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BIOLOGIAFUNDAMENTALFernando Andrés Muñoz G.BiólogoUniversidad del Cauca
Objetivo Aproximaral estudiante al conocimiento de   las    formas    vivientes  ,   su composición, estructura y función...
Contenido programáticoI Aspectos generales de la biología1. Biología y sociedad2. Definición y campo de la   Biología, com...
II ORIGEN DE LA VIDA Y EVOLUCION QUIMICA1. Biomolecular, macromoléculas (Estructura y    función).2. Teoría sobre el orige...
IV FUNDAMENTO DE GENETICA1.  Conceptos generales.2.  Historia de la genética.3.  Estructuración del cromosoma.4.  Estructu...
MetodologíaLa metodología del curso está basada enla conceptualización de los diferentestemas           a         partir  ...
EvaluaciónLos aspectos a evaluar en el curso son: Exámenes    de conocimiento 25% Exposición 25%, Talleres, participaci...
Fernando Andrés Muñoz GómezBiólogoEstudiante Doctorado en Ciencias  AmbientalesGrupo de Estudios Ambientales (GEA)Universi...
I ASPECTOS GENERALES DE LA BIOLOGÍABiología y sociedadLa biología es una rama de las ciencias Naturales que estudia las le...
   La biología (del griego «βίος» bíos, vida, y «-λογία» -    logía, tratado, estudio, ciencia) es la ciencia que tiene  ...
Sociedad   Sociedad (del latín societas) es un concepto polisémico, que designa a    un tipo particular de agrupación de ...
La sociedad es un conjunto de individuos que vivenbajo     unas   mismas    normas,     leyes   y   ciertoprotocolo, tiene...
BIOLOGIALa                 biología(del     griego      «βιος»bios,        vida,        y«λóγος» logos, razonamiento, estu...
HISTOTIA DE LA BIOLOGIA           El término biología se acuña           durante la Ilustración por parte           de    ...
HISTOTIA DE LA BIOLOGIASe suele reconocer a los griegos como los primeros biólogos. Ellos clasificaron a losseres vivos en...
Carl Linnéo: estableció la primera clasificación de los organismos queno fue superada hasta el siglo XVIII; una clasificac...
Principios de la biologíaHay muchas constantes universales y procesoscomunes que son fundamentales para conocer lasformas ...
Técnicas experimentales enBiología, proyección de la Biología.MICROSCOPÍA ÓPTICA.MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA.MICROSCOPIOS ELEC...
ESTUDIO DE LAS CÉLULAS Y TEJIDOS VIVOS. Exteriorización y transiluminacióndevórganos. Cultivos “in vivo”. Biología y reque...
PRINCIPIOS DE EMBRIOLOGÍA EXPERIMENTAL. Instrumentación general.Importancia de las técnicas de esterilización y del animal...
ESTUDIO EXPERIMENTAL DE LOS PROCESOS DE REGENERACIÓN.Bases celulares y moleculares del envejecimiento, la muerte yla renov...
Biologia fundamental
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  1. 1. BIOLOGIAFUNDAMENTALFernando Andrés Muñoz G.BiólogoUniversidad del Cauca
  2. 2. Objetivo Aproximaral estudiante al conocimiento de las formas vivientes , su composición, estructura y función, así como sus relaciones con el medio ambiente.
  3. 3. Contenido programáticoI Aspectos generales de la biología1. Biología y sociedad2. Definición y campo de la Biología, competitividad del Biólogo.3. Recorrido histórico de la Biología.4. Técnicas experimentales en Biología, proyección de la Biología.
