BIOLOGA

-1-Universidad Tecnolgica de los AndesCENTRO PRE UNIVERSITARIOMag. William SORIA GUTIRREZAdmisin 2014 I

BIOLOGA

DEFINICIN: Es la ciencia de la vida, que trata del estudio de los seres vivos. En sentido etimolgico, biologa significa estudio de la vida (bios= vida ylogos= estudio).Esta ciencia estudia los seres vivos: su clasificacin, organizacin, constitucin qumica, funcionamiento, capacidad reproductiva y su interaccin con el medioambiente.El objetivo de la biologa es, entonces, el estudio de la vida de los seres vivos o los fenmenos relacionados a ellos, procurando, a travs de variados mtodos, comprender las causas del comportamiento de los seres vivos, estableciendo las leyes que controlan tales mecanismos.

HISTORIA DE LA BIOLOGA: LA EDAD ANTIGUA(HASTA EL SIGLO V)Hasta los griegos el saber en Biologa era de carcter popular, exceptuando quizs los pueblos de Egipto y Babilonia donde (en relacin con la medicina y el embalsamamiento de cadveres) se consiguieron importantes avances en Anatoma y Fisiologa animaly humana.Seiscientos aos antes de Cristo, apareci en la isla griega de Cos la primera escuela dedicada a la Medicina.En ella destacaHipcrates(460-3 70 a. C.) quien consideraba que las enfermedades eran procesos naturales que haba que combatir ayudando a las propias fuerzas curadoras de la Naturaleza.Aristteles(384-322 a. C.) puede ser considerado como el primer bilogo. Estudi las semejanzas y diferencias entre las diferentes especies de seres vivos y realiz una primera clasificacin, introduciendo trminos como el deanimales con sangreyanimales sinsangre(equivalen a los de animales vertebrados y animales invertebrados).Aristteles aplic y difundi las ideas deEmpdocles de Agrigento(492-432 a. C.) para quien el mundo y sus habitantes estaban formados por cuatro elementos: agua, aire, tierra y fuego.Al observar los animales que surgan del lodo, de las cinagas, etc., Aristteles supuso que muchos nacan por generacin espontnea tras la unin de tierra y agua y la interpenetracin de una fuerza vital.Para otros seres superiores, considersunacimiento mediante reproduccin sexual.El prestigio de Aristteles fue tan grande que durante los siglos siguientes, prcticamente durante dos mil aos, no se discuti ninguna de sus afirmaciones en el campo de la Biologa.En la Roma imperial cabe citar los nombres deDioscrides,uno de los primeros botnicos; deLucrecioy su obraDe rerurn naturae; y dePlinioelViejo(23-79 d. C.), autor de una importanteHistoria naturalen la que se citan especies tanto reales como mitolgicas o inventadas.Posteriormente destacaGaleno(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 ms tarde en Occidente.Los rabes contactaron con estas culturas y con los textos clsicos grecorromanos.As, tradujeron los libros de Hipcrates, Galeno y Dioscrides, durante el siglo X, en Crdoba.En el siglo XI comenzaron a surgir las Universidades, en las que se estudiaba a Aristteles, al que se le consideraba el maestro.San Alberto Magno(1206-1280), que fue profesor de Santo Toms de Aquino.San Alberto realiz una clasificacin de las plantas segn sus hojas y frutos, escribi una obra sobre animales en 26 tomos, descubri la funcin de las antenas de las hormigas parasucomunicacin, la forma de tejer de las araas, la necesidad de incubacin de los huevos de las guilas, etc.Roger Bacon(1214-1294), fraile franciscano partidario de que en la investigacin cientfica los razonamientos tericos nada prueban, que todo depende de la experimentacin (los resultados).

-2-LA POCA DEL RENACIMIENTOEl Renacimiento tuvosu cunaen Italia y all donde surgieron los primeros trabajos cientficos serios, como los deLeonardo da Vinc(1452-1 519), que extendi su curiosidad investigadora a la anatoma humana e intuy la larga duracin de las pocas pasadas, y los trabajos deAndrs Vesalio(1514-1564), que bas sus estudios anatmicos en la diseccin de cadveres.En esta poca, el aragonsMiguel Servet(1511-1553) descubri la circulacin sangunea yWilliam Harvey(1578-1657) complet este descubrimiento y demostr el mecanismo de la circulacin sangunea en los circuitos mayor y menor.Los siglos XVI y XVII estuvieron muy influidos por el descubrimiento de Amrica.Las nuevas especies de plantas y animales polarizaron el inters de los naturalistas, entre los que destacaron los sistemticosJohn RayyTournefort.Galileo Galilei(1564-1642) fue el autor de la primeraHistoria natural de Amrica, aunque es ms conocido por sus descubrimientos en Astronoma.En el siglo XVII,Francis Bacon(1561-1626) realiz sus estudios basndose en la experimentacin., e introdujo las bases del mtodo cualitativo-inductivo que tanto sirvi para la elaboracin de teoras e hiptesis durante el siglo XIX.RenDescartes(1596-1650), autor delDiscurso del mtodo(1631), desarroll en esta obra las cuatro reglas de la investigacin cientfica.Entre los cientficos ms importantes de esta poca destacanRed(1626-1698), que se declar contrario a la generacin espontnea; los hermanosJanssen,que inventaron el microscopio a finales del siglo XVI;Malpighi(1628-1694), que Descubri los capilares sanguneos, los alvolos pulmonares, la circulacinrenal(pirmides de Malpighi), etc.; yRobert Hooke(1635-1703), que introdujo el trminoclula. EL SIGLO XVIIIEnel siglo XVIII, la mayora de los cientficos eran partidarios de un cambio: frente a las ideas anteriores, consideraban la ciencia como la nica va objetiva de conocimiento.Este espritu qued reflejado en la Enciclopediade las Artes y de las CienciasdeDiderot(1713-1784)y D'Alembert(1717-1783), obra en la que se resumi todo el conocimiento cientfico, tanto en Biologa como en las otras ramas del saber.Entre los cientficos del siglo XVIII mencionaremos aVan Leeuwenhoek(1632-1723), descubridor de los protozoosyprimer observador de clulas como los glbulos rojos, los espermatozoides y las bacterias;T. Needham(1731-1789), defensor de la generacin espontnea, ySpallanzani(1729-1799), detractor de la misma.El siglo XVIII es el siglo de losgrandes viajeros y sistemticos.Entre ellos destaca el suecoKarl von Linn(1707-1778), fijista y aristotlico, queide la nomenclatura binomial de gnero y especie, actualmente en uso,yclasific losanimales y las plantas en las sucesivas ediciones de su obraSistema naturae.Esta obra sirve de base a la sistemtica actual. EL SIGLO XIXTras el siglo XVIII en el que la mayor actividad de los bilogos se desarroll en el campo de la sistemtica, en un intento de clasificar las especies procedentes del Nuevo Mundo, se suscit en el siglo XIX una interpretacin, basada en la razn, tanto de la aparicin de las diferentes especies como de su distribucin y parentesco.As surgi la teora evolucionista, uno de cuyos primeros defensores fue el francsJean-Baptiste Lamarck(1744-1829), que explicaba su hiptesis basndose en dos principios: la necesidad crea el rganoysu funcin lo desarrolla, y los caracteres adquiridos se heredan.Esta teora chocaba, por un lado, con la crtica de quienes pedan datos, experiencias, etc.,quela confirmaran y, por otro, con la opinin del francsGeorges Cuvier(1769-1832), considerado como el padre de la Paleontologa y de la Anatoma comparada, Cuvier era fijista, es decir, crea en la inmutabilidad de las especies.Para explicar la desaparicin de especies que slo existieron en el pasado y de las cuales slo quedan restos fosilizados supona que hubo una serie de catstrofes sucesivas que produjeron su extincin.Posteriormente, despus de cada catstrofe se desarrollaba una nueva y distinta creacin.En 1859, el naturalista ingls CharlesDarwin(1809-1882) publicEl origen de las especies.En este libro recogi las conclusiones a que haba llegado durante el viaje cientfico que muchos aos antes haba realizado por todo el Nuevo Mundo a bordo del Beagle. La teora de Darwin se apoyaba en dos puntos:la variabilidad de la descendenciayla seleccin naturalo, dicho de otro modo, la supervivencia del ms apto.Schwann(1810-1882) ySchleiden(1804-1,881), destacaronenHistologa por enunciar lateora celular.En Microbiologa,Pasteur(1822-1895) llev a cabo experimentos definitivos sobre la irrealidad de la generacin espontnea, descubri que algunos microorganismos tenan carcter patgeno, aisl el bacilo del clera de las gallinas, dedujo el concepto de inmunidad y descubri la vacuna antirrbica. Posteriormente,Robert Koch(1843-1910) aisl el microbio que produca el carbunco, el bacilo de la tuberculosis y el microbio del clera.En 1865, el mdico escocsJosepliLister(1827-1912) descubri que la infeccin de las heridas se debe a las bacterias y en 1867 utiliz el fenol para crear un ambiente bactericida en la sala de operaciones.En 1884, el mdico y bacterilogo espaolJaime Ferrn(1852-1929) descubri la vacuna contra el clera.En Fisiologa destacClaude Bernard(1813-1878), que puede ser considerado como el padre de la Fisiologa.

-3-En 1865, el agustinoGregorMendel(1822-1884) public sus trabajos sobre las leyes que sigue la herencia biolgica.A mediados del siglo XIX apareci el trmino ecologa para designar a una nueva rama de las Ciencias Biolgicas.Ernst Haeckelfue tal vez el primero que defini esta ciencia. El zologo francsI.Geoffroy Saint-Hilairepropuso la denominacin etologa 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 XXEn el siglo XX se produjo una revolucin cientfica por la aparicin de nuevos instrumentos, como el microscopio electrnico, que ha permitido grandes avances en Citologa e Histologa, como a la gran cantidad de personas y grupos de investigacin que se dedican a la ciencia en todo el mundo.Son tantos estos avances que a continuacin vamos a enumerar los ms significativos: 1900,De Vries, Correns y Tschermack, redescubrimiento de las Leyes de Mendel. 1903,Batteson y Punnet, concepto de interaccin gentica. 1904,Pavlov, fisiologa de la digestin. 1905,Koch, bacilo de la Tuberculosis. 1906,Golgi y Ramn y Cajal,trabajos en Citologa. 1911,Morgan, recombinacin gentica y mapas cromosmicos. 1922,Meyerhof, paso del Glucgeno a cido lctico. 1923,McLeod y Banting, descubrimiento de la insulina. 1924,Oparin, hiptesis del origen abitico de la vida. 1927,Muller, efecto mutgeno de los Rayos X. 1929,Fleming, descubrimiento de la Penicilina. 1941,Beadle y Tatum, relaciones entre genes y enzimas. 1953,Watson y Crick, estructura de la doble hlice de ADN. 1959,Ochoa, descubrimiento de la ARN-polimerasa. 1959,Kornberg, descubrimiento de la ADN-polimerasa. 1964,Bloch y Lynen, metabolismo de lpidos. 1965,Jacob y Monod, funcionamiento de los genes. 1978,Mitchell, hiptesis quimiosmtica. 1987,Tonegawa, diversidad de los anticuerpos. 1989,Altman y Cech, propiedades catalticas del ARN.

