Biología Tema 1 Y 2 Copia.pdf

BIOLOGÍA I.

CONCEPTO DE BIOLOGÍA. Estudia a los organismos tanto actuales como fósiles y se ocupa de investigar la organización molecular, estructural y fisiológica de los organismos, de la diversidad de los seres vivos, de las relaciones de los seres vivos con el medio ambiente, en forma de sistemas ecológicos, de las formas de reproducción y de la transmisión hereditaria, del origen y evolución de la vida en el planeta tierra. Etimología Resulta de unir las dos voces griegas: BIOS = vida y Logos = tratado o estudio. La Biología como ciencia surge de manera formal en el siglo XIX y ha definido su objeto de estudio a lo largo de la historia; ha establecido conceptos, teorías y principios y varios enfoques metodológicos para abordar el estudio de la vida. Este campo de conocimiento se inició con la descripción y la clasificación del mundo viviente, se ha transformado en una ciencia que busca comprender las funciones y las estructuras de los seres vivos; integra temas fundamentales en el estudio de los organismos, como son: el desarrollo, la herencia, la evolución, la interacción con el medio y con otros organismos. Se considera el padre de la Biología a Aristóteles.

Aristóteles II.

DIVISIÓN DE LA BIOLOGÍA: I. SEGÚN EL ENFOQUE MORFOLÓGICO Y FUNCIONAL EL SER VIVO: A. CIENCIAS BIOSTÁTICAS. Estudian a los organismos, sin considerar sus actividades. ✓ MORFOLOGÍA: Estudia y describe la forma, estructura y características somáticas de los organismos de los diferentes reinos de los seres vivos. ✓ ANATOMÍA: Estudia la estructura morfológica de los organismos y la relación existente entre las partes que conforman su cuerpo. De acuerdo a su enfoque, es posible dividir a la anatomía en anatomía clínica o aplicada (vincula un diagnóstico a un tratamiento), anatomía descriptiva o sistemática (divide al organismo en sistemas), anatomía regional o topográfica (apela a separaciones espaciales), anatomía fisiológica o funcional (se centra en las funciones orgánicas) o anatomía patológica (especializada en los daños que sufren los órganos), entre otras.

✓ CITOLOGÍA: Estudia el origen, estructura y función de las células.

✓ HISTOLOGÍA: Estudia la estructura microscópica de los tejidos que constituyen los órganos de los seres vivos multicelulares. B. CIENCIAS BIODINÁMICAS. Estudian la naturaleza y los factores determinantes de los fenómenos vitales así como la actividad y conducta de los seres vivos. Comprende las especialidades de: ✓ BIOFÍSICA. Estudia las leyes que rigen los procesos vitales en los organismos vivos. ✓ FISIOLOGÍA. Estudia los fenómenos relacionados con las funciones de los órganos de los seres vivos y trata de establecer las leyes que rigen las funciones biológicas. C. CIENCIAS BIOQUÍMICAS. Estudian la composición química y los cambios químicos que ocurren en los seres vivos. Se divide en:

✓ ESTEQUIOLOGÍA. Estudia los átomos o elemento biogenésicos de que están constituidos los seres vivos. ✓ BIODINAMOQUÍMICA. Estudia la naturaleza de las transformaciones químicas que ocurren en el interior de los seres vivos. D. CIENCIAS BIOGÉNICAS: Estudia el origen de la vida y la diversidad biológica, así como su evolución en el tiempo y en el espacio. Comprenden: ✓ FILOGENIA. Trata de establecer el origen, la historia de la evolución y los cambios sufridos por los seres vivos. ✓ ONTOGENIA. Llamada también embriología. Estudia los procesos desde la formación del huevo o cigoto hasta la formación de un individuo completo.

✓ GENETICA. Estudia la herencia y la variación de los individuos, de sus ascendientes y descendientes. E. CIENCIAS BIOTÁXICAS: Estudia el ordenamiento y clasificación de los organismos vivos para el establecimiento de grupos taxonómicos característicos, así tenemos: ✓ TAXONOMIA. Trata de la distribución y clasificación de los organismos de acuerdo a sus analogías, semejanzas u origen. ✓ BIOGEOGRAFÍA. Clasifica a los organismos de acuerdo a su distribución geográfica. ✓ ECOLOGÍA. Clasifica a los organismos de acuerdo a los parámetros ecológicos de temperatura, salinidad, etc. ✓ PALEONTOLOGÍA. Clasifica a los restos fósiles por sus semejanzas con los organismos actuales. II. DE ACUERDO AL TIPO DE ORGANISMO ESTUDIADO. A. MICROBIOLOGÍA. Estudia a los microorganismos que solo son visibles con ayuda del microscopio. Incluye: ✓ BACTERIOLOGÍA. Estudia a las bacterias. ✓ MICOLOGÍA. Estudia a los hongos. ✓ VIROLOGÍA. Estudia a los virus.