  4. 4. II ORIGEN DE LA VIDA Y EVOLUCION QUIMICA1. Biomolecular, macromoléculas (Estructura y función).2. Teoría sobre el origen de la vida y la evolución.III ESTRUCTURA Y FUNCION CELULAR1. Pared celular y membrana celular. Modelos de membrana.2. Teoría celular. Propiedades de las células. Transporte a través de la membrana: difusión, osmosis, transporte activo, fagocitosis y endocitosis.3. Estructuras celulares4. Célula vegetal y célula animal
  5. 5. IV FUNDAMENTO DE GENETICA1. Conceptos generales.2. Historia de la genética.3. Estructuración del cromosoma.4. Estructura del gen.V INTRODUCCION A LA SISTEMATICA1. Importancia y alcance.2. Escuelas.3. Jerarquías taxonómicas.VI ECOLOGIA AMBIENTE Y SOCIEDAD1. Conceptos básicos de ecología2. Factores abióticos del ambiente, suelo, agua, clima3. Factores bióticos del Ambiente.4. Factores socio culturales.5. Desarrollo sostenible.
  6. 6. MetodologíaLa metodología del curso está basada enla conceptualización de los diferentestemas a partir de:exposiciones, videos, salidas de campo ydiscusiones grupales, donde el estudianteparticipará activamente y debe situarse enel contexto de la escuela para formularuna propuesta de trabajo pedagógicoentorno
  7. 7. EvaluaciónLos aspectos a evaluar en el curso son: Exámenes de conocimiento 25% Exposición 25%, Talleres, participación 25%, Proyecto final 25%,
  8. 8. Fernando Andrés Muñoz GómezBiólogoEstudiante Doctorado en Ciencias AmbientalesGrupo de Estudios Ambientales (GEA)Universidad del CaucaCorreo: famunozg@gmail.com
  9. 9. I ASPECTOS GENERALES DE LA BIOLOGÍABiología y sociedadLa biología es una rama de las ciencias Naturales que estudia las leyes dela vida. Estudia a los organismos en su forma; morfología; enfunciones, fisiología; factores hereditarios, genética; suclasificación, taxonomía; fósiles, paleontología; también abarca laestructura general de los cuerpos, anatomía; la estructura de las células;citología; de los tejidos humanos y animales, histología y de las plantas engeneral, la botánica; y de los animales, zoología.Incluye también una parte de la biología que estudia los seres vivientes alnivel de sus moléculas, en este punto la biología se une con la químicapara entender la bioquímica que le ayuda al estudio de lastransformaciones y aprovechamiento de las materias orgánicas einorgánicas por los seres vivos. En la unión de la biología con la físicaobtenemos la biofísica que aplica los métodos y principios fundamentalesde la física l análisis de la estructura y funciones de los seres vivos, talescomo los fenómenos eléctricos que acompañan al funcionamiento de losnervios y músculos sobre la mecánica de la visión y el oído
  10. 10.  La biología (del griego «βίος» bíos, vida, y «-λογία» - logía, tratado, estudio, ciencia) es la ciencia que tiene como objeto de estudio a los seres vivos y, más específicamente, su origen, su evolución y sus propiedades: nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia, etc. Por ejemplo: “La semana próxima tengo que rendir un examen de biología”, “Un experto en biología de la Universidad de San Diego anunció el descubrimiento de una nueva especie de camarón”, “No puedes pretender que un perro actúe de manera contraria a su biología”. La biología investiga aquellos atributos que caracterizan a los ejemplares como individuos y a las especies como grupo, estudiando sus conductas, sus interrelaciones, sus vínculos con el entorno y sus hábitos reproductivos.
  11. 11. Sociedad Sociedad (del latín societas) es un concepto polisémico, que designa a un tipo particular de agrupación de individuos que se produce tanto entre los humanos (sociedad humana -o sociedades humanas en plural-) como entre algunos animales (sociedades animales). En ambos casos, la relación que se establece entre los individuos supera la mera transmisión genética e implica cierto grado de comunicación y cooperación, que en un nivel superior (cuando se produce la persistencia y transmisión generacional de conocimientos y comportamientos por el aprendizaje) puede calificarse de cultura. El estudio del comportamiento social en animales (p.ej. en primates o en insectos eusociales, como algunas hormigas) lo realiza la etología. De las bases biológicas del comportamiento social, tanto en animales como en el ser humano, se ocupa la sociobiología. Las sociedades humanas son estudiadas por las llamadas disciplinas sociales, principalmente la sociología y otras como la antropología, la economía, la administración de empresas, etc. Modernamente, existe un interés de la física, desde la perspectiva de sistemas complejos, por el estudio de fenómenos sociales, y este esfuerzo ha dado lugar a disciplinas como la sociofísica y la econofísica.
