historia de la biologia

BIOLOGIA: DEFINICION, IMPORTANCIA E HISTORIA

M.Sc. CESAR E. POMA SANCHEZ

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUMBESFACULTAD DE INGENIERIA PESQUERA

Biología (griego bios = vida, y logos = estudio). Es una de las ciencias naturales que tiene como objeto de estudio a los seres vivos y, más específicamente, su origen, evolución y propiedades: génesis, nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia, etc.

Se ocupa de la descripción de características y comportamiento de los organismos individuales como de las especies en su conjunto, así como de la reproducción de los seres vivos y de las interacciones entre ellos y el entorno.

•La Biología es un conjunto de ciencias que estudian la vida y los seres organizados, vivos o fósiles (Zoología, Botánica, Ecología, Paleontología, etc).

•El término biología fue propuesto en 1802, casi simultáneamente, por el francés Lamarck y el alemán Treviranus.

•La biología comprende las siguientes disciplinas:

Morfología : estudia y compara la forma y estructura de los seres vivos

Bioquímica : composición química y procesos vitales en su interior

Biofísica : cómo influyen los factores físicos sobre los seres vivos

Citología: la célula como unidad anatómica y funcional

Histología : estudia la agrupación de células que constituyen tejidos

Organografía : la reunión de tejidos en órganos

Anatomía : el conjunto de órganos y sistemas a través de la disección

Biología molecular : La célula como unidad constituida por componentes

químicos orgánicos definidos a nivel molecular

Fisiología: funcionamiento parcial o general de los organismos

Endocrinología : las hormonas que regulan la actividad biológica

Neurofisiología : las propiedades y funciones del cuerpo humano

Embriología : desarrollo del embrión - Ontogenia

Filogenia : proceso de apariciónón de las especies en el tiempo

Genética : transmisión de caracteres individuales y variabilidad genética

Sistemática : clasificación y ordenación de los seres vivos

Taxonomía : criterios, normas y técnicas de clasificación y nomenclatura

Parasitología : trata los parásitos y sus efectos sobre los hospedadores

Biogeografía : organismos en relación con el medio geográfico que habitan

Ecología : las interrelaciones de los seres vivos y el medio ambiente

Etología : comportamiento y adaptaciones filogenéticas

Paleontología : restos de seres vivos extinguidos y relaciones con actuales

BIOLOGÍA

Microbiología

Zoología Botánica

Ecología

Biología celular

HISTORIA DE LA BIOLOGIA

ARISTOTELES

• Filosofo griego (384 - 322 a.a.c.) más influyente en el campo de la Biología, escribió tratados sistemáticos sobre embriogénesis, anatomía, botánica y zoología.

• Considerado el “Padre de la Zoología“ por su aporte en la clasificación de loa animales. En su obra "Historia Animalium" reporta información sobre la estructura y costumbres de los animales de Grecia, Macedonia y Asia Menor, agrupándolos en:EMAINA Y AMAINA

ANAXIMANDRO

• Nacido en Mileto, actual Turquía, (610 - 545 a.a.c.) Filósofo, geómetra y astrónomo, discípulo de Tales

• Son asombrosas sus opiniones sobre el origen de los seres vivos y del hombre: todos proceden del fenómeno húmedo.

• El hombre tuvo como primeros antepasados a los peces y luego a otros animales primitivos.

• Considerado el primer cosmólogo y antecesor de la teoría del evolucionismo


GALENO

• Galeno de Pérgamo (131- 201 a.d.c.), más conocido como Galeno, fue un medico griego. Sus puntos de vista han dominado la medicina europea por más de mil años.

• Escribió numerosas obras, demostrando su conocimiento de la anatomía. Hizo vivisecciones de animales con el fin de estudiar la función de los riñones y medula espinal

ANDREA CESALPINO

• Fisico, filosofo y botanico italianao (1519 – 1603) • Clasificó las plantas según sus frutos y semillas, en orden

alfabetico o sus propiedades medicinales• En el campo de la fisiología, teorizó sobre la circulación y la

sangre


• Andrés Vesalio (1514 - 1564), anatomista belga, autor de uno de los libros más influyentes sobre anatomía humana.

• Basó sus estudios en la observación directa, rechazando algunos errores anatómicos de la obra de Galeno.

• Es considerado el fundador de la anatomía moderna.

