1EL ESTUDIO DE LOS SERES VIVOS – RESUMENLa investigación científicaLa investigación científica es un conjunto de procedimi...
2   El estudio de la documentación y la bibliografía, que tengan relación con un   problema, es esencial como paso previo ...
3Cuando se trabaja en un laboratorio existe el peligro potencial de accidentes,debido a las sustancias y elementos que se ...
4   Fijación. Consiste en matar a las células sin alterar gravemente sus    estructuras vitales, su organización interna ...
5Unidades empleadas en microscopíaLa unidad de longitud más utilizada en microscopia es el micrómetro (μm), quees la milés...
6fundamentalmente la lupa binocular y el microscopio óptico, si lo que se quiereobservar es la ultraestructura, se utiliza...
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Estudio de los seres vios

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Estudio de los seres vios

  1. 1. 1EL ESTUDIO DE LOS SERES VIVOS – RESUMENLa investigación científicaLa investigación científica es un conjunto de procedimientos que utilizan losinvestigadores, para explicar fenómenos que ocurren en el mundo que nosrodea. La Biología, al igual que la Geología, la Física y la Química, es unaciencia experimental. Esto significa que busca explicar de forma razonada losfenómenos que ocurren en los seres vivos.La investigación científica se guía por el denominado método científico. Lainvestigación científica es un trabajo planificado, que intenta buscar solucionesa determinados hechos, se parte de los conocimientos existentes paraampliarlos, se concluye cuando se obtienen unos resultados que tienen valoruniversal, y cuyas conclusiones se puedan reproducir siempre.El método científicoEl método científico es una línea común de procedimiento que ha sido aceptadapor toda la comunidad científica. En las ciencias experimentales el métodoutilizado se denomina método científico, un método hipotético-deductivo decinco etapas bien determinadas. Primera fase: mediante la observación se define el problema que se desea explicar y se recogen y clasifican los datos que aporta un determinado fenómeno. A través de la observación, se plantean las preguntas o interrogantes que es necesario contestar, pero antes de proponer una respuesta a lo observado, es necesario conocer lo que se sabe sobre el tema y las posibles partes del problema que están ya solucionadas por la ciencia anteriormente.
  2. 2. 2 El estudio de la documentación y la bibliografía, que tengan relación con un problema, es esencial como paso previo para plantear una investigación. Con ello se evita la repetición de estudios realizados con anterioridad. Segunda fase: para la formulación de una hipótesis se elaboran posibles explicaciones sobre el problema observado. Las hipótesis se admiten provisionalmente hasta comprobar su validez. Una vez formulada ha de ser sometida a una comprobación y verificación, siendo refutada mediante una serie de pruebas para ver si se puede mantener como verdadera. Una hipótesis debe cumplir una serie de requisitos: ha de formularse en términos claros y concretos, debe explicar la relación causa-efecto entre los hechos; si es posible, debe formularse en términos cuantitativos y ser comparable, y ha de ser probada mediante observación o experimentación, además de ser reproducible. Tercera fase: se diseñan diferentes experimentos relacionados con el fenómeno estudiado con el fin de contrastar la hipótesis planteada usando diferentes variables. Los experimentos son observaciones controladas que se pueden reproducir en cualquier momento y lugar. Cuarta fase: se analizan los resultados obtenidos y se comparan con los que se esperarían si la hipótesis fuera cierta. Se extraen conclusiones con las que aceptar o rechazar la hipótesis. Si es rechazada se modifica o plantea otra nueva repitiendo las etapas anteriores.  Quinta fase: se establece una ley científica cuando la hipótesis ha sido verificada repetidamente por la observación y la experimentación, se procede al enunciado de teorías o modelos de funcionamiento del fenómeno en cuestión. Una vez contrastada y aceptada la hipótesis se manifiesta como una conclusión. Los científicos comunican sus resultados en diversos foros para que el resto de científicos puedan analizarlos y comprobarlos.En Matemáticas, en Física y en Química es normal encontrarse las leyes entérminos matemáticos, mientras que en Biología y en Geología suelenexpresarse mediante palabras.Si posteriormente esa ley encaja con otras leyes de fenómenos relacionadosentre sí, se habla de una teoría científica. Son ejemplos, la teoría celular y lateoría de la evolución.El laboratorio de biologíaUn laboratorio de biología suele estar equipado con diferentes instrumentos oequipos con los que se realizan los experimentos de las investigacionescientíficas. El trabajo de laboratorio consiste en manipular variables únicasmientras que otras variables se mantienen constantes o bajo control. Elinstrumental entre laboratorios de distintas aéreas difiere mucho.Algunos materiales característicos son: microscopio óptico, frasco lavador,binocular, placa Petri, balanza, microtomo de mano, autoclave, vidrio de reloj,gradilla, bandeja de disección, tubos de ensayo, pinzas para tubos de ensayo,mechero Bunsen o la pipeta.
