PORTAFOLIO _1° PARTE _ BIOLOGIA

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PORTAFOLIO _1° PARTE _ BIOLOGIA

  1. 1. UNIVERSIDAD TECNICA DE MACHALA AREA DE LA SALUD CATEDRA DE BIOLOGIA PORTAFOLIO DE AULA ESTUDIANTE: Rivas Andrés DOCENTE: Bioq. Carlos García MsC CURSO: Nivelación V-02 “B” MACHALA- EL ORO- ECUADOR 2013
  2. 2. BIOLOGIA COMO CIENCIA 1. LA BIOLOGÍA COMO CIENCIA.  Generalidades El ser humano formula miles de preguntas durante su existencia para tratar de conocer sobre el mundo que lo rodea, de saber lo referente a las plantas, los animales, hongos, algas y sobre aquellos organismos que no puede ver a simple vista, pero que sabe que existen y que han sido llamados "microbios"; todo lo que el hombre hace y aprende tratando de responder sus preguntas, es el campo de la Biología. El término Biología procede de los vocablos griegos BIOS (BIOS = vida) y LOGOS (LOGOS = tratado o estudio) por lo que se puede definir como la Ciencia que estudia a los seres vivos o la Ciencia que estudia la materia viva o protoplasma, las funciones que en ella se efectúan, los fenómenos que rigen esas funciones y las propiedades que la distinguen de la materia no viviente. La palabra Biología aparece creada simultáneamente en 1802 por Lamarck en Francia y Treviranus en Alemania. En 1802 Gottfried Treviranus, naturalista alemán publica Biologie en donde define a la Biología como aquella ciencia cuyo objeto de estudio “Serán los diferentes fenómenos y las diferentes formas de vida, las condiciones y las leyes bajo las que ocurren y las causas que las producen.”
  3. 3. En 1809, en su libro Philosophie zoologique, el naturalista francés Jean-Baptiste- Pierre-Antoine de Monet de La Marck (Juan Bautista Pedro Antonio de Monet de Lamarck), conocido como Lamarck, propone el nombre de Biología para esta ciencia al escribir “esta Filosofía zoológica presenta los resultados de mis estudios sobre los animales, sus caracteres generales y particulares, su organización, las causas de su desarrollo y de su diversidad, y las facultades que de ellas se obtienen; bajo el título de Biología.” La Biología es una Ciencia, la cual posee su propio método: el método científico.  Historia de la biología. LA EDAD ANTIGUA (HASTA EL SIGLO V) Hasta los griegos el saber en Biología era de carácter popular, exceptuando quizás los pueblos de Egipto y Babilonia donde (en relación con la medicina y el embalsamamiento de cadáveres) se consiguieron importantes avances en Anatomía y Fisiología animal y humana. Seiscientos años antes de Cristo, apareció en la isla griega de Coz la primera escuela dedicada a la Medicina. En ella destaca Hipócrates (460-3 70 a. C.) quien consideraba que las enfermedades eran procesos naturales que había que combatir ayudando a las propias fuerzas curadoras de la Naturaleza. Aristóteles (384-322 a. C.) puede ser considerado como el primer biólogo.
  4. 4. Estudió las semejanzas y diferencias entre las diferentes especies de seres vivos y realizó una primera clasificación, introduciendo términos como el de animales con sangre y animales sin sangre (equivalen a los de animales vertebrados y animales invertebrados). En la Roma imperial cabe citar los nombres de Dioscórides, uno de los primeros botánicos; de Lucrecio y su obra De rerurn naturae; y de Plinio el Viejo (23-79 d. C.), autor de una importante Historia natural en la que se citan especies tanto reales como mitológicas o inventadas. Posteriormente destaca Galeno (129-201), famoso par sus aportaciones en el campo de la Medicina. LA EDAD MEDIA (SIGLOS V-XV) Entre los Siglos V y X se produjo un serio retroceso de la cultura. Exceptuando China y la India, aunque muchos de sus descubrimientos se perdieron y debieron ser redescubiertos más tarde en Occidente. Los árabes contactaron con estas culturas y con los textos clásicos grecorromanos. Así, tradujeron los libros de Hipócrates, Galeno y Dioscórides, durante el siglo X, en Córdoba. En el siglo XI comenzaron a surgir las Universidades, en las que se estudiaba a Aristóteles, al que se le consideraba el maestro. San Alberto Magno (1206-1280), que fue profesor de Santo Tomás de Aquino. San Alberto realizó una clasificación de las plantas según sus hojas y frutos, escribió una obra sobre animales en 26 tomos, descubrió la función de las antenas de las hormigas para su comunicación, la forma de tejer de las arañas, la necesidad de incubación de los huevos de las águilas, etc.