ANTONY VAN LEEUWENHOEK

• Delft, Países Bajos (1632 – 1723), construyó lupas para observar calidad de telas, tras aprender soplado y pulido de vidrio.

• Con su microscopio artesanal observó fibras musculares y la circulación de la sangre en capilares

• En 1674 realizó la primera descripción de los glóbulos rojos. Más tarde observó en agua de estanques y saliva humana, lo que él llamaría animálculos, y que en la actualidad son protozoos.

• Describió por primera vez las bacterias (en sarro dentario) y de espermatozoides humanos (1679).

VESALIO


• Anatomista italiano (1537 – 1619), también conocido como Geronimo Fabrizio. Graduado en 1550 bajo la tutoría de Gabriel Fallopio.

• Mediante la disección de animales investigó la formación del feto, estructura del esófago, estomago e intestino; las peculiaridades del ojo, oído y laringe.

• Su principal descubrimiento de las valvas al interior de la venas.• Denominado el “Padre de la Embriología“ en la ciencia médica italiana

HIERONYMUS FABRICIUS

MARCELLO MALPIGHI

• Medico italiano (1628 - 1694) quien proporcionó su nombre a algunas estructuras fisiologicas.

• Pionero en el uso del microscopio y fundador de la fisiologia comparada y la anatomia microscopica.


WILLIAM HARVEY

• Médico ingles (1578 - 1657), primero en describir correctamente las propiedades de la sangre y su distribución corporal a través del bombeo del corazón

• En 1616 descubre el sistema circulatorio, publicando en 1628 su libro Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus, objetando el modelo de Galeno

GEORGES CUVIER

• Naturalista francés (1769 - 1832), el primer promotor de la anatomía comparada y de la paleontología.

• Primer naturalista en clasificar el reino animal desde el punto de vista estructural o morfológico. Su obra más importante fue el Regne animal distribué d'après son organisation (1817).

• Defendió el principio de que, los animales debían ser agrupados en cuatro planes estructurales de organización: vertebrados, moluscos, articulados y radiados.

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:William_Harvey-Foto.jpg

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Georges_Cuvier.jpg


• Científico inglés que en 1667 observó, denomino, describió y represento por primera vez la célula.

• Científico experimental mas importante de la historia de la ciencia• Campo de acción: Biología, Medicina, Cronometría, Física Planetaria,

Microscopia, Náutica y Arquitectura.

ROBERT HOOKE

Utilizando un microscopio diseñado por ZACARIAS JENSEN (1590) observo que el corcho estaba formada por pequeñas cavidades regulares a las que llamó CELDAS CELULAS


• Naturista frances (1744 - 1829) fue uno de los grandes nombres de la época de la sistematización de la Historia Natural, cercano en su influencia a Carlos Linneo, Buffon y Cuvier.

• Acuñador del término «biología» para designar la ciencia de los seres vivos y el fundador de la paleontología de los invertebrados.

• Su obra HISTORIA NATURAL DE LOS ANIMALES SIN VÉRTEBRAS (1815-1822) sienta las bases de la clasificación sistemática de los invertebrados

JEAN BAPTISTE LAMARCK

CARLOS LINNEO

• Científico y naturista sueco (1707 - 1778), sentó las bases de la taxonomía moderna. Considerado uno de los padres de la ecología.

• Escribió sus trabajos como Carolus Linnæus y acompaña los nombres científicos como Linnaeus (latín), por lo que su nombre cambia en otros idiomas: como en francés (Carl Linné), español (Carlos Linneo) o sueco (Carl von Linné)).

• Autor de una clasificación cuyos principios fundamentales la base de la taxonomía científica.

• Propone el sistema de nomenclatura binomial que permite nombrar con precisión todas las especies de animales y vegetales

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Carl_von_Linn%C3%83%C2%A9.jpg


• Medico y científico alemán (1810 – 1882).• Su nombre se relaciona con el desarrollo de la teoría celular, durante

la primera mitad del siglo XIX. A ello contribuyó, por un lado, la construcción de microscopios con lentes acromáticas.

• Autor de la tesis de una coincidencia fundamental en la estructura y crecimiento de los animales y los vegetales, dando origen a la Citología e Histología.

• Descubrió la pepsina en 1836 F. THEODOR SCHWANN

• Botánico alemán (1804 - 1881) que, junto con su compatriota el fisiólogo Theodor Schwann, formuló la teoría celular.

