MATERIAL DIDÁCTICO CIENCIAS BIOLOGICAS CURSO Y DIVISIÓN: 1ro 1ra Profesor: SANCHEZ, Tomás Fernando Saludo del docente: Buenas tardes alumnos/as Envío copas para que imprimas, estudien y realicen las actividades de la Acreditación de saberes. Emisión: 10 septiembre 2020 CARPETA BIOLOGIA PRIMER AÑO Unidad 1 La Biología como ciencia y la construcción del conocimiento científico. Biología: La Biología como ciencia: definición. Definición y ubicación científica de la Biología

La biología (del griego bíos = «vida»; y logia = «tratado, estudio, ciencia») es la ciencia que estudia a los

seres vivos y, más específicamente, su origen, su evolución y sus propiedades, como nutrición, respiración

y reproducción (asexual y sexual).

Ramas de la Biología Existen múltiples ramas que pertenecen al ámbito de las ciencias biológicas, como la anatomía, la

botánica, la ecología, la fisiología, la genética, la inmunología, la taxonomía y la zoología. Entre estas

ciencias, hay dos que se destacan: la botánica (la ciencia que se dedica al estudio de las plantas) y la zoología (dedicada al estudio de los animales). Ambas constituyen las principales ramas de la Biología. La anatomía: se ocupa de estudiar al cuerpo Humano. La botánica: estudia a los vegetales. La Ecología: estudia las relaciones entre los seres vivos entre sí y su ambiente. La fisiología: estudia las funciones que cumple el organismo como integrante de un ser vivo. La genética: estudia la transmisión de los caracteres hereditarios entre los seres vivos. La inmunología: estudia la protección que tiene el organismo de un ser vivo. La Taxonomía: estudia la clasificación de los seres vivos. La zoología: estudia a los animales. La Biología y su relación con otras ciencias. Geografía

La geografía se ocupa del estudio de la Tierra y sus elementos para explicar su origen, estructura y

evolución. Datos como esos, permiten conocer las condiciones en las que se producen distintos procesos

biológicos y si estas inciden o no en el desarrollo de tales procesos. La geografía también puede ser útil

para que un biólogo pueda determinar la distribución de las especies de organismos vivos en latitudes

distintas del mundo, y cómo esa ubicación puede afectar sus características y funciones.

Física

La física permite conocer los sistemas biológicos a nivel molecular o atómico. En esto ayudó mucho la

invención del microscopio.

La física aporta un enfoque cuantitativo que permite identificar patrones. La biología aplica leyes físicas

naturales, puesto que todo está compuesto de átomos.

Por ejemplo, la física permite explicar cómo es que los murciélagos se valen de las ondas sonoras para

moverse en la oscuridad, o cómo funciona el movimiento de las extremidades de los diferentes animales.

Química

En este caso, se trata de una ciencia cuyo objeto de estudio es la materia y su composición, por lo que

resulta de gran utilidad para identificar y comprender las reacciones que ocurren entre las distintas

sustancias que componen e intervienen en los distintos procesos que experimenta el organismo.

Su relevancia se reconoce con mayor claridad en la descripción de los procesos metabólicos como la

respiración, la digestión o la fotosíntesis.

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Matemáticas

La biología requiere de esta ciencia para procesar, analizar y reportar datos de investigaciones

experimentales y para representar relaciones entre algunos fenómenos biológicos.

Por ejemplo, para determinar la prevalencia de una especie sobre otra en un espacio determinado, las

reglas matemáticas resultan de utilidad.

Historia

La biología requiere de esta ciencia para poder abordar el proceso evolutivo de las especies. Asimismo,

le permite llevar a cabo un inventario de especies por época o era histórica.

Definición de Ciencia: Concepto: “Ciencia es un sistema ordenado de conocimientos estructurados que estudia, investiga e interpreta los fenómenos naturales, sociales y artificiales” También podemos decir que Ciencia: es un “Conjunto de técnicas y métodos que se utilizan para alcanzar un conocimiento”. También la ciencia puede definirse como una forma de hacerse preguntas sobre fenómenos naturales y sociales, y obtener respuestas precisas. Estas preguntas son formuladas mediante procedimientos apropiados, y las respuestas son obtenidas como producto de una investigación científica. Construcción del conocimiento científico: desarrollo en la historia de las ciencias

Tal vez recordemos, cuando éramos más pequeños de cuatro o cinco años de edad, que siempre preguntábamos a mamá, papá, abuelitos o tíos, el porqué de las cosas, ¿por qué el cielo es azul? ¿Por qué se forma el arco iris? ¿Por qué un bote no se hunde? ¿Cómo se forman las nubes?

Las personas razonamos y queremos entender el mundo que nos rodea, por eso desde pequeños nos hacemos preguntas acerca de lo que percibimos con nuestros sentidos. Necesitamos encontrar una respuesta sobre quiénes somos y por qué vivimos.

Desde la antigüedad, los seres humanos buscaron explicación a los fenómenos de la naturaleza; en un principio creían que eran obra de seres sobrenaturales a los que llamaron dioses.

En sociedades y en tiempos tan distintos como los vikingos, los viejos pobladores de Noruega y los aztecas de Mesoamérica, creían que la lluvia era provocada por la ira de los dioses. Para explicar los fenómenos de la naturaleza se inventaron leyendas.

En el presente, sabemos que la lluvia es provocada por la condensación del agua que se evapora del mar, lagos y ríos y que sigue un ciclo continuo.

Fue en Grecia, seiscientos años antes de Cristo, que evolucionó el pensamiento; desde la creencia en leyendas, el hombre comenzó a explicarse el mundo con base en la experiencia y la razón.

