Conceptos Básicos

La biología es la ciencia que estudia los seres vivos. Estos están formados por: agua, minerales, carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

El método científico se basa en la observación y la experimentación.

Las características distintivas de los seres vivos son: estructura, metabolismo, reproducción, crecimiento, homeostasis y adaptación.

Teorías Fundamentales

• Teoría celular: Todos los seres vivos están formados por células.
• Teoría de la evolución: Los seres vivos tuvieron un origen común y están emparentados entre sí.
• Teoría del gen: Continuidad y permanencia de los caracteres hereditarios de generación en generación.

Ramas de la Biología

• Bioquímica: Estudia los hidratos de carbono, lípidos y proteínas.
• Biofísica: Estudia los estados físicos de los seres vivos.
• Genética: Estudia los genes y los mecanismos hereditarios.
• Citología: Estudia la célula y sus funciones.
• Histología: Estudia la composición de los tejidos de los seres vivos.
• Fisiología: Estudia las funciones de los órganos.
• Microbiología: Estudia los microorganismos.
• Embriología: Estudia el desarrollo y la formación del embrión.
• Paleontología: Estudia los seres orgánicos del pasado.
• Etología: Estudia el comportamiento humano y animal.
• Ecología: Estudia las relaciones de los seres vivos entre sí y con su entorno.
• Evolución: Estudia la transformación gradual de los seres vivos.
• Taxonomía: Ciencia que trata de los métodos y fines de la clasificación de los seres vivos.

Niveles de Organización de la Materia Viva

Partícula subatómica, átomo, molécula, orgánulo, célula, tejido, órgano, sistema, organismo, población, comunidad, ecosistema, biosfera.

Procesos Metabólicos

• Anabolismo: Transformación de moléculas sencillas a complejas.
• Catabolismo: Transformación de moléculas complejas a sencillas.

Propiedades del Agua

• Tensión superficial: Se debe a los puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua.
• Adhesión: Hace que el agua tenga capilaridad.

Biomoléculas

• Carbohidratos: Son fuente de energía y de reserva. Están constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Existen carbohidratos complejos (granos y vegetales) y sencillos (azúcar o glucosa).
• Proteínas: Son las biomoléculas más abundantes de la célula. Tienen función estructural, forman parte de la membrana, participan en la defensa del organismo y en el transporte de sustancias. Son parte constituyente de uñas, huesos y telarañas. Se forman por H, C, O, N y aminoácidos. Existen proteínas completas (de origen animal) e incompletas (de origen vegetal, como legumbres más vegetales).
• Ácido nucleico: Son biopolímeros, las moléculas más pesadas. Su unidad estructural son los nucleótidos (moléculas orgánicas formadas por la unión covalente de un monosacárido de cinco carbonos). Tienen un grupo fosfato, un azúcar pentosa y una base nitrogenada.

Teorías del Origen de la Vida

Generación Espontánea

La vida surge de la materia inerte más un soplo vital.

• Tales de Mileto: Propuso que la vida surgía de la combinación de lodo, agua, aire, fuego y tierra.
• Aristóteles: Sugirió que la vida podía originarse a partir de rocío, sudor, agua de mar, lodo, soplo vital y materia viva.
• Johann B. van Helmont: Propuso una receta para generar ratones a partir de ropa sucia, sudor y trigo en 21 días.
• Francesco Redi: Realizó experimentos con trozos de carne (tapados y sin tapar) y trozos de carne cubiertos con tela para refutar la generación espontánea.
• Leeuwenhoek: Mejoró el microscopio y observó microorganismos (MO).
• Needham: Realizó experimentos con caldos nutritivos hervidos por 2 minutos, observando el crecimiento de microorganismos.
• Spallanzani: Refutó a Needham hirviendo caldos nutritivos por más tiempo.

Biogénesis

La vida proviene de la vida. Louis Pasteur lo demostró con sus experimentos utilizando caldos nutritivos y matraces con cuello de cisne.

Panspermia

La vida proviene del espacio. Arrhenius propuso que la vida llegó a la Tierra en forma de esporas transportadas por meteoritos o extraterrestres.

Evolución Química

Alexander Oparin, junto con John Haldane, propuso que en la Tierra primitiva había compuestos químicos que reaccionaban con los rayos UV del sol y las descargas eléctricas de las tormentas, dando origen a las primeras moléculas orgánicas.

Stanley Miller y Harold Urey simularon las condiciones de la Tierra primitiva en un matraz, utilizando compuestos inorgánicos y descargas eléctricas, y obtuvieron aminoácidos.

Tipos de Células

• Eucariontes: Se dividen en células vegetales y animales.
• Procariontes: Poseen un ADN circular; cromosomas y bacterias en el nucleoide.

Estructura Celular

Formada por:

• Núcleo: Contiene los cromosomas y el nucleoide.
• Membrana y derivados: Aparato de Golgi, retículo endoplasmático liso (REL), retículo endoplasmático rugoso (RER), vacuolas.
• Citoplasma: Contiene el citoesqueleto.
• Orgánulos: Mitocondrias, cloroplastos, lisosomas.

Procesos Celulares

• Fotosíntesis: Fase luminosa y oscura.
• Respiración: Anaerobia (no necesita oxígeno) y aerobia (necesita oxígeno).
• Nutrición: Autótrofa y heterótrofa.
• Metabolismo: Anabolismo y catabolismo.

Reino Fungi y Bacterias

Reino Fungi

Son organismos eucariotas.

• Generalidades: Poseen una pared celular y son inmóviles.
• Hábitat: Viven en lugares húmedos con abundante materia orgánica en descomposición.
• Nutrición: Pueden ser saprófitos, depredadores, parásitos o simbiontes.

Bacterias

Son organismos procariontes.

• Reproducción: Asexual.
• Fisión: División de la célula.
• Plásmido: Porción de ADN de una bacteria.
• Conjugación: Proceso mediante el cual una bacteria transmite ADN a otra.
• Endosporas: Estructuras de resistencia que se forman cuando una bacteria no está en condiciones de reproducirse.
• Nutrición: Pueden ser autótrofas o heterótrofas.
• Formas: Cocos, bacilos y espirilos.
• Clasificación de Gram: Christian Gram clasificó las bacterias en Gram positivas (G+) y Gram negativas (G-).
• Grupos de bacterias: Carl Woese propuso la existencia de 12 grupos de bacterias.
• Pared celular: Estructura que le da forma a la bacteria y está conformada por fosfolípidos.