• Estudió las plantas al microscopio y concibió la idea de que estaban compuestas por unidades reconocibles o células, aportes que producirían el nacimiento de la embriología.

• Un año después que Schleiden publicara su teoría celular de las plantas, su amigo Schwann la hizo extensiva a los animales.

MATTHIAS SCHLEIDEN


• Médico, nacido en Prusia (1821 – 1902), considerado como uno de los más prominentes fisiólogos del siglo XIX.

• Fue pionero del concepto moderno del proceso patológico al presentar su teoría celular, en la que explicaba los efectos de las enfermedades en los órganos y tejidos del cuerpo.

• Propuso que las enfermedades surgen no en los órganos o tejidos en general, sino, de forma primaria en células individuales. Gracias a lo cual acuñó el termino “Omnis cellula e cellula“ (“cada célula es derivada de otra célula [ya existente]”).RUDOLF VIRCHOW

CHARLES DARWIN

Autor del libro El Origen de las Especies (1859), donde expuso sus ideas y presento pruebas y argumentos sobre la evolución de las especies por medio de la selección natural. Esta teoría originó, junto con la teoría celular y la de la herencia biológica, la integración de la base científica de la biología actual.

TEORÍA CELULAR

1839, SCHWANN1838, SCHLEIDEN Formulan los dos primeros dogmas de la Teoría celular

1. Todos los organismos están formados por una o más células

2. La célula es la unidad estructural de la vida

En 1855, RUDOLF VIRCHOW FORMULA EL TERCER DOGMA DE LA TEORÍA CELULAR

Las células solo pueden originarse

por división de una célula preexistente

TEORIA CELULAR


• Geógrafo y naturalista inglés (1823 - 1913), conocido sobre todo por haber desarrollado el concepto de selección natural, muy importante en la teoría biológica de la evolucion, independientemente de Charles Darwin.

•

ALFRED WALLACE

• Genetista estadounidense (1866 — 1945), estudió la historia natural, zoología y macro mutación en la mosca de la fruta Drosophila melanogaster.

• Sus contribuciones científicas más importantes fueron en el campo de la Genética. Fue galardonado con el Premio Nobel de Fisiologia y Medicina en 1933 por la demostración de que los cromosomas son portadores de los genes.

• Gracias a su trabajos, Drosophila melanogaster se convirtió en uno de los principales organismos modelo en Genética.

THOMAS MORGAN

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Alfred_Russel_Wallace.jpg


• Descubrió en 1866 las leyes básicas de la herencia, al realizar una serie de experimentos para estudiar cómo se heredan las características de padres a hijos, con lo que asentó las bases de la Genética.

• En 1900 ocurre el redescubrimiento de las leyes de Mendel y el posterior desarrollo de la Genética.

GREGOR MENDEL

LOUIS PASTEUR

• Demostró en 1880 la falsedad de la hipótesis de la generación espontánea al comprobar que un ser vivo procede de otro.

• Afirmó que la presencia de los microorganismos en el aire ocasionaba la descomposición de algunos alimentos y que usando calor sería posible exterminarlos, este método recibe actualmente el nombre de pasterización o pasteurización


• Biólogo suizo (1844 - 1895), aisló varias moléculas ricas en fosfatos, a las cuales llamó nucleínas (actualmente ácidos nucleicos), a partir del núcleo de los glóbulos blancos en 1869, preparando el camino para su identificación como los portadores de la información hereditaria, el ADN.

• Este descubrimiento, al principio no pareció relevante, hasta que Albrecht Kossel investigó su estructura química.

JOHAN F. MIESCHER

EDUARD BUCHNER

• Químico alemán (1860 - 1917), premio Nobel de Quimica en 1907 por su descubrimiento de la fermentación en ausencia de células vivas. Con este experimento demostró que la fermentación alcohólica se debe a la acción de unas enzimas llamadas cimasas y no a la simple acción fisiológica de las células de la levadura.


• Científica y pionera americana de la citogenética (1902 – 1992) • En 1927, se le considera como líder en el desarrollo de la

citogenética del maíz, proporcionando la primera evidencia microscópica de la rotura y reunión cromosómicas durante la recombinación.