Los primeros pensadores o filósofos buscaban explicaciones naturales a los procesos de la naturaleza. Uno de ellos, Demócrito, quien vivió en el siglo IV antes de Cristo, se preguntó cómo estaban formados los organismos y fue el primero en suponer que todas las cosas y los seres estaban formados por piececitas pequeñas e indivisibles a las que llamó átomos. Tenían que ser eternos, pues nada puede surgir de la nada.

Cuando un cuerpo, un árbol o un animal, muere y se desintegra, los átomos se dispersan en el suelo y se vuelven a utilizar en el crecimiento de una nueva planta o en la alimentación de otro animal.

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En el siglo XX, los científicos descubrieron que los átomos estan constituidos por partículas elementales: protones, neutrones y electrones. Fue hasta en los siglos XVI y XVII que se desarrolló la ciencia como la entendemos en nuestros días, con la contribución de muchos sabios, Copérnico, Galileo, Descartes y otros muy famosos.

Para hacer ciencia se requiere seguir un método: una forma ordenada y sistemática de observar los fenómenos de la naturaleza:

Elaborar una teoría, buscar fórmulas matemáticas que expliquen los fenómenos que pueden medirse.

Probar la teoría con experimentos. Comparar los resultados con los de otros investigadores. Recopilar toda la información que precedió al estudio del fenómeno que nos interesa.

Este ha sido el camino de las personas que hacen ciencia en nuestros días.

En el siglo XIX las matemáticas se refinaron, la geometría se revolucionó con la aparición de la geometría proyectiva.

La óptica sufrió un cambio radical, la electricidad y el magnetismo se unificaron. La relación entre el maquinismo de la primera Revolución industrial (la máquina de vapor) y la ciencia de la termodinámica , no fue de ningún modo la de un principio científico que se aplicara a la técnica, sino más bien al contrario; pero a partir de la Segunda Revolución Industrial, los retornos tecnológicos se producirán fluidamente ("era de los inventos", 1870-1910). A finales del siglo XIX se descubrieron nuevos fenómenos físicos: las ondas de radio, los rayos X, la radiactividad . Se descubren en el siglo XIX la casi totalidad de los elementos químicos, permitiendo a Mendeléiev el diseño de la tabla periódica que predice incluso los no descubiertos. Se crea la química orgánica.

La fisiología abandonó la teoría de la generación espontánea y desarrolló las vacunas (Edward Jenner y Louis Pasteur). La biología se constituyó como ciencia gracias en gran parte a Jean-Baptista Lamarck, quien lanzó el término de “Biología” en 1802, proponiendo un su teoría evolucionista, si bien con bases diferentes a las que terminarán desarrollándose con Darwin (El origen de las especies, 1859). La genética nació a partir de la obra de Gregor Mendel (1866). La profesionalización de la ciencia es una de las transformaciones más notables en la Edad Contemporánea.

Método científico: etapas.

LOS PASOS DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA El método científico

Para llevar a cabo una investigación, los científicos siguen una serie de pasos o etapas que se conocen como método científico. Estos pasos, descriptos a continuación, no constituyen una receta que debe cumplirse para lograr un resultado exitoso, sino una guía que puede variar en sus procedimientos según como se desarrolle la investigación. 1-Observación. En este primer paso, el científico observa metódicamente el evento o la característica del mundo que nos rodea y que decidió estudiar. Por ejemplo, en el siglo XVII, se suponía que las plantas crecían según la cantidad de alimentos que tomaba del suelo. El médico belga Jean-Baptista Van Helmont se dedicó a observar cómo crecían las plantas. 2-Problema o pregunta. Durante la observación, al científico le surgen una o más preguntas relacionadas con lo sucedido. En nuestro ejemplo, Van Helmont se preguntó: ¿De dónde obtienen las plantas el alimento para crecer? 3-Formulación de hipótesis. Una vez formulada la pregunta, el investigador trata de encontrar una posible respuesta, conocida como hipótesis. La hipótesis puede ser aceptada o no y debe ser sometida a una verificación. La hipótesis planteada por Van Helmont fue “Las plantas obtienen de la tierra el alimento para crecer”. 4-Experimentación. La hipótesis postulada debe ser puesta a prueba. El científico diseñará un

experimento que le permitirá aceptar o rechazar la hipótesis. Las hipótesis falsas se rechazan una a una, hasta obtener la respuesta más probable de todas las hipótesis presentadas.

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El experimento de Van Helmont Con el fin de poner a prueba su hipótesis, Van Helmont pesó un sauce pequeño y una determinada cantidad de tierra que entrara en una maceta. A continuación, plantó el sauce en la maceta y lo regó solo con agua durante cinco años. La maceta estaba cubierta de manera que la tierra no recibiera más que agua. Al finalizar el quinto año, sacó el sauce de la maceta, lo pesó y encontró que había aumentado 74 kilogramos, mientras que solo se habían perdido 54 kilogramos de la tierra que había en la maceta al comenzar la experiencia. Con este experimento, Van Helmont concluyó que las plantas no crecen por lo que absorben de la tierra, porque, si esto fuera así, los 74 kilogramos que había aumentado el sauce los debería haber perdido la tierra de la maceta, y eso no sucedió. La hipótesis planteada “Las plantas obtienen el alimento para crecer de la tierra” era falsa, de modo que Van Helmont propuso otra hipótesis: “El alimento de la planta proviene del agua”. Aunque esta hipótesis no sería del todo correcta, en esa época no se conocían los gases oxígeno y dióxido de carbono, de modo que era imposible imaginar su papel en la elaboración del alimento de las plantas. Sin embargo, la experiencia de Van Helmont fue un gran paso en la aplicación del método científico, porque descartó la idea de que el alimento de las plantas se encuentra en la tierra. Relación ciencia – tecnología. Si solo la ciencia aplicada y la tecnología mejoran nuestra calidad de vida, ¿Para qué hacen ciencia básica los científicos? La respuesta es muy sencilla, nunca se sabe qué conocimientos nos serán útiles en el futuro. Por ejemplo, cuando un pequeño grupo de científicos comenzó a estudiar el genoma humano, buscaban conocer las características de los genes, sin embargo, hoy en día se ha convertido en un proyecto grandioso, que llevan a cabo numerosos científicos de todo el mundo y que de a poco fueron encontrando las causas de determinadas enfermedades y sus posibles tratamientos o prevención. Actualmente, la relación entre ciencia y tecnología es de vital importancia porque los conocimientos científicos se aplican en desarrollos tecnológicos, como por ejemplo un producto para la pediculosis que se extrae de un aceite esencial de una planta, el Eucaliptus.