  5. 5. LA ÉPOCA DEL RENACIMIENTO El Renacimiento tuvo su cuna en Italia y allí donde surgieron los primeros trabajos científicos serios, como los de Leonardo da Vinci(1452-1 519), que extendió su curiosidad investigadora a la anatomía humana e intuyó la larga duración de las épocas pasadas, y los trabajos de Andrés Vesalio (1514-1564), que basó sus estudios anatómicos en la disección de cadáveres. En esta época, el aragonés Miguel Servet (1511-1553) descubrió la circulación sanguínea y William Harvey (1578-1657) completó este descubrimiento y demostró el mecanismo de la circulación sanguínea en los circuitos mayor y menor. Los siglos XVI y XVII estuvieron muy influidos por el descubrimiento de América. Las nuevas especies de plantas y animales polarizaron el interés de los naturalistas, entre los que destacaron los sistemáticos John Ray y Tournefort. Galileo Galilei (1564-1642) fue el autor de la primera Historia natural de América, aunque es más conocido por sus descubrimientos en Astronomía. En el siglo XVII, Francis Bacon (1561-1626) realizó sus estudios basándose en la experimentación., e introdujo las bases del método cualitativo-inductivo que tanto sirvió para la elaboración de teorías e hipótesis durante el siglo XIX. René Descartes (1596-1650), autor del Discurso del método (1631), desarrolló en esta obra las cuatro reglas de la investigación científica. Entre los científicos más importantes de esta época destacan Redí (1626-1698), que se declaró contrario a la generación espontánea; los hermanos Janssen, que inventaron el microscopio a finales del siglo XVI; Malpighi (1628-1694), que Descubrió los capilares sanguíneos, los alvéolos pulmonares, la circulación renal (pirámides de Malpighi), etc.; y Robert Hooke (1635-1703), que introdujo el término célula.
  6. 6. EL SIGLO XVIII En el siglo XVIII, la mayoría de los científicos eran partidarios de un cambio: frente a las ideas anteriores, consideraban la ciencia como la única vía objetiva de conocimiento. Este espíritu quedó reflejado en la Enciclopedia de las Artes y de las Ciencias de Diderot (1713-1784) y D'Alembert (1717-1783), obra en la que se resumió todo el conocimiento científico, tanto en Biología como en las otras ramas del saber. Entre los científicos del siglo XVIII mencionaremos a Van Leeuwenhoek (1632- 1723), descubridor de los protozoos y primer observador de células como los glóbulos rojos, los espermatozoides y las bacterias; T. Needham (1731-1789), defensor de la generación espontánea, y Spallanzani (1729-1799), detractor de la misma. El siglo XVIII es el siglo de los grandes viajeros y sistemáticos. Entre ellos destaca el sueco Karl von Linné (1707-1778), fijista y aristotélico, que ideó la nomenclatura binomial de género y especie, actualmente en uso, y clasificó los animales y las plantas en las sucesivas ediciones de su obra Sistema naturae. Esta obra sirve de base a la sistemática actual. EL SIGLO XIX Tras el siglo XVIII en el que la mayor actividad de los biólogos se desarrolló en el campo de la sistemática, en un intento de clasificar las especies procedentes del Nuevo Mundo, se suscitó en el siglo XIX una interpretación, basada en la razón, tanto de la aparición de las diferentes especies como de su distribución y parentesco.
  7. 7. Así surgió la teoría evolucionista, uno de cuyos primeros defensores fue el francés Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829), que explicaba su hipótesis basándose en dos principios: «la necesidad crea el órgano y su función lo desarrolla», y «los caracteres adquiridos se heredan». Esta teoría chocaba, por un lado, con la crítica de quienes pedían datos, experiencias, etc., que la confirmaran y, por otro, con la opinión del francés Georges Cuvier (1769-1832), considerado como el padre de la Paleontología y de la Anatomía comparada, Cuvier era fijista, es decir, creía en la inmutabilidad de las especies. Para explicar la desaparición de especies que sólo existieron en el pasado y de las cuales sólo quedan restos fosilizados suponía que hubo una serie de catástrofes sucesivas que produjeron su extinción. Posteriormente, después de cada catástrofe se desarrollaba una nueva y distinta creación. En 1859, el naturalista inglés Charles Darwin (1809-1882) publicó El origen de las especies. En este libro recogió las conclusiones a que había llegado durante el viaje científico que muchos años antes había realizado por todo el Nuevo Mundo a bordo del Beagle. La teoría de Darwin se apoyaba en dos puntos: la variabilidad de la descendencia y la selección natural o, dicho de otro modo, la supervivencia del más apto. Schwann (1810-1882) y Schleiden (1804-1,881), destacaron en Histología por enunciar la teoría celular. En Microbiología, Pasteur (1822-1895) llevó a cabo experimentos definitivos sobre la irrealidad de la generación espontánea, descubrió que algunos microorganismos tenían carácter patógeno, aisló el bacilo del cólera de las gallinas, dedujo el concepto de inmunidad y descubrió la vacuna antirrábica. Posteriormente, Robert Koch (1843-1910) aisló el microbio que producía el carbunco, el bacilo de la tuberculosis y el microbio del cólera. En 1865, el médico escocés Josepli Lister (1827-1912) descubrió que la infección de las heridas se debe a las bacterias y en 1867 utilizó el fenol para crear un ambiente bactericida en la sala de operaciones. En 1884, el médico y bacteriólogo español Jaime Ferrán (1852-1929) descubrió la vacuna contra el cólera.