BARBARA McCLINTOCK

JOSHUA LEDERBERG

• Biologo molecular americano (1925 - …..) conocido por su trabajo en genetica e inteligencia artificial.

• En 1958 compartio el premio Nobel con Edward Tatum y George Beadle, por su trabajo de intercambio genetico entre cepas de Escherichia coli.


• (1928 - ….) Bioquímico y genetista norteamericano, se interesó por los efectos producidos por los rayos X sobre la multiplicación de los bacteriófagos.

• Investigó la estructura de las grandes moléculas biológicas.• Colaboró con FRANCIS H. CRICK en la investigación de la estructura del

ADN y en 1953 adelantó que sus componentes esenciales estaban enlazados por pares: adenina con timina y guanina con citosina, postulando el modelo molecular de doble hélice para el ADN.

JAMES D. WATSON

MAX F. PERUTZ

• Vienna (1914 - ….). • En Cambridge, Inglaterra Max Perutz y John Kendrew analizaron los

patrones de rayos X producidos por cristales en pequeñas proteínas, determinaron la posición espacial de cada átomo de la mioglobina y hemoglobina de cachalote estableciendo un modelo tridimensional, constituyendo un gran aporte a la Biología Molecular

DESARROLLO DE LA BIOLOGIA CELULAR SUBMICROSCOPICA Y MOLECULAR

La combinación de la Citología se ha dado gradualmente con la Bioquímica, la Fisicoquímica y, en especial con la Química Molecular y Coloidal. Esto ha dado origen a las ramas mas progresistas de la Biología Celular

El conocimiento de la organización submicroscopica de la célula (o ultra estructura) es de interés fundamental, pues las transformaciones funcionales y fisicoquímicas se producen en la arquitectura molecular de sus componentes

El desarrollo rápido de la Biología Celular y Biología Molecular en el siglo XX se debe a:1) mayor poder de resolución de microscopia electrónica

y la difracción de rayos X; 2) convergencia con otras ramas de la biología, en especial

la Genética, la Fisiología y la Bioquímica

DESARROLLO DE LA BIOLOGIA CELULAR SUBMICROSCOPICA Y MOLECULAR

La convergencia de la Citología con la Genética origino la Citogenética, que permitió comprender el mecanismo de distribución de las unidades hereditarias propuesto por Mendel en 1865; el establecimiento, por Morgan, de la teoría cromosómica de la herencia, la que atribuyo a los genes o unidades hereditarias lugares específicos (loci) dentro de los cromosomas

La vinculación de la Genética con la Bioquímica, permitió identificar a los ácidos nucleicos como portadores de la información genética, hasta 1953 en que Watson y Crick propusieron el modelo de la doble hélice del ADN, que mostraba como los genes se duplicaban y transmitían de una célula a las células descendientes

Luego se descifró el código genético (Nirenberg y Ochoa); descubrimiento de los mecanismos moleculares de la transcripción de los genes y la síntesis de proteínas (Yddio); y los mecanismos que regulan la expresión de los genes.


GEORGE PALADEKEITH PORTER CHRISTIAN DE DUVE

ARQUITECTOS DE LA BIOLOGIA CELULAR MODERNA

SISTEMA DE LOS TRES DOMINIOSSISTEMA DE LOS TRES DOMINIOS

El desarrollo de la biología molecular ha permitido avanzar en el conocimiento de los seres vivos

Carl Woese, descubrió que en el grupo de los procariotas se incluían organismos que a nivel molecular eran diferentes

En 1990 planteó incluir un nuevo taxón: DOMINIO, que se ubicaría por encima del REINO, reagrupando los seres vivos en tres dominios, que englobarían a los clásicos 5 reinos

El SISTEMA DE LOS TRES DOMINIOS es un modelo evolutivo de clasificación basado en las diferencias en las secuencias de nucleótidos de los ARNt y ribosomas, la estructura de los lípidos de la membrana y la sensibilidad a los antibióticos

Este sistema propone la existencia de una célula primitiva común: PROGENOTE, que originaron a tres tipos de célula, ARCHAEA (archaebacterias), BACTERIA (eubacterias) y EUKARYA, (eucariotas) cada una representa un dominio

APLICACIONES DE LA BIOLOGIA

•Medicina

•Salud pública

•Agricultura

•Conservación

•Estudios sociales

•Filosofía de la vida

•Acuicultura

•Producción de alimentos

•Producción medicinas

CONCEPTOS A TOMAR EN CUENTA EN BIOLOGIA

PRINCIPIOS FÍSICOS Y QUÍMICOS RIGEN LOS SISTEMAS VIVIENTES

La diversidad de fenómenos de la vida puede explicarse en términos químicos y físicos

BIOGÉNESIS

Todo organismo vivo procede de otro; no es posible la generación espontánea

TEORIA CELULAR

Todo lo vivo, está formado por células y productos celulares.