  12. 12. La sociedad es un conjunto de individuos que vivenbajo unas mismas normas, leyes y ciertoprotocolo, tiene sus subculturas y subgrupos pero todoslos individuos de una sociedad se dirigen hacia un fincomún exceptuando, claro está, excepciones deindividuos que son contraproducentes en unasociedad.Sociedad es un término que describe a un grupo deindividuos marcados por una cultura en común, uncierto folclore y criterios compartidos que condicionansus costumbres y estilo de vida y que se relacionanentre sí en el marco de una comunidad. Aunque lassociedades más desarrolladas son las humanas (decuyo estudio se encargan las ciencias sociales comola sociología y la antropología), también existen lassociedades animales (abordadas desde lasociobiología o la etología social).
  13. 13. BIOLOGIALa biología(del griego «βιος»bios, vida, y«λóγος» logos, razonamiento, estudio, ciencia) esuna rama de las cienciasnaturales que tiene comoobjeto de estudio alos seres vivos y, másespecíficamente, su origen, su evolución y suspropiedades: génesis, nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia,
  14. 14. HISTOTIA DE LA BIOLOGIA El término biología se acuña durante la Ilustración por parte de dos autores (Lamarck y Treviranus) que, simultáneamente, lo utilizan para referirse al estudio de las leyes de la vida. El neologismo fue empleado por primera vez en Francia en 1802, por parte de Jean-Baptiste Lamarck en su tratado de Hidrogeología. Ignoraba que, en el mismo año, el naturalista alemán Treviranus había creado el mismo neologismo en una obra en seis tomos titulada Biología o Filosofía de la naturaleza viva: "la biología estudiará las distintas formas de vida, las condiciones y las leyes que rigen su existencia y las causas que determinan su actividad."
  15. 15. HISTOTIA DE LA BIOLOGIASe suele reconocer a los griegos como los primeros biólogos. Ellos clasificaron a losseres vivos en dos reinos: animal y vegetal.Otros biólogos podrían ser los Aztecas, quienes reflejan el estudio del medioambiente para optimizar su uso y los beneficios que se podrían obtener de él. Porejemplo, inventaron "Chinampas"; cultivos hidropónicos que duran hasta hoy.Los incas por su parte, enseñaron a los mapuches a usar la papa y mantener elganado de llamas y alpacas.Aristóteles:(384-322 a. C) fue el más grande naturalista de la Antigüedad, estudió ydescribió más de 500 especies animales. Puede ser considerado como el primerbiologo , estudio las diferencias y semejanzas entre las diferentes especies de sredsvivos y realizo una primera clasificacion, introduciendo terminos como el de animalescon sangre y animales sin sangre (equivalen a los animales vertebrados einvertebrados).Galeno: su estudio se fundamento básicamente en nervios, vasos enanimales, la anatomía humana con cadáveres de monos y cerdos, hizo estopensando en un paralelismo entre estos animales y el hombre, provocando queaparecieran errores importantes en sus conclusiones.