RAMAS DE LA BIOLOGA: Bacteriologa: estudia las bacterias. Biofsica: estudia el estado fsico de la materia viva. Bioqumica: estudia la composicin qumica de la materia viva. Botnica: estudia las plantas. Citologa: estudia los tejidos. Ecologa: estudia los ecosistemas. Embriologa: estudia cmo se desarrollan los vulos fecundados. Etologa: estudia el comportamiento de los animales. Evolucin: estudia cmo han ido variando las especies a lo largo del tiempo. Fisiologa: estudia las funciones orgnicas de los seres vivos. Gentica: estudia cmo se heredan los caracteres biolgicos. Histologa: estudia los tejidos. Microbiologa: estudia los organismos microscpicos. Morfologa: estudia la estructura de los seres vivos. Paleoecologa: estudia los ecosistemas del pasado. -4-Paleontologa: estudia los restos de vida en el pasado. Taxonoma: estudia la clasificacin de los seres vivos. Virologa: estudia los virus. Zoologa: estudia los animales.

CIENCIAS RELACIONADAS CON LA BIOLOGA:1) En la Qumica: Nos proporciona los fundamentos paraentenderla naturaleza molecular de laestructura de los seres vivos, es decir los compuestos que los forman, las reaccionesque se llevan a cabo en sus procesos metbolicos, la forma en qu stos son reguladosy los factores que pueden alterarlos.2) En la Fsica: Da las bases para elestudiode los procesos de intercambio de materia y energaque suceden en los seres vivos, como la conduccin elctrica en las clulas nerviosas, el transporte dela Materia en una membrana. Dicha regulacin de la temperatura de un organismo, as como la ultraestructura de lasmolculas que se obtiene por el uso de equipo especializado de microscopa y de difraccin de rayos X.3) En la Matemtica: Se aplican cuando hacemos conteo de organismos, para obtener estadsticas, cuando analizamoslosdatosque se obtienen en un experimento o cuando elaboramos grficas para a partir de ellas,deducir informacin sobre algn modelo experimental.4) En la Informtica: es una herramienta que nos facilita el trabajo en el anlisis de informacin que se genera, a partir,un ejemplo es los estudios de las secuencias del ADN o la elaboracin de los Mapas Genricos, se basa en aplicaciones Matemticas parainterpretar adecuadamente la informacin.5) En la Biotica:es considerada una disciplina filosfica que establece la naturaleza moral de las acciones que se realizan con respectoa las aplicaciones de las nuevas tecnologas biolgicas que se han desarrollado.6) En la Geografa: esta nos indica donde se encuentra el hbitat de unaespecie y cules son las climas de determinada regin para establecer larelacin con su flora y su fauna. Nos seala los lugares donde se desarrollanlos seres humanos, las poblaciones y sus caractersticas particulares.7) En la Historia: Puede describir eventos que han sucedido y que hanimpactado a los seres vivos, desde la cronologa de una enfermedad que sepresenta en losseres vivos o en otras especies.CIENCIAS APLICADAS EN BIOLOGA:LasCienciasAplicadas relacionadas con la Biologason la medicina, la agronoma, la veterinaria y las ciencias ambientales.Un ejemplo es al utilizar los microorganismos para fermentar el juego de uva y producir el vino. Tambin ante un nuevo panorama en cuanto al desarrollo de cultivos: la presencia de PlantasTransgnicas.Las Plantas Transgnicas es la introduccin de cultivos y alimentos que genera una posible serie de consecuencias negativas. En la Salud Humana: hay la posibilidad de un amento de reacciones alrgicas a los alimentos a causa de la modificacin gentica de que se promueva la perdida de nuestra capacidad para tratar las enfermedades con antibiticos entre otros problemas. En el Medio Ambiente:la portabilidad que se vea afectada la biodiversidad ya que se crean nuevas variedades de plantas y aquellas del mismo tipo variedades de plantas y aquellas del mismo que no han sido alteradas y estas irn disminuyendo: filtracin de protenas transigencias en el suelo, flujo de genes de un cultivo a otro.IMPORTANCIA DE LA BIOLOGA:Uno de los estudios que mayor importancia ha tenido en los ltimos aos est relacionado alComportamiento y Evolucinde las distintas especies, enfocndose con los avances cientficos en lo que respecta aCambios Genticosy cmo una especie fue evolucionando a lo largo de los aos y dependiendo muchas veces de suHbitat Natural, como tambin la forma de relacionarse con individuos de otra especie.Es tambin importante la aplicacin de un anlisis de laBiodiversidadcomprendindose a ste como las variedades de especies que se encuentran en un entorno determinado, siendo este campo muy ligado al cuidado de lasEspecies en Peligro de Extincin, que son amenazadas por el accionar del hombre que mediante acciones de Caza Indiscriminada o bien por el avance que logra la destruccin de suHbitat Naturalpone en peligro la vida de una gran cantidad de individuos, e inclusive termina con una especie delReino Animal y Vegetalpor igual.

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PROYECTOS DE INVESTIGACIN DE LA BIOTECNOLOGA

1. QUE ES LA BIOTECNOLOGA?La biotecnologa es una ciencia que involucra varias disciplinas y ciencias (biologa, bioqumica, gentica, virologa, agronoma, ingeniera, qumica, medicina y veterinaria entre otras). Hay muchas definiciones para describir la biotecnologa. En trminos generales biotecnologa es el uso de organismos vivos o de compuestos obtenidos de organismos vivos para obtener productos de valor para el hombre. Como tal, la biotecnolo-ga ha sido utilizada por el hombre desde los comienzos de la historia en actividades tales como la preparacin del pan y de bebidas alcohlicas o el mejoramiento de cultivos y de animales domsticos. Histricamente, biotecnologa implicaba el uso de organismos para realizar una tarea o funcin. Si se acepta esta definicin, la biotecnologa ha estado presente por mucho tiempo. Procesos como la produccin de cerveza, vino, queso y yogurt implican el uso de bacterias o levaduras con el fin de convertir un producto natural como leche o jugo de uvas, en un producto de fermentacin ms apetecible como el yogurt o el vino. Tradicionalmente la biotecnologa tiene muchas aplicaciones. Un ejemplo sencillo es el compostaje, el cual aumenta la fertilidad del suelo permitiendo que microorganismos del suelo descompongan residuos orgnicos. Otras aplicaciones incluyen la produccin y uso de vacunas para prevenir enfermedades humanas y animales. En la industria alimenticia, la produccin de vino y de cerveza se encuentra entre los muchos usos prcticos de la biotecnologa.La biotecnologa moderna est compuesta por una variedad de tcnicas derivadas de la investigacin en biologa celular y molecular, las cuales pueden ser utilizadas en cualquier industria que utilice microorganismos o clulas vegetales y animales. Esta tecnologa permite la transformacin de la agricultura. Tambin tiene importancia para otras industrias basadas en el carbono, como energa, productos qumicos y farmacuticos y manejo de residuos o desechos. Tiene un enorme impacto potencial, porque la investigacin en ciencias biolgicas est efectuando avances vertiginosos y los resultados no solamente afectan una amplitud de sectores sino que tambin facilitan enlace entre ellos. Por ejemplo, resultados exitosos en fermentaciones de desechos agrcolas, podran afectar tanto la economa del sector energtico como la de agroindustria y adicionalmente ejercer un efecto ambiental favorable.Una definicin ms exacta y especfica de la biotecnologa "moderna" es "la aplicacin comercial de organismos vivos o sus productos, la cual involucra la manipulacin deliberada de sus molculas de ADN. Esta definicin implica una serie de desarrollos en tcnicas de laboratorio que, durante las ltimas dcadas, han sido responsables del tremendo inters cientfico y comercial en biotecnologa, la creacin de nuevas empresas y la reorientacin de investigaciones y de inversiones en compaas ya establecidas y en Universidades.La biotecnologa consiste en un gradiente de tecnologas que van desde las tcnicas de la biotecnologa "tradicional", largamente establecidas y ampliamente conocidas y utilizadas (fermentacin de alimentos, control biolgico), hasta la biotecnologa moderna, basada en la utilizacin de las nuevas tcnicas del ADN recombinante (llamadas de ingeniera gentica), los anticuerpos monoclonales y los nuevos mtodos de cultivo de clulas y tejidos.2. -6-APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGA EN LA ACTUALIDAD:La biotecnologa se aplica actualmente en sectores tan diversos como la salud animal y humana, agroalimentacin, suministros industriales, produccin de energa y proteccin del medio ambiente.El desarrollo a la biotecnologa aplicada a la sanidad humana ha sido el ms rpido, tanto en el campo de la teraputica, como en el diagnstico de enfermedades. Desde que en 1978 se demostr que mediante la modificacin gentica de E. coli se puede obtener grandes cantidades de insulina humana, se han probado ms de cincuenta frmacos o vacunas de origen recombinante y hay en fase avanzada de estudio o pendiente de su aprobacin, ms de un centenar de productos.Dentro de los suministros industriales, el desarrollo de las tcnicas de fermentacin, la utilizacin y diseo de nuevos biorreactores, conjuntamente con las tcnicas de ingeniera gentica, han permitido la obtencin de productos de gran inters econmico para la industria alimentaria, qumica y farmacetica, cuya preparacin por sntesis qumica es ms costosa y menos limpia desde el punto de vista medioambiental.Los principales productos en el mercado son antibiticos y pptidos de inters terapetico, aditivos alimentarios (aromas, saborizantes, colorantes, aminocidos esenciales, etc.).3. LA BIOTECNOLOGA VEGETAL:La biotecnologa vegetal es una extensin de la tradicin de modificar las plantas, con una diferencia muy importante: la biotecnologa vegetal permite la transferencia de una mayor variedad de informacin gentica de una manera ms precisa y controlada.Al contrario de la manera tradicional de modificar las plantas que inclua el cruce incontrolado de cientos o miles de genes, la biotecnologa vegetal permite la transferencia selectiva de un gen o unos pocos genes deseables. Con su mayor precisin, esta tcnica permite que los mejoradores puedan desarrollar variedades con caracteres especficos deseables y sin incorporar aquellos que no lo son.Muchos de estos caracteres desarrollados en las nuevas variedades defienden a las plantas de insectos, enfermedades y malas hierbas que pueden devastar el cultivo. Otros incorporan mejoras de calidad, tales como frutas y legumbres ms sabrosas; ventajas para su procesado (por ejemplo tomates con un contenido mayor de slidos); y aumento del valor nutritivo (semillas oleaginosas que producen aceites con un contenido menor de grasas saturadas).Estas mejoras en los cultivos pueden contribuir a producir una abundante y saludable oferta de alimentos y proteger nuestro medio ambiente para las futuras generaciones.En la base de las nuevas biotecnologas desarrolladas estn las tcnicas de aislamiento de clulas, tejidos y rganos de plantas y el crecimiento de estos bajo condiciones controladas (in vitro). Existe un rango considerable de tcnicas disponibles que varan ampliamente en sofisticacin y en el tiempo necesario para producir resultados tiles.El desarrollo ms crucial para la biotecnologa fue el descubrimiento de que una secuencia de ADN (gen) insertado en una bacteria induce la produccin de la protena adecuada. Esto ampli las posibilidades de la recombinacin y la transferencia de genes, con implicaciones a largo plazo para la agricultura a travs de la manipulacin gentica de microorganismos, plantas y animales.4. MECANISMOS QUE REGULAN LA APROBACIN Y SEGURIDAD DE LOS CULTIVOS MEJORADOS GENTICAMENTE:La novedad de estos avances y las posibilidades que abren han hecho que las administraciones de todo el mundo articulen sus legislaciones bajo el criterio de precaucin, que significa que cada una de estas mejoras debe ser evaluada caso por caso, y como si se tratara de un nuevo medicamento se autorice o rechace ante la ms mnima duda sobre su seguridad. As, las variedades actualmente autorizadas lo han hecho de acuerdo con las pautas recomendadas por comits de expertos como los de la FAO, Organizacin Mundial de la Salud y otras instituciones de reconocido prestigio.

