métodos, comprender las causas del comportamiento de los seres vivos, estableciendo las leyes que controlan tales mecanismos. OBJETIVOS ESPECIFICOS: Valorar lo aprendido como principio del Buen Vivir (Sumak Kausay) Comprender que el universo y, por ende, los seres vivos son el producto de la evolución y que ésta es un proceso que genera adaptaciones, de forma y función, al ambiente. Ser un ciudadano proactivo, consciente de la necesidad de preservar la naturaleza como heredad para el futuro del planeta. Emplear con eficiencia las herramientas de comunicación y tecnología en los procesos de investigación.
  • 15. 1. LA BIOLOGÍA COMO CIENCIA Generalidades Concepto La palabra biología se deriva del griego: bios= vida y logos=estudio o ciencia. En base a su etimología podemos afirmar que la palabra biología significa literalmente: “estudio de la vida”. Por lo tanto la Biología se encarga del estudio de los seres vivos en forma organizada y sistematizada desde diversos aspectos, a partir de las moléculas más sencillas hasta el organismo más complejo. Importancia La Biología es importante ya que es una de las ciencias naturales que tiene como objeto de estudio a los seres vivos, específicamente, su origen, su evolución y sus propiedades: nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia, etc. Esta ciencia se ocupa tanto de la descripción de las características y los comportamientos de los organismos individuales como de las especies en su conjunto. Se preocupa de la estructura y la dinámica funcional comunes a todos los seres vivos con el fin de establecer las leyes generales que rigen la vida orgánica y los principios explicativos fundamentales de ésta. Por ser la Biología una ciencia básica, todas sus ramas tienen soporte científico y tienden a buscar el bienestar de los seres que habitamos en el planeta,
  • 16. enseñándonos y haciéndonos comprender la enorme responsabilidad que tenemos cada uno de nosotros en la interrelación con el ambiente. Todos los campos de la Biología implican una gran importancia para el bienestar de la especie humana y de las otras especies vivientes, así tenemos que esta ciencia contribuye: Al estudio del origen de las enfermedades, por ejemplo: la etiología del cáncer, las infecciones, los problemas funcionales, etc. A las investigaciones genéticas que se encargan de hacer comprender los mecanismos que llevan a obtener nuevas especies de plantas y animales que producen una mayor cantidad de carne y leche, a estas nuevas especies se las denomina híbridos. A través de la microbiología, a estudiar las bacterias patógenas y las que son útiles para la producción., así como también a hacer investigaciones científicas. Con la industria de alimentos, en especial en su procesamiento y conservación para llegar al desarrollo de nuevos y mejores productos. Historia de la biología La biología es una ciencia muy antigua, puesto que el hombre siempre ha deseado saber más acerca de lo que tenemos y de todo ser vivo que nos rodea, por razones didácticas estamos dividiendo en etapas: Etapa Milenaria: En la China antigua, entre el IV y III milenio a.C y a se cultivaba el gusano productor de la seda China también ya tenían tratados de medicina naturista y de acupuntura. La antigua civilización Indú, curaba sus pacientes basados en el pensamiento racional, en la fuerza de la mente. La cultura milenaria Egipcia, desarrollaron la agricultura basado en la mejora de la semilla y de la producción, además conocían la Anatomía humana y las técnica de