Panorama Ecológico: Ecosistema, concepto y componentes. Concepto: Un Ecosistema está formado por los seres vivos y el lugar habitado por ellos. En un ecosistema se estudian las interacciones de los componentes vivos o bióticos entre sí con los componentes no vivos o abióticos del ambiente que ocupan. COMPONENTES DEL ECOSISTEMA Un ecosistema está formado por dos componentes: a-COMPONENTE ABIOTICO: formado por el suelo, el agua, el aire, la temperatura, la luz solar y la fuerza de gravedad. b-COMPONENTE BIOTICO. Representado por todos los seres vivos, vegetales, animales y el hombre. CLASIFICACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS Y EJEMPLOS Los ecosistemas se clasifican según: 1-SU TAMAÑO: a-Micro ecosistemas: son los ecosistemas que ocupan espacios muy reducido como por ejemplo una gota de agua estancada donde viven miles de microorganismos unicelulares relacionados con algas microscópicas; un hormiguero o el agua dentro de los pétalos de una flor.

Imagen Micro Ecosistema

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b-Macro ecosistemas: son los que ocupan grandes extensiones, como el ecosistema marino o el ecosistema de la selva.

Imagen de un Macro ecosistema ; Un Bosque o una Selva. 2 -SU ORIGEN:

a- Naturales: son los ecosistemas que se forman sin la intervención de la mano del hombre, como el ecosistema marino o el ecosistema del bosque.

Imagen Ecosistema Natural : Bosque Imagen Ecosistema Natural Marino b-Artificiales: son los que son construidos por la mano del hombre, como el ecosistema de una maseta o una pecera.

Ecosistema Artificial

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c-HUMANOS: son los ecosistemas naturales pero que fueron modificados por la mano del hombre, por ejemplo, el ecosistema de una represa o una granja.

Imagen Ecosistema Humano: Represa Imagen Ecosistema Humano: Una ciudad 3-SEGÚN SU UBICACIÓN: a-Terrestres: son los ecosistemas que se desarrollan sobre la superficie de la tierra, como la selva, el desierto.

Imagen Ecosistema Terrestre: Un Desierto

b-Acuáticos: son los ecosistemas que se ubican dentro de los ambientes acuáticos; por ejemplo, dentro de los ríos o los mares.

Imagen Ecosistema Acuático: Un lago Ecosistema Acuático: Un Río

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c-DE TRANSICIÓN: son los ecosistemas que se desarrollan en el límite de lo terrestre y el ambiente acuático, por ejemplo, una playa o en los esteros.

Imagen Ecosistema de Transición: Una Playa LOS ECOSISTEMAS NATURALES Son los ecosistemas que nos brinda la naturaleza, como por ejemplo el ecosistema de un bosque, de una selva o de un lago; estos ecosistemas están constituidos por dos componentes, el componente ABIÓTIOCO y el componente BIÓTICO. LOS ECOSISTEMAS HUMANOS Cuando el hombre se introduce dentro de un ecosistema natural y lo va modificando con sus obras, como por ejemplo la construcción de una calle, de un puente, una carretera, una plaza, una iglesia, etc. entonces introduce dentro del ecosistema natural un tercer componente llamado componente CULTURAL. El ecosistema humano está formado por tres componentes que son el componente abiótico + el componente biótico + el componente cultural. Ejemplos de ecosistemas humanos son una ciudad, un camping, un pueblo o una casa de campo. ECOLOGIA. Definición y ejemplos Es la ciencia que estudia las relaciones que se establecen en un ecosistema entre los seres vivos entre sí y entre estos y el lugar donde viven Relaciones entre los seres vivos entre si: el caballo come pasto; las hormigas cortan las hojas del árbol; los loros comen frutos de la higuera. Relaciones entre los seres vivos y su ambiente: el caballo se afirma en el suelo y respira el aire. Las plantas tomas en gua del suelo; una persona se protege de los rayos del sol. ECOLOGÍA: en el año 1.869, Ernest Haeckel. Biólogo y filósofo alemán, propuso el término “Ecología” para denominar a la ciencia que estudiaría desde entonces las relaciones entre los seres vivos y las que ellos establecen con los componentes físicos y químicos del ambiente donde viven. Actualmente la ecología estudia también los problemas que la actividad humana genera, entre los que se incluyen la contaminación. Se entiende por contaminación toda acción humana que altera nocivamente las condiciones normales de un objeto o medio por agentes químicos o físicos. En muchas situaciones cotidianas, los términos vinculados con la ecología son utilizados de manera confusa. Es el caso de algunos avisos publicitarios, por ejemplo, de “detergentes ecológicos” que protegen al ambiente; un cartel, en el lugar de veraneo, invita a una “caminata ecológica”, designando con ese nombre lo que antes se conocía como caminata a la cumbre del cerro; la calcomanía en la puerta de un taxi que dice: “fumar contamina el ambiente… aquí somos ecologistas”. Las palabras, cuando se utilizan de manera indiscriminada y fuera de contexto, van perdiendo su significado y quedan vacías de contenido. Así se confunde “ecológico” por “natural”, “ecología” por “Ambiente”; “ecologista” por “amante de los animales”. Este bombardeo ecológico, a través de los medios de comunicación masiva genera un mal empleo del término “ecología”, que lleva a quedarnos con lo superficial, con lo anecdótico y hace perder de vista lo esencial del problema. EL ECOLOGISMO: es un movimiento sociopolítico cuya intención es proteger la diversidad de los seres vivos y sus ambientes, promover su uso sustentable y reparar los daños que la actividad humana provoque en esta diversidad. Este movimiento cívico procura aplicar los conceptos ecológicos al cuidado del ambiente.