  8. 8. En Fisiología destacó Claude Bernard (1813-1878), que puede ser considerado como el padre de la Fisiología. En 1865, el agustino Gregor Mendel (1822-1884) publicó sus trabajos sobre las leyes que sigue la herencia biológica. A mediados del siglo XIX apareció el término «ecología» para designar a una nueva rama de las Ciencias Biológicas. Ernst Haeckel fue tal vez el primero que definió esta ciencia. El zoólogo francés I. Geoffroy Saint-Hilaire propuso la denominación «etología» para el estudio de las relaciones de los organismos dentro de la familia, de la sociedad en su conjunto y de la comunidad. EL SIGLO XX En el siglo XX se produjo una revolución científica por la aparición de nuevos instrumentos, como el microscopio electrónico, que ha permitido grandes avances en Citología e Histología, como a la gran cantidad de personas y grupos de investigación que se dedican a la ciencia en todo el mundo. Son tantos estos avances que a continuación vamos a enumerar los más significativos: 1900, De Vries, Correns y Tschermack, redescubrimiento de las Leyes de Mendel. 1903, Batteson y Punnet, concepto de interacción genética. 1904, Pavlov, fisiología de la digestión. 1905, Koch, bacilo de la Tuberculosis. 1906, Golgi y Ramón y Cajal, trabajos en Citología. 1911, Morgan, recombinación genética y mapas cromosómicos. 1922, Meyerhof, paso del Glucógeno a Ácido láctico. 1923, McLeod y Banting, descubrimiento de la insulina. 1924, Oparin, hipótesis del origen abiótico de la vida. 1927, Muller, efecto mutágeno de los Rayos X. 1929, Fleming, descubrimiento de la Penicilina. 1941, Beadle y Tatum, relaciones entre genes y enzimas.
  9. 9. 1953, Watson y Crick, estructura de la doble hélice de ADN. 1959, Ochoa, descubrimiento de la ARN-polimerasa. 1959, Kornberg, descubrimiento de la ADN-polimerasa. 1964, Bloch y Lynen, metabolismo de lípidos. 1965, Jacob y Monod, funcionamiento de los genes. 1978, Mitchell, hipótesis quimiosmótica. 1987, Tonegawa, diversidad de los anticuerpos. 1989, Altman y Cech, propiedades catalíticas del ARN.  Ciencias biológicas. (Conceptualización). 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. Estas ciencias, que también se agrupan bajo la denominación de biología, analizan las características de los organismos individuales y de las especies en conjunto, estudiando las interacciones entre ellos y con el entorno. Existen múltiples disciplinas que pertenecen al ámbito de las ciencias biológicas, como la anatomía, la botánica, la ecología, la fisiología, la genética, la inmunología, la taxonomía y la zoología. Entre estas ciencias, hay dos que se destacan: la botánica (la ciencia que se dedica al estudio de las plantas) y la zoología (dedicada al estudio de los animales). Ambas constituyen las principales ramas de la biología, mientras que la medicina es la ciencia dedicada la vida, salud, enfermedad y muerte de los seres humanos y se la considera parte de las ciencias de la salud.
  10. 10. Los seres humanos, pese a los intentos de alejarse cada vez más de su esencia animal, forman parte de la naturaleza; por tanto el conocimiento de las especies con las que comparte su entorno y la búsqueda de relaciones equilibradas puede ser vital para su supervivencia.  Subdivisión de las ciencias biológicas. Las ciencias biológicas no puede abarcarse por lo cual se ha divido entre 3 ramas: Química especial Especial General Aplicada Especial Zoologia Botanica Microbiologia Micologia
  11. 11.  Relación de la biología con otras ciencias. Zoología Entomología (Insectos) Helmintología (Gusanos) Tefologia (Peces) Ornitología (Aves) Herpetología (Anfibios y Reptiles) Ficología (Algas) Briología (Musgos) Fanerogamica (Plantas con semillas) Pterielogia (Helechos) Criptogámica (Planta sin semillas) Botánica
  12. 12. Virología (Virus) Bacteriología (Bacterias) Protistas (Protozoarios) Microbiología Micología Hongos Bioquímica (Química de la vida) Citología (Célula) Histología (Tejidos) Anatomía (Órganos) Fisiología (Funciones) General Taxonomía (Clasificación) Biogeografía (Distribución geográfica) Paleontología (Fósiles) Filogenia (Desarrollo de las especies)
  13. 13. Medicina (Aplicación de medicamentos) Farmacia (Elaboración de fármacos) Agronomía (El mejoramiento de la agricultura) General
  14. 14.  Organización de los seres vivos (pirámide de la organización de los seres vivos, célula, ser vivo)
  15. 15. 2.DIVERSIDAD DE ORGANISMOS, CLASIFICACIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS.  Diversidad de organismos. Diversidad Propiedad fundamental de la vida que permite la existencia de organismos vivientes en, prácticamente, todos los lugares del planeta. Hay seres vivos unicelulares y otros pluricelulares. La taxonomía se encarga de la clasificación y nomenclatura de los diferentes seres vivos existentes. La evolución ha producido una gran diversidad de organismos sobre la tierra Anualmente se describen unas 2000 nuevas especies de plantas con flores y se calcula que pueden sobrepasar el medio millón. Sólo es posible, por tanto, conocer una pequeña fracción del total, pero si son agrupadas (clasificadas) en grandes unidades uno puede asignar a estos grupos una planta desconocida.