  • 17. embalsamamiento de cadáveres. En el III Milenio a.C los egipcios ya tenían jardines botánicos y zoológicos para el deleite de sus reyes y sus princesas. Etapa Helénica: Los pueblos de la Grecia antigua por su ubicación geográfica tenían mucha relación con el cercano y medio oriente a demás con Egipto y la Costa Mediterránea de Europa. En el siglo IV a.CAnaximandro estableció el origen común de los organismos, el agua. Alcneón de Crotona (S. VI a.C) fundó la primera Escuela de Medicina siendo su figura más relevante Hipócrates (S. V a.C), quien escribió varios tratados de Medicina y de Bioética que se hace mención con el “Juramento Hipocrático.” “Juro por Apolo el Médico y Esculapio por Hygeia y Panacea y por todos los dioses y diosas, poniéndolos de jueces, que éste mi juramento será cumplido hasta donde tengo poder y discernimiento. A aquel quien me enseñó este arte, le estimaré lo mismo que a mis padres; él participará de mi mantenimiento y si lo desea participará de mis bienes. Consideraré su descendencia como mis hermanos, enseñándoles este arte sin cobrarles nada, si ellos desean aprenderlo. Instruiré por concepto, por discurso y en todas las otras formas, a mis hijos, a los hijos del que me enseñó a mí y a los discípulos unidos por juramento y estipulación, de acuerdo con la ley médica, y no a otras personas. Llevaré adelante ese régimen, el cual de acuerdo con mi poder y discernimiento será en beneficio de los enfermos y les apartará del prejuicio y el terror. A nadie daré una droga mortal aun cuando me sea solicitada, ni daré consejo con este fin. De la misma manera, no daré a ninguna mujer supositorios destructores; mantendré mi vida y mi arte alejado de la culpa. No operaré a nadie por cálculos, dejando el camino a los que trabajan en esa práctica.A cualesquier cosa que entre, iré por el beneficio de los enfermos, obteniéndome de todo error voluntario y corrupción, y de la lasciva con las mujeres u hombres libres o esclavos. Guardaré silencio sobre todo aquello que en mi profesión, o fuera de ella, oiga o vea en la vida de los hombres que no deban ser públicos, manteniendo estas cosas de manera que no se pueda hablar de ellas.
  • 18. Ahora, si cumplo este juramento y no lo quebranto, que los frutos de la vida y el arte sean míos, que sea siempre honrado por todos los hombres y que lo contrario me ocurra si lo quebranto y soy perjuro." Anaximandro (610 – 546 a.C) Hipócrates ( 460 - ¿? a.C) La investigación formal se inicia con Aristóteles (384-322 a.C.), quién estudió algunos sistemas anatómicos y clasificó a las plantas y animales que abundaban en aquellos tiempos, quién escribió su libro Historia de los Animales. Se escribieron mucho, en Alejandría, ciudad Egipcia que floreció entre los años 300 y 30 a.C., encontraron los romanos abundantes escritos de partes y estructuras anatómicas realizadas con disecciones de cadáveres, sin duda fue una investigación seria. Lamentablemente los romanos una vez establecidos en Alejandría mediante “Decretos” prohibieron toda investigación directa utilizando el cuerpo humano.
  • 19. Aristóteles (384 – 322 a.C) Galeno (131 – 200 d.C) Los atenienses tenían en esos tiempos las mejores escuelas, uno de sus hijos Galeno (131 – 200 d.C.) fue el primer fisiólogo experimental, sus descripciones perduraron más de 1300 años, por su puesto se le encontró muchos errores posteriormente. Etapa Moderna: Con la creación de las Universidades en España, Italia, Francia a partir del siglo XIV, los nuevos estudiantes de medicina se vieron obligados a realizar disecciones de cadáveres, se fundaron los anfiteatros en las Facultades de Medicina, de donde surgieron destacados anatomistas y fisiólogos: Leonardo de Vinci (1452–1519), Vesalio (1514–1564) Vesalio y sus dibujos Servet (1511–1553), Fallopio (1523–1562) Fabricius (1537–1619), Harvey (1578– 1657). Con el invento del microscopio a principios del siglo XVII, se pudieron estudiar células y tejidos de plantas y animales, así como también los microbios, destacan: Robert Hooke (1635 - 1703), quien observó y grafico las cédulas (1665), Malpighi (1628 – 1694), Graaf (1641 – 1673), Leeuwenhoek (1632 – 1723).