El ecologismo considera que la humanidad deberá realizar profundos cambios en la moderna sociedad de consumo. Con estos principios, los ecologistas normalmente reclaman o apoyan la defensa de una transformación social, tanto en gobiernos como en empresas y colectivos sociales. Un colectivo social es un grupo de personas, donde la terea común es la expresión de necesidades sociales concretas. La corriente ecologista está unida por un fuerte compromiso de mantener la salud humana en equilibrio con los ecosistemas naturales, considerando al hombre como una parte de la naturaleza y no excluido a ella. El movimiento ecologista está representado por una gran y variada gama de Organizaciones no gubernamentales (ONG). Las transformaciones que pretenden estas organizaciones solo serán posibles si la humanidad incorpora a su patrimonio cultural y a la conducta individual y colectiva, la idea de que el hombre es una parte del ambiente, como cada uno de los otros componentes del ecosistema. Por eso es necesario la conservación, protección y preservación del medio ambiente. Para ello debemos tener cierta educación ambiental. Reconocer los problemas ambientales del lugar donde vivimos, con el fin de mejorar la relación con nuestro entorno, para satisfacer las necesidades actuales sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras. –

Unidad 2 Unidad y diversidad de los seres vivos, interrelaciones y cambios Creacionismo: Generación espontánea, experimento de Redi. 1-TEORIA CREACIONISTA

Esta teoría afirma que la vida apareció por voluntad de un ser superior “El Creador”. Esta teoría está basada en el texto del génesis de la Biblia que relata la creación, según el antiguo testamento: Fue “DIOS” el Creador quien dotó de vida a la materia y creó los seres vivos. Los partidarios de esta teoría creacionista la aceptan sin discutir sus fundamentos. 2-LA TEORÍA DE LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA Desde la antigüedad clásica, en tiempos de Aristóteles (Siglo 4 antes de Cristo), se propuso que los seres vivos podrían originarse de manera espontánea a partir del material que los rodeaba. Se creía que el barro de los pantanos, la suciedad y los restos de animales eran la materia prima a partir de la cual adquirían la vida seres vivos considerados inferiores, como los insectos, los roedores y por supuesto, numerosas plantas y hongos, esta idea se denominó “Generación Espontánea” Una idea semejante solo podía surgir del desconocimiento que se tenía acerca de la reproducción de muchas especies y de observaciones poco rigurosas respecto a los fenómenos naturales. Así, la aparición de gusanos en la carne de un cadáver era el resultado de la putrefacción; los mosquitos surgían de las aguas estancadas, los ratones se originaban en lugares oscuros, donde se acumulaba basura, humedad y restos de comida. Para Aristóteles, los cocodrilos se formaban a partir de troncos flotantes que se descomponían en el agua. También decía Aristóteles que las ranas y los peces podían formarse a partir del barro. Otras ideas que se tenían en la época era la creencia de que ciertos árboles podían originar a los gansos o la creencia de los corderos vegetales que surgían de frutos semejantes a melones. Estas ideas, que a oídos nuestros pueden ser ridículas, fueron apoyadas y desarrolladas por científicos de la época.

PRIMERAS PRUEBAS CONTRA LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA: LOS EXPERIMENTOS DE REDI En 1.668, con los experimentos de Francesco Redi, se demostró que los gusanos no surgen de forma espontánea a partir de la carne en descomposición, y así la teoría de la generación espontánea fue puesta en duda. Redi observó que cuando moría un animal, ocurría un proceso de descomposición de sus restos y aparecían gusanos que se alimentaban de esa carne descompuesta. Además, notó que era posible ver una gran cantidad de moscas sobre los animales muertos. Con estos antecedentes pensó que, si ponía en un frasco un trozo de carne, este se iba a descomponer tal como ocurría con los restos de un animal. Infería que en él aparecían gusanos y, al igual que en el caso de un animal muerto, muchas moscas llegarían a merodear el trozo de carne. En su experimento, Redi tomó dos frascos y puso un trozo de carne en cada uno. Selló fuertemente uno de los frascos (A) y el otro lo dejó abierto (B). Para descartar que la falta de aire influyera en los resultados del frasco A, puso un tercer frasco destapado, pero cubrió la boca de este con gasa, permitiendo el ingreso de aire, pero impidiendo la entrada de las moscas (C). Una semana después obtuvo los siguientes resultados: Redi notó que, en todos los casos, la carne se había descompuesto. Sin embargo, registró diferencias entre los tres recipientes. En el frasco completamente cerrado observó solo la carne en putrefacción. En el destapado vio primero la presencia de pequeños huevos, y luego gusanos, que finalmente originaron moscas. En el tercer frasco, en cambio, solo aparecieron huevos sobre la gasa, es decir, fuera del recipiente, y no detectó larvas y moscas dentro del frasco. De acuerdo con estas observaciones, Redi concluyó que, si las moscas no podían acceder a la carne, en ella no aparecían huevos ni larvas. Por lo tanto, estas no se originaban espontáneamente. A pesar de esta demostración, para la gran masa de científicos, Redi solo había demostrado que la generación espontánea no ocurría en animales, pero todavía era posible que sí fuera la explicación para el caso de los microorganismos.