  16. 16. Especie La especie es la unidad básica de clasificación de los seres vivos; pero ¿cómo se define una especie? El oso pardo y el oso polar, por ejemplo, son especies diferentes. Presentan muchas semejanzas, pero también grandes diferencias: no tienen el mismo color; el oso polar es algo más grande que el oso pardo, y, además, el oso polar se alimenta de peces y focas, mientras que el oso pardo come raíces, frutas, insectos y pequeños mamíferos. Para los científicos, una especie se define por dos características: la primera es que agrupe a individuos con formas muy parecidas; la segunda es que esos individuos puedan reproducirse y tener una descendencia fértil. Una especie puede dividirse en subespecies. Dentro de una misma especie, animal o vegetal, a veces, se encuentran grupos de individuos que presentan diferencias, pero que pueden tener descendencia: son las subespecies, que suelen llamarse razas, en el caso de los animales domésticos, y variedades, en el caso de las plantas. Tal es el caso, por ejemplo, de los perros domésticos: un San Bernardo, un caniche o un dobermann son muy diferentes en carácter, forma y tamaño; pero no forman especies diferentes: son razas distintas de una misma especie.
  17. 17.  Clasificación Los cinco reinos Los avances de la ciencia fueron aportando nuevos conocimientos y en 1969 Robert Whittaker reemplaza la inmanejable dicotomía animal/vegetal por el sistema de los 5 reinos: animalia (metazoos), plantae (vegetales superiores - embriófitos), fungi (hongos superiores), protista o protoctista (protozoos, algas eucariotas y hongos inferiores) y monera (bacterias y algas procariotas). Este sistema, por su gran sencillez y utilidad, se ha mantenido vigente hasta hoy día aunque actualmente se está mostrando ya como totalmente desfasado. Se basa en diferenciación por las características celulares, requisitos nutritivos, diferenciación de tejidos, etc. Reino Monera Los organismos más primitivos, en función de su estructura, son agrupados en el reino de las moneras, dividido a su vez en bacterias y algas verde-azules o cianofíceas, que incluye unas 10.000 especies. Por carecer de núcleo celular se los llama procariotas. Muchos de ellos están dotados de clorofila, pigmento verde que les permite realizar la fotosíntesis, es decir, capturar energía lumínica y transformarla en energía química que utilizan para fabricar su alimento. Constituidas por una sola célula, son los seres vivos más sencillos en cuanto a su estructura; no poseen órganos diferenciados y en su interior se halla libre el ADN, molécula vital para su funcionamiento.
  18. 18. Reino Protista Existe un espacio no del todo definido entre el reino vegetal y el animal: los protistas, organismos unicelulares dotados de núcleo, pueden desplazarse libremente, lo que los asemeja a especies animales; pero poseen clorofila, que les permite nutrirse a través de sustancias inorgánicas, utilizando como fuente de energía la luz del sol, con lo que también se asemejan a los vegetales. Entre los protistas, los flagelados se reproducen por división celular. En ellos, la célula posee orgánulos o estructuras diferenciadas con funciones específicas y pueden presentar cilios o flagelos, apéndices que les permiten desplazarse. Hasta hace poco se los llamaba protozoos por tener características en común con los animales; hoy forman un reino aparte, dividido en rizópodos, flagelados, ciliados y esporozoos. Entre estos organismos, los más conocidos son la ameba y el paramecio. En este reino se encuentran también seres más cercanos a los vegetales, los tipos de algas llamadas pirófitos y euglenófitos. La euglena verde, por ejemplo, es uno de esos organismos. Vive en aguas dulces y está provista de uno o más flagelos que le permiten moverse. Los pirófitos son algas amarillas o pardas, con dos flagelos. También pertenecen al reino de los protistas otras algas unicelulares como las diatomeas, dotadas de una cubierta mineral de sílice. Reino Fungi Otro reino cuya definición todavía es motivo de investigación es el de los hongos. Estos son organismos heterótrofos, es decir, que no pueden elaborar su propio alimento a partir de sustancias
  19. 19. inorgánicas, como es el caso de los vegetales con clorofila. Por eso deben nutrirse de sustancias elaboradas por otros seres vivientes. Son un claro ejemplo de organismos que comparten cualidades de los reinos vegetal y animal. Hay una forma intermedia entre el reino de los hongos y el reino vegetal: los líquenes, que son asociaciones entre algas y hongos Reino Vegetal Este reino, al igual que el animal, está integrado por individuos con niveles de evolución muy diferentes, desde organismos de pocas células hasta árboles de muchos metros de altura. El reino vegetal surgió cuando las primeras algas pluricelulares se adaptaron a la tierra firme, hace unos 500 millones de años. Las plantas inferiores están agrupadas en tres subdivisiones: talofitas (algas más desarrolladas que las protistas), briofitas (musgos y hepáticas) y pteridofitas (equisetos, licopodios y helechos). Las plantas superiores se caracterizan por poseer flor y semillas, y se subdividen en gimnospermas, cuyas semillas están al descubierto (pinos, cipreses) y angiospermas, cuyas semillas están protegidas dentro de los frutos (nogal, margarita). Las angiospermas se extendieron por el planeta hace 120 millones de años, y constituyen la subdivisión más evolucionada y numerosa del reino vegetal, desde la flor más simple hasta la más compleja y colorida. Reino Animal En épocas lejanas se formaron las primeras colonias de protistas, de las que derivaron los animales más simples: los poríferos (esponjas) y los cnidarios.