-7-En el periodo de aprobacin, se evalan tanto las caractersticas que corresponden a la mejora introducida (gen, protena a la que da lugar, etc.) como el cultivo mejorado en s (comportamiento agronmico, impacto sobre especies no objetivo, etc.) y tanto desde el punto de vista medioambiental, como en lo que respecta a su seguridad de uso para alimentacin humana. Ninguna de estas evaluaciones es requerida para variedades que se hayan mejorado por otras tcnicas, incluyendo aquellas en las que las tcnicas son mucho ms agresivas con el genoma de la planta e impredecibles en los resultados.Podemos estar por tanto seguros de que hay una legislacin estricta que vela para que ninguna de estas aplicaciones llegue a la fase comercial con posibles daos medioambientales o sanitarios que no compensen su utilidad, y la prueba fehaciente de que esto es as, es que tras cuatro aos de comercializacin, y cuando se suman millones de hectreas sembradas con estas variedades, no ha habido ni un slo incidente sanitario.

ACTIVIDAD N 01

1. Qu disciplinas y ciencias involucra la Biotecnologa?2. En trminos generales. Qu es la biotecnologa?3. Cmo fue utilizada la biotecnologa por el hombre a comienzos de la historia?4. Tradicionalmente la biotecnologa tiene muchas aplicaciones. Seale 3 ejemplos5. Por qu la biotecnologa tiene un enorme impacto potencial?6. Cul es la definicin moderna de biotecnologa?7. Indique las aplicaciones de la biotecnologa en la actualidad8. Cules son los principales productos de la biotecnologa en el mercado?9. Qu es la biotecnologa vegetal? Indique ejemplos en frutas y legumbres.

EL MTODO CIENTFICO

Es el proceso que sigue la comunidad cientfica para dar respuesta a sus interrogantes, la secuencia de procedimientos que usa para confirmar como regla o conocimiento lo que en origen es una mera hiptesis. El mtodo cientfico est basado en los principios de reproducibilidad y falsabilidad.El mtodo cientfico consta de las siguientes fases:1. Observacin:Los cientficos se caracterizan por una gran curiosidad y el deseo de conocer la naturaleza. Cuando un cientfico encuentra un hecho o fenmeno interesante lo primero que hace es observarlo con atencin.La Observacin consiste en examinar atentamente los hechos y fenmenos que tienen lugar en la naturaleza y que pueden ser percibidos por los sentidos.

Ejemplo: Queremos estudiar si la velocidad de cada libre de los cuerpos depende de su masa. Para ello, dejamos caer, desde una misma altura una tiza y una hoja de papel. Observamos que la tiza llega mucho antes que el papel al suelo. Si medimos la masa de la tiza, vemos que sta es mayor que la masa del papel.

2. -8-Formulacin de hiptesis:Despus de las observaciones, el cientfico se plantea el cmo y el porqu de lo que ha ocurrido y formula una hiptesis.Formular una hiptesis consiste en elaborar una explicacin provisional de los hechos observados y de sus posibles causas.Ejemplo: Podemos formular, como hiptesis, el siguiente razonamiento: "Cae con mayor velocidad el cuerpo que posee mayor masa".

3. Experimentacin / Anlisis de datos:Una vez formulada la hiptesis, el cientfico debe comprobar si es cierta. Para ello realizar mltiples experimentos modificando las variables que intervienen en el proceso y comprobar si se cumple su hiptesis.Experimentar consiste en reproducir y observar varias veces el hecho o fenmeno que se quiere estudiar, modificando las circunstancias que se consideren convenientes.Durante la experimentacin, los cientficos acostumbran a realizar mltiples medidas de diferentes magnitudes fsicas. De esta manera pueden estudiar qu relacin existe entre una magnitud y la otra.Ejemplo: Si lanzamos la tiza junto a una hoja de papel arrugada, vemos que llegan al suelo prcticamente al mismo tiempo. Si seguimos esta lnea de investigacin y lanzamos una hoja de papel arrugada y otra hoja sin arrugar desde la misma altura, vemos que la hoja arrugada llega mucho antes al suelo.

4. Emisin de conclusiones / Comunicacin de resultados:El anlisis de los datos experimentales permite al cientfico comprobar si su hiptesis era correcta y dar una explicacin cientfica al hecho o fenmeno observado.La emisin de conclusiones consiste en la interpretacin de los hechos observados de acuerdo con los datos experimentales.A veces se repiten ciertas pautas en todos los hechos y fenmenos observados. En este caso puede enunciarse una ley. Una ley cientfica es la formulacin de las regularidades observadas en un hecho o fenmeno natural. Por lo general, se expresa matemticamente.Las leyes cientficas se integran en teoras. Una teora cientfica es una explicacin global de una serie de observaciones y leyes interrelacionadas.Ejemplo: A la vista de los resultados experimentales, se puede concluir que no es la masa la que determina que un objeto caiga antes que otro en la Tierra; ms bien, ser la forma del objeto la determinante. Como comprobacin de nuestro resultado deducimos que nuestra hiptesis inicial era incorrecta. Tenemos, por ejemplo, el caso de un paracaidista: su masa es la misma con el paracadas abierto y sin abrir; sin embargo, cae mucho ms rpido si el paracadas se encuentra cerrado.

ACTIVIDAD N 02

1. Cmo defines el Mtodo Cientfico?2. En qu consiste las fases del Mtodo Cientfico?

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MATERIA

1. Los procesos fsico qumicos y biolgicos:En los procesos qumicos se transforma la composicin de las sustancias, en los fsicos suele transformarse y/o transferirse energa y en los biolgicos se cumplen las funciones vitales (como la nutricin, la respiracin, la reproduccin).Si piensas en la fotosntesis, tienes todo!!!Las plantas transforman el CO2 y el H2O en O2 y una infinidad de sustancias orgnicas (almidones, azcares, protenas, pigmentos, cidos, etc.), para ello se necesita de luz solar. Por eso se dice que los vegetales convierten la luz a energa qumica (son el "combustible" del reino animal, nosotros incluidos). Al mismo tiempo que ocurre este proceso qumico y fsico, el vegetal desarrolla biolgicamente sus rganos (races, tallos, hojas, frutos, semillas) para poder reproducirse y mantener su especie.2. Elementos biogensicos:Materia Viva es un sistema coloidal cuyo medio de dispersin es el agua y cuya fase dispersa ya est constituida por dispersiones moleculares e inicas de materias orgnicas e inorgnicas o los elementos qumicos.Bio = VidaGensicos = Origen de la vida Los elementos biogensicos son todos aquellos elementos qumicos que se designa para formar parte de la materia viviente. Se clasifican: Segn su frecuencia y micro componentes.a) En la frecuencia: Bioelementos primarios o principales: son los elementos mayoritarios de la materia viva; constituyen el 95% de la masa total. Estos son: el carbono (C), hidrgeno (H), oxgeno (O) y el nitrgeno(N). Que se encuentran en las legumbres, Vegetales, Granos. Elementos Cecambrios: Son todos Aquellos que se encuentran en todos los organismos Como por ejemplo: Magnesio, Sodio, Potasio, Hierro, Azufre, Cloro. Todos ellos corresponden al 0,5% del 100% del peso total del organismo. Bioelementos secundarios: son el azufre (S), fsforo (P), magnesio (Mg), calcio (Ca), sodio (Na), potasio (K) y cloro (Cl). Los encontramos formando parte de todos los seres vivos y en una proporcin de 4,5%.b) Elementos Micro componentes: Son Aquellos que se encuentran en pequeas cantidades y se dividen en: Elementos Invariables: Son aquellos que se encuentran en todas las especies vivientes en concentraciones sumamente bajas, menos del 0,005% del 100% peso total del organismo. Elementos Variables: son aquellos que se encuentran en un organismo y en otro no como por ejemplo: Plata, Berilo, Estroncio, Arsnico, Cromo, Nquel, Cobalto.Segn la funcin se clasifican en: Elementos plsticos: son aquellos que entran en la composicin de la materia orgnica e inorgnica, y le dan forma al organismo como por ejemplo Carbono, hidrgeno, Oxigeno, nitrgeno. -10-Elementos Oligosinergicos: son aquellos elementos que son indispensables para el funcionamiento de los organismos como por ejemplo:A. A los que actan como electrolitos que se encuentran disueltos en el agua como cidos, bases, y sales.B. A los que actan como elementos catalticos como por ejemplo el yodo y el hierro.C. A los que actan en forma desconocida tales como el manganeso y el cobreA aquellos que intervienen en la conformacin de los seres vivos. Los ms importantes son el carbono, hidrgeno, oxgeno y nitrgeno. Oligoelementos: son aquellos elementos qumicos que se encuentran presentes en forma residual. Son muy escasos o estn en pequesimas cantidades. En los seres vivos se han aislado unos 60 oligoelementos, pero solamente 14 de ellos pueden considerarse comunes para casi todos. Estos son: hierro (Fe), manganeso (Mn), cobre (Cu), zinc (Zn), flor (F), yodo (I), boro (B), silicio (Si), vanadio (V), cromo (Cr), cobalto (Co), selenio (Se), molibdeno (Mb) y estao (Sn).

EL TOMO DE CARBONO

La Qumica del carbono es la parte de la qumica que estudia sustancias compuestas casi en su totalidad de carbono e hidrgeno, y que a veces contienen pequeas cantidades de otros elementos, como oxgeno, nitrgeno, azufre o halgenos. Estos compuestos se denominan compuestos orgnicos porque se encuentran sobre todo en los seres vivos, y la parte de la Qumica que se ocupa de su estudio se denomina Qumica Orgnica.El carbono tiene un nmero atmico de seis, lo que significa que tiene seis protones en el ncleo y seis electrones en la corteza, que se distribuyen en dos electrones en la primera capa y cuatro en la segunda. Por tanto, el tomo de carbono puede formar cuatro enlaces covalentes para completar los ocho electrones de su capa ms externa. Estos enlaces pueden ser de tres tipos: enlace simple, enlace doble y enlace triple.

COMPUESTOS INORGNICOS:A. EL AGUA:El agua es la sustancia ms abundante en la biosfera, dnde la encontramos en sus tres estados, y es adems, el componente mayoritario de los seres vivos, pues entre el 65 y el 95% del peso de de la mayor parte de las formas vivas es agua. El agua adems del soporte donde surgi la vida, es una molcula con un extrao comportamiento que la convierte en una sustancia diferente a la mayora de los lquidos, posee unas extraordinarias propiedades fsicas y qumicas que van a ser responsables de su importancia biolgica.Funciones del agua: Soporte o medio donde ocurren las reacciones metablicas Amortiguador trmico. Transporte de sustancias. Lubricante, amortiguadora del roce entre rganos. Favorece la circulacin y turgencia. Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos. Puede intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo, aportando hidrogeniones o hidroxilos al medio.