✓ B.

C.

PROTOZOOLOGÍA. Estudia los protozoarios.

BOTÁNICA. Se ocupa del estudio de las plantas. Comprende: ✓ FICOLOGÍA. Estudia a las Algas. ✓ BOTÁNICA CRIPTOGÁMICA. Estudia las plantas que carecen de flores que sus órganos reproductores son muy pequeños. Se divide en Briología (estudia los musgos) y Pteridología (helechos). ✓ BOTÁNICA FANEROGÁMICA. Estudia a las plantas con órganos reproductores (flores) grandes. ZOOLOGÍA. Estudia a los animales y se subdivide en: ✓ HELMINTOLOGÍA. Estudia los gusanos.

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ENTOMOLOGÍA. Estudia a los Insectos. MALACOLOGÍA. Estudia a los Moluscos. ICTIOLOGÍA. Estudia a los Peces ANFIBIOLOGÍA. Estudia a los Anfibios HERPETOLOGÍA. Estudia a los Reptiles

Reptiles

✓ ORNITOLOGÍA. Estudia a los Aves ✓ MASTOZOOLOGÍA. Estudia a los Mamíferos III.

DE ACUERDO AL NIVEL DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA VIVIENTE.

A. QUÍMICO ➢ Atómico: La materia está constituida por átomos, ejemplo: C, H, O, N, Al, Zn. ➢ Molecular: Una molécula resulta de la interacción de átomos iguales (O2, O3) o diferentes (H2O, CO2) a través d diversos enlaces. B. SUBCELULAR ➢ Macromolecular. La reunión de moléculas más sencilla de origen a las macromoléculas, como los ácidos nucleicos (ADN, ARN), las proteínas (hemoglobina, miosina). ➢ Asociación o complejo supramolecular. De la reacción entre macromoléculas del mismo tipo se obtienen supramoléculas homogéneas (pared celular: celulosa), si fueran tipos diferentes resultan supramoléculas heterogéneas (membrana celular: glucoproteínas, glucolípidos). C. CITOLÓGICO ✓ Celular. La célula pasa a ser la unidad fundamental de la vida, como estructura y funcionamiento de todo ser vivo. La evolución ha desarrollado a la célula procariótica (bacterias) y la eucariótica (ej: célula animal y vegetal) ✓ Tisular. Se define como tejidos a la reunión de células con el mismo origen morfológicamente comunes y fisiológicamente iguales (ej: tejido epitelial, tejido meristemático). D. ORGÁNICO ✓ Organológico. La reunión de tejidos da formación a los diversos órganos de un animal (corazón, riñón) o de una planta (raíz, tallo). ✓ Sistémico. Sistema es el conjunto de órganos con funciones particulares ej. Sistema nervioso. ✓ Individual. El conjunto de sistemas constituye un individuo

E. ECOLÓGICO ✓ Poblacional. Se dice que una población es aquella reunión de individuos de la misma especie, con un determinado espacio y tiempo de vida.

✓ Comunidad. Resulta de la reunión de diversas poblaciones de especies deferentes, de igual forma en un tiempo y espacio determinado. ✓ Ecosistema. Consiste en la interacción entre el espacio vital: biotopo y la comunidad biótica: biocenosis.

✓ Bioma: Consiste en las grandes extensiones de flora y fauna. ✓ Biosfera. Se denomina así al espacio terrestre: litosfera; espacio aéreo: atmósfera; espacio acuático: hidrosfera. Por lo tanto la litosfera, atmósfera e hidrosfera, en conjunto constituyen la biosfera. ✓ Ecósfera. Es la reunión total de todos los ecosistemas.

BANCO DE PREGUNTAS 1. surge de manera formal en el siglo XIX y ha definido su objeto de estudio a lo largo de la historia; ha establecido conceptos, teorías y principios y varios enfoques metodológicos para abordar el estudio de la vida. a) Fisiología b) Morfología c) Biodinamoquimica. d) Biología e) Taxonomía. 2. considerado el padre de la Biología a : a) Feulgen b) Shwann d) Aristóteles e) Platón

c) Jansen

3. Estudia y describe la forma, estructura y características somáticas de los organismos de los diferentes reinos de los seres vivos: a) Morfología b) Anatomía c) Biofísica d) Hipócrates e) Teofastro 4. Especializada en los daños que sufren los órganos, entre otras. a) Morfología b) Anatomía c) Anatomía fisiológica d) Anatomía ginecológica e) Anatomía patológica 5. Estudia el origen, estructura y función de las células a) Malacología. B) Ictiología c) Micología d) Citología e) Pteriodología. 6. Estudia la estructura microscópica de los tejidos que constituyen los órganos de los seres vivos multicelulares: a) Ficología b) Histología c) Micología d) Criptogámica e) Pteridiología 7.