Las células nuevas se forman por división de células pre-existentes.

La actividad de un organismo es la suma de las actividades e interacciones de sus células


TEORIA DE LA EVOLUCION ORGANICA

Los animales y vegetales actuales descienden de organismos previos más sencillos, mediante modificaciones graduales acumuladas en generaciones sucesivas

TEORIA DE LOS GENES

Una célula germinal conserva las tendencias hereditarias de un organismo entero. La herencia supone la transferencia de formaciones moleculares particulares de una generación a otra.

EQUILIBRIO GENETICO Y REPRODUCCION DIFERENCIAL

Cualquier población en que la distribución de un par de alelos (A y a) se rige por la relación p2AA + 2pqAa + q2aa está en equilibrio genético (Ley Hardy-Weinberg)


MEDIACION ENZIMATICA DE LOS PROCESOS METABOLICOS

Los organismos vivos tienen capacidad para metabolizar y llevar a cabo muchas reacciones químicas. El metabolismo depende de catalizadores orgánicos específicos denominados enzimas, sintetizadas por las células vivas.

REACCIONES METABOLICAS ESTAN CONTROLADAS GENETICAMENTE

Concepto biológico general UN GEN-UNA ENZIMA-UNA REACCION propuesto por George Beadle y Edgard Tatum en 1941. Un cambio (mutación) del gen significa alteración o deficiencia de la enzima, con el consiguiente trastorno metabólico y un cambio en la evolución del organismo.

EL ADN ES EL PRINCIPAL DEPOSITO DE INFORMACION GENETICA

Todas las células de un organismo contienen la misma cantidad de ADN (parte importante del gen), con la única excepción de los gametos (óvulos y espermatozoides) que solo tienen la mitad de ADN por célula


CODIGO GENETICO Y SINTESIS DE PROTEINASLas investigaciones han reforzado la tesis de Francis Crack (1961) de que el código genético es triple, con tres bases de nucleótidos adyacentes (codón) por un aminoácido particular. La serie de codones en una molécula de ADN, a su vez especifica la serie de aminoácidos en la correspondiente cadena de polipéptidos.

LA DIFERENCIACION CELULAR ES RESULTADO DE LA ACTIVIDAD DEL MISMO CONJUNTO DE GENES EN DIFERENTES CELULASLa mitosis asegura la distribución exacta de genes a cada célula hija; sin embargo los tejidos tienen diferencias en el patrón de enzimas y otras proteínas presentes. Estas se producen por diferencias en la actividad del mismo conjunto de genes en diferentes células.

LAS CELULAS VIVAS SON TRANSDUCTORAS DE ENERGIALas plantas verdes transforman la energía solar en energía química. Las células vegetales y animales transforman la energía química en otra biológicamente mas útil, conservándose como trifosfato de adenosina (ATP), que luego es usada en una variedad de funciones vitales.

CONCEPTOS A TOMAR EN CUENTA EN BIOLOGIA LAS VITAMINAS SON PRECURORES DE COENZIMAS

Las vitaminas (Casimir Funk, 1911) son necesarias para el metabolismo de todos los organismos, sin embargo muchos no pueden sintetizarlas por lo que deben obtenerla con su alimentación.

LAS HORMONAS REGULAN LAS ACTIVIDADES CELULARES

Las hormonas (E. H. Starling, 1905), sustancias químicas producidas por glándulas, son transportadas por la sangre a otras regiones corporales y que en concentraciones muy bajas, regulan y coordinan las actividades de las células.

RELACIONES MUTUAS ENTRE ORGANISMOS Y MEDIO

Los seres vivos se relacionan entre si y con el medio; lo que supone que las variedades de plantas y animales no se distribuyen al azar sino que prosperan en comunidades interdependientes de organismos productores, consumidores y descomponedores, junto con algunos elementos inertes.

Engineering

historia de la biologia