B. SALES MINERALES:Las sales minerales son molculas inorgnicas de fcil ionizacin en presencia de agua y que en los seres vivos aparecen tanto precipitadas, como disueltas, como cristales o unidas a otras biomolculas.Se distinguen dos tipos: insolubles y solubles en agua. 1. -11-Sales insolubles en agua.- Forman estructuras slidas, que suelen tener funcin de sostn o protectora, como: Esqueleto interno de vertebrados, en el que encontramos: fosfatos, cloruros, y carbonatos de calcio Caparazones de carbonato clcico de crustceos y moluscos. Endurecimiento de clulas vegetales, como en gramneas (impregnacin con slice). Otolitos del odo interno, formados por cristales de carbonato clcico (equilibrio). 2. Sales solubles en agua.- Se encuentran disociadas en sus iones (cationes y aniones) que son los responsables de su actividad biolgica. Desempean las siguientes funciones: Funciones catalticas. Algunos iones, como el Cu+, Mn2+, Mg2+, Zn+,... actan como cofactores enzimticos Mantener el grado de salinidad en los organismos. Funciones osmticas. Intervienen en los procesos relacionados con la distribucin de agua entre el interior celular y el medio donde vive esa clula. Los iones de Na+, K+, Cl-, y Ca2+, participan en la generacin de gradientes electroqumicos, imprescindibles en el mantenimiento del potencial de membrana y del potencial de accin y en la sinapsis neuronal. Funcin tamponadora. Se lleva a cabo por los sistemas carbonato-bicarbonato, y tambin por el monofosfato-bifosfato.

ACTIVIDAD N 03

1. Indique la diferencia ms resaltante entre los procesos qumicos, fsicos y biolgicos.2. Qu son los elementos biogensicos?3. Explique brevemente los bioelementos primarios, elementos cecambrios y bioelementos secundarios.4. Diferencia entre elementos invariables y variables.5. Qu son los elementos plsticos, Oligosinergicos y oligoelementos?6. A qu se denomina Qumica Orgnica?7. Qu es el agua? Indique 3 a ms funciones importantes del agua.8. Qu son las sales minerales?9. Diferencia entre sales insolubles y solubles en el agua.

COMPOSICIN QUMICA DE LOS SERES VIVOS.BIOMOLCULAS ORGNICASGLCIDOS

Son molculas orgnicas formadas por carbono, hidrgeno y oxgeno. Son las principales molculas de reserva energtica que se localizan en casi todos los seres vivos, aunque sta no es su nica funcin, ya que algunos presentan funcin estructural. Son molculas muy diversas que se forman de la unin de molculas ms pequeas llamadas azcares o monosacridos. Hay tres tipos principales de glcidos que se clasifican segn el nmero de unidades de azcares que constituyen la molcula.CLASIFICACIN DE LOS GLCIDOS:A. MONOSACRIDOS: Son los azcares ms sencillos formados por una unidad de azcar. La proporcin carbono, hidrgeno y oxgeno es 1:2:1, y su frmula qumica general es CnH2nOn, siendo n un nmero de tomos de carbono superior a 3 e inferior a 8. -12-Se les ha denominado clsicamente como hidratos de carbono. Se nombran mediante el sufijo "-osa" y un prefijo que indica el nmero de tomos de carbono de la molcula (tri, tetra, penta, hexa, etc.). As un monosacarido de 6 tomos de carbono es una hexosa. Son solubles en agua y su funcin biolgica est relacionada con la obtencin de energa, pues son la principal fuente de energa en los organismos. Los monosacridos son la unidad estructural de los disacridos y de los polisacridos, pudiendo combinarse de formas muy variadas dando lugar a una enorme diversidad de molculas. Entre los monosacridos ms importantes distinguimos:GlucosaEs una hexosa que es la fuente principal de energa de todos los seres vivos.

FructosaEs una hexosa comn en las clulas vegetales. Abunda en muchos frutos.

Ribosa y su derivado desoxirribosaSon pentosas que forman parte de los cidos nucleicos ARN y ADN respectivamente.

B. DISACRIDOS: Son glcidos que se originan de la unin de dos molculas de monosacarido iguales o distintos. En el proceso de formacin se libera una molcula de agua y se forma un enlace O-glicosdico. Son molculas solubles en agua, aunque su solubilidad es algo menor que la de los monosacridos. Los disacridos suelen ser molculas de reserva energtica que se utilizan cuando se necesita un aporte rpido de energa. Los ms importantes son: Lactosa. Es el azcar de la leche. Est formado por glucosa y galactosa. Sacarosa. Es el azcar de mesa obtenido de la remolacha y de la caa de azcar. Est formado por glucosa y fructosa. Tambin es abundante en la miel. Maltosa. Se obtiene de la hidrolisis del almidn del trigo y cebada. Est formado por dos unidades de glucosa.C. POLISACRIDOS: Son los glcidos ms complejos de todos. Estn constituidos por la unin de ms de 100 monosacridos por enlaces glucosdicos. Forman macromolculas enormes. Al igual que los disacridos se nombran por su nombre comn. Son molculas muy poco solubles en agua o incluso insolubles debido a su enorme tamao. Sus funciones principales son servir de reserva energtica (almidn y glucgeno) y la formacin de estructuras celulares fundamentales para algunos seres vivos como los vegetales. Los ms importantes son:1) Almidn. Es el polisacrido de reserva en las clulas vegetales. Se almacena en tubrculos y semillas principalmente. 2) Glucgeno. Es el polisacrido de reserva en las clulas animales y de los hongos.3) Celulosa. Es un polisacrido estructural que forma la pared celular de las clulas vegetales.ACTIVIDAD N 04

1. Qu son los glcidos y donde se localizan?2. Qu son los monosacridos?3. Indique la funcin que cumple la glucosa, fructosa, ribosa y desoxirribosa.4. Qu son los disacridos?5. Indique la funcin de la lactosa, sacarosa y maltosa.6. Qu son los polisacridos?7. Indique la funcin del almidn, glucgeno y celulosa.

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LPIDOS

Son biomolculas insolubles en agua y otros disolventes polares, que poseen brillo y tacto untuoso. Desde el punto de vista de la estructura qumica es un grupo muy heterogneo y diverso. Debido a este hecho presentan mltiples funciones: Reserva energtica. Estructural. Reguladora.CLASIFICACIN DE LOS LPIDOS:a) Acilglicridos. Son molculas que estructuralmente poseen cidos grasos y glicerina, que se unen por una reaccin de esterificacin. Son molculas mucho ms energticas que los azcares que forman los aceites y sebos o mantecas. Su funcin es la de reserva energtica a largo plazo. Los ms importantes son los triglicridos que resultan de la unin de tres cidos grasos con la glicerina. b) Fosfolpidos. Son molculas que poseen cidos grasos en su estructura. Tienen funcin estructural y forman la base de todas las membranas celulares, en las que se organizan formando bicapas.c) Ceras. Son molculas con un cido graso de cadena muy larga que son extremadamente insolubles. Tienen funcin protectora, ya que impermeabilizan la superficie corporal de muchos seres vivos evitando la prdida de agua o el deterioro de estructuras en contacto con los agentes meteorolgicos.d) Colesterol y esteroides. Son molculas que no poseen cidos grasos y que se originan de otros hidrocarburos. El colesterol es un componente de las membranas celulares. De su estructura derivan el resto de esteroides como son las hormonas sexuales y la vitamina D que tienen funciones reguladoras.ACTIVIDAD N 05

1. Qu son los lpidos y qu funciones cumple?2. En qu consiste las clases de lpidos?3. Dibujar o pegar ejemplos de lpidos.

PROTENAS

Son las biomolculas ms abundantes en los seres vivos. Estn formadas por carbono, hidrgeno, oxgeno y nitrgeno. Son macromolculas que estn formadas por unidades ms sencillas llamadas aminocidos. Los aminocidos son molculas orgnicas que tienen un grupo funcional amino y un grupo funcional carboxilo terminal (cido), del que deriva su nombre aminocido. El grupo amino siempre se localiza en el segundo tomo de carbono. Una protena no es ms que una o varias secuencias lineales de aminocidos que se unen entre s para originar un pptido o protena. Atendiendo a la estructura distinguimos dos tipos de protenas: a) Globulares. Son solubles en el citoplasma celular y tienen funcin catalizadora.b) Fibrosas. Son muy insolubles y por ello tienen funcin estructural. Las funciones de las protenas son:Funcin-14-DescripcinEjemplos

EstructuralForman estructuras celulares bsicas en todas las clulas y organismos que sirven de proteccin o como soporte para otras biomolculas y estructuras. Queratina (epidermis), elastina (tendones), histonas (cromosomas).

ReservaAlgunas sirven para almacenar aminocidos que sirvan para formar nuevas protenas durante el desarrollo de un ser vivo.Ovoalbumina (clara de huevo), lactoalbumina (leche), gliadina (semilla de trigo).

TransportadoraSon capaces de transportar sustancias (oxgeno, lpidos, etc.) de un lugar a otro.Hemoglobina (sangre de vertebrados), hemocianina (sangre de moluscos)

DefensaSon capaces de defender a un ser vivo neutralizando sustancias extraas o reparando lesiones Inmunoglobulinas, trombina (coagulacin).

ContrctilParticipan en el movimiento de los seres vivos adems de formar estructuras diseadas para poderse mover en organismos unicelulares (cilios y flagelos). Actina, miosina, tubulina, etc.

ReguladoAlgunas son capaces de regular y controlar procesos metablicos. Insulina, hormona del crecimiento, etc.

CatalticaMuchas de ellas controlan la velocidad de las reacciones qumicas que se producen en un ser vivo.Catalasa, lipasa, peptidasas, etc.