Estudia las leyes que rigen los procesos vitales en los organismos vivos. a) Atómico b) Tisular c) Celular d) Tisular. e) Biofísica 8. Estudia los fenómenos relacionados con las funciones de los órganos de los seres vivos y trata de establecer las leyes que rigen las funciones biológicas. a) Hábitat b) Fisiología c) Biosfera d) Comunidad e) Población 9. Estudian la naturaleza y los factores determinantes de los fenómenos vitales así como la actividad y conducta de los seres vivos. a) Tisular b) Organológico c) ciencias biogénicas d) Ciencias bioquímicas e) ciencias biodinámicas 10. Estudian la composición química y los cambios químicos que ocurren en los seres vivos: a) ciencias biogénicas b) Ciencias bioquímicas c) ciencias biodinámicas d) Ecósfera e) Población 11. Estudia los átomos o elemento biogenésicos de que están constituidos los seres vivos. a) Hoocke b) Fontana c) Estequiología d) Meischer e) Leeuwenhoek 12. Estudia la naturaleza de las transformaciones químicas que ocurren en el interior de los seres vivos. a) ciencias biogénicas b) Ciencias bioquímicas c) ciencias biodinámicas d) Biodinamoquímica e) Población 13. Trata de establecer el origen, la historia de la evolución y los cambios sufridos por los seres vivos : a) Biogeografía b) Paleontología c) Genética d) Filogenia. E) Ontogenia 14. Llamada también embriología. Estudia los procesos desde la formación del huevo o cigoto hasta la formación de un individuo completo. a) Microconstituyentes b) tejido c) Ontogenia d) Células e) órganos

15.

Estudia la herencia y la variación de los individuos, de sus ascendientes y descendientes.

a) Individual. d) Tisular

B) Atómico. e) Genética

C) Celular.

16. Trata de la distribución y clasificación de los organismos de acuerdo a sus analogías, semejanzas u origen. a) Genética. B) Filogenia. C) Taxonomia. d) Morfología. E) Anatomía 17. Clasifica a los organismos de acuerdo a su distribución geográfica. a) ciencias biogénicas b) Biogeografía c) ciencias biodinámicas d) Ecósfera e) Población 18. Indique las partes de la célula animal y vegetal

19.

Estudia a los microorganismos que solo son visibles con ayuda del microscopio: a) ciencias biogénicas d) Microbiología

b) Ciencias bioquímicas e) Población

20. Estudia a las plantas con órganos reproductores (flores) grandes. a) Botánica fanerogimica. B) Botánica no fanerogámica. d) Morfología. E) Anatomía

c) ciencias biodinámicas

C) Botánica fanerogámica

21. Es aquella reunión de individuos de la misma especie, con un determinado espacio y tiempo de vida. a) ciencias biogénicas b) Biogeografía c) ciencias biodinámicas d) Ecósfera e) Población

22. Resulta de la reunión de diversas poblaciones de especies deferentes, de igual forma en un tiempo y espacio determinado: a) comunidad b) Biogeografía c) ciencias biodinámicas d) Ecósfera e) Población 23. Consiste en las grandes extensiones de flora y fauna. a) Bioma b) Biogeografía c) ciencias biodinámicas d) Biosfera e) Población 24. Es la reunión total de todos los ecosistemas. a) Ecósfera b) Biogeografía c) ciencias biodinámicas d) Biosfera e) Población 25.

Es el conjunto de órganos con funciones particulares ej. Sistema nervioso. a) ciencias biogénicas b) Sistémico c) ciencias biodinámicas d) Ecósfera e) Población

BIOMOLÉCULAS Las biomoléculas son los compuestos químicos que forman la materia viva. Resultan de la unión de los bioelementos por enlaces químicos entre los que destacan los de tipo covalente (recuerda los tipos de enlace químico). Son todas las biomoléculas que están constituidas por esqueletos de átomos de carbono (C-C), a los cuales se ligan otros elementos. Las biomoléculas orgánicas más importantes son los glúcidos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos.

