FUNDAMENTOS DE LA BIOLOGIA

JOSÉ EDUARDO ARENAS SANTANA

INSTITUTO TECNOLOGICO DE CD. ALTAMIRANO

(ITCA)

BIO

LOG

IA

• Antecedentes, conceptos y relaciones con otras ciencias. La biología molecular ha aportado conocimientos sobre la estructura y función de los ácidos nucleicos y proteínas, moléculas claves de toda la materia viva, son amplios.

• . El avance más importante para la ciencia moderna fue el descubrimiento de los mecanismos de la herencia.

1.1 FUNDAMENTOS DE LA BIOLOGIA

CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS 

• •Organización compleja ->celular

• •Sistemas termodinámicos obligatoriamente abiertos ->metabolismo -> acoplamiento energético.

• •Homeostasis

• •Captar señales del medio y responder

• •Reproducirse

NIVELES DE ORGANIZACIÓN

NIVELES DE ORGANIZACIÓN

TEORIA CELULAR• En principio, todos los organismos están

compuestos de células. En las células tienen lugar las reacciones metabólicas del organismo.

• Las células provienen tan solo de otras células preexistentes. Relaciones de la biología celular con otras ciencias.-La Biología Celular está estrechamente ligada a la Biología Molecular. Para comprender las funciones de la célula, unidad estructural básica de la materia viva, los biólogos celulares estudian sus componentes a nivel molecular

ANTECEDENTES• No fue hasta 1665 que un biólogo llamado

Robert Hooke observando a través de su microscopio que los tejidos de la planta estaban divididos en compartimientos diminutos que él acuñó con el término "cellulae" o célula.

• La teoría celular, surgió por tanto con las ideas indirectas de la célula planteada como el elemento esencial, el componente, unidad delos organismos vivientes surgió, se puede decir que la teoría celular fue formulada oficialmente entre 1838-1839.

• Las células no se vieron sin embargo como estructuras diferenciadas. Se asumió que existía una organización no viviente por debajo de la materia viviente.

• Felice Fontana(1730–1805) vislumbra el núcleo en las células del epitelio en 1781, pero esta estructura probablemente había sido observada en el animal y células de la planta en las primeras décadas del siglo XIX.

• El botánico Robert Brown(1773-1858) fue el primero en reconocer el núcleo (un término que él introdujo) como un esencial contenedor de las células vivientes.

La teoría células de nuestra época incluye las ideas expuestas por los mencionadosInvestigadores:1.Todos los seres vivos están compuestos de células y productos celulares.2.-Solo se forman células nuevas a partir de células preexistentes.3.-Todas las células actuales son descendientes de células ancestrales.

INVESTIGACIONES DE SCHELEIDEN Y SCHWAN.

• En sus estudios de plantas y células de animales durante principios del siglo XIX, el botánico alemán Matthias Jakob Schleiden y el zoólogo alemán Theodor Schwann reconocieron las similitudes fundamentales entre los dos tipos de células.

• En 1839, ellos propusieron que todas las cosas vivientes se componen de células, con esta teoría se dio lugar a la biología moderna Enunciado básico de la teoría celular. La célula es la unidad estructural básica de todos los organismos.

• La célula constituye la unidad fundamental de los seres vivos. Todo organismo vivo está constituido por una o por una multitud de células.

1.3 LA VIDA SE PRODUCE EN LA FASE ACUOSA

Todos los seres presentan una construcción química similar formada por glúcidos, lípidos y prótidos que son las sustancias que constituyen la materia viva. La aparición de la vida es considerada como parte de la evolución de la Tierra, durante este proceso presentó las siguientes características.

• La atmósfera primitiva de la tierra carecía de oxígeno libre, estaba formada principalmente de: metano, amoníaco, vapor de agua, hidrógeno, helio y neón, como no existía una capa de ozono las radiaciones llegaban al planeta cambiando la atmósfera reducida y anaerobia por una oxidada y aeróbica rica en oxígeno y nitrógeno.

• En este periodo las fuentes principales de energía eran los rayos ultravioletas, las radiaciones radiactivas y el calor.

• Las primeras moléculas orgánicas (ácido cianhídrico y el formal de hído) se construyeron gracias a ese tipo de energía.

• Estos compuestos evolucionaron y formaron ribosas, aminoácidos, purinas, dirimidas que son las moléculas que formaron los azúcares, proteínas y ácidos nucleicos, los cuales se encontraban en los mares primitivos conformando lo que dio en llamar caldo primitivo en donde se formaron las primeras macromoléculas orgánicas

• Las macromoléculas se reunieron constituyendo agregados a modo de pequeñas gotas rodeadas por una capa molecular que desempeña en el papel de una membrana y realizaron procesos simples a manera de metabolismo, a estos agregados se les da el nombre de coacervados (hipótesis de Oparin).

• Algunos coacervados presentaron ácidos nucleicos y las enzimas necesarias para su replicación y de esa manera se empezaron a reproducir.

• Estos coacervados con capacidad reproductora recibieron el nombre de eubiontos y fueron de tipo heterótrofos y anaerobios; es decir que no producían alimentos mediante la fotosíntesis, se nutrían de la materia orgánica presente en el caldo primitivo y no necesitaban oxígeno para su respiración.

• Posteriormente apareció la fotosíntesis, que es el fenómeno a través del cual los vegetales producen sus alimentos con la liberación de oxígeno, por lo que en la atmósfera se hizo presente el oxígeno, por lo tanto la vida aerobia.

• Por último la formación de la capa de ozono hizo posible la colonización de las tierras emergidas.

  1.4 GENERALIDADES DE LA CÉLULA

• Célula, unidad funcional Es la unidad anatómica fundamental de todos los seres vivos. Célula, unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma.

• Morfología. La forma de la célula es variada y relacionada a la función que realizan en los diferentes tejidos, algunas tienen formas típica, como las neuronas (células del tejido nervioso), son más largas que anchas y otras, como las del parénquima (un tipo de célula de las plantas) y eritrocitos(glóbulos rojos de la sangre), son equidimensionales; otras, como los leucocitos, son de forma cambiante. Muchas células cuando se encuentran en medio líquido tienden a tomar la forma esférica y, cuando están agrupadas engrandes masas forma poliédrica.

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Células eucarióticas.

Presentan una envoltura nuclear que delimita el espacio donde se encuentra el material genético. Tienen

Tamaños variables que van de 10 hasta 100 mm. Poseen orgánulos especializados en realizar funciones concretas. Son características, entre otras, de los animales y los

vegetales. Para cada grupo, las células presentan morfología y metabolismo específicos.

• Funciones. La célula realiza tres tipos de funciones: la nutrición, la relación y la reproducción. 

• Células procariotas Carecen de envoltura que rodee el material genético. Tienen tamaños comprendidos entre 1 y 5No poseen “orgánulos”. Son características de los organismos del Reino

MÓNERA

• CÉLULAS EUCARÍSTICAS.

• Presentan una envoltura nuclear que delimita el espacio donde se encuentra el material genético. Tienen

• Tamaños variables que van de 10 hasta 100 núm. Poseen orgánulos especializados en realizar funciones concretas. Son características, entre otras, de los animales y los vegetales. Para cada grupo, las células presentan morfología y metabolismo específicos. 

CELULA VEGETAL

• TEJIDO

• Floema y fibras en un haz vascular de monocotiledónea.