ACTIVIDAD N 06

1. Qu son las protenas y cmo estn formadas?2. Qu son los aminocidos?3. En qu consiste los tipos de protenas?4. Describe brevemente y con ejemplos las funciones de las protenas

CIDOS NUCLEICOS

Estn formadas por carbono, hidrgeno, oxgeno, nitrgeno y fsforo. Son macromolculas formadas por la unin mediante enlaces fosfodister de unidades ms pequeas llamadas nucletidos. Son las molculas ms grandes que se conocen.Tipos de cidos nucleicos:Existen dos tipos de cidos nucleicos: ADN (cido desoxirribonucleico) y ARN (cido ribonucleico), que se diferencian: Por el glcido (la pentosa es diferente en cada uno; ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN); Por las bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina y timina, en el ADN; adenina, guanina, citosina y uracilo, en el ARN; En la inmensa mayora de organismos, el ADN es bicatenario (dos cadenas unidas formando una doble hlice), mientras que el ARN es monocatenario (una sola cadena), aunque puede presentarse en forma extendida, como el ARNm, o en forma plegada, como el ARNt y el ARNr; En la masa molecular: la del ADN es generalmente mayor que la del ARN.Nuclesidos y nucletidos:Las unidades que forman los cidos nucleicos son los nucletidos. Cada nucletido es una molcula compuesta por la unin de tres unidades: un monosacrido de cinco carbonos (una pentosa, ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN), una base nitrogenada purnica (adenina, guanina) o pirimidnica (citosina, timina o uracilo) y un grupo fosfato (cido fosfrico). Tanto la base nitrogenada como los grupos fosfato estn unidos a la pentosa.Bases nitrogenadas: Adenina, presente en ADN y ARN Guanina, presente en ADN y ARN Citosina, presente en ADN y ARN Timina, presente exclusivamente en el ADN Uracilo, presente exclusivamente en el ARN

-15-Caractersticas del ADN:El ADN es bicatenario, est constituido por dos cadenas polinucleotdicas unidas entre s en toda su longitud. Esta doble cadena puede disponerse en forma lineal (ADN del ncleo de las clulas eucariticas) o en forma circular (ADN de las clulas procariticas, as como de las mitocondrias y cloroplastos eucariticos). La molcula de ADN porta la informacin necesaria para el desarrollo de las caractersticas biolgicas de un individuo y contiene los mensajes e instrucciones para que las clulas realicen sus funciones.Excepcionalmente, el ADN de algunos virus es monocatenario.Estructuras ADN: Estructura primaria. Una cadena de desoxirribonucletidos (monocatenario) es decir, est formado por un solo polinucletido, sin cadena complementaria. No es funcional, excepto en algunos virus. Estructura secundaria. Doble hlice, estructura bicatenaria, dos cadenas de nucletidos complementarias, antiparalelas, unidas entre s por medio de las bases nitrogenadas por medio de puentes de hidrgeno.Caractersticas del ARN:El ARN difiere del ADN en que la pentosa de los nucletidos constituyentes es ribosa en lugar de desoxirribosa, y en que, en lugar de las cuatro bases A, G, C, T, aparece A, G, C, U (es decir, uracilo en lugar de timina). Las cadenas de ARN son ms cortas que las de ADN, aunque dicha caracterstica es debido a consideraciones de carcter biolgico, ya que no existe limitacin qumica para formar cadenas de ARN tan largas como de ADN, al ser el enlace fosfodister qumicamente idntico. El ARN est constituido casi siempre por una nica cadena (es monocatenario), aunque en ciertas situaciones, como en los ARNt y ARNr puede formar estructuras plegadas complejas y estables.Mientras que el ADN contiene la informacin, el ARN expresa dicha informacin, pasando de una secuencia lineal de nucletidos, a una secuencia lineal de aminocidos en una protena. Para expresar dicha informacin, se necesitan varias etapas y, en consecuencia existen varios tipos de ARN: El ARN mensajero.- Se sintetiza en el ncleo de la clula, y su secuencia de bases es complementaria de un fragmento de una de las cadenas de ADN. Acta como intermediario en el traslado de la informacin gentica desde el ncleo hasta el citoplasma. Poco despus de su sntesis sale del ncleo a travs de los poros nucleares asocindose a los ribosomas donde acta como matriz o molde que ordena los aminocidos en la cadena proteica. Su vida es muy corta: una vez cumplida su misin, se destruye. El ARN de transferencia.- Existe en forma de molculas relativamente pequeas. La nica hebra de la que consta la molcula puede llegar a presentar zonas de estructura secundaria gracias a los enlaces por puente de hidrgeno que se forman entre bases complementarias, lo que da lugar a que se formen una serie de brazos, bucles o asas. Su funcin es la de captar aminocidos en el citoplasma unindose a ellos y transportndolos hasta los ribosomas, colocndolos en el lugar adecuado que indica la secuencia de nucletidos del ARN mensajero para llegar a la sntesis de una cadena polipeptdica determinada y por lo tanto, a la sntesis de una protena. El ARN ribosmico.- es el ms abundante (80 por ciento del total del ARN), se encuentra en los ribosomas y forma parte de ellos, aunque tambin existen protenas ribosmicas. El ARN ribosmico recin sintetizado es empaquetado inmediatamente con protenas ribosmicas, dando lugar a las subunidades del ribosoma.

ACTIVIDAD N 07

1. Qu son los cidos nucleicos y de qu estn formadas?2. Indique 3 diferencias entre los tipos de cidos nucleicos.3. Qu es un nucletido?4. Qu porta la molcula de ADN?5. En qu consiste los tipos de ARN?

-16-NIVELES DE ORGANIZACIN DE LOS SERES VIVOS

En la materia viva existen varios grados de complejidad, denominados niveles de organizacin. Dentro de los mismos se pueden diferenciar niveles abiticos (materia no viva) y niveles biticos (materia viva, es decir con las tres funciones propias de los seres vivos). Los diferentes niveles seran:1) Nivel subatmico: Integrado por las partculas subatmicas que forman los elementos qumicos (protones, neutrones, electrones). 2) Nivel atmico: Son los tomos que forman los seres vivos y que denominamos bioelementos. Del total de elementos qumicos del sistema peridico, aproximadamente un 70% de los mismos los podemos encontrar en la materia orgnica. Estos bioelementos los podemos agrupar en tres categoras: Bioelementos primarios: funcin estructural Bioelementos secundarios: funcin estructural y cataltica. Oligoelementos o elementos vestigiales: funcin cataltica. 3) Nivel molecular: En l se incluyen las molculas, formadas por la agrupacin de tomos (bioelementos). A las molculas orgnicas se les denomina Biomolculas o Principios inmediatos. Estos Principios Inmediatos los podemos agrupar en dos categoras, inorgnicos (agua, sales minerales, iones, gases) y orgnicos (glcidos, lpidos, protenas y cidos nucleicos). En este nivel tambin debemos agrupar las macromolculas y los virus. Las primeras resultan de la unin de monmeros (aminocidos, nucletidos, etc.) y los segundos son la unin de protenas con cidos nucleicos. 4) Nivel celular: Donde nos encontramos a la clula (primer nivel con vida). Dos tipos de organizaciones celulares, Eucariota (clulas animales y vegetales) y Procariota (la bacteria). Los organismos unicelulares (Ej. Protozoos) viven con perfecta autonoma en el medio, pero en ocasiones nos podemos encontrar agrupaciones de clulas, las colonias, que no podemos considerar como seres pluricelulares porque a pesar de estar formados por miles de clulas cada una vive como un ser independiente. 5) Nivel pluricelular: Constituido por aquellos seres formados por ms de una clula. Surge de la diferenciacin y especializacin celular. En l encontramos distintos niveles de complejidad: tejidos, rganos, sistemas y aparatos. Los tejidos son conjuntos de clulas de origen y forma parecida que realizan las mismas funciones. Los rganos son un conjunto de tejidos diferentes que realizan actos concretos. Los sistemas son conjuntos de rganos parecidos, al estar constituidos por los mismos tejidos, pero que realizan actos completamente independientes. Los aparatos (Ej. aparato digestivo), formados por rganos que pueden ser muy diferentes entre s (Ej. dientes, lengua, estmago, etc.), realizan actos coordinados para constituir lo que se llama una funcin biolgica (Ej. nutricin). 6) Nivel de poblacin: Los individuos de la misma especie (aquellos que son capaces de reproducirse entre s y tener descendencia frtil) se agrupan en poblaciones (individuos de la misma especie que coinciden en el tiempo y en el espacio). 7) Nivel de ecosistema: Las poblaciones se asientan en una zona determinada donde se interrelacionan con otras poblaciones (COMUNIDAD O BIOCENOSIS) y con el medio no orgnico (Biotopo). Esta asociacin configura el llamado ECOSISTEMA, objeto de estudio de los bilogos. Los ecosistemas son tan grandes o tan pequeos como queramos, sin embargo el gran ecosistema terrestre lo forman la Biosfera (biocenosis) y el astro Tierra (biotopo). ACTIVIDAD N 08

1. En un mapa conceptual explique brevemente los niveles de organizacin de los seres vivos indicando ejemplos.

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NIVELES DE ORGANIZACIN DE SERES VIVOS

NIVELESCOMPONENTESRAMAS BIOLOGA

SubatmicoPartculassubatmicas -

Atmicotomos -

MolecularMolculas Macromolculas Orgnulos celulares Virus Bioqumica Biofsica Citologa Virologa

CelularClula Seres unicelulares Colonias Microbiologa Citologa

PluricelularSeres pluricelulares Sistemas Aparatos rganos Tejidos Taxonoma Gentica Fisiologa Botnica Organografa Paleontologa Zoologa Embriologa Anatoma Histologa

De poblacinPoblaciones Gentica de poblaciones Zoogeografa Evolucin Etologa

De ecosistemaBiosfera Biocenosis Ecosistema Ecologa

LA CLULA, UNIDAD FUNDAMENTAL DE LA VIDA

La clula es la unidad anatmica, funcional y gentica de los seres vivos. La clula es una estructura constituida por tres elementos bsicos:1) Membrana plasmtica.2) Citoplasma y3) Ncleo - Material gentico (ADN).Posee la capacidad de realizar tres funciones vitales: nutricin, relacin y reproduccin.Se llaman eucariotas a las clulas que tienen la informacin gentica envuelta dentro de una membrana que forman el ncleo.Un organismo formado por clulas eucariotas se denomina eucarionte. Muchos seres unicelulares tienen la informacin gentica dispersa por su citoplasma, no tienen ncleo. A ese tipo de clulas se les da el nombre de procariotas.Robert Hooke descubri que los seres vivos estn formados por estructuras microscpicas elementales que denomin clulas.La teora celular es la parte de la biologa actual que explica la constitucin de los seres vivos en base a clulas. Sus principios bsicos son los siguientes:

-18-Toda clula procede de otra clula, y el material hereditario pasa de madres a hijas.ESTRUCTURA DE LA CLULA:La estructura bsica de una clula consta de: MEMBRANA PLASMTICA: Capa que separa el citoplasma del medio externo, pero que permite el intercambio de materia y energa. CITOPLASMA: Solucin acuosa que contiene sustancias qumicas disueltas. En l se llevan a cabo muchas reacciones metablicas. ADN: Material gentico, formado por cidos nucleicos. ORGNULOS: Estructuras que desempean diferentes funciones dentro de la clula.De acuerdo con las caractersticas de estos cuatro elementos principales se distinguen dos tipos de clula: eucariota y procariota.EUCARIOTAPROCARIOTA

ADNEl material gentico est encerrado en una membrana, formando el ncleo.El material gentico est disperso en el citoplasma. No existe ncleo celular.

ORGNULOSContiene muchos orgnulos diferentes, algunos rodeados de membranas.Solo posee unos pequeos orgnulos llamados ribosomas.

ORGANISMOSEsta organizacin celular la presentan todos los seres vivos que no son bacterias.Este tipo de organizacin solo se da en las bacterias.