  16. 16. Carl Linnéo: estableció la primera clasificación de los organismos queno fue superada hasta el siglo XVIII; una clasificación basándose enel concepto de especie como un grupo de individuossemejantes, con antepasados comunes. Agrupó a las especies engéneros, a éstos en órdenes y, finalmente, en clases, considerando suscaracterísticas.Charles Darwin: autor del libro denominado El origen de las especies(1859). En él expuso sus ideas sobre la evolución de las especies pormedio de la selección natural. Esta teoría originó, junto con la teoríacelular y la de la herencia biológica, la integración de la basecientífica de la biología actual.Gregor Mendel: estudio la herencia de padres a hijos, con lo queasentó las bases de la Genética.Louis Pasteur: demostró la falsedad de la hipótesis de la generaciónespontánea al comprobar que un ser vivo procede de otro. Asentólas bases de la bacteriología, investigó acerca de la enfermedad delgusano de seda; el cólera de las gallinas y, desarrolló exitosamente lavacuna del ántrax para el ganado y la vacuna antirrábica.Alexandr Ivánovich Oparin: en su libro El origen de la vida sobre laTierra (1936) dio una explicación de cómo pudo la materiainorgánicatransformarse en orgánica y cómo esta última originó la materia viva.
  17. 17. Principios de la biologíaHay muchas constantes universales y procesoscomunes que son fundamentales para conocer lasformas de vida. Por ejemplo, todas las formas devida están compuestas por células, que estánbasadas en una bioquímica común, que es laquímica de los seres vivos. Todos los organismosperpetúan sus caracteres hereditarios mediante elmaterial genético, que está basado en el ácidonucleico ADN, que emplea un código genéticouniversal. En la biología del desarrollo lacaracterística de la universalidad también estápresente: por ejemplo, el desarrollo temprano delembrión sigue unos pasos básicos que son muysimilares en mucho organismos metazoo.
  18. 18. Técnicas experimentales enBiología, proyección de la Biología.MICROSCOPÍA ÓPTICA.MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA.MICROSCOPIOS ELECTRÓNICOS Y TÉCNICAS CUALITATIVAS Y ANALÍTICAS ASOCIADAS.Estructura interna y aplicaciones de los microscopios electrónicos de transmisión (TEM), debarrido (SEM) y mixto (STEM). Técnicas de difracción y de campo oscuro. Microscopíaelectrónica analítica (Microanális de Rayos X, EELS). Recientes desarrollos en microscopíade alta resolución: microscopía de efecto túnel, microscopía de fuerzaatómica, microscopía acústica, microscopía de rayos X, etc. Futuro de estas técnicas.PROCESADO DE LAS MUESTRAS BIOLÓGICAS PARA SU ESTUDIO MICROSCÓPICO.Origen del material biológico. Examen en fresco. Técnicas de fijación, inclusión ymicrotomía.Coloración de contraste y montaje de las preparaciones. Importancia de la ausencia deartefactos para la adecuada interpretación de las imágenes.TÉCNICAS ESPECIALES DE PREPARACIÓN DE MUESTRAS. Extensiones. Tinción negativa.Desecado al punto crítico. Recubrimiento metálico. Criotécnicas(criofijación, criosustitución, criomicrotomía, criodesecación, criofractura, criomicroscopía).Riesgos personales asociados a las técnicas de preparación de muestras en microscopía.CUANTIFICACIÓN Y ANÁLISIS DE IMAGEN EN MICROSCOPÍA. Morfometría, estereología yreconstrucción tridimensional. Densitometría. Interferometría. Colorimetría.Microespectrofotometría. Microfotografía. Tratamiento de imágenes digitalizadas.Microscopía cuantitativa e interpretación de imágenes a microscopía electrónica.