  3. 3. 3Cuando se trabaja en un laboratorio existe el peligro potencial de accidentes,debido a las sustancias y elementos que se utilizan, y a la posibilidad decometer algún error al realizar un experimento. Por ello, el trabajo delaboratorio requiere de una serie de normas de seguridad.El trabajo de campoEl trabajo de campo en biología supone estudiar a los seres vivos en su entornonatural.Intenta recoger la totalidad de variables implicadas en las interrelaciones de losseres vivos y su entorno. Para ello precisa un cuaderno de campo,cazamariposas, bolsas y recipientes de plástico, prismáticos, lupa de bolsillo,caja limneana, etiquetas y rotulador, maquina fotográfica, mapas de la zona,brújula, o guías de campo.Los estudios de campo no deben de basarse en la muerte de los individuos. Hayque evitar, en la mayor medida posible, recolectarlos o capturarlos de maneraindiscriminada.Debemos aprender a reconocer y observar los animales y vegetales causando elmenor impacto posible. Para ello, a la hora de salir al campo es preferibleapoyarnos en métodos como los dibujos o la fotografía, y si conocemos unaespecie, anotar su nombre en el cuaderno.La captura de ejemplares vivos, sin la liberación posterior, debe limitarse aejemplares imprescindibles, asegurándose que no están considerados comoespecies protegidas ni catalogadas en convenios de conservación.El microscopioUn gran número de elementos de estudio en biología son de pequeño tamaño.Dado que el ojo humano es incapaz de distinguir objetos que midan menos deuna decima de milímetro, es preciso usar instrumentos que aumenten dichopoder de resolución. Los microscopios son aparatos que nos permiten observarimágenes aumentadas de objetos muy pequeños.Existen básicamente dos tipos de microscopios: el óptico y el electrónico.Microscopio ópticoUn microscopio óptico consta básicamente de dos juegos de lentes de aumento:el ocular y el objetivo. Funcionan con una fuente de luz visible que atraviesa lamuestra, que debe ser muy fina (con un espesor medio entre 5 y 15 μm) paraque la luz pueda atravesarla.La resolución de los microscopios ópticos está condicionada por la longitud deonda de la luz, por lo que los mejores tienen un poder de resolución máximo de0,2 μm, lo que correspondería a un aumento de 2500 veces. Mediante este tipode microscopio se puede observar material vivo y la imagen que muestra puedeser en color o en blanco y negro.En un gran número de casos, para poder observar las muestras al microscopiodeben someterse a una serie de procesos mecánicos y químicos, entre los quedestacan:
  4. 4. 4 Fijación. Consiste en matar a las células sin alterar gravemente sus estructuras vitales, su organización interna y su composición química. Los conservantes o fijadores más utilizados son el alcohol etílico al 70 %, el formol, el glutaraldehido y las sales de plata. Inclusión. Se lleva a cabo cuando el material a observar es demasiado blando. Se deshidrata la muestra y se sumerge en parafina fundida, u otra sustancia que proporcione la consistencia adecuada para evitar la deformación durante el corte, una vez que solidifique. Microtomía. El bloque sólido de parafina se coloca en un aparato de corte denominado microtomo. Estos aparatos realizan cortes muy finos, generalmente entre 6 y 12 μm. Desparafinado e hidratación. Los cortes obtenidos se depositan en un portaobjetos impregnado en albumina de Mayer para que se peguen. A continuación se desparafinan, sumergiendo el porta en disolventes adecuados, como xileno o tolueno. Seguidamente se hidrata sumergiéndola en una disolución de etanol, quedando limpia para ser tenida. Teñido. Se utilizan colorantes o tinciones selectivas, en las que se usan más de un colorante, de modo que cada uno tina diferentes estructuras. Destacan: el azul de metileno, el violeta de genciana, la hematoxilina, la eosina y la safranina. Montaje. Sobre el portaobjetos se coloca un cubreobjetos de vidrio que proteja la muestra.