Los animales y las plantas son seres vivos muy distintos, por eso sus clulas, aunque ambas son eucariotas, presentan grandes diferencias.ORGNULOS:La mayora de los orgnulos son mucho ms pequeos que el ncleo, y no pueden observarse con un microscopio ptico, para ello es necesario un microscopio electrnico, de ms potencia.a) Mitocondrias: En los organismos hetertrofos, las mitocondrias son fundamentales para la obtencin de la energa. Son organelos de forma elptica, estn delimitados por dos membranas, una externa y lisa, y otra interna, que presenta pliegues, capaces de aumentar la superficie en el interior de la mitocondria. Poseen su propio material gentico llamado ADN mitocondrial.La funcin de la mitocondria es producir la mayor cantidad de energa til para el trabajo que debe realizar la clula. Con ese fin, utiliza la energa contenida en ciertas molculas. Por ejemplo, tenemos el caso de la glucosa.b) Cloroplastos: Son organelos que se encuentran slo en clulas que estn formando a las plantas y algas verdes. Son ms grandes que las mitocondrias y estn rodeados por dos membranas una externa y otra interna.Poseen su propio material gentico llamado ADN plastidial, y en su interior se encuentra la clorofila (pigmento verde) y otros pigmentos. Los cloroplastos son los organelos fundamentales en los organismos auttrofos, es decir, aquellos capaces de fabricar su propio alimento. En ellos ocurre la fotosntesis. Para que esta se realice, se requiere de CO2, agua y energa solar, sustancias con las cuales la planta fabrica glucosa. Esta molcula le sirve de alimento al vegetal y a otros seres vivos. As se forma, tambin, el oxgeno que pasa hacia la atmsfera.c) Ribosomas: Son pequeos corpsculos, que se encuentran libres en el citoplasma, como grnulos independientes, o formando grupos, constituyendo polirribosomas. Tambin, pueden estar asociados a la pared externa de otro organelo celular, llamado retculo endoplasmtico rugoso. En los ribosomas tiene lugar la sntesis de protenas, cuyo fin es construir el cuerpo celular, regular ciertas actividades metablicas, etctera.d) -19-Retculo endoplasmtico: Corresponde a un conjunto de canales y sacos aplanados, que ocupan una gran porcin del citoplasma.Estn formados por membranas muy delgadas y comunican el ncleo celular con el medio extracelular -o medio externo-.Existen dos tipos de retculo. Uno es el llamado rugoso, en la superficie externa de su membrana van adosados ribosomas.Su funcin consiste en transportar protenas que fueron sintetizadas por los ribosomas y, adems, algunas protenas que forman parte de ciertas membranas de distintas estructuras de la clula.El otro tipo es el liso. Carece de ribosomas y est asociado a ciertas reacciones relacionadas con la produccin de sustancias de naturaleza lipdica (lpidos o grasas).e) Aparato de Golgi: Est delimitado por una sola membrana y formado por una serie de sacos membranosos aplanados y apilados uno sobre otro. Alrededor de estos sacos, hay una serie de bolsitas membranosas llamadas vesculas. El aparato de Golgi existe en las clulas vegetales -dictiosoma- y animales. Acta muy estrechamente con el retculo endoplasmtico rugoso. Es el encargado de distribuir las protenas fabricadas en este ltimo, ya sea dentro o fuera de la clula. Adems, adiciona cierta seal qumica a las protenas, que determina el destino final de stas. f) Lisosomas: Es un organelo pequeo, de forma esfrica y rodeada por una sola membrana. En su interior, contiene ciertas sustancias qumicas llamadas enzimas -que permiten sintetizar o degradar otras sustancias. Los lisosomas estn directamente asociados a los procesos de digestin intracelular. Esto significa que, gracias a las enzimas que estn en el interior, se puede degradar protenas, lpidos, hidratos de carbono, etctera. En condiciones normales, los lisosomas degradan membranas y organelos, que han dejado de funcionar en la clula. g) Centriolos: Estn presentes en las clulas animales. En la gran mayora de las clulas vegetales no existen. Conformados por un grupo de nueve tbulos ordenados en crculos, participan directamente en el proceso de divisin o reproduccin celular, llamado mitosis.h) Vacuolas: Son vesculas o bolsas membranosas, presentes en la clula animal y vegetal; en sta ltima son ms numerosas y ms grandes. Su funcin es la de almacenar temporalmente alimentos, agua, desechos y otros materiales.EL NCLEO:Es fundamental aclarar que existen clulas que tienen un ncleo bien definido y separado del citoplasma, a travs de una membrana llamada membrana doble nuclear o carioteca. A estas clulas con ncleo verdadero, se les denomina clulas eucariotas. Hay otras clulas -en las bacterias y en ciertas algas unicelulares- que no tienen un ncleo definido ni determinado por una membrana. Esto indica que los componentes nucleares estn mezclados con el citoplasma. Este tipo de clulas se denominan procariotas. En la clula eucariota el ncleo se caracteriza por: Ser voluminoso. Ocupar una posicin central en la clula. Estar delimitado por la membrana carioteca. sta presenta poros definidos, que permiten el intercambio de molculas entre el ncleo y el citoplasma. En el interior del ncleo se pueden encontrar: Ncleo plasma o jugo nuclear. Nuclolo: cuerpo esfrico, formado por protenas, cido desoxirribonucleico (ADN) y cido ribonucleico (ARN), ambos compuestos orgnicos. El nuclolo tiene la informacin para fabricar las protenas. Material gentico: est organizado en verdaderas hebras llamadas cromatinas, formadas por ADN. Cuando la clula se reproduce, la cromatina se condensa y forma unas estructuras llamadas cromosomas, donde est contenida toda la informacin gentica propia de cada ser vivo.

-20-La funcin del ncleo es dirigir la actividad celular, es decir, regula el funcionamiento de todos los organelos celulares. FUNCIONES DE LA CLULA:1. Funcin de nutricin.- La nutricin celular engloba los procesos destinados a proporcionar a la clula energa para realizar todas sus actividades y materia orgnica para crecer y para reparar sus estructuras.Existen dos tipos de nutricin celular: auttrofa, propia de las plantas, y hetertrofa, propia de los animales.2. Funcin de relacin.- Mediante la funcin de relacin las clulas reciben estmulos del medio y responden a ellos. Estos estmulos pueden ser luminosos, qumicos o mecnicos. La respuesta ms comn a estos estmulos es el movimiento, que puede ser de dos tipos: ameboide y vibrtil.3. Reproduccin celular.- En la reproduccin celular, una clula se divide dando origen a dos o ms clulas descendientes, transmitindoles la informacin gentica. En los eucariotas, este proceso comprende dos fases sucesivas: la divisin del ncleo y la divisin del citoplasma.El ncleo se divide en dos partes exactamente iguales. Este proceso recibe el nombre de mitosis.A. Organismos unicelulares:Muchos seres vivos estn formados por una nica clula, que debe realizar todas las funciones de un ser vivo de forma autnoma. Al ser unicelulares solo pueden ser observados al microscopio, por lo que reciben el nombre de microorganismos o microbios. Algunos microorganismos se agrupan para mejorar su eficacia, formando colonias, que se originan a partir de una sola clula que se divide sucesivamente. La divisin celular da lugar a nuevos individuos completos, que permanecen unidos. Los diferentes mecanismos de divisin celular son, por tanto, los mecanismos de reproduccin de los organismos unicelulares.

La biparticin consiste en la divisin de una clula madre en dos clulas hijas del mismo tamao. Es caracterstico de las bacterias.En la gemacin, la clula hija es menor que la clula madre, y posteriormente alcanza el mismo tamao. Es propio de las levaduras. La esporulacin consiste en la formacin de muchas clulas a partir de la clula madre. Este mecanismo es caracterstico de los hongos.

B. Organismos pluricelulares:Los organismos pluricelulares estn formados por ms de una clula, incluso millones de ellas. En este caso, las clulas cooperan para realizar las funciones de todo el organismo, y para ello las clulas se especializan. Estas clulas no son autnomas, necesitan la colaboracin de las otras para sobrevivir.

ACTIVIDAD N 09

1. Qu es la clula, cmo est constituida y qu funciones vitales realiza y quin las descubri?2. Cmo es la estructura de la clula?3. En un cuadro comparativo diferencie la clula eucariota y procariota.4. Describa brevemente en qu consiste y cul es la funcin de cada orgnulo presente en una clula.5. Qu es el ncleo y cul es su funcin?6. Describa las funciones de la clula.7. Diferencias entre organismos unicelulares y pluricelulares.8. En qu consiste la biparticin, gemacin y esporulacin?

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EL METABOLISMO CELULAR

El metabolismo comprende una serie de transformaciones qumicas y procesos energticos que ocurren en el ser vivo. Para que sucedan cada una de esas transformaciones se necesitan enzimas que originen sustancias que sean a su vez productos de otras reacciones. El conjunto de reacciones qumicas y enzimticas se denomina ruta o va metablica. El metabolismo se divide en: El catabolismo es el metabolismo de degradacin de sustancias con liberacin de energa. El anabolismo es el metabolismo de construccin de sustancias complejas con necesidad de energa en el proceso. En las rutas metablicas se necesitan numerosas y especficas molculas que van conformando los pasos y productos intermedios de las rutas. Pero, adems, son necesarios varios tipos de molculas indispensables para su desarrollo final: 1. Metabolitos (molculas que ingresan en la ruta para su degradacin o para participar en la sntesis de otras sustancias ms complejas).2. Nucletidos (molculas que permiten la oxidacin y reduccin de los metabolitos). 3. Molculas energticas (ATP y GTP o la Coenzima A que, al almacenar o desprender fosfato de sus molculas, liberan o almacenan energa).4. Molculas ambientales (oxgeno, agua, dixido de carbono, etc. que se encuentran al comienzo o final de algn proceso metablico). Cada clula desarrolla miles de reacciones qumicas que pueden ser exergnicas (con liberacin de energa) o endergnicas (con consumo de energa). Si las reacciones qumicas dentro de una clula estn regidas por las mismas leyes termodinmicas... entonces, cmo se desarrollan las vas metablicas? 1) Las clulas asocian las reacciones: las reacciones endergnicas se llevan a cabo con la energa liberada por las reacciones exergnicas. 2) Las clulas sintetizan molculas portadoras de energa que son capaces de capturar la energa de las reacciones exergnicas y las llevan a las reacciones endergnicas. 3) Las clulas regulan las reacciones qumicas por medio de catalizadores biolgicos: ENZIMAS. EL CATABOLISMO.- Comprende el metabolismo de degradacin oxidativa de las molculas orgnicas, cuya finalidad es la obtencin de energa necesaria para que la clula pueda desarrollar sus funciones vitales. Debe existir una ltima molcula que capte los electrones o los hidrgenos desprendidos en las reacciones de oxidacin. Si el aceptor de electrones es el oxgeno molecular la ruta o el catabolismo es aerbico y si es otra molcula es catabolismo anaerbico. a) El catabolismo aerbico est formado por varias rutas metablicas que conducen finalmente a la obtencin de molculas de ATP. Estas molculas de ATP ms tarde sern imprescindibles para dar energa en las rutas anablicas. La energa que no se usa se disipar en forma de calor. b) El catabolismo anaerbico se realiza en condiciones anaerbicas, es decir cuando el ltimo aceptor de hidrgenos o electrones no es el oxgeno, sino una molcula orgnica sencilla, las rutas de degradacin de la glucosa se llaman fermentaciones. En un mismo organismo pluricelular pueden darse rutas aerbicas o anaerbicas, segn las condiciones ambientales de la clula. Por ejemplo, la clula muscular puede funcionar con oxgeno hasta que ste llega con dificultad al tejido. Trabaja entonces en condiciones anaerobias produciendo cido lctico.

