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Biología
1º Grado en Biología
Facultad de Ciencias
Universidad de Alicante
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No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.
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1.1 HISTORIA DE LOS CONOCIMIENTOS BIOLÓGICOS
La biología como conocimiento organizado surgió en la antigua Grecia, donde se elaboraron
las bases racionales de las ciencias. Teofrasto fue el padre de la botánica, él fue el primero en
llevar a cabo una clasificación de las plantas. Aristóteles, a pesar de ser discípulo de Platón,
discrepaba de su teoría dándole importancia a lo terrenal, así pues, estableció el primer
sistema de clasificación del mundo orgánico.
La edad media fue un periodo oscuro para la ciencia, ya que todo el conocimiento estaba
controlado por la iglesia y se albergaba en los monasterios, lo que hacía que solo pudieran
llegar a ellos monjes o curas. Sin embargo, San Isidoro de Sevilla y su hermano San Leandro
consiguieron reunir un gran número de ejemplares de herbarios y bestiarios de numerosas
bibliotecas.
Durante los años 529 y 532 se produjo una gran persecución de los paganos por parte de la
iglesia, por estar en contra de sus ideales lo que hizo que estos huyeran a Asia y fundaran la
que podemos considerar la primera universidad, La casa de la sabiduría, cuyo creador fue
Al-Mansur en Bagdad.
En el siglo xiii aparecieron dos figuras muy importantes para el desarrollo de la biología,
Roger Bacon y San Alberto Magno. Su trabajo fue llevar a cabo una recuperación del
conocimiento científico de los árabes, lo que dio lugar a una nueva etapa de la biología.
Además, también se dio inicio a la experimentalidad.
El renacimiento fue un periodo de transición científica, donde se produjo una importante
renovación de la ciencia. El acontecimiento con mayor trascendencia para la biología en esta
época fue el descubrimiento del nuevo mundo, con un gran impulso de viajes y expediciones
científicas. Gracias a estos viajes realizados sobre todo por españoles y portugueses de
descubrir nuevas plantas de interés alimenticio como la patata y el tomate y se permitió
ampliar herbarios y bestiarios gracias al descubrimiento de nuevas especies. Entre estos
nuevos botánicos destacó Cisalpino, que sugirió nuevas formas de agrupar las plantas con
flor, Bauhin, que habla de los géneros.
En 1590 se produce un hecho de gran importancia para las ciencias, la invención del
microscopio, cuyos creadores fueron los fabricantes de lentes Hans y Janssen. Gracias a este
nuevo invento se pudo avanzar mucho en el campo de la biología. Otros microscopistas
célebres fueron Leeuwenhoek, padre de la protozoología, quien construyó mejores
microscopios y Hooke, que descubrió la estructura celular.
Linneo,fundador de la taxonomía y padre de la ecología. fue quien introdujo la nomenclatura
binomial y la descripción de las formas vivas con diagnosis breves para nombrar las especies
y facilitar su organización. La lengua de esta nueva nomenclatura fue el latín , ya que era
considerada la lengua culta de los monasterios y además así se evitaban los nombres locales
de cada territorio.
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TEMA 1: DEFINICIÓN DE VIDA
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En la segunda mitad del siglo xix se alcanzaron logros importantes en el conocimiento
fundamental de los organismos. Durante este periodo apareció la teoría celular, momento
muy importante del desarrollo científico, relacionada con la aparición de los organismos
vivos. Como consecuencia de esta se postuló que cada célula viene por división de otra célula.
Charles Darwin se considera el padre de la teoría de la evolución y el origen de las especies.
El problema de la herencia biológica, tan discutido a lo largo de los siglos, adquiría un lugar
relevante en torno a las discusiones sobre la evolución. Las experiencias de la hibridación de
Mendel ayudaron a establecer las leyes fundamentales de la herencia, creando la genética. En
1953 se llevó a cabo la descripción de la molécula de doble hélice, cuyo descubrimiento se le
atribuye a Franklin. Gracias a su trabajo como cristalógrafa se consiguió ver la estructura
tridimensional de esta molécula. Alexander Von Humboldt en el viaje que hizo a Ecuador
descubrió los pisos de la vegetación, pudiendo así establecer la relación entre la vegetación y
la altitud.