  20. 20. Posteriormente surgieron los platelmintos -gusanos planos-, los moluscos (caracoles, calamares), los anélidos -gusanos segmentados- y los artrópodos (crustáceos, arácnidos e insectos). Los equinodermos (erizos y estrellas de mar) comparten su origen con los cordados, o animales con corda o notocordio, una estructura dorsal que sirve como esqueleto interno. Entre éstos se encuentran los vertebrados: peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos. Los primeros vertebrados fueron peces que evolucionaron en muchas especies como tiburones, truchas y lampreas. Otros, hace unos 300 millones de años, originaron los anfibios y reptiles.  Características de los seres vivos. Un ser vivo debe cumplir las siguientes características. Organización Un ser vivo es resultado de una organización muy precisa; en su interior se realizan varias actividades al mismo tiempo, estando relacionadas éstas actividades unas con otras, por lo que todos los seres vivos poseen una organización específica y compleja a la vez formado por células. Regular su medio interno (Homeostasis) Debido a la tendencia de las estructuras biológicas a deteriorarse en ausencia de nutrientes, regeneración y reparación, los organismos vivos están obligados a mantener un control sobre su estructura física. Algunos de los factores regulados son: Termorregulación: Es la regulación de la temperatura del ser vivo, de manera de mantener la temperatura más apropiada.
  21. 21. Osmorregulación: Regulación de la concentración de agua y de la concentración de iones en el interior del organismo vivo, procesos en los cuales participa el intercambio de líquidos, iones y otras sustancias entre el exterior y el interior del ser vivo. Responder a estímulos (Irritabilidad) La reacción a ciertos estímulos (sonidos, olores, etc.) del medio ambiente constituye la función de respuesta a los estímulos. Por lo general los seres vivos no son estáticos, sino que se adaptan, generan respuestas y cambios frente a modificaciones en el medio ambiente, y responden a cambios físicos o químicos, tanto en el medio externo como en el interno. La respuesta a los estímulos es una característica de todos los seres vivos que les permite adaptarse a los cambios ambientales de temperatura, humedad, intensidad de luz, presión atmosférica, olor, sed, hambre o cualquier tipo de sensación, para mantenerse íntegros, vivos y homeoestables. Metabolismo El fenómeno del metabolismo permite a los seres vivos procesar los nutrientes presentes en el ambiente para obtener energía y mantener sus funciones homeostaticas, utilizando una cantidad de nutrientes y almacenando el resto para situaciones de escasez de los mismos. En el metabolismo se efectúan dos procesos fundamentales: Anabolismo: Es cuando se transforman las sustancias sencillas de los nutrientes en sustancias complejas. Catabolismo: Cuando se desdoblan las sustancias complejas de los nutrientes con ayuda de enzimas en moléculas más sencillas liberando energía.
  22. 22. Durante el metabolismo se realizan reacciones químicas y de producción de energía que hacen posible el crecimiento del ser vivo, su auto-reparación y la liberación de energía necesaria para mantener la vida del organismo. Es imposible que pueda existir, mantenerse o generarse vida sin energía. A estas reacciones las denominamos procesos metabólicos: *El ciclo material, es decir, los cambios químicos de sustancia en los distintos períodos del ciclo vital, tales como el crecimiento, equilibrio y reproducción. *El ciclo energético, o sea, la transformación de la energía química de los alimentos en calor cuando el animal está en reposo, o bien en calor y trabajo mecánico cuando realiza actividad muscular, así como la transformación de la energía luminosa en energía química en las plantas. En los organismos heterótrofos, la sustancia y la energía se obtienen de los alimentos. Éstos actúan formando la sustancia propia para crecer, mantenerse y reparar el desgaste, suministran energía y proporcionan las sustancias reguladoras del metabolismo. Reproducción Los seres vivos son capaces de multiplicarse (reproducirse). Mediante la reproducción se producen nuevos individuos semejantes a sus progenitores y se perpetúa la especie. En los seres vivos se observan dos tipos de reproducción: *Asexual : En la reproducción asexual un solo organismo es capaz de originar otros individuos nuevos, que son copias exactas del progenitor desde el punto de vista genético. Un claro ejemplo de reproducción asexual es la división de una bacteria en dos bacterias idénticas genéticamente. No hay, por lo tanto, intercambio de material genético (ADN). Los seres vivos nuevos mantienen las características y cualidades de su progenitor. *Sexual : La reproducción sexual requiere la intervención de dos individuos de sexos diferentes.
  23. 23. Los descendientes serán resultado de la combinación del ADN de ambos progenitores y, por tanto, serán genéticamente distintos a los progeniitores y en general también distintos entre sí. Esta forma de reproducción es la más frecuente en los organismos vivos multicelulares. En este tipo de reproducción participan dos células haploides originadas por meiosis, los gametos, que se unirán durante la fecundación. Relación La función de relación es una de las características esenciales y diferenciadoras de los seres vivos. Una roca, que no es un ser vivo, no puede relacionarse con el ambiente, y por lo tanto, no se adapta frente a cambios en el ambiente. Un ser vivo percibe los estímulos, tales como cambio de la temperatura, del pH, de la cantidad de agua, luz, sonido,etc., y reacciona en consecuencia para producir las modificaciones en su funcionamiento que son necesarias para garantizar el mantenimiento de su homeostasis y por lo tanto la preservación de su vida. Las condiciones ambientales en que viven los organismos vivos cambian, son dinámicas, y los seres vivos deben adaptarse a estos cambios para sobrevivir.