-22-EL ANABOLISMO.- La construccin de biomolculas propias exclusivas slo puede llevarla a cabo los seres vivos a base de capturar determinadas sustancias del medio en que viven (auttrofos). En muchos seres vivos la nutricin solo puede realizarse mediante la ingestin de otros seres vivos (hetertrofos). Nuestra vida en el planeta tierra depende de la funcin de unos seres vivos muy especiales, que son capaces de fabricar su propia materia a partir de la luz. Se trata de plantas verdes y algas que realizan la fotosntesis. Los organismos fotosintticos utilizan la luz del sol y transforman su energa luminosa en energa para formar glcidos y otras molculas orgnicas. Estas molculas orgnicas forman sus tejidos que sirven de alimento a los seres vivos no fotosintetizadores. El anabolismo o biosntesis es una de las dos partes del metabolismo, encargada de la sntesis o bioformacin de molculas orgnicas (biomolculas) ms complejas a partir de otras ms sencillas o de los nutrientes, con requerimiento de energa, al contrario que el catabolismo.El anabolismo es el responsable de: La formacin de los componentes celulares y tejidos corporales y por tanto del crecimiento. El almacenamiento de energa mediante enlaces qumicos en molculas orgnicas. Las clulas obtienen la energa del medio ambiente mediante tres tipos distintos de fuente de energa que son: 1) La luz solar, mediante la fotosntesis en las plantas. 2) Otros compuestos orgnicos como ocurre en los organismos hetertrofos. 3) Compuestos inorgnicos como las bacterias quimiolitotrficas que pueden ser auttrofas o hetertrofas. El anabolismo se puede clasificar acadmicamente segn las biomolculas que se sinteticen en: Replicacin o duplicacin de ADN. Sntesis de ARN. Sntesis de protenas. Sntesis de glcidos. Sntesis de lpidos.

LA RESPIRACIN AEROBIA Y ANAEROBIA

1. La respiracin Aerobia:La respiracin aerobia es la que utiliza oxgeno para extraer energa de la glucosa. Se efecta en el interior de las clulas, en los organelos llamados mitocondrias.Durante el proceso respiratorio, parte de la energa contenida en la glucosa pasa a las molculas de ATP. Con esta energa se alimentan, excretan los desechos, se reproducen y realizan todas las funciones que les permiten vivir. Tanto el dixido de carbono como el agua salen de la clula y del cuerpo del ser vivo (Si se trata de un organismo pluricelular) por que constituyen sustancias de desecho. La energa puede utilizarse de inmediato o almacenarse para su uso posterior.Las bacterias no tienen mitocondrias, por lo cual la respiracin se efecta en su citoplasma. En el resto de los organismos pertenecientes a los 4 reinos (Protistas, hongos, plantas y animales) si existen estos organelos.Algunas clulas tienen ms mitocondrias que otras; por ejemplo, las neuronas, las clulas musculares y los espermatozoides requieren de altas cantidades de energa y por ello tienen numerosas mitocondrias.2. La respiracin Anaerobia:La respiracin anaerobia consiste en que la clula obtiene energa de una sustancia sin utilizar oxgeno; al hacerlo, divide esa sustancia en otras; a la respiracin anaerobia tambin se le llama fermentacin. Probablemente la respiracin anaerobia ms conocida sea la de las lavaduras de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae), que son hongos unicelulares.

-23-Para elaborar la cerveza se utilizan semillas de cebada, las cuales contienen glucosa, sustancia de la cual las levaduras obtienen la energa. Las semillas de cebada son combinan con agua y la flor de una planta llamada lpulo, que le da sabor a esta bebida. Los ingredientes se mezclan y luego se filtran.El lquido resultante, que contiene la glucosa, se deposita en barriles de madera, junto con las levaduras y se deja reposar varios meses o aos; durante ste tiempo, las levaduras utilizan la glucosa para obtener energa y la transforman en un tipo de alcohol llamado etanol.Las levaduras utilizan la energa para realizar todas sus funciones; el etanol permanece en el lquido y el dixido de carbono, por ser un gas, se incorpora al aire.

LA FOTOSNTESIS

El proceso biolgico ms importante de la Tierra es la fotosntesis de las plantas verdes. A partir de sta se produce prcticamente toda la materia orgnica de nuestro planeta y se garantiza toda la alimentacin de los seres vivos.La fotosntesis consiste en la fabricacin de alimentos por medio de la luz, a partir del agua, las sales minerales y el dixido de carbono, desprendiendo oxgeno. Se realiza durante el da porque es imprescindible para que se realice la luz del Sol. La fotosntesis tiene lugar en las hojas. El tallo lleva a las hojas la savia bruta y recoge la savia elaborada.De este proceso qumico y biolgico dependen tres aspectos de suma importancia:1. Por la fotosntesis las plantas verdes producen alimentos y materia orgnica para si mismas y para alimentar a los animales herbvoros, y stos, a su vez, a los animales carnvoros.2. Se vuelve a utilizar el dixido de carbono producido por los animales y por los procesos de putrefaccin o descomposicin. De otra manera el CO, saturara el planeta.3. Se restituye el oxigeno al aire y se hace posible la respiracin.Las plantas verdes poseen en su estructura celular orgnulos especiales denominados cloroplastos, que tienen la cualidad de llevar a cabo reacciones qumicas conocidas como fotosntesis, o sea, de realizar sntesis con ayuda de la luz solar.La fotosntesis consiste en los siguientes procesos: El dixido de carbono (CO2) es absorbido por los estamos de las hojas, y junto con el agua (H2O), que es absorbida por las races, llegan a los cloroplastos, donde con ayuda de la energa de la luz se produce la glucosa (C6H12O6). Durante esta reaccin se produce oxgeno (O2), que es emitido al aire o al agua y es utilizado para la respiracin de otros seres vivos. la frmula sencilla de la reaccin qumica es la siguiente:

6CO2 + 12H2O + energa de la luz = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

Esto significa que se usan 6 molculas de dixido de carbono (CO2) ms 12 molculas de agua (H2O) ms energa de la luz para producir una molcula de glucosa (C6H12O6) ms 6 de oxgeno (O2) y quedan 6 molculas de agua (H2O).A partir de la glucosa (C6H12O6) un azcar muy comn en las frutas, se producen la sacarosa, el almidn, la celulosa, la lignina o madera y otros compuestos, que son la base de los alimentos para las plantas mismas y para los herbvoros.Mediante el proceso de la fotosntesis la energa solar es acumulada en forma de compuestos qumicos, que al ser consumidos por los seres vivos liberan esa energa y sirven para mantener los procesos vitales en las clulas (calor, movimiento, etc.).De la fotosntesis depende la alimentacin de todos los seres vivos sobre la Tierra, incluido el hombre, en forma directa (herbvoros) o indirecta (carnvoros, carroeros, detritvoros, etc.). Sin plantas verdes no sera posible la existencia ni de los animales ni de los seres humanos. Es ms, las fuentes de energa orgnica (carbn, petrleo, gas natural y lea) no son otra cosa que energa solar acumulada y liberada en los procesos de combustin, mediante la cual se mueve en gran parte la sociedad moderna (vehculos, cocinas, fbricas, etc.).

-24-Es por esto que el proceso final de combustin de estas fuentes de energa orgnica produce agua y dixido de carbono. Cuando la combustin es imperfecta o los combustibles orgnicos contienen impurezas la combustin, como la de los motores, produce elementos contaminantes, que pueden afectar al ambiente y a la salud de las personas.

GLOSARIO

Molcula: Unidad mnima de una sustancia que conserva sus propiedades qumicas. Puede estar formada por tomos iguales o diferentes. ATP (Trifosfato de adenosina): Molcula que se encuentra en todos los seres vivos y constituye la fuente principal de energa utilizable por las clulas para realizar sus actividades. El ATP se origina por el metabolismo de los alimentos en unos orgnulos especiales de la clula llamados mitocondrias. Orgnulo: Unidad estructural y funcional de una clula u organismo unicelular; por ejemplo, las mitocondrias o el ncleo. Citoplasma Citoplasma: Regin celular situada entre la membrana plasmtica y el ncleo, con los rganos celulares que contiene. Levadura: Nombre genrico de ciertos hongos unicelulares, de forma ovoidea, que se reproducen por gemacin o divisin. Suelen estar unidos entre s en forma de cadena, y producen enzimas capaces de descomponer diversos cuerpos orgnicos, principalmente los azcares, en otros ms sencillos. cido Lctico: Normalmente se prepara por fermentacin bacteriana de lactosa, almidn, azcar de caa o suero de la leche. Pequeas cantidades de cido L-lctico estn presentes en la sangre y en otros fluidos y rganos del cuerpo; este cido se forma en los tejidos, sobre todo los musculares, que obtienen energa metabolizando azcar en ausencia de oxgeno. Fatiga: Agitacin duradera, cansancio, trabajo intenso y prolongado. Facultativo: Que no est obligado a hacer una cosa de una sola manera. Aerobio: Dicho de un ser vivo: Que necesita oxgeno para subsistir. Anaerobio: Dicho de un organismo: Que puede vivir sin oxgeno.

ACTIVIDAD N 10

1. Qu comprende el metabolismo celular?2. En qu se divide el metabolismo y cules son los tipos de molculas indispensables para su desarrollo final?3. En qu consiste el catabolismo?4. Diferencias entre catabolismo aerbico y anaerbico.5. Qu es el anabolismo y de qu es responsable?6. Las clulas obtienen la energa del medio ambiente mediante tres tipos distintos de fuente de energa. Cules son?7. Diferencias entre la respiracin aerobia y anaerobia.8. En qu consiste la fotosntesis e indique los tres aspectos de importancia?9. Explique los procesos que se presentan en la fotosntesis.10. Elabora mapas conceptuales de: metabolismo celular, respiracin aerobia y anaerobia, fotosntesis.

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LA NUTRICIN EN LAS PLANTAS

Tipos de Nutricin:A. B. Nutricin Auttrofa Vegetales. Fotosntesis: Agua Sales Minerales Luz Dixido de carbonoC. Nutricin Hetertrofa Animales Se alimentan de la materia orgnica de otros seres vivos. Herbvoros Carnvoros Omnvoros

Cmo entran los nutrientes en la planta?El agua y las sales minerales entran al interior de la raz a travs de los Pelos Absorbentes.El transporte de sustancias por la planta: Savia bruta: agua y sales minerales ascienden por el XILEMA. Savia elaborada: azucares, van desde las hojas a los frutos y races por el FLOEMACmo asciende la savia bruta por el tallo? Transpiracin: perdida de agua en estado gaseoso por las hojas. Capilaridad: adhesin del agua a las paredes del xilema.Los estomas regulan la transpiracin de las plantas:Los estomas son pequeos orificios de la superficie de las hojas a travs de los cuales se produce la perdida de agua y el intercambio de gases. Estos poros estn delimitados por las clulas oclusivas, que regulan el dimetro del poro.

LA NUTRICIN DE LOS ANIMALES

Nutricin en los animalesEL AIRESISTEMA RESPIRATORIOMedio con el que intercambian gases. Areo: pulmones o trqueas. Acutico: branquiasSISTEMA CIRCULATORIOEncargado de proveer a todas las clulas de nutrientes y liberarlas de los desechos que en ellas se originan.OTROS SERES VIVOSSISTEMA DIGESTIVORgimen de alimentacin:HerbvoroCarnvoroOmnvoro.CLULASUtilizan para fabricar los propios componentes y obtener la energa necesaria para mantenerse vivas.ALIMENTOSEL AGUANUTRIENTESDESECHOSSISTEMA EXCRETORSe encarga de eliminar al medio externo y as limpiar la sangreSe inicia con la incorporacin de los alimentosQue proceden deQue se aade a los demsDe donde elAdoptado alQue transportaCuya utilizacin generaQue lasQue en el

-26-Los animales, como todos los seres vivos, deben tomar del medio exterior las sustancias necesarias para mantener sus estructuras y realizar sus funciones. Estas sustancias reciben el nombre de nutrientes y el conjunto de procesos que llevan a cabo para obtenerlas y utilizarlas se llama nutricin.