Haeckel es considerado el padre de la ecología, que la define como el conjunto de
conocimientos referentes a la economía de la naturaleza, las relaciones del animal tanto en el
medio orgánico como inorgánico, incluyendo sobre todo su relación con aquellos animales y
plantas con los que se relaciona directa o indirectamente.
1.2 CONCEPTUALIZACIÓN Y PROBLEMÁTICA DE LA
DEFINICIÓN DE VIDA
La vida es una propiedad de un conjunto de unidades que comparten una información
codificada en un sustrato físico que consigue mantener su entropía mucho más baja que la
entropía máxima del conjunto, a escalas temporales que excede ampliamente la escala
temporal natural de descomposición del sustrato.
Una entidad viva es un sistema químico auto-mantenido capaz de la evolución darwiniana.
Las dos características clave de los seres vivos son: que poseen algún tipo de metabolismo
con el cual intercambian materia y energía con su entorno y que disponen de una molécula
que almacena la información heredable, cuya replicación permitirá la evolución de las
especies por mutación.
Según la segunda ley de Mendel las cosas tienden a tener menos energía porque mantener
energía en un sistema cuesta, sin embargo los organismos vivos van en contra de este
postulado, ya que estamos obligados a introducir energía en el sistema para poder
mantenerlo. Para el mantenimiento de la vida es necesario que se lleven a cabo intercambios
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Durante el siglo xix la biología se fue desarrollando y perfeccionando hasta convertirse en la
ciencia básica, se desarrollaron nuevas ramas y se establecieron nuevas teorías. Lamarck
propuso la teoría de la herencia de los caracteres adquiridos oponiéndose a la existencia de
posibles mutaciones biológicas. A pesar de desarrollar gran número de teorías, estás no
fueron aceptadas por la comunidad científica. Cuvier, creador de la paleontología, desarrolló
la aplicación de los métodos de la anatomía comparada, con lo que eclipsó la teoría de
Lamarck.
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de información entre las diferentes especies o entre el organismo y el medio, estos cambios
son producidos muchas veces por las mutaciones.
-
organización celular
información genética
crecimiento, metabolismo
reproducción
regulación, homeostasis
Organización jerárquica de la vida: todos los sistemas vivos tienen una
organización jerárquica, donde cada nivel es necesario para construir el siguiente.
*ÁTOMO: Son las partículas más pequeñas de un elemento y se componen por neutrones,
protones y electrones. Ej: Los aminoácidos están formados al menos por los átomos de C, H,
O, N.
*MOLÉCULA: Se forman a partir de la unión de varios átomos y son a su
vez los componentes fundamentales de las células. Pueden ser orgánicas o
inorgánicas y tienen diversas estructuras y funciones. Ej: los aminoácidos de
las glucoproteínas.
*MACROMOLÉCULA: Cumplen diversas funciones esenciales en la
célula y están formadas por la unión de varias moléculas. Ej: las
glucoproteínas de la membrana.
*ORGÁNULOS: Son complejos moleculares que constituyen diversas
estructuras. Ej: la membrana plasmática.
*CÉLULA: Es la unidad funcional y estructural de los seres vivos
y pueden ser unicelulares o pluricelulares. Ej: célula vegetal.
*TEJIDO: Formados por la unión de células de manera estructural y
funcionan de manera coordinada entre ellos. Ej: tejido epitelial.
*ÓRGANO: Formados por distintos tipos de tejidos y tienen una
estructura que les permite realizar diversas funciones en forma
integrada. Ej: corazón. *SISTEMA. Están constituidos por una serie de
órganos particulares y trabajan en forma integrada desempeñando
una
función
concreta.
Ej:
sistema
circulatorio.
*ORGANISMO/INDIVIDUO: Individuos multicelulares que
pueden alcanzar distintos niveles de organización. Están formados por
grupos de estructuras que trabajan de manera coordinada. Ej: una
persona.
*POBLACIÓN: Es un conjunto de individuos de la misma especie
que se cruzan y conviven entre sí. Ej: una manada de lobos.