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El origen de la vida: sus teorías. UNA DEFENSA NUEVA DE LA TEORÍA DE LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA: EL EXPERIMENTO DE NEEDHAM A mediados del siglo XVIII, la teoría de la generación espontánea cobró nueva fuerza por la cantidad de microorganismos observados con el microscopio. El naturalista y sacerdote inglés John Needham (1.713-1.781) propuso que la “fuerza vital” originaba microorganismos de forma espontánea. Realizó experimentos para probar que los microrganismos que causaban la descomposición se generaban espontáneamente. Calentó caldo de carne en un recipiente, lo traspasó a otro recipiente y lo cerró con tapones de corcho. Días después, observó que aparecieron microorganismos en el caldo. Afirmaba que el calor y el tiempo empleado al hervir el caldo eran suficientes para destruir todos los organismos vivos, y que el origen de nuevos microorganismos se debía a la fuerza vital. En realidad, en sus experimentos era posible encontrar microorganismos en el caldo luego de ser vertido en el segundo recipiente porque este no estaba debidamente sellado. Los microorganismos observados no habían surgido por generación espontánea, sino que se hallaban en el aire y accedieron al caldo, que no estaba aislado.

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En 1.769 Lazzaro Spallanzani (1.729-1.799), treinta años después del experimento de Needham, repitió la experiencia con algunas modificaciones: calentó los caldos durante mucho más tiempo y selló herméticamente algunas botellas. Días después, vio que no existían microorganismos en las botellas cerradas, pero sí en las abiertas. Needham y otros defensores de la generación espontánea lo criticaron pues sostenían que había calentado demasiado los frascos y eliminado así la “fuerza vital” que poseía el aire, necesaria para la generación espontánea. Por ello, estos experimentos no bastaron para demostrar que los microorganismos no se generan espontáneamente.

UN DURO GOLPE A LA TEORÍA DE LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA: EL EXPERIMENTO DE PASTEUR

El francés Louis Pasteur (1.822-1.895) realizó, en 1.864, un experimento que mostró que no existe generación espontánea de microorganismos, sino que estos se encuentran en el aire y a través de él llegan a la materia que se descompone. Esta fue la evidencia más rotunda de su época contra de la teoría de la generación espontánea, pero se requirieron décadas y muchas discusiones para que todos los científicos la abandonaran. Como llevaba tanto tiempo instalada entre ellos y tenía gran aceptación, no es de extrañar que incluso después del experimento de Pasteur, muchos de los que intentaban refutarla dudaran de los resultados que la contradecían. Incluso Redi había dudado de que sus argumentos hubieran sido válidos en todos los casos. Este es un caso interesante para pensar el proceso de avance (o estancamiento) de la ciencia en cierto período, y comprender cómo las ideas predominantes influyen la forma de pensar, cómo los preconceptos impiden ver los problemas desde otra perspectiva y cómo el progreso solo es posible al cuestionar lo que otros dan por hecho. A partir de los experimentos de Pasteur quedaron menos dudas de que todo ser vivo se genera a partir de uno anterior y se dieron grandes debates entre los científicos producto de los cuales la teoría de la generación espontánea perdió fuerza progresivamente hasta ser descartada. Pero esto da lugar a otro problema: ¿Cómo surgieron los primeros seres vivos y cuáles fueron las condiciones necesarias para su aparición? La pregunta sobre el origen de la vida inició toda una nueva línea de investigaciones.

3-TEORÍA QUIMIOSINTÉTICA Esta teoría sobre el origen de la vida surge en las primeras décadas del siglo pasado a partir de las hipótesis del bioquímico ruso Alexandro Oparin (1.894-1.980) y el genetista inglés John B.S. Haldane (1.892-1.964). En la década de 1.920 estos científicos postularon, en forma independiente pero casi simultánea, que, mediante reacciones químicas favorecidas por las condiciones extremas de la Tierra primitiva, y a partir de la materia inorgánica, se fueron generando moléculas orgánicas cada vez más complejas. Estas, al reagruparse, pudieron interactuar y originaron estructuras precursoras de la vida. A este proceso lo denominaron SÍNTESIS PREBIÓTICA o PREBIOLÓGICA. SÍNTESIS PREBIÓTICA

Según Oparin y Haldane, las condiciones de la atmósfera primitiva eran muy diferentes de las del presente: estaba compuesta por gases, como hidrógeno, metano y amoníaco, donde no existía oxígeno libre ni una capa de ozono que filtrara los rayos ultravioletas. Estos rayos, junto con la intensa actividad volcánica y las descargas eléctricas de las tormentas, aportaban grandes cantidades de energía, necesaria para la síntesis de compuestos orgánicos a partir de los gases atmosféricos. Así, las moléculas orgánicas simples habrían reaccionado y formaron compuestos más complejos, que se disolvieron y concentraron en los mares primitivos, lo que constituyó una especie de caldo o sopa primordial. En esas condiciones y durante millones de años, estas moléculas se habrían asociado en forma espontánea, para formar microesferas con líquido y algunas sustancias en su interior que Oparin denominó Coacervados. Estas estructuras, podían intercambiar materia y energía con su medio ambiente y también se postula que podían haber quedado en su interior unas moléculas con una propiedad especial: la capacidad de autorreplicarse, es decir de hacer copias de sí mismas. Estas características indican que estaríamos ante

precursores de organismos vivos, con una organización y estructura cercanas a las primeras bacterias que pudieron haber existido al inicio de la vida. Oparin y Haldane argumentaron que la vida, no habría surgido de un ser vivo, sino a partir de una “evolución de la materia”.