FORMAN SUS PROPIOS NUTRIENTES ORGNICOS A PARTIR DE SUSTANCIAS INORGNICASCLASIFICACIN DE LOS ORGANISMOS DE ACUERDO AL TIPO DE NUTRICINNO PUEDEN FORMAR SUS PROPIOS NUTRIENTES ORGNICOS A PARTIR DE SUSTANCIAS INORGNICASFOTOAUTTROFOSQUIMIOAUTTROFOSLUZ SOLARENERGA QUMICAAUTO = POR SI MISMOTROPHOS = EL QUE SE NUTREHETEROS = DIFERENTETROPHOS = EL QUE SE NUTREANIMALES Y HONGOSAUTTROFOSHETERTROFOSPUEDENSERSU FUENTE DE ENERGA ESDELGRIEGOSON LOS QUESON DOS GRUPOS DE ORGANISMOSDEPENDEN DE LOSDELGRIEGOESTOSEJEMPLOS

Qu comen los animales?Unos se comen las hojas, otros los tallos y algunos prefieren las flores, las semillas o los frutos. A estos animales se les llama herbvoros. Algunos animales se comen a otros animales. A estos animales se les llama carnvoros. Los animales consiguen sus alimentos de distintas maneras:Algunos animales viven en el agua. Los animales que viven en el agua se llaman acuticos. Otros animales viven en la tierra. Los animales que viven en la tierra se llaman terrestres. Los animales no fabrican sus alimentos, por lo que tienen que conseguirlos; los acuticos lo hacen en el agua y los terrestres en la tierra, aunque tambin algunos lo consiguen en el agua y otros ms en el aire. Cmo se alimentan los animales? A diferencia de las plantas, los animales consiguen su alimento en el medio ambiente donde viven. Los animales son seres hetertrofos. Por lo tanto, necesitan captar el alimento y transformarlo para obtener nutrientes y utilizar la energa que estos contienen.En la mayora de animales, el alimento entra por la boca y recorre el tubo digestivo y los materiales no digeridos son expulsados por el ano.En los vertebrados, el tubo digestivo tiene adems una glndula que segregan jugos digestivos. APARATOS DIGESTIVOS DE ALGUNOS ANIMALES:1. Planaria:Son gusanos con el cuerpo aplanado en sentido dorso ventral y con tubo digestivo carente de ano. Tampoco tienen sistema circulatorio y la mayora son hermafroditas. Casi siempre parsitos.

-27-No tienen apndices locomotores y algunos poseen cilios. En su mayora carecen de aparato digestivo, circulatorio, respiratorio, ni rganos sensoriales. Suelen tener ventosas de fijacin.2. Las Esponjas o Porferos (Porfera)Son un filo de animales invertebrados acuticos que se encuentran enclavados dentro del subreino Parazoa. Son mayoritariamente marinos, ssiles y carecen de autnticos tejidos. Son filtradores gracias a un desarrollado sistema acufero de poros, canales y cmaras. Existen ms de 5.000 especies de esponjas en el mundo, de las cuales solo unas 150 viven en agua dulce.3. En Anlidos:Encontramos un tubo digestivo con dos aperturas. En l se distinguen: La boca La faringe musculosa El buche para almacenar el alimento La molleja, con pequeos granos de arena para la trituracin y El intestino que recorre el cuerpo y acaba en el ano. 4. En Insectos:El aparato digestivo o canal alimenticio de los insectos es un tubo, generalmente algo enrollado que se extiende desde la boca al ano. Se divide en tres regiones: el estomodeo, el mesentern y el proctodeo. Cada una de estas tres regiones puede estar subdividida en subregiones. Separando estas regiones hay vlvulas y esfnteres que regulan el paso del alimento de una a otra.5. En Reptiles:La mayor parte de los reptiles son carnvoros y poseen un tracto digestivo sencillo y corto, ya que la carne es bastante simple para descomponer y digerir. La digestin es ms lenta que en los mamferos, lo que refleja su lento metabolismo durante el reposo y su incapacidad para dividir y masticar sus alimentos.6. En Aves:El aparato digestivo de las aves es nico, con un buche para almacenamiento de lo ingerido y una molleja que contiene piedras que el ave ha tragado y que sirven para triturar el alimento para compensar la ausencia de dientes.7. En Mamferos:Est formado por una boca, con dientes, labios y lengua, en la que desembocan las glndulas salivales; una faringe corta; un esfago que atraviesa el diafragma; un estomago en forma de saco y en el que desembocan las glndulas gstricas; un intestino delgado muy largo, dividido en tres partes (duodeno, yeyuno e ileon) y en el que se produce parte de la absorcion de la sustancias alimenticias, y un intestino terminal, que comprende el ciego (muy desarrollado en herbvoros), el grueso y el recto, que desemboca al exterior por el ano.[Definiciones de Digestin: La digestin es el proceso de transformacin de los alimentos que son ingeridos en sustancias ms sencillas para ser absorbidos. La digestin ocurre tanto en los organismos pluricelulares como en las clulas, como a nivel sub celular. Este proceso se puede producir de dos maneras: 1. Dentro de las clulas se denomina digestin intracelular, ejemplo protozoos.2. Fuera de la clulas es la digestin extracelular invertebrados.A) DIGESTIN INTRACELULAR:Es un tipo de nutricin hetertrofa en el cual el alimento es descompuesto (generalmente por enzimas) y procesado para su utilizacin al interior de la clula. Es propio generalmente de organismos muy simples y unicelulares como lo es la ameba. B) DIGESTIN EXTRACELULAR:Tiene lugar en las cavidades digestivas, de modo que permite digerir grandes masas de alimento. Va asociado a un gran desarrollo del aparato digestivo tubular y abierto en el que se secretan enzimas.

-28-Los tubos digestivos pueden presentar una o dos aperturas. Dependiendo del animal, es ms o menos complejo. QU ENTENDEMOS POR MALNUTRICION?Entendemos por malnutricin (MN), un trastorno en la composicin corporal que interfiere en la respuesta normal del husped frente a su enfermedad y tratamiento. Este estado se caracteriza por un aumento del agua extracelular, dficit de potasio y de masa muscular, asociado frecuentemente con disminucin del tejido graso y con hipoproteinemia.

LA NUTRICIN HUMANA

La funcin de nutricin proporciona a nuestras clulas toda la energa que necesitan para realizar sus funciones vitales. En el proceso de la nutricin intervienen cuatro aparatos.1. Aparato Digestivo:Realiza la digestin, que es la transformacin de los alimentos que ingerimos en los nutrientes que necesitan nuestras clulas.2. Aparato Respiratorio:Realiza la respiracin, que consiste en extraer el oxgeno del aire para las clulas obtengan energa.3. Aparato Circulatorio:Transporta los nutrientes y el oxgeno a todas las clulas del cuerpo y recoge las sustancias de desecho producidas por todo el cuerpo.4. Aparato Excretor:Filtra la sangre, extrae las sustancias de desecho, las transporta y la expulsa al exterior del organismo mediante la excrecin.La digestin y el aparato digestivo: Tubo digestivo: Es un largo tubo musculoso de unos ocho metros de longitud. Consta de boca, faringe, esfago, estmago, intestino delgado e intestino grueso. Glndulas: Vierten sustancias en el tubo digestivo para ayudar a hacer la digestin. Son las glndulas salivales, el hgado y le pncreas.La respiracin y el aparato respiratorio:Mediante la respiracin obtenemos oxgeno y expulsamos dixido de carbono. La realiza el aparato respiratorio.La excrecin y el aparato excretor:La excrecin es la eliminacin de las sustancias de desecho que realiza el aparato excretor.La circulacin y el aparato circulatorio:La circulacin es el transporte de oxgeno, nutrientes y sustancias de desecho. El aparato circulatorio lo forman la sangre, el corazn y los vasos sanguneos.La Sangre:Est formado por los glbulos rojos, glbulos blancos, plaquetas y por el plasma sanguneo.El corazn:El corazn tiene dos aurculas a las que llegan las venas y dos ventrculos de los que salen las arterias. Bombea la sangre gracias a los movimientos de sstole y distole.La circulacin humana es completa:La circulacin de los mamferos es completa porque el tabique interventricular impide que la sangre con abundante oxgeno y la que lleva dixido de carbono se mezcle.La circulacin humana es doble:La circulacin humana es doble: existe una circulacin pulmonar o menor y una circulacin general o mayor.

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DIGESTIN

EL APARATO DIGESTIVO DEL HOMBRE:Todos los seres vivos deben proporcionar a las clulas que lo componen una gran variedad de substancias para ser utilizadas como fuente de energa o como materias primas. Todas las clulas necesitan hidratos de carbono, grasas, protenas, vitaminas, agua y minerales. Algunas de estas sustancias estn contenidas en molculas muy grandes que no entran en las clulas, y deben ser fragmentadas en molculas ms pequeas, que puedan entrar en las clulas. Este proceso es denominado digestin. Podemos diferenciar dos tipos de digestin: La digestin mecnica, llevada a cabo por los dientes y por los movimientos peristlticos, que son movimientos musculares involuntarios que se originan para transportar el bolo alimenticio del esfago al estmago. La digestin qumica, que es llevada a cabo por las enzimas y los jugos gstricos, que aceleran las reacciones qumicas del metabolismo y transforman las macromolculas de los alimentos en molculas ms simples.Los rganos que componen el aparato digestivo son seis: la boca, la faringe, el esfago, el estmago, el intestino delgado y el intestino grueso. Tambin podemos mencionar al recto, que es una prolongacin del intestino grueso, que se caracteriza por ser recto, y el ano. Las glndulas que segregan los jugos digestivos son el pncreas y el hgado. Cada uno de ellos cumple con una funcin especfica y esencial para que se lleve a cabo la digestin.a) La Boca es el primer rgano del aparato digestivo. Por ella ingresa el alimento. La constituyen el paladar, los labios, los dientes y muelas, que son los encargados de triturar los alimentos, y la lengua, que en conjunto con el paladar se encargan de mezclar el alimento con la saliva, formando as el bolo alimenticio.b) La faringe es el conducto que comunica la boca con el esfago. Es un rgano que tambin interviene en el sistema respiratorio; por ello, su principal funcin es impedir que el bolo alimenticio se dirija hacia el aparato respiratorio, y que el aire se dirija al aparato digestivo.c) El esfago es el conducto que une la faringe con el estmago. Es un rgano muscular, y su funcin es conseguir que el bolo alimenticio pase desde la faringe hasta el estmago. Esto se lleva a cabo gracias a contracciones musculares.d) El estmago es un depsito que recibe todos los alimentos, tanto lquidos como slidos. Su funcin es hacer que los alimentos adquieran forma lquida para poder pasar al intestino. Esto se lleva a cabo gracias a que cuenta con numerosas glndulas gstricas que segregan cido clorhdrico y enzimas.e) El intestino delgado es la parte ms larga de todo el sistema digestivo. Est form