  • 20. Robert Hooke Marcelo Malpighi Anton Van Leeuwenhoek Así mismo destacan Swammerdan (1637 – 1680) realizó observaciones microscópicas de estructuras de animales, Grew (1641 – 1712) estudió las estructuras de las plantas. El naturalista sueco Carlos Linneo (1707 - 1778)proporcionó las técnicas de clasificación de plantas y animales, llamo el sistema binomial escrito en latín clasico. También tenemos al biólogo francés Georges Cuvier (1769 - 1832), quien se dedicó a la Taxonomia y paleontología. Carl Von Linne Georges Cuvier Después de unos 150 años de que Hooke, publicará su libro Micrographia, Bichat (1771 – 1802) llegó a la conclusión de que las células forman los tejidos y los tejidos a las estructuras macroscópicas. Hizo una lista de 21 tipos de tejidos en animales y en el hombre. Así mismo Mirbel en 1802 y Dutrochert en 1824 confirmaron que los tejidos vegetales tienen base en sus propias células. El naturalista francés Juan Bautista Lamarck (1744 - 1829), en su obra Hidrogeología (1802) y G.R Treviranus(1776 - 1837) en su obra BiologieOderPhilophie der levedenNatur (1802) introdujeron independientemente la palabra Biología.
  • 21. Juan Bautista Lamarck G.R Treviranus El escocés botánico Robert Brown (1773 - 1858), identificó al núcleo celular en 1831y también el movimiento browniano. El zoólogo alemán Theodor Schwann (1810 - 1882), y el botánico alemán MattiasSchleiden (1804 - 1881) enunciaron la teoría celular. Robert Brown Theodor Schwann MattiasSchleiden El médico alemán Rudolf Virchow (1821 - 1902) publicó su libro CélularPatholog (1858), donde propuso que toda célula viene de otra célula (ovnis cellula e cellula). Decubrió la enfermedad del cáncer. Rudolf Virchow Carlos Darwin En 1859 el médico naturista inglés Carlos Darwin (1809 - 1882) publicó su libro el Origen de las Especies, donde defendía la teoría de la evolución 1859 el médico naturista inglés Carlos Darwin (1809 - 1882) publicó su libro el Origen de las Especies, donde defendía la teoría de la Evolución.
  • 22. En el año 1865 el monje y naturalista austríaco Gregor Mendel (1882 - 1884) describió las leyes que rigen la herencia biológica. En 1879 el citogenético alemán Walter Fleming (1843 - 1905) identificó los cromosomas y descubrió las fases de la mitosis celular. Gregor Mendel Walter Fleming Dibujo de Walter Etapa de la Biotecnología: Actualmente a principios del siglo XXI, la Biología está desempeñando un papel fundamental en la vida moderna. Después del descubrimiento de la estructura del ADN por Watson y Crick en 1953 ha surgido la Biología molecular, Biotecnología e Ingeniería Genética. En el año 1985 se inició el Proyecto Genoma Humano con el objetivo de responder: ¿Cuáles son cada uno de los 40 mil genes de la especie humana? ¿A dónde se encuentra cada uno de los 40 mil genes? ¿Qué rol cumplen cada uno de los 40 mil genes? En el año 2000 ya se había culminado con el borrador del Proyecto. Estos días (2007) ya todo está culminado inclusive se está trabajando con el genoma de los animales. Los científicos han encontrado que el 99,99% de los genes son idénticos para todos los seres humanos, la variación de una persona y otra es de solo 0,01%.