4- TEORIA DE LA PANSPERMIA Esta teoría fue propuesta por Svante Arrhenius en 1908 y sugiere que las “semillas” o la “esencia de la vida” se encuentran diseminadas en el Universo, desde donde habrían llagado a nuestro planeta. El hecho de que existían organismos simples como bacterias capaces de soportar condiciones muy adversas durante largo tiempo (hasta millones de años), e incluso sobrevivir a las condiciones del espacio exterior, hace que esta teoría sea factible, aunque esto no constituye prueba de su veracidad. Un inconveniente de esta teoría es que en realidad no resuelve el problema del origen de la vida, sino que traslada el problema a otro tiempo y lugar inespecífico dentro del Universo. Los primeros defensores de estas ideas sostenían una concepción distinta: que la vida era eterna y, por lo tanto, siempre había existido en el Universo. Hoy, el resurgimiento de esta teoría de la Panspermia considera otros aspectos interesantes a ser analizados. Por una parte, incorporar al Universo como una fuente posible de vida, amplía las probabilidades de ocurrencia de los procesos de síntesis prebiótica necesarios para formar las moléculas esenciales para la vida. Evidencias recientes muestran la existencia de moléculas orgánicas complejas en

el polvo estelar y algunos cuerpos celestes, como nebulosas, planetas, satélites planetarios (luna), asteroides y cometas. Estudios actuales también analizan la posibilidad de nuevas condiciones ambientales y procesos que permitan la formación y la mantención de formas de vida distintas de las de nuestro planeta y que podrían ocurrir en la inmensidad del Universo. En resumen, este químico sueco Svante Arrhenius propuso que la vida era transportada en forma de esporas por cometas y asteroides, los cuales, al hacer impacto en planetas similares a la tierra, que ofrecen las condiciones adecuadas, se propagan y posteriormente evolucionan en diferentes formas de vida. Pero este planteo no explica como esas “esporas” sobrevivieron a las extremas condiciones Inter espaciales, ni tampoco como ni donde se originaron. Esta teoría fue sostenida durante la segunda mitad del siglo XX por diversos astrónomos y biólogos. -

Características de los seres vivos

La vida es el conjunto de cualidades propias de los seres vivos, ellos tienen una compleja estructura material y poseen características que los diferencia de los componentes inanimados, entre las que se distinguen la irritabilidad, adaptación, reproducción, metabolismo, crecimiento y homeostasis. Los seres vivos tienen las capacidades de nacer, crecer, metabolizar, responder a estímulos externos, reproducirse y morir. También podemos decir que la vida es el estado intermedio entre el nacimiento y la muerte.

Parece sencillo diferenciar algo vivo de algo que no es vivo o no tiene vida. En biología, se define a la vida como: “La capacidad de nacer, crecer, reproducirse y morir”. En este sentido, la vida es aquello que distingue a hombres, animales y plantas, por ejemplo, de los objetos como una roca o una mesa. Podemos enumerar algunas características comunes a todos los seres vivos, por ejemplo: 1-Todos están formados por unidades complejas y organizadas, las células. 2-Las células intercambian materia y energía con el medio. 3-Mantienen su equilibrio interno constante. 4-Responden a determinados estímulos del medio ambiente. 5-Se reproducen, crecen y se desarrollan. 6-Estan adaptados al medio ambiente.

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS. El interior de cada organismo esta formado por diferentes tipos de células y la organización del cuerpo de los seres vivos puede ser estudiada por niveles. Cada nivel presenta un cierto grado de complejidad, que va desde lo invisible o microscópico, hasta los niveles macroscópicos o visibles. Nivel molecular---Nivel Protoplasmático----Nivel celular---Nivel de tejidos----Nivel de órganos---Nivel se sistema de órgano

1-Nivel Molecular: agrupa organismos tan sencillos que ni siquiera alcanzaron a formar células. Son pequeñas moléculas orgánicas que no llegaron a rodearse de una membrana. Son de tamaño ultramicroscópicos, que solo son visibles con el microscopio electrónico. Ejemplos los Virus. 2-Nivel Protoplasmático: son los organismos tan simples, que todo su cuerpo esta formado por una gota

de materia viva o protoplasma, llamada célula, la cual realiza todas las funciones necesarias para la vida, Son los organismos unicelulares: Ejemplo Los Procariotas como las bacterias, eucariotas como los Protozoos, las algas unicelulares y los hongos unicelulares. 3--Nivel celular: se estudia la organización de las células como la unidad más pequeña con vida. Por

ejemplo, agrupa a los organismos cuyo cuerpo está formado por varias células, pero cada una de ellas realiza sus funciones independientemente. Por ejemplo, las esponjas marinas, las algas pluricelulares, los hongos pluricelulares, los musgos y los líquenes. 4-Nivel de tejidos: agrupa organismos pluricelulares, en los cuales las células se distribuyen el trabajo,

ocupándose un conjunto de ellas de la reproducción, otro del movimiento, etc. Ejemplo: los celenterados como las hidras, medusas, corales. 5-Nivel de órganos: agrupa organismos pluricelulares cuyos tejidos se agrupan para formar órganos y cada órgano cumple con una función. Un órgano es un conjunto de tejidos que cumple con una función determinada. Ejemplos de organismos que tienen un sistema de órganos son: los invertebrados platelmintos como las tenias y las planarias que solo tienen un órgano como el estómago que cumple con la función digestiva del animal. Y algunas plantas como los pinos y helechos, entre otras. 6-Nivel Sistema de Órganos: agrupa organismos pluricelulares en los cuales el cuerpo por varios

conjuntos de órganos y cada uno cumple con una función coordinada, como el sistema digestivo de los humanos o los otros vertebrados y varios invertebrados (pulpos, caracoles, lombriz de tierra, arañas, insectos etc.) 7-Nivel organismo: se interpreta el funcionamiento del organismo como un todo, es decir la interacción de

todos los sistemas que lo componen de manera integrada. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- TEORIA CELULAR CAMINO A UNA TEORIA CELULAR Con la invención del microscopio, muchos investigadores continuaron con la observación de pequeñas unidades en tejidos animales y vegetales. Pero recién doscientos años después se consolidó la idea de la célula como la unidad fundamental de los seres vivos. A lo largo de ese tiempo, varios descubrimientos permitieron formular una serie de postulados que en conjunto se conocen como teoría celular. 1-El Holandés Zacharias Janssen (1588-1638) inventó en primer microscopio óptico, que era un instrumento con lentes de gran aumento, entre 1595 y 1605. Luego diferentes estudiosos comenzaron a fabricar sus propios microscopios y a observar con ellos y así poco a poco se descubrió la existencia de todo un “mundo microscópico”.