  5. 5. 5Unidades empleadas en microscopíaLa unidad de longitud más utilizada en microscopia es el micrómetro (μm), quees la milésima parte de un milímetro. También se utilizan otras unidadesmenores para hacer referencia a orgánulos celulares, como el nanómetro (nm)y el ángstrom (A)Microscopio electrónicoEl microscopio electrónico es el único instrumento que permite visualizar lasultraestructuras biológicas. Posee un poder de resolución mucho mayor que elóptico, alcanzando resoluciones de unos 0,2 nm; es decir, unas 500 000 vecesla resolución del ojo humano.Utiliza haces de electrones que salen de un filamento (cátodo). Los electronespasan por una columna, a la que se le ha hecho el vacio, y en la que existe unaserie de lentes electromagnéticas que enfocan el haz.Los electrones tienen un bajo poder de penetración, por lo que para poderatravesar la preparación, esta debe ser muy fina, con un espesor medio de 0,5μm. Para conseguir cortes tan extremadamente finos se utilizan aparatos muyprecisos denominados ultramicrotomos.• Microscopio electrónico de transmisión (MET). Forma la imagen con los electrones que atraviesan la muestra, mostrándola en una pantalla fluorescente. Se consigue una imagen plana en blanco y negro, aunque pueden colorearse artificialmente.• Microscopio electrónico de barrido (MEB). Forma una imagen con loselectrones que rebotan de la superficie de la preparación. El material ha de sermetalizado; es decir, recubierto de una superficie metálica sobre la que rebotenlos electrones, para lo que se suele usar oro. Se consigue una imagentridimensional en blanco y negro.Técnicas de estudio en biologíaEl desarrollo de una rama entera de la biología ha dependido deldescubrimiento de una técnica adecuada, como ocurrió con el microscopio y elestudio de la estructura celular.Las técnicas de análisis de la materia viva se pueden agrupar según la escala deobservación:• Técnicas macroscópicas. Se realizan sin ningún tipo de instrumento óptico. La observación queda limitada a las partes visibles de los seres vivos.• Técnicas microscópicas. Se realizan utilizando algún tipo de instrumentoóptico que nos permita ver componentes tan pequeños que no pueden serobservados a simple vista. Para el estudio de la morfología se utilizan
  6. 6. 6fundamentalmente la lupa binocular y el microscopio óptico, si lo que se quiereobservar es la ultraestructura, se utiliza el microscopio electrónico.Dependiendo de las condiciones en las que se realice, se diferencian dos tiposde estudios:• Estudios in vivo. El estudio del ser vivo o de alguna parte de él se realiza sobre el organismo vivo, bajo las mismas condiciones que se desarrolla normalmente, formas: – Ex situ. Aislando el objeto que se estudia de su entorno natural. – In situ. En el mismo lugar que se desarrolla.• Estudios in vitro. El estudio se realiza en el laboratorio, en un tubo de ensayo o en cualquier otro recipiente, generalmente mediante cultivos.La biología como cienciaLa biología (del griego bios, vida, y logos, estudio) es una de las ciencias de lanaturaleza que se encarga del estudio de la vida. Así, la biología investiga losseres vivos en todas sus formas niveles, desde los unicelulares hasta lospluricelulares, desde su origen y evolución hasta sus propiedades. También seencarga del análisis de las moléculas que forman parte de los seres vivos, y delas relaciones de los seres vivos con el entorno a gran escala.Aéreas de estudio:
  7. 7. 7El objeto de estudio de la biología son los seres vivos, en cualquiera de susfacetas. Todos los seres vivos, a diferencia de la materia inerte, estamosformados por células y somos capaces de alimentarnos, respirar, liberarsustancias de desecho, responder a cambios en el medio, y reproducirnos.Estas funciones que nos diferencian de la materia inerte se denominanfunciones vitales.

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