  • 23. Es por esa razón para que en la prueba biológica del ADN, es positivo cuando la relación entre los dos individuos pasa del 99,99%. El 98% de los genes del Chimpancé, por ejemplo son idénticos a los seres humanos, pero nadie duda que un mono y una persona son diferentes. Así mismo el 30% de los genes de las ratas son idénticos a los genes humanos. No somos nada especial, compartimos numeroso material genético no sólo con el resto de los mamíferos sino con organismos, con insectos, con lombrices de tierra, pero la mayor diferencia está en el modo en que otros genes interactúan. Es lo que está trabajando el Proyecto Genoma Humano. Recientemente la aplicación de la Biología en otras ciencias ha llegado a modificar las estructuras de dichas ciencias, por ejemplo en el Perú con la aplicación de la prueba biológica (ADN) ley No. 27048, ha influido decisivamente en el Derecho Civil, y ya es tiempo que incluyan los legisladores nuevas normas en el Código Civil acerca de: La fecundación en laboratorio o In vitro. La inseminación artificial humana homóloga y heteróloga La fecundación e inseminación post morten. El alquiler de vientre uterino. El congelamiento de espermatozoides, óvulos y embriones. La determinación de la maternidad y de la paternidad en los casos de fecundación asistida. La clonación humana y si el clon es descendiente o copia. Los abortos. Los trasplantes de órganos y donación en vida. También es necesario una revisión del Código Penal, en lo que concierne a los Delitos Ecológicos ya que contamos con nuevos atentados contra la naturaleza y acelerando la pérdida del equilibrio ecológico global. De igual manera fue promulgado el año 2005la ley Nº 28611: “Ley General del Ambiente”que contiene la politica ambiental, gestion ambiental, aprovechamiento sostenido de los recursos naturales, responsabilidad ambiental entre otros.
  • 24. Actualmente los estudiantes de las diferentes carreras profesionales de nivel universitario tienen en sus currículas el Curso de Biología, por múltiples razones, que se harán mención durante el desarrollo del curso. LA PENICILINA La penicilina fue descubierta por Alexander Fleming en 1928 cuando estaba estudiando un hongo microscópico del género Penicillium. Observó que al crecer las colonias de esta levadura inhibía el crecimiento de bacterias como el Staphylococcusaureus, debido a la producción de una sustancia por parte del Penicillium, al que llamó Penicilina. Ciencias biológicas Concepto Las ciencias biológicas son aquellas que se dedican a estudiar la vida y sus procesos. Se trata de una rama de las ciencias naturales que investiga el origen, la evolución y las propiedades de los seres vivos. Subdivisión de las ciencias biológicas SUBDIVISIÓN DE LAS CIENCIAS BIOLÓGICAS
  • 25. General Bioquímica Citología Histología Anatomía Fisiología Taxonomía Biogeografía Paleontología Filogenia Genética Zoología Botánica Microbiología Micología Medicina (Aplicación de medicamentos) Farmacia (Elaboración de fármacos). Agronomía (mejoramiento en la agricultura). Bioquímica Especial Aplicada
  • 26. Entomología Citología Histología Anatomía Fisiología GE NE RA L Taxonomía Biogeografía Paleontología Filogenia Genética
  • 27. Helmintología Ictiología Antropología Herpetología Ornitología Mastozoología ZO OL OGÍ A Ficología Briología Pteriología Fanerógamas Criptógamas BO TÁ NI CA
  • 28. Relación de la Biología con otras ciencias Organización de los seres vivos (Pirámide) Virología Bacteriología Protista MIC RO BIO LO GÍA Hongos MI OL OGÍ A LA BIOLOGÍA Y SUS RELACIONES CON OTRAS CIENCIAS QUÍMICA Estudia las moléculas inorgánicas, orgánicas y sus reacciones MATEMÁTICAS Clave en el desarrollo de las ciencias físicas y de la estadística. INFORMÁTICA Realiza modelos y simulaciones. FÍSICA Estudia la materia y energía.