2-Cincuenta años después, el inglés Robert Hooke (1635- 1703) perfeccionó el microscopio de Janssen. Uno de sus mayores aportes fue la descripción que hizo, en su libro “Micrographia” (1665), de una fina lámina de corcho que observó con su microscopio. En ella observó estructuras similares a la de los panales de abeja y las llamó “cellula”, termino que en latín significa “celdas” y “células”. Hoy se sabe que lo que vio fueron las paredes de células vegetales muertas. Sin embargo, de algún modo, fue el primero en observar la unidad básica de la vida. De ahí se tomó el nombre de célula a todas las unidades de vida de los seres vivos. 3-Paralelamente, en Holanda, Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) también fabricó un microscopio. Era un aficionado a la ciencia que se dedicó a tomar todo tipo de muestras. Fue el primero en describir “pequeños animales”, hoy conocidos como bacterias, protozoos, además de observar espermatozoides y glóbulos rojos. Al igual que con el descubrimiento de Hooke, sus hallazgos fueron considerados una curiosidad científica, sin saber que serían relevantes para el desarrollo de la ciencia. 4-Matthias Schleiden (1804-1881), botánico alemán, se dedicó a observar una gran variedad y cantidad de tejidos vegetales al microscopio, en todos los que encontró células. Esto lo que llevó a postular, hacia 1838, la idea de que todas las plantas estaban formadas por células, y que por ello estas serían su unidad estructural.

5-Theodor Schwann (1810-1882), fisiólogo alemán, en 1839 llegó a las mismas conclusiones que Schleiden, pero a partir de sus observaciones en células animales. Este fisiólogo reconoció haber visto en el tejido dorsal de renacuajos, las mismas “celdas” que había descubierto Schleiden en los tejidos vegetales. Entonces, Schleiden y Schwann proponen a la célula como unidad estructural de todos los seres vivos. Pero quedaba por responder de dónde provienen estas células. 6-Como respuesta a esta pregunta, Rudolph Virchow (1821-1902), en 1855, llegó a la conclusión de que “toda célula proviene de una preexistente y no surge de materia inanimada”. Postuló que donde quiera

que se origine una célula, allí tiene que haber existido previamente otra célula, lo mismo que un animal solo puede provenir de otro animal y una planta de otra planta. 7-Para August Weismann (1834-1914), las bases de la teoría celular no terminaban ahí. Faltaba por

proponer el origen de las primeras células, a partir de las cuales se formó el resto. En 1880, este biólogo alemán postuló que “habría una cadena de existencia extendiéndose en el tiempo desde nuestras células a la célula que las originó, hace unos 3.500 millones de años”. Así, agregó que todas las células actuales tienen antecesores o una línea germinal que establece una continuidad entre organismos padres y organismos hijos. TEORÍA CELULAR Gracias al aporte histórico de distintos investigadores, principalmente los mencionados anteriormente, hacia mediados del siglo XIX se pudo establecer una teoría que integra y relaciona todos esos conocimientos: la teoría celular. Esta concibe a la célula “como la unidad estructural, funcional, de origen y herencia de los seres vivos”. De manera sintética se puede presentar en los siguientes postulados: 1-Todos los seres vivos están formados por células: La célula es la unidad estructural de todos los seres vivos. 2-En la célula se llevan a cabo todas las funciones vitales de un ser vivo: Por ello, la célula es su

unidad funcional. 3-Toda célula procede de una célula preexistente como resultado de su reproducción: Por lo tanto, la célula es la unidad de origen y reproducción de los seres vivos. 4-La célula es la unidad hereditaria de los seres vivos: Cada célula contiene toda la información genética necesaria para su desarrollo y funcionamiento, así como para la transmisión de esa información a la siguiente generación celular.

El origen de la célula Eucariota: teoría endosimbiótica TEORIA ENDOSIMBIOTICA Esta teoría describe el paso de las células Procariotas a células Eucariotas, mediante incorporaciones simbióticas. La teoría endosimbiótica describe tres incorporaciones, mediante las cuales, por la unión simbiótica de bacterias, se originaron las células que conforman a los individuos de los cuatros reinos. Primera incorporación: Hace 2.000 millones de años, la vida estaba compuesta por una multitud de bacterias diferentes. Un tipo de bacteria grande, consumidora de azufre y de calor como fuente de energía, amante del dióxido de carbono, llamada arqueobacteria anaerobia (no respiraba el oxígeno por falta de este gas en la atmósfera primitiva), se fusionó (unió) con una bacteria nadadora, pasando a formar un nuevo organismo con un núcleo diferenciado, donde las moléculas de ADN quedarían encerradas por una membrana nuclear. El resultado sería el primer Eucarionte (unicelular eucariota) y ancestro único de todos los pluricelulares. Segunda incorporación: (hipótesis original de Lynn Margulis) Postula que existía un organismo con un

núcleo que todavía era anaeróbico, incapaz de metabolizar el oxígeno, ya que este gas suponía un veneno para él, por lo que viviría en medios donde este oxígeno, cada vez más presente en la atmosfera, fuese escaso. Por lo que este primitivo eucarionte, realizaría una nueva incorporación, un endosimbionte que era una bacteria respiradora de oxígeno de vida libre, se convertiría en las actuales mitocondrias, presentes en las actuales células eucariotas de los pluricelulares, respirando un medio rico en oxígeno. Esta célula eucariota, con sus mitocondrias, originaron las células animales y la de los hongos.