  19. 19. ESTUDIO DE LAS CÉLULAS Y TEJIDOS VIVOS. Exteriorización y transiluminacióndevórganos. Cultivos “in vivo”. Biología y requerimientos de las células “in vitro”.Iniciación, caracterización y mantenimiento de un cultivo celular. Transformacióncelular y diferencias “in vitro”.Contaminaciones más frecuentes, diagnóstico y prevención de las mismas.Bancos de células.TÉCNICAS ESPECIALES PARA EL ESTUDIO DE CÉLULAS VIVAS. Cultivo histotípicos yorganotípicos. Cultivos en suspensión y en masa. Crecimiento sobre diferentessustratos. Técnicas de clonado y sincronización celular. Cuantificación delcrecimiento celular. Estudios dinámicos (videografíaa intervalos). Técnicas de fusión celular y sus aplicaciones. Citometría de flujo.BIOLOGÍA CELULAR MOLECULAR. Bases físicas y aplicaciones de las técnicas decentrifugación. Centrifugación diferencial, en gradientes y de flujo continuo.Ultracentrifugación analítica. nálisis y cuantificación de los componentesquímicos de las células por métodos bioquímicos(fundamentos y aplicaciones específicas de las técnicas deespectrofotometría, cromatografía y electroforesis). Ensayos enzimáticos.Utilización de radioisótopos.APLICACIONES DE LAS TÉCNICAS DE CLONADO MOLECULAR. Creación demoléculas de DNA recombinante. Construcción de bibliotecas de DNAgenómico y complementario. Técnicas de hibridación molecular. Transferenciay microinyección de genes. Utilidad de esta metodología en biología celular ydel desarrollo.DETECCION ESPECÍFICA “IN SITU” DE MOLÉCULAS BIOLÓGICAS. Técnicascitoquímicas. Autorradiografía. Inmunocitoquímica. Hibridación molecular enpreparaciones citológicas ehistológicas.
  20. 20. PRINCIPIOS DE EMBRIOLOGÍA EXPERIMENTAL. Instrumentación general.Importancia de las técnicas de esterilización y del animalario. Ventajas einconvenientes de los mamíferos y de otros vertebrados e invertebrados comomodelos para estudiar el desarrollo biológico. Técnicas de cultivo de cultivo delos embriones de mamífero pre y postimplantados. Importancia de las tablas yhorarios del desarrollo.TÉCNICAS GENERALES DE MICROMANIPULACIÓN EMBRIONARIA. Marcaje deblastómeras y confección de mapas de destino. Microcirugía, trasplantes einjertos. Microinyección de embriones. Creación de líneas celulares continuas apartir de los tejidos embrionarios.ESTUDIO EXPERIMENTAL DE LA ORGANOGÉNESIS. Las interacciones celularesdurante el desarrollo y el estudio experimental de la inducción embrionaria.Técnicas de disociación, reasociación y cultivo de los órganos embrionarios.Seguimiento del proceso de diferenciación “in vitro” mediante análisismorfológico y molecular.MODIFICACIÓN EXPERIMENTAL DEL GENOMA EMBRIONARIO. La partenogénesisartificial, los trasplantes nucleares y su utilidad para el estudio de la improntagenómica. Producción experimental de quimeras y de animales transgénicos.Empleo de células madre embrionarias en la mutagénesis experimental.Implicaciones de estas técnicas en el futuro de la biología y la medicina.
  21. 21. ESTUDIO EXPERIMENTAL DE LOS PROCESOS DE REGENERACIÓN.Bases celulares y moleculares del envejecimiento, la muerte yla renovación de los tejidos. Tipos generales de regeneracióntisular en invertebrados y en vertebrados inferiores y subordaje experimental. Usos en investigación y en terapéuticade las células madre en los procesos de regeneraciónorgánica y tisular.TERATOLOGÍA EXPERIMENTAL. Períodos críticos del desarrolloembrionario. Agentes teratógenos físicos y químicos. Los virusy otros microorganismos como causantes de malformacionescongénitas. Uso de los cultivos embrionarios y organotípicosen teratología experimental.CANCEROLOGÍA EXPERIMENTAL. Interpretación actual delorigen del cáncer. Características generales del crecimientotumoral. Inducción experimental de tumores. El cáncer comomodelo de estudio en biología del desarrollo.http://es.slideshare.net/Disidente/biologa-general-2008-sesin-03-estudio-de-la-biologa
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