*ESPECIE: Es el conjunto en su totalidad de los individuos que
comparten unas cualidades, condiciones o criterios de clasificación
determinadas. Ej: Canis lupus *COMUNIDAD. Formadas por poblaciones y
constituidas por los componentes bióticos de un ecosistema. Son todas las
poblaciones que habitan un ambiente común e interactúan entre sí. Ej:
conjunto de animales que habitan en la sabana africana.
*ECOSISTEMA: Es la interacción de la comunidad biológica con el
medio físico, formados por componentes bióticos y abióticos que
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Características comunes de los seres vivos:
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Teoría celular
Schleiden y Schwan observaron que todos los seres vivos estaban compuestos por células y
m´ás tarde, Virchow estableció que toda célula procede de otra preexistente. El genetista
ruso Dobzhansky dijo ‘nada en biología tiene sentido si no es a la luz de la evolución’. Así,
preguntarnos por el origen de la vida resulta equivalente a plantearnos cuál fue el origen de
la evolución biológica.
Pirámide de la vida
La pirámide de la vida representa a partir de los diferentes grupos biológicos cuántos
ejemplares hay. En estas pirámides aparecen dos valores, uno por las especies estimadas y
otro por las especies identificadas. Hoy en día conocemos entre un 12-15% de los organismos
vivos, sin embargo aún nos queda entre un 80-90% de organismos por descubrir.
Muchas de las moléculas que se utilizan para tratar enfermedades proceden de las plantas y
animales conocidos, sin embargo los humanos nos auto limitamos, por no ser capaces de
descubrir nuevas moléculas que seguramente puedan servirnos para tratamientos en un
futuro.
Las escalas temporales sirven para relacionar la aparición de las especies con la evolución de
la Tierra.
1.3 PERSPECTIVAS ACTUALES DE LA BIOLOGÍA
* medio ambiente resiliente: aquel que es capaz de sobrevivir y sobreponerse a los
cambios ambientales. El pino canario es el único árbol capaz de sobrevivir al fuego, se quema
pero vuelve a aparecer.
* fuegos prescritos: fuego cuyas cenizas sirven de fertilizante para las tierras o los
cultivos de ciertas zonas. Sin embargo si aumentamos la tasa de incendios impedimos que las
especies tengan éxito reproductivo y no puedan seguir hacia delante.
* especies purofíticas: especies que necesitan el fuego para reproducirse (aliagas)
* bloom: crecimiento exponencial de microorganismos
* agua eutrófica: agua cargada de nutrientes, lo que ayuda a que haya una producción
abundante de microorganismos. Este crecimiento hace que el agua se quede sin oxígeno, lo
que provoca que mueran los organismos. Forman parte de los fertilizantes el nitrógeno,
potasio y fósforo, los cuales acaban eutrofizando el agua.
* agua oligotrófica: agua limpia con bajo nivel de nutrientes.
Los antibióticos actúan sobre determinadas estructuras de las bacterias que hacen que
muera. Por eso si son mal utilizados generan resistencia, lo que hace que dejen de tener
efecto contra las enfermedades bacterianas.
Retos de la biología en el futuro
* medicina: tratamiento eficaz del cáncer, desarrollo de antibióticos, tratamiento de virus,
terapia génica, rechazo de transplantes.
* industria: mejora de los procesos de fermentación, alcaloides de plantas,
superalimentos y nuevas fuentes de proteínas, combustibles limpios, depuración de aguas.
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interactúan entre sí. Ej: sabana africana.
*BIOSFERA: Son todos los organismos que habitan el planeta.
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para la alimentación como ornamentales, polinizadores naturales, selección de nuevas razas
y variedades más productivas y resistentes, explotación de piscifactorías.
* medio ambiente: estudios del impacto ambiental, restauración y recuperación de
espacios degradados, gestión de espacios naturales, análisis de poblaciones de fauna y flora o
gestión cinegética.
* biología sintética: disciplina que se ha considerado como área de investigación en las
ciencias biológicas. En ella confluyen biología molecular, química, genética, biotecnología,
ingeniería e informática. El fundamento consiste en observar la biología desde el punto de
vista del ingeniero y analizar a los seres vivos y sus procesos como unidades funcionales de
biosistemas.
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* agricultura y ganadería: lucha biológicas para el control de plagas, tanto en cultivos