Tercera incorporación: En la incorporación final de la serie generadora de células complejas, las eucariotas respiradoras de oxígeno incorporaron, sin digerirlas, a las bacterias fotosintéticas de color verde, con el tiempo estas bacterias verdes se convirtieron en cloroplastos y así la célula eucariota era capaz de fotosintetizar la energía del sol, y así se formaron las algas verdes nadadoras, que son los ancestros de las células vegetales actuales.

Principales partes de las células Eucariotas En toda célula Eucariota se distinguen las siguientes partes:

Membrana plasmática o celular: Es una fina membrana que rodea y protege a la célula. Citoplasma: Es una sustancia gelatinosa, traslucida, incolora, en continuo movimiento

(protoplasma=materia viva), que contiene a los diferentes organoides celulares. El núcleo: Es el organoide más grande de la célula, se ubica generalmente en el centro de la célula

y está rodeado por una doble membrana nuclear que contiene a una sustancia llamada nucleoplasma en cuyo interior se encuentran los cromosomas, con el material genético y también se encuentra el nucléolo.

TIPOS DE CELULAS Las células Procariotas fueron las primeras en aparecer al originarse la vida, y algunas de ellas dieron lugar, millones de años después, a las células Eucariotas. Los microorganismos, formados por células procariotas fueron seres vivos del nuestro planeta, casi hasta unos 2.000 millones de años, hasta que se originó en núcleo celular y surgieron los Eucariotas. CELULAS PROCARIOTAS Son pequeñas, tiene una molécula de ADN cerrada, es decir unida por sus extremos, formando un único cromosoma circular, Esta molécula no está rodeada por ninguna membrana, sino que se halla en el citoplasma: las células procariotas no tienen un núcleo celular organizado. Los organismos formados por células procariotas son siempre unicelulares y son organismos procariotas, son las arqueo-bacterias y las eubacterias o bacterias verdaderas. Además del cromosoma, en el interior del citoplasma de las procariotas, se encuentran los ribosomas, no tienen compartimientos formados por membranas interiores, las reacciones químicas ocurres en el citoplasma, luego están la membrana plasmática, con estructuras filamentosas y la pared celular formada por quitina.

CELULAS EUCARIOTAS Son más grandes que las Procariotas y tiene un núcleo celular y está formando el cuerpo de todos los hongos, plantas y animales, por eso son organismos Eucariotas. Esta célula compartimentada en estructuras limitadas por membranas internas, llamadas organelas. Algunas organelas se originaron al igual que el núcleo celular o partir de la capa externa de la envoltura celular, por lo que poseen una membrana similar, pero de una sola capa. Otras tienen membranas dobles y ADN propio: son las mitocondrias y los cloroplastos.

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DIFERENCIAS ENTRE CÉLULAS PROCARIOTAS Y CÉLULAS EUCARIOTAS

Células Procariotas Células Eucariotas

1-Son células pequeñas. 1-Son células grandes.

2-No presentan membrana nuclear. 2-Con membrana nuclear.

3-No tienen un núcleo organizado. 3-Presentan un núcleo bien organizado.

4-El material genético está disperso en el citoplasma. 4-El material genético está rodeado por la membrana nuclear y separado del citoplasma

5-Corresponde a organismos sencillos unicelulares. Ejemplo: Las Bacterias.

5-Corresponde a organismos superiores Protistas y Pluricelulares (Metáfitas y metazoos).

DIFERENCIAS ENTRE CÉLULAS VEGETALES Y CÉLULAS ANIMALES.

CÉLULAS VEGETALES CÉLULAS ANIMALES

1-Tienen una pared celular rígida formada por celulosa.

1-No tienen pared celular.

2- Tienen un organoide celular llamado cloroplasto que contiene un pigmento verde llamado “clorofila”.

2- No tienen cloroplastos, ni clorofila

3-Contienen vacuolas acuáticas grandes. 3-Tienen vacuolas acuáticas pequeñas

4-No contienen organoides celulares llamado “Lisosomas”

4-Contienen organoides llamados “Lisosomas”

CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS La problematización sobre la clasificación de los seres vivos Criterios Se conocen alrededor de 1.700.000 especies, incluyendo desde las bacterias hasta los animales superiores. Los biólogos se enfrentan así con la difícil tarea de clasificarlas. Para clasificar, deben disponer de un sistema de clasificación que les permita nombrar y agrupar a todas las especies descriptas de una manera lógica y objetiva. ¿Cuándo se empezaron a clasificar a los seres vivos? Desde siempre el hombre necesitó nombrar las plantas y los animales y así nació la taxonomía popular, que ha originado nombres comunes de los seres vivos que todos conocemos. El primero en clasificar a las especies fue el filósofo griego Aristóteles (322 – 384 a. de C.) quien ya se había interesado por la biología marina realizando varias observaciones en las Islas, basándose en características externas de 500 especies, clasificándolas desde lo que él consideraba más imperfecto a los más perfecto. Así dividió a los animales en “enhaima y anhaima” que significa animales con sangre y animales sin sangre, lo que equivaldría a la división actual entre vertebrados e invertebrados. El grupo de los enhaimas incluía a los mamíferos, los reptiles, los anfibios, los peces y las aves y el grupo de los anhaimas estaba formado por los crustáceos, pulpos calamares, insectos, gusanos, arañas y animales con caparazón dura: esponjas, almejas, estrellas de mar, caracoles. Su discípulo Teofrasto Eresos (288 – 372 a. de C.), considerado el fundador de la botánica, continuó el trabajo de Aristóteles y clasificó a los vegetales en árboles, arbustos, sub-arbustos y hierbas. Durante el S´4, San Agustín clasificó a los animales en tres grupos: útiles, dañinos, e inútiles. Los botánicos, a su vez, clasificaban a las plantas en función de la