1. GLÚCIDOS.

Los glúcidos también son conocidos con los nombres de HIDRATOS DE CARBONO, CARBOHIDRATOS o AZÚCARES, son biomoléculas orgánicas ternarias, compuestas por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O). Aunque algunos glúcidos complejos pueden presentar N y/o S. Se trata de moléculas hidrocarbonadas polialcohólicas con grupos oxidrilos o hidroxilo (OH). Además, presentan grupos funcionales aldehído (-CHO) presente en el carbono 1 o cetona (-CO-) presente en el carbono 2, por ello se dicen que son polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas. Constituyen las biomoléculas más abundantes debido a la gran cantidad de celulosa y almidón en el mundo vegetal

1.1 FUNCIONES PRINCIPALES DE LOS GLÚCIDOS: Las principales funciones que realizan los glúcidos son: ✓ Energética. Cada gramo de carbohidrato aporta una energía de 4 Kcal. Ocupan el primer lugar en el requerimiento diario de nutrientes debido a que nos aporta el combustible diario para realizar las funciones orgánicas, físicas, psicológicas de nuestro organismo. ✓ De reserva. Actúan como material de reserva energética, como ocurre con el almidón (vegetales) y el glucógeno (animales). Cuando las células lo necesitan, movilizan estas reservas, liberando moléculas de glucosa. ✓ Estructural Forman parte esencial de las paredes celulares de los vegetales (celulosa, pectina, hemicelulosa), de las paredes bacterianas (péptidoglucano) y del exoesqueleto de los artrópodos (quitina). ✓ Señales de reconocimiento. Forman el Glucocalix a nivel de la membrana plasmática en células animales, intervienen en el reconocimiento celular, en la aglutinación, coagulación y reconocimiento de hormonas. 1.2 CLASIFICACIÓN Los glúcidos han sido clasificados en: A) OSAS – MONOSACÁRIDOS O CARBOHITRATOS NO HIDROLIZABLES Los monosacáridos son azúcares simples o monómeros de los demás azucares complejos. Químicamente son polihidroxialdehídos, o polihidroxicetonas Un polihidroxialdehído es un compuesto orgánico que en su primer carbono tiene un grupo aldehído (-CHO-) en el extremo de la cadena y en los otros una función alcohol. Las polihidroxicetonas llevan el grupo llamado cetona (-CO-) en el carbono 2. 2. LÍPIDOS

Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas siempre por C, H y O aunque muchos poseen fósforo y nitrógeno, y en menor proporción azufre. Constituyen un grupo muy heterogéneo en cuanto a su composición química y suelen incluirse en este grupo aquellas sustancias que presentan unas características físicas determinadas, que son: ser insolubles en agua (disolvente polar) y solubles en disolventes orgánicos (apolares) como el benceno, el éter, el alcohol, la acetona, la gasolina, etc., suelen ser untuosos al tacto y menos densos que el agua.

2.1 FUNCIONES PRINCIPALES DE LOS LÍPIDOS. Las principales funciones que realizan los lípidos, son: ✓ Energética. Un gramo de grasa produce 9,4 kcal en las reacciones metabólicas de oxidación. ✓ Estructural. Son componentes de las membranas celulares. ✓ Termoaislante. Las grasas almacenadas bajo la piel, en el tejido adiposo, forman una capa que impide la pérdida de calor corporal. ✓ Electro aislante. Los lípidos que existen alrededor de los axones de las neuronas favorecen la transmisión rápida de los impulsos nerviosos, estos son los que forman la llamada vaina de mielina. ✓ Reguladora Algunos lípidos actúan como hormonas. La testosterona, de efecto masculinizante, y los estrógenos, de efecto feminizante, son las más representativas. Las vitaminas A, D, E, y K son de estructura lipídica, y participan en procesos importantes como la fotorrecepción, absorción de calcio, antioxidante y coagulación respectivamente. 3. PROTEINAS

Los prótidos son biomoléculas orgánicas formadas siempre por C, H, O y N. Pueden contener también S, P y algunos otros bioelementos. Los prótidos se componen de unas pequeñas moléculas denominadas aminoácidos. Los aminoácidos se enlazan unos con otros mediante el llamado enlace peptídico. Una cadena formada por solo unos pocos aminoácidos recibe el nombre de péptido (oligopéptido si contiene muy pocos y polipéptido si son más). A partir de un cierto número pasa a llamarse proteína (no hay un número determinado. En general los péptidos son fragmentos de proteínas).

AMINOÁCIDOS (a.a.) Son las unidades estructurales básicas de las proteínas. Están constituidas por una cadena hidrocarbonada que en uno de sus extremos presenta un radical básico nitrogenado o amino (-NH2) en el otro, un grupo ácido carboxílico (-COOH), un átomo de hidrógeno (-H), y un grupo distintivo “R” o radical que determina el tipo de aminoácidos y que esta enlazado al átomo de carbono. ENLACE PEPTÍDICO.

