Describe elementos introductorios sobre la naturaleza de la Biología como ciencia

1. La Biología como Ciencia
La Biología como Ciencia
M en C Rafael Govea Villaseñor
M en C Rafael Govea Villaseñor
por el CINVESTAV-IPN
por el CINVESTAV-IPN
Biólogo por la UAM-I
Biólogo por la UAM-I
Versión 3.01
2018-01-28 a 2022-01-26

2. ¿Qué es la Biología?
¿Qué es la Biología?
●
La biología es una ciencia
La biología es una ciencia
– Experimental
Experimental
– Cuya finalidad es obtener
Cuya finalidad es obtener
conocimiento objetivo de lo
conocimiento objetivo de lo
Vivo
Vivo
– Para explicar los procesos
Para explicar los procesos
vitales, la existencia de las
vitales, la existencia de las
especies, su devenir y la
especies, su devenir y la
biodiversidad
biodiversidad
Rafael Govea V.

3. ¿Qué estudia la Biología?
¿Qué estudia la Biología?
●
Estudia a los Seres Vivos, los
Estudia a los Seres Vivos, los...
...
– procesos que constituyen el
procesos que constituyen el
estado vivo
estado vivo
– Las interacciones entre las
Las interacciones entre las
estructuras del cuerpo de los
estructuras del cuerpo de los
organismos y
organismos y
– Las relaciones que tienen las
Las relaciones que tienen las
especies de organismos entre si y
especies de organismos entre si y
con su ambiente.
con su ambiente.
Rafael Govea V.

4. ¿Cuáles son las Ciencias básicas
de la Biología?
Rafael Govea V.
Son las ciencias que aportan
Son las ciencias que aportan
conocimientos necesarios
conocimientos necesarios
para comprender y estudiar
para comprender y estudiar
lo vivo.
lo vivo.
Ya sea que tratan de
Ya sea que tratan de
componentes de los
componentes de los
organismos, su entorno o de
organismos, su entorno o de
los procesos involucrados.
los procesos involucrados.
Matemáticas
Matemáticas
Biología
Física
Física
Química
Química
Teoría General
Teoría General
de Sistemas
de Sistemas
Geografía
Geografía
Microscopía
Microscopía
Informática
Informática
Imageno-
Imageno-
logía
logía
Por ejemplo:
Por ejemplo:

5. Biología
¿Cuáles disciplinas usan a la
Biología como Ciencia Básica?
Rafael Govea V.
Son las disciplinas o
Son las disciplinas o
ciencias que para
ciencias que para
estudiar su campo
estudiar su campo
requieren de
requieren de
conocimientos
conocimientos
biológicos
biológicos
Filosofía
Filosofía
Política
Política
Economía
Economía
Antropología
Antropología
Psicología
Psicología Sociología
Sociología
Por ejemplo:
Por ejemplo:

6. ¿Cómo se clasifican las Ramas de
¿Cómo se clasifican las Ramas de
la Biología?
la Biología?
●
Ramas Generales (aplicables a todo lo biológico)
Ramas Generales (aplicables a todo lo biológico)
●
R. Analíticas (Anatomía, Bioquímica, Genética...)
R. Analíticas (Anatomía, Bioquímica, Genética...)
●
R. Integradoras (Ecología, Evolución, Sistemática…)
R. Integradoras (Ecología, Evolución, Sistemática…)
●
Ramas Especiales (dedicación particular a...)
Ramas Especiales (dedicación particular a...)
●
De Taxón (Micología, Zoología, Virología…)
De Taxón (Micología, Zoología, Virología…)
●
De Aplicación (Agronomía, Medicina, Biotecnología...)
De Aplicación (Agronomía, Medicina, Biotecnología...)
Rafael Govea V.
La biología es una ciencia en expansión desde 1953 ocupándose de muchos
La biología es una ciencia en expansión desde 1953 ocupándose de muchos
objetos y procesos estudiados por decenas de ramas que agrupamos así:
objetos y procesos estudiados por decenas de ramas que agrupamos así:

7. ¿Cómo estudian su objeto las
¿Cómo estudian su objeto las
Ramas analíticas?
Ramas analíticas?
●
Los lexemas
Los lexemas lit-
lit- = partir y
= partir y ana-
ana- = separar
= separar, de allí que estas
, de allí que estas
ramas identifican objetos o procesos que conforman un ser o
ramas identifican objetos o procesos que conforman un ser o
fenómeno vivo y
fenómeno vivo y les separan.
les separan. Por ejemplo en la...
Por ejemplo en la...
– Genética
Genética se buscan genes y procesos informativos
se buscan genes y procesos informativos
– Anatomía
Anatomía se identifican partes, órganos, tejidos...
se identifican partes, órganos, tejidos...
– Bioquímica
Bioquímica se aislan compuestos químicos y las enzimas
se aislan compuestos químicos y las enzimas
que catalizan las reacciones entre ellos
que catalizan las reacciones entre ellos
– Fisiología
Fisiología identifica las funciones realizadas por los
identifica las funciones realizadas por los
aparatos, órganos, tejidos, células, organelos, complejos
aparatos, órganos, tejidos, células, organelos, complejos
multimoleculares y las moléculas.
multimoleculares y las moléculas.
– Biofísica
Biofísica busca los procesos físicos en lo vivo.
busca los procesos físicos en lo vivo.
Rafael Govea V.

8. ¿Cómo estudian su objeto las
¿Cómo estudian su objeto las
Ramas Integradoras?
Ramas Integradoras?
●
El lexema
El lexema integr-
integr- = sumar, por ello estas ramas reunen los
= sumar, por ello estas ramas reunen los
conocimientos de otras disciplinas, ciencias y ramas...
conocimientos de otras disciplinas, ciencias y ramas...
●
Para estudiar su objeto. Por ejemplo en la
Para estudiar su objeto. Por ejemplo en la
– Ecología
Ecología se usan conocimientos biológicos, matemáticos,
se usan conocimientos biológicos, matemáticos,
físicos, químicos, sociales, geográficos, astronómicos...
físicos, químicos, sociales, geográficos, astronómicos...
– Taxonomía
Taxonomía se requiere conocer la anatomía, fisiología,
se requiere conocer la anatomía, fisiología,
genómica, bioquímica, etología...
genómica, bioquímica, etología...
– Evolución
Evolución se necesita de la anatomía, biología del
se necesita de la anatomía, biología del
desarrollo, biología molecular, genómica, paleontología,
desarrollo, biología molecular, genómica, paleontología,
informática, geología y otras
informática, geología y otras
Rafael Govea V.

9. ¿Qué estudian las Ramas
¿Qué estudian las Ramas
Especiales de Taxón?
Especiales de Taxón?
●
Un taxón es un grupo de especies emparentadas, así que
Un taxón es un grupo de especies emparentadas, así que
éstas ramas estudian grupos de organismos específicos…
éstas ramas estudian grupos de organismos específicos…
●
Desde las aportaciones de las demás ramas. Por ejemplo...
Desde las aportaciones de las demás ramas. Por ejemplo...
– La Zoología
La Zoología estudia toda la biología de los animales.
estudia toda la biología de los animales.
– La
La Micología
Micología estudia la anatomía, fisiología, la bioquímica,
estudia la anatomía, fisiología, la bioquímica,
genética, genómica de los hongos.
genética, genómica de los hongos.
– La
La Mastozoología
Mastozoología investiga todos los aspectos de los
investiga todos los aspectos de los
animales del órden de los mamíferos)
animales del órden de los mamíferos)
– La
La Bacteriología
Bacteriología comprende todos los aspectos de las
comprende todos los aspectos de las
bacterias
bacterias
Rafael Govea V.

10. ¿Qué estudian las Ramas
¿Qué estudian las Ramas
Aplicadas?
Aplicadas?
●
Estas ramas estudian cómo aplicar conocimientos biológicos
Estas ramas estudian cómo aplicar conocimientos biológicos
para manejar, gestionar diferentes organismos y…
para manejar, gestionar diferentes organismos y…
●
Resolver problemas humanos. Por ejemplo en la...
Resolver problemas humanos. Por ejemplo en la...
– Medicina
Medicina, cómo mantenerse sano (prevenir), curar o aliviar
, cómo mantenerse sano (prevenir), curar o aliviar
las enfermedades.
las enfermedades.
– Silvicultura,
Silvicultura, aprovechamiento sustentable de los bosques.
aprovechamiento sustentable de los bosques.
– Ingeniería Ambiental,
Ingeniería Ambiental, de cómo reducir el efecto dañino de
de cómo reducir el efecto dañino de
nuestras actividades y remediar las catástrofes que hemos
nuestras actividades y remediar las catástrofes que hemos
generado.
generado.
– Nutriología
Nutriología, trata de lograr una alimentación adecuada.
, trata de lograr una alimentación adecuada.
Rafael Govea V.