  24. 24. INTRODUCCION AL ESTUDIO DE LA BIOLOGIA CELULAR EL MICROSCOPIO Y SUS APLICACIONES  Características generales del microscopio. El microscopio es el material inventariable más utilizado en cualquier laboratorio. Por tanto, será un material u aparato de uso cotidiano para el técnico. Lo anterior justifica su inclusión en los contenidos del presente Ciclo Formativo y por tanto del Módulo que nos ocupa. Nuestro objetivo será que el alumno conozca las distintas partes que constituyen el microscopio, así como la utilidad de todas ellas y precauciones a tener en cuenta en su manejo. La palabra microscopio deriva de dos vocablos griegos: micros (pequeño) y scopein (ver). En términos generales, un microscopio es todo instrumento que permite amplificar la imagen de un objeto o de un ser pequeño. La invención del microscopio fue realizada, hacia 1610, por Galileo, según los italianos, o por Jansen, según la opinión de los holandeses. El primer científico que empleó el microscopio para observar animales diminutos fue Galileo. A éste le siguieron los componentes de la "Accademia dei Lincei" (Academia de los Linces), que publicaron un tratado sobre las observaciones microscópicas del aspecto exterior de una abeja. Sin embargo, fue el médico italiano Marcello Malpighi el que empezó el estudio sistemático de la constitución íntima de la materia viva.
  25. 25. En concreto, en su publicación titulada De pulmonibus (Sobre los pulmones) describió los alvéolos y los capilares; esto último fue fundamental para la confirmación de la teoría de Harvey sobre la circulación de la sangre. Junto a Malpighi, es destacable la labor del comerciante holandés Antony van Leenwenhoek, quien, además de construir personalmente los mejores microscopios de la época, descubrió numerosos detalles relativos a la anatomía microscópica del cuerpo humano, como por ejemplo, la forma y el tamaño de los hematíes y la :estructura de la pared de los vasos sanguíneos y del corazón. Durante esa misma época, también un grabador español llamado Crisóstomo Matínez realizó un gran atlas anatómico en el que describía la estructura microscópica de los huesos, y en concreto, de la médula ósea. PARTES DE UN MICROSCOPIO ÓPTICO COMPUESTO. PARTE MECÁNICA. Dentro de la denominada parte mecánica se distinguen distintos elementos que se clasifican en dos grandes grupos. Todo ello se expone detalladamente a continuación. SISTEMA DE SOPORTE O ESTATIVO. Pie: es la base del microscopio. Brazo: une el pie con el cabezal. Cabezal (tubo de observación en los microscopios antiguos): en sus extremos están alojados los oculares . los objetivos. Platina: es una placa horizontal que sostiene las preparaciones a observar. Sale del brazo y consta de un orificio central que permite el paso de la luz y una pinza que sujeta el portaobjetos (dedo de carga).
  26. 26. SISTEMA DE AJUSTE. Anillo de ajuste de las dioptrías. Tornillo de fijación del cabezal. Tornillos reguladores de la platina (control del eje X y control del eje Y): sirven para deslizar el portaobjetos a lo largo y a lo ancho de la platina. Su movimiento queda registrado en 2 escalas móviles, lo que permite establecer la posición exacta de cualquier zona de la preparación. Tornillo de elevación del condensador: se utiliza para elevar el condensador y aumentar la iluminación descenderlo y reducir la iluminación. Tornillos de centrado del condensador: se usan para centrar el condensador con respecto al objeto. Tornillo de seguridad del condensador: permite el desmontaje y la limpieza de la lente superior del condensador. Control del diafragma de apertura del condensador. Anillos de enfoque: mueven la platina hacia arriba y hacia abajo. Son dos: el macrométrico o el micrométrico o de avance lento. Llevan incorporado un anillo de ajuste de la tensión del macrométrico. Control de ajuste de la claridad: regula la intensidad de la luz emitida por la lámpara.
  27. 27. PARTE ÓPTICA. SISTEMA DE ILUMINACIÓN. Fuente de luz: actualmente es una lámpara halógena de intensidad graduable. Está situada en el pie del microscopio. Se enciende y se apaga con un interruptor. En su superficie externa hay una especie de anillo para colocar filtros que facilitan la visualización de algunas preparaciones (soporte del filtro). Los modernos microscopios también incorporan, a este nivel, un anillo para el ajuste del diafragma de campo. Si se reduce el diafragma de campo, se circunscribe el campo de visión y se limita la penetración excesiva de luz en el mismo, con lo que puede obtenerse una imagen con mejor contraste. Este ajuste debe realizarse, siempre que se utilice un objetivo de aumentos diferentes, mirando a través del ocular y girando en sentido antihorario el anillo del diafragma de campo. Condensador: es un dispositivo que contiene una lente que concentra la luz, generada en la lámpara, hacia la preparación. Se encuentra colocado entre la fuente luminosa y la platina. Diafragma de apertura ( diafragme iris): se localiza en el interior del condensador. Sirve para el control adecuado del cono de iluminación que atraviesa la muestra y entre en el objetivo. Con él se puede ajustar, por lo tanto, la A.N. Cuanto más se cierra, más mejora el contraste y más empeora la resolución del microscopio.
  28. 28. La imagen visualizada puede mejorarse, ajustando el diafragma de apertura al 80%, cada vez que se cambia el objetivo. Para ello, se retira el ocular, se mira a través del cabezal y se gira el control del diafragma de apertura del condensador hasta que el polígono visualizado ocupa el 80% del campo total. LENTES. Objetivos: generan una imagen real, invertida y aumentada del objeto. Están colocados en la parte inferior del cabezal, a nivel de una pieza mecánica que permite cambiarlos fácilmente y recibe el nombre de revólver. Se llaman así porque están muy cercanos al objeto. Los de mayor aumento poseen un sistema de amOliiguación que dificulta su rotura al chocar con la preparación. Tienen dibujado un anillo coloreado que indica su número de aumentos. Los más frecuentes son los de 4, 10, 40 Y 100 aumentos. Este último se dice que es de inmersión porque precisa el uso de aceite sobre la preparación. Oculares: captan la imagen formada por el objetivo y la amplían. Están colocados en la palie superior del cabezal. Se llaman así porque están muy cercanos alojo. En los actuales microscopios binoculares son dos, uno para cada ojo, y están unidos mediante un mecanismo que consta de una escala graduada y permite ajustar la distancia interpupilar.
  29. 29. La visión binocular se obtiene por medio de un prisma divisor de rayos y de tres espejos. Este sistema divide la luz en partes iguales, dirigiendo la mitad alojo derecho y la otra mitad alojo izquierdo. Cada ocular consta de dos lentes. Las lentes inferiores de los oculares están fabricadas con plástico óptico. Los más usados producen un aumento de 10 veces.  Tipos de microscopios. Hay varios tipos de microscopios disponibles en el mercado. Seleccionar un tipo adecuado no es una tarea simple, ya que tienes la necesidad de determinar para qué fin será utilizado exactamente. Abajo podrás ver los tipos de microscopios modernos para toda tarea científica o de hobby. Un microscopio compuesto es un aparato óptico hecho para agrandar objetos, consiste en un número de lentes formando la imagen por lentes o una combinación de lentes posicionados cerca del objeto, proyectándolo hacia los lentes oculares u el ocular. El microscopio compuesto es el tipo de microscopio más utilizado. Un microscopio óptico, también llamado "microscopio liviano", es un tipo de microscopio compuesto que utiliza una combinación de lentes agrandando las imágenes de pequeños objetos. Los microscopios ópticos son antiguos y simples de utilizar y fabricar.
  30. 30. Un microscopio digital tiene una cámara CCD adjunta y esta conectada a un LCD, o a una pantalla de computadora. Un microscopio digital usualmente no tiene ocular para ver los objetos directamente. El tipo triocular de los microscopios digitales tienen la posibilidad de montar una cámara, que será un microscopio USB. A microscopio fluorescente o "microscopio epi- fluorescente" es un tipo especial de microscopio liviano, que en vez de tener un reflejo liviano y una absorción utiliza fluorescencia y fosforescencia para ver las pruebas y sus propiedades. Un microscopio electrónico es uno de los más avanzados e importantes tipos de microscopios con la capacidad más alta de magnificación. En los microscopios de electrones los electrones son utilizados para iluminar las partículas más pequeñas. El microscopio de electrón es una herramienta mucho más poderosa en comparación a los comúnmente utilizados microscopios livianos. Un microscopio estéreo, también llamado "microscopio de disección", utilice dos objetivos y dos oculares que permiten ver un espécimen bajo ángulos por los ojos humanos formando una visión óptica de tercera dimensión.
  31. 31. La mayoría de los microscopios livianos compuestos contienen las siguientes partes: lentes oculares, brazo, base, iluminador, tablado, resolving nosepiece, lentes de objetivo y lentes condensadores. La cámara de microscopio es un aparato de video digital instalado en los microscopios livianos y equipados con USB o un cable AV. Las cámaras de microscopio digitales son habitualmente buenas con microscopios trioculares.
  32. 32. 2.CITOLOGÍA, TEORÍA CELULAR  Definición de la célula. Célula Una célula (del latín cellula, diminutivo de cella, "hueco") es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. De este modo, puede clasificarse a los organismos vivos según el número de células que posean: si sólo tienen una, se les denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las bacterias, organismos microscópicos); si poseen más, se les llama pluricelulares. En estos últimos el número de células es variable: de unos pocos cientos, como en algunos nematodos, a cientos de billones (1014 ), como en el caso del ser humano. Las células suelen poseer un tamaño de 10 µm y una masa de 1 ng, si bien existen células mucho mayores. CELULA ANIMAL CELULA VEGETAL
  33. 33. CITOLOGIA La citología o biología celular es la rama de la biología que estudia las células en lo que concierne a su estructura, sus funciones y su importancia en la complejidad de los seres vivos. Citología viene del griego KUTOS o KITUS: (célula) - LOGOS: (estudio o tratado) Con la invención del microscopio óptico fue posible observar estructuras nunca antes vistas por el hombre: las células. Esas estructuras se estudiaron más detalladamente con el empleo de técnicas de tinción, de citoquímica y con la ayuda fundamental del microscopio electrónico. La biología celular se centra en la comprensión del funcionamiento de los sistemas celulares, de cómo estas células se regulan y la comprensión de su funcionamiento. Una disciplina afín es la biología molecular. Historia de la citología La primera referencia del concepto de célula data del siglo XVII cuando el británico Robert Hooke utilizó este término, por su parecido con las habitaciones de los monjes llamadas «celdas», para referirse a los pequeños huecos poliédricos que constituían la estructura de ciertos tejidos vegetales como el corcho. No obstante, hasta el siglo XIX no se desarrolla este concepto considerando su estructura interior. Es en este siglo cuando se desarrolla la teoría celular, que reconoce la célula como la unidad básica de estructura y función de todos los seres vivos, idea que constituye desde entonces uno de lo pilares de la biología moderna.
  34. 34. Fue esta teoría la que desplazó en buena medida las investigaciones biológicas al terreno microscópico, pues no son visibles a simple vista. La unidad de medida utilizada es micrómetro(μm) existiendo células de entre 2 y 22 μm, aunque en la citología , las células más grandes, las superficiales, llegan a medir hasta 60 μm. La investigación microscópica pronto daría lugar al descubrimiento de la estructura celular interna incluyendo el núcleo, los cromosomas, el aparato de Golgi y otros orgánulos celulares, así como la identificación de la relación existente entre la estructura y la función de los orgánulos celulares. Ya en siglo XX la introducción del microscopio electrónico reveló detalles de la ultraestructura celular y la aparición de la histoquímica y de la citoquímica. También se descubrió la base material de la herencia con los cromosomas y el ADN con la aparición de la citogenética. Atendiendo a su organización celular, los seres vivos se clasificarán en: acelulares (virus, viroides) y celulares, siendo estos a su vez clasificados en eucariotas y procariotas.
  35. 35.  Teoría celular: reseña histórica y postulados. Año Personaje Reseña Histórica 1665 ROBERT HOOKE OBSERVO TEGIDO VEGETALES (CORCHO) 1676 ANTONIO VAN LEEUWENHOEK CONSTRUYO MICROSCOPIO DE MAYOR AUMENTO 1831 ROBERT BROWN OBSERVA QUE EL NUCLEO ESTABA EN TODAS LA CELULAS VEGETALES 1838 TEODOR SHWANM POSTULO QUE LA CELULA ERA UN PRINCIPIO DE CONSTRUCCION DE ORGANISMOS MAS COMPLEJOS. 1855 REMAROK Y VIRCHOW AFIRMARON QUE UNA CELULA PROVIENE DE OTRA CELULA. 1865 GREGOL MENDEL ESTABLECE DOS PRINCIPIOS GENETICOS: - LA PRIMERA LEY O PRINCIPIO DE SEGREGACION. - LA SEGUNDA LEY O PRINCIPIO DE DISTRIBUCION INDEPENDIENTE. 1869 FRIEDERCH MIESCHEN AISLO EL ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO ADN 1902 SUTTON BOVERY REFIERE QUE LA INFORMACION BIOLOGICA HEREDITARIA RECIDE EN LOS CROMOSOMAS 1911 STURTEVANT COMENZO A CONSTRUIR MAPAS CROMOSOMICOS DONDE OBSERVO LO9S LOCUS Y LOS LOCIS DE LOS GENES. 1953 WATSON Y CRICK ELABORO UN MODELO DE LA DOBLE HELICE DEL ADN 1997 ION WILMUT CIENTIFICO QUE CLONO A LA OVEJA DOLLY 2000 E.E.U.U. GRAN BRETAÑA /FRANCIA/ ALEMANIA LAS INVESTIGACIONES REALIZADAS POR ESTOS PAISES DIERON LUGAR AL PRIMER BORRADOR GENOMA HUMANO, ACTUALMENTE EL MAPA DEL GENOMA.
  36. 36. Postulados de la Teoría Celular : La teoría celular constituye uno de los principios básicos de la biología, cuyo crédito le pertenece a los grandes científicos alemanes Theodor Schwann, Matthias Schleiden y Rudolph Virchow, aunque por supuesto, no hubiese sido posible sin las previas investigaciones del gran Robert Hooke. Los 4 postulados de la teoría celular 1. Absolutamente todos los seres vivos están compuestos por células o por segregaciones de las mismas. Los organismos pueden ser de una sola célula (unicelulares) o de varias (pluricelulares). La célula es la unidad estructural de la materia viva y una célula puede ser suficiente para constituir un organismo. 2. Todos los seres vivos se originan a través de las células. Las células no surgen de manera espontánea, sino que proceden de otras anteriores. 3. Absolutamente todas las funciones vitales giran en torno a las células o su contacto inmediato. La célula es la unidad fisiológica de la vida. Cada célula es un sistema abierto, que intercambia materia y energía con su medio. 4. Las células contienen el material hereditario y también son una unidad genética. Esto permite la transmisión hereditaria de generación a generación.

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