  • 29. Organización de los seres vivos La biología (la ciencia que estudia a los seres vivos) 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. Para una mayor comprensión, partiendo desde la materia no viva, en orden ascendente mencionaremos los principales niveles de organización: 1.- Nivel molecular: Es el nivel abiótico o de la materia no viva. En este nivel molecular se distinguen cuatro subniveles: - Subnivel subatómico: Lo constituyen las partículas subatómicas; es decir, los protones, electrones y neutrones. Átomo Molécula Células Tejidos Órganos Aparatos y Sistemas Ser vivo
  • 30. - Subnivel atómico: Constituido por los átomos, que son la parte más pequeña de un elemento químico que puede intervenir en una reacción. - Subnivel molecular: Constituido por las moléculas, es decir, por unidades materiales formadas por la agrupación de dos o más átomos mediante enlaces químicos (ejemplos: O2, H2O), y que son la mínima cantidad de una sustancia que mantiene sus propiedades químicas. Distinguimos dos tipos de moléculas: inorgánicas y orgánicas. - Subnivel macromolecular: Está constituido por los polímeros que son el resultado de la unión de varias moléculas (ejemplos: proteínas, ácidos nucleicos). La unión de varias macromoléculas da lugar a asociaciones macromoleculares (ejemplos: glicoproteínas, cromatina). Por último, las asociaciones moleculares pueden unirse y formar organelos u orgánulos celulares (ejemplos.: mitocondrias y cloroplastos). Las asociaciones moleculares constituyen el límite entre el mundo biótico (de los seres vivos) y el abiótico (de la materia no viva o inerte). Por ejemplo, los ácidos nucleicos poseen la capacidad de autorreplicación, una característica de los seres vivos.
  • 31. 2.- Nivel celular: Incluye a la célula, unidad anatómica y funcional de los seres vivos. 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. Se distinguen dos tipos de células: Las células procariotas: son las que carecen de envoltura nuclear y, por lo tanto, la información genética se halla dispersa en el citoplasma, aunque condensada en una región denominada nucleoide. Las células eucariotas son las que tienen la información genética rodeada por una envoltura nuclear, que la aísla y protege, y que constituye el núcleo. Las células son las partes más pequeñas de la materia viva que pueden existir libres en el medio. Los organismos compuestos por una sola célula se denominan organismos unicelulares, y deben desarrollar todas las funciones vitales. 3.- Nivel pluricelular u orgánico: Incluye a todos los seres vivos constituidos por más de una célula. En los seres pluricelulares existe una división de trabajo y una diferenciación celular alcanzándose distintos grados de complejidad creciente:
  • 32. - Tejidos: es un conjunto de células muy parecidas que realizan la misma función y tienen el mismo origen. Por ejemplo el tejido muscular cardíaco. - Órganos: 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. - Sistemas: es un conjunto de varios órganos parecidos que funcionan independientemente y están organizados para realizar una determinada función; por ejemplo, el sistema circulatorio. - Aparatos: Conjunto de órganos que pueden ser muy distintos entre sí, pero cuyos actos están coordinados para constituir una función. La unión de todos estos forma finalmente al ser vivo. 2. DIVERSIDAD DE ORGANISMOS, CLASIFICACIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS
  • 33. Diversidad de organismos La gran biodiversidad es el resultado de la evolución de la vida a través de millones de años, cada organismo tiene su forma particular de vida, la cual está en perfecta relación con el medio que habita. Clasificación de los seres vivos Los científicos creen que hay alrededor de 10 millones de especies diferentes sobre la Tierra. Imagina lo difícil que es estudiar y comprender las características, comportamiento y evolución de todas las especies. Para hacer su trabajo más fácil, los científicos clasifican a los seres vivos en grupos y subgrupos cada vez más pequeños, basándose en las semejanzas y diferencias de los organismos. La clasificación de los seres vivos es posible gracias a que algunos se parecen entre sí más que otros. De este modo, los organismos se pueden agrupar atendiendo a sus afinidades morfológicas (parecido físico) y de parentesco. La evolución hace que aparezcan nuevos grupos de individuos a partir de un grupo antecesor. Esos nuevos individuos serán semejantes a los del grupo del que proceden. Las características comunes que posean permitirán clasificarlos en
  • 34. relación con los individuos de los cuales descienden. Por ejemplo: los seres humanos, los chimpancés, los gorilas y los orangutanes estamos emparentados evolutivamente, porque todos somos primates. Sin embargo, pertenecemos a familias, géneros y especies distintas ya que hemos evolucionado de forma diferente. La clasificación de los seres vivos atendiendo a su parentesco evolutivo es el objeto de la sistemática o taxonomía evolutiva, que es el sistema de clasificación natural aceptado por la comunidad científica internacional. Los grupos que se establecen para clasificar a los seres vivos se denominan taxones, de los cuales la categoría fundamental es la especie. Los individuos que pertenecen a una misma especie pueden reproducirse entre sí. Además, su descendencia es fértil, es decir, puede engendrar una nueva generación. Carl von Linneo, en el siglo XVIII, estableció una forma universal para designar a las especies mediante un nombre científico. El sistema se conoce como nomenclatura binomial, ya que utiliza dos nombres. El primero corresponde al género y su primera letra es mayúscula. El segundo nombre se escribe con minúscula. El conjunto de ambos nombres designa a la especie. Además, la clasificación de cualquier especie siempre se hace de lo general a lo particular, es decir, del taxón mayor al menor. El orden que se estable es: En el caso del ser humano, nuestra clasificación científica sería:
  • 35. ¿Qué es una Especie? Una especie es un grupo de seres vivos que son físicamente similares y que pueden reproducirse entre sí, produciendo hijos fértiles. Tipos de nutrición Existen dos tipos de nutrición: Autótrofa: Sintetizan substancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas simple ( H2O, CO2 y sales minerales), que toman del suelo y de la atmósfera, usando la energía del Sol (fotosíntesis) o mediante reacciones químicas. Ejemplo: Plantas, algas y algunas bacterias. Plantas Algas Bacterias Heterótrofa: Necesitan alimentos procedentes de otros seres vivos. Ejemplo: Animales, hongos y la mayoría de los microorganismos. Animales Hongos Microorganismos La alimentación puede ser de varios tipos: Herbívoros: Se alimentan de plantas.
  • 36. Carnívoros: Se alimentan de otros animales. Omnívoros: Se alimentan de todo. Filtradores: Se alimentan de restos de organismos disueltos en el agua que son filtrados por órganos especializados Descomponedores: Se alimentan de restos de organismos transformándolos en substancias inorgánicas, que pueden servir de alimento para las plantas. Los científicos clasifican a los seres vivos organizándolos en grupos, que incluyen pequeños subgrupos dependiendo de sus características físicas. Los seres vivos se clasifican en cinco grandes reinos: 1. Reino Móneras. Organismos procariotas (células sin núcleo). Bacterias y cianobacterias. 2. Reino Protista. Seres vivos unicelulares eucariotas (células con núcleo). Protozoos y algas. 3. Reino Hongos. Eucariotas. Unicelulares y pluricelulares. Mohos, levaduras y setas. 4. Reino Plantas. Pluricelulares eucariotas y capaces de realizar la fotosíntesis. Sus células también se organizan en tejidos y órganos, como las de los animales. Así que la única diferencia entre un reino y otro es la capacidad fotosintética de las plantas. Se clasifican en: • Plantas sin flores ni semillas, con esporas (criptógamas): musgos, hepáticas y helechos. • Plantas con flores y semillas (fanerógamas): Gimnospermas (sin fruto). Angiospermas (con fruto). 5. Reino Animal. Eucariotas pluricelulares con células organizadas en tejidos y órganos. Se dividen en:
  • 37. Invertebrados: poríferos, celentéreos, gusanos, moluscos, equinodermos y artrópodos. Vertebrados: peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos. Esquema de los cinco grandes Reinos en que se clasifican los seres vivos. CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS TAXONOMIA (Cucurucho, gato, perro y león) CLASIFICACION CUCURUCHO GATO PERRO LEON
  • 38. REINO ANIMALIA ANIMALIA ANIMALIA ANIMALIA SUBREINO METAZOA EUMETAZOA EUMETAZOA EUMETAZOA PHILLUM CHORDATA CHORDATA CHORDATA CHORDATA SUBPHILLUM VERTEBRATA VERTEBRATA VERTEBRATA VERTEBRATA CLASE MAMALIUM MAMMALIA MAMMALIA MAMMALIA ORDEN CARNIVORO CARNIVORO CARNIVORO CARNIVORO FAMILIA PROCYNIDAE FELIDAE CRIDAE FELIDAE GENERO NASUA FELIDAE KANIS PANTHERA ESPECIE NASUA F.SILVERTRIS C.LUPUS PANTHERA LEO CLASIFICACIÓN Y TAXONOMÍA DE ZAPALLO, CEDRO, MEMBRILLO Y NARANJA CLASIFICACION ZAPALLO CEDRO MEMBRILLO NARANJA REINO PLANTAE PLANTAE PLANTAE PLANTAE
  • 39. SUBREINO TRACHEOBIONTA ANGIOESPERMAE TRACHEOBIONTA EUMETAZOA CLASE MAGNOLIOPSIDA DICOTILEDONEAE MAGNOLIOPSIDA MAGNOLIOPSIDA PHYLUM MOLLUSCA ORDEN CUCURBITALE FRUTALES ROSALES SAPINDALES FAMILIA CUCURBITACEACE MELIACEAE ROSACEAE FRUTACEAE GENERO CUCURBITA SWIETENIA CYDONIA CITRUS ESPECIE C.MAXIMA MACROPHILLA C.OBLONGA C.SINENSIS
  • 40. Características de los seres vivos Todos los seres vivos reúnen una serie de características que los diferencian de la materia inerte: Organización: Los seres vivos están organizados en distintos niveles de complejidad estructural. El nivel inferior es el de las biomoléculas orgánicas, compuestos químicos complejos y exclusivos de la materia viva. Por el contrario, la materia inerte está formada por compuestos químicos más sencillos. Las biomoléculas orgánicas se asocian para formar distintas estructuras celulares. Estas, a su vez, se unen para formar células. En los organismos pluricelulares las células se organizan en tejidos, estos en órganos, y los órganos en sistemas y aparatos. Cada uno de estos pasos es un nivel de organización. Reproducción: los seres vivos son capaces de generar copias de sí mismos por sí mismos, sin necesidad de ayuda externa. Mediante la reproducción perpetúan la vida y garantizan la continuidad de su especie. Crecimiento y desarrollo: pueden aumentar el número de células que los constituyen y/o el tamaño de las mismas. El crecimiento puede darse durante toda la vida del organismo (por ejemplo, en determinados árboles) o limitarse a un periodo de su vida (en la mayoría de los animales). Evolución: los seres vivos son capaces de modificar a lo largo del tiempo su estructura y comportamiento para adaptarse mejor al medio en el que habitan.
  • 41. Homeostasis: mantienen su medio interno en equilibrio constante. Para ello necesitan energía que obtienen mediante la nutrición. La nutrición tiene lugar en el interior de las células donde los nutrientes procedentes de los alimentos son transformados en energía, necesaria para realizar las funciones vitales, y en materia, necesaria para reparar las partes dañadas y crecer. Respuesta ante cambios ambientales: Todos los seres vivos nos relacionamos con el medio en que vivimos. Percibimos cambios (estímulos) en el entorno y elaboramos las respuestas más adecuadas para adaptarnos a ellos. Movimiento: poseen desplazamiento mecánico de alguna o de todas las partes que los forman. Movimiento son los tropismos y las nastias de las plantas. También se mueven los orgánulos en el interior del citoplasma celular. El ADN es el programa genético que contiene todas las instrucciones para el desarrollo y funcionamiento de los seres vivos. Cada organismo posee un ADN exclusivo que constituye su genoma. Las funciones vitales Los seres vivos son seres naturales complejos,

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