La formación del enlace peptídico ocurre por reacción entre dos aminoácidos a través de sus radicales químicos, el radical amino (-NH2) de un aminoácido reacciona con el radical carboxilo (-COOH) del otro aminoácido ocasionando la unión entre carbonos y nitrógeno. En el proceso se libera una molécula de agua. La unión de dos aminoácidos (aa) mediante un enlace peptídico se denomina dipéptido. Si el

número de aminoácidos es menor a diez se le denomina oligopéptido, si es mayor a diez polipéptido y mayor a de cincuenta es una proteína. ESTRUCTURAS DE LAS PROTEINAS

Se distinguen 4 niveles en la estructura de una proteína: ▪

Estructura primaria.

Está dada por la secuencia de los aminoácidos en la cadena polipeptídica, es decir, el orden y la ubicación específica de cada una de los tipos de aminoácidos en la cadena. La estructura primaria se forma junto con el enlace peptídico que mantiene unidos covalentemente a los aminoácidos. Indicando así que la estructura primaria de una proteína es determinada genéticamente. Si el gen está alterado, la estructura primaria también será anómala; y, por lo tanto, la proteína no cumplirá la función. Conocer la estructura primaria de una proteína no solo es importante para entender su función (ya que ésta depende de la secuencia de aminoácidos y de la forma que adopte), sino también en el estudio de enfermedades genéticas. ▪

Estructura secundaria.

La estructura secundaria de las proteínas se debe al plegamiento que adopta la cadena polipeptídica gracias a la formación de puentes de hidrógeno entre los átomos que forman el enlace peptídico. Los puentes de hidrógeno se establecen entre los grupos (-COOH) y (-NH2) del enlace peptídico (el primero como aceptor de H, y el segundo como donador de H). De esta forma, la cadena polipeptídica es capaz de adoptar conformaciones de menor energía libre y, por tanto, más estables. Se han diferenciado 2 tipos de estructura secundaria: hélice y hoja plegada. Aminoácidos Esenciales Isoleucina (Ile) Leucina (Leu) Lisina (Lys) Metionina (Met) Fenilalanina (Phe) Treonina (Thr) Triptófano (Trp) Valina (Val) Histidina (His) (condicionalmente) Arginina (Arg) (condicionalmente)

Aminoácidos No esenciales Alanina (Ala) Tirosina (Tyr) Aspartato (Asp) Cisteína (Cys) Glutamato (Glu) Glutamina (Gln) Glicina (Gly) Prolina (Pro) Serina (Ser) Asparagina (Asn)

Las funciones de las proteínas son muy variadas, destacamos las siguientes: ✓ Función estructural: Las membranas celulares son estructuras que contienen una Alta proporción de proteínas. El colágeno, la elastina y la queratina son proteínas que aparecen formando parte de los huesos (colágeno), están bajo la piel (colágeno y elastina), o forman la epidermis de la piel, las uñas, los cuernos, los pelos o las plumas (queratina). ✓ Función transportadora: hay proteínas sanguíneas que transportan lípidos (por ejemplo el colesterol), la hemoglobina transporta oxígeno también en la sangre, la mioglobina lo hace en los músculos y los citocromos transportan electrones en las mitocondrias, permitiendo el proceso de la respiración celular.

✓ Función inmunológica: los Anticuerpos que sintetizan los linfocitos son

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siempre proteínas (los Ac. son fabricados específicamente contra los antígenos o elementos extraños que penetran en el organismo). Función hormonal: muchas hormonas son proteínas, Como la del crecimiento, la insulina o la adrenalina. Función contráctil: la actina y la miosina responsables de la contracción muscular son proteínas. Otras funciones: El fibrinógeno es la proteína responsable Del coágulo sanguíneo así Como muchos factores involucrados en la coagulación sanguínea son también proteínas. Función enzimática o biocatalizadora: Esta función es fundamental. Las enzimas son proteínas que favorecen y permiten que tengan lugar todas las reacciones químicas de las células (el metabolismo). Hay miles de ellas diferentes, que catalizan otras tantas reacciones. Son muy específicas y en su ausencia no tienen lugar las transformaciones químicas. (Los humanos no digerimos la celulosa porque nos falta la enzima correspondiente, capaz de descomponerla en sus unidades de glucosa, sin embargo, el almidón, semejante en composición puede ser digerido y aprovechado como nutriente porque sí tenemos la enzima necesaria. Existen miles de enfermedades metabólicas congénitas debidas a la carencia de enzimas o a un defecto en las mismas → mucopolisacaridosis; fenilcetonuria).