11. Ramas limítrofes de la Biología
Rafael Govea V.
Biofísica, traslape con
Biofísica, traslape con
la física
la física
Bioquímica, igual
Bioquímica, igual
pero con la química
pero con la química
Biogeografía.
Biogeografía. Idem
Idem con
con
las Ciencias de la Tierra...
las Ciencias de la Tierra...
Biofísica
Biofísica
Biología
Bioquímica
Bioquímica
Biogeografía
Biogeografía
Ingeniería
Ingeniería
Biomédica
Biomédica
Bioinformática
Bioinformática
Astrobiología
Astrobiología
Biotecnología
Biotecnología
Bio-
Bio-
mecánica
mecánica
Y varias más...
Y varias más...
Biología
Biología
marina
marina
Radio-
Radio-
biología
biología
Bioética.
Bioética. Idem
Idem con la
con la
Filosofía
Filosofía

12. Rafael Govea V.
Ahora unos pocos
Ahora unos pocos
ejemplos de Ramas
ejemplos de Ramas
de la Biología muy
de la Biología muy
importantes
importantes

13. ¿Qué es la Botánica?
¿Qué es la Botánica?
●
Es una rama biológica...
Es una rama biológica...
– Estudia la biología del Reino
Estudia la biología del Reino Plantae
Plantae,
,
según Whittaker →
según Whittaker → (Metaphyta)
(Metaphyta)
(plantas verdes)
(plantas verdes)
– Es una rama muy antigua, pre-existe
Es una rama muy antigua, pre-existe
a la misma Biología.
a la misma Biología.
– Originalmente estudiaba también a
Originalmente estudiaba también a
los hongos, algas y bacterias. Ya no,
los hongos, algas y bacterias. Ya no,
pues sabemos que no son plantas y
pues sabemos que no son plantas y
esos seres son estudiados por sus
esos seres son estudiados por sus
respectivas ramas.
respectivas ramas.
Rafael Govea V.
Vanilla planifolia
Vanilla planifolia
especial
especial
de taxón
de taxón
Crocus sativus
Crocus sativus

14. ¿Qué es la Biología Molecular?
¿Qué es la Biología Molecular?
●
Es una rama biológica...
Es una rama biológica...
– Estudia la biología a N. de O.
Estudia la biología a N. de O.
“Macromolécula”
“Macromolécula”
– Es una rama muy joven, existe a
Es una rama muy joven, existe a
partir del descubrimiento de la
partir del descubrimiento de la
estructura del DNA (1953).
estructura del DNA (1953).
– Estudia la estructura, función e
Estudia la estructura, función e
interacción de moléculas de Ac.
interacción de moléculas de Ac.
Nucleicos, Proteínas y Polisacáridos
Nucleicos, Proteínas y Polisacáridos
(expresión de información genética)
(expresión de información genética)
Rafael Govea V.
Dímero de
Dímero de
Proteína
Proteína
ADN
ADN
analítica
analítica

15. ¿Qué es la Ingeniería Genética?
¿Qué es la Ingeniería Genética?
●
Es una rama de la biología...
Es una rama de la biología...
– Trata de la clonación de genes,
Trata de la clonación de genes,
corte, unión y modificación de
corte, unión y modificación de
ADN
ADN
– Para tratar, curar y estudiar
Para tratar, curar y estudiar
enfermedades.
enfermedades.
– También para generar células y
También para generar células y
organismos modificados
organismos modificados
genéticamente
genéticamente
– Qué produzcan proteínas útiles
Qué produzcan proteínas útiles
o adquieran propiedades nuevas
o adquieran propiedades nuevas
Rafael Govea V.
vector
vector
gen
gen
Proteína
Proteína
https://eschool.iaspaper.net/what-is-genetic-modification/the-process-of-genetic-engineering/
aplicada
aplicada
ADN
ADN
expresado
expresado

16. ¿Qué es la Biología Celular?
¿Qué es la Biología Celular?
●
Es una rama biológica...
Es una rama biológica...
– Estudia la biología a N. de O.
Estudia la biología a N. de O.
“Célula”
“Célula”
– Antes se llamaba Citología (
Antes se llamaba Citología (cito-
cito- =
=
célula)
célula)
– Esta rama existe desde el siglo 19
Esta rama existe desde el siglo 19
con la postulación de la ”Teoría
con la postulación de la ”Teoría
Celular”.
Celular”.
– Estudia la estructura, función e
Estudia la estructura, función e
interacción de los organelos.
interacción de los organelos.
Rafael Govea V.
Mitocondrias
Mitocondrias
Núcleo
Núcleo
Actina
Actina
http://www.med.uvm.edu/cunnifflab/research
analítica
analítica

17. ¿Qué es la Ecología?
¿Qué es la Ecología?
●
Es una rama...
Es una rama...
– Estudia las interacciones entre
Estudia las interacciones entre
los seres vivos y también con
los seres vivos y también con
su ambiente
su ambiente
– Estudia desde el N de O
Estudia desde el N de O
”Población” hasta ”Biósfera”
”Población” hasta ”Biósfera”
– Integra conocimientos de todos
Integra conocimientos de todos
los continentes científicos.
los continentes científicos.
– El destino de nuestra especie y
El destino de nuestra especie y
de la biota depende aplicar los
de la biota depende aplicar los
conocimientos de esta rama.
conocimientos de esta rama.
Rafael Govea V.
Resultado de nuestra
Resultado de nuestra
sociedad
sociedad
organismo
organismo
Más integradora
Más integradora

18. ¿Qué es la Protistología?
¿Qué es la Protistología?
●
Es una rama biológica...
Es una rama biológica...
– Estudia a los protistas según
Estudia a los protistas según
Whittaker
Whittaker
– Es decir a los organismos
Es decir a los organismos
unicelulares con células nucleadas,
unicelulares con células nucleadas,
incluso sus parientes multicelulares
incluso sus parientes multicelulares
– Estudia todos los aspectos
Estudia todos los aspectos
(estructura, composición química,
(estructura, composición química,
función, conducta, evolución e
función, conducta, evolución e
interacción)
interacción)
– Se está subdividiendo en otras
Se está subdividiendo en otras
Rafael Govea V.
Monosiga
Monosiga
brevicolis
brevicolis
Euglena
Euglena
sp
sp
amiba
amiba
https://adelicateculturecell.tumblr.com/post/654352615277314048/knowing-this-fact-about-choanoflagellates-does
https://adelicateculturecell.tumblr.com/post/654352615277314048/knowing-this-fact-about-choanoflagellates-does
especial
especial
de taxón
de taxón
King Nicole 2005 Choanoflagellates-Curr Biol 15(4)R114-PIIS0960982205001429
King Nicole 2005 Choanoflagellates-Curr Biol 15(4)R114-PIIS0960982205001429

19. ¿Qué es la Ingeniería Biomimética?
¿Qué es la Ingeniería Biomimética?
●
Es una rama...
Es una rama...
– Estudia la transferencia de los
Estudia la transferencia de los
mecanismos biológicos a los
mecanismos biológicos a los
artefactos diseñados por
artefactos diseñados por
ingenieros
ingenieros
– Busca soluciones alcanzadas por
Busca soluciones alcanzadas por
selección natural para problemas
selección natural para problemas
específicos de ingeniería
específicos de ingeniería
– O el estudio de la biología de los
O el estudio de la biología de los
organismos como fuente de
organismos como fuente de
inspiración para diseño de
inspiración para diseño de
ingeniería
ingeniería
Rafael Govea V.
Velcro, Ing. De Mestral
Velcro, Ing. De Mestral
Lury GL 2015
Lury GL 2015 Una idea pegagosa, inspirada en la naturaleza
Una idea pegagosa, inspirada en la naturaleza Jhttp://www.theprisonerandthepenguin.com/?p=497
Jhttp://www.theprisonerandthepenguin.com/?p=497
aplicada
aplicada
Arctium
Arctium
Jangsun Hwang 2015 Biomimetics: forecasting-the-future-of-science, engineering and medicine-Int J of Nanomed 10_5701-13
Jangsun Hwang 2015 Biomimetics: forecasting-the-future-of-science, engineering and medicine-Int J of Nanomed 10_5701-13

20. Rafael Govea V.
Pasando a otro tema
Pasando a otro tema
de
de vital
vital importancia...
importancia...

21. ¿Cuál es la medida personal con
¿Cuál es la medida personal con
mayor impacto para evitar el
mayor impacto para evitar el
Calentamiento Global?
Calentamiento Global?
Rafael Govea V.
Si queremos contribuir
de manera efectiva para
evitar las catástrofes
ecológicas debidas al
Calentamiento Gobal
basta con tener un hijo
menos de los que
habíamos previsto en
nuestro Proyecto de
Vida.
Wynes
S
&
KA
Nicholas
2017
The
climate
mitigation
gap_
education
and
government
recommendations
miss
the
most
effective
individual
actions_Environ._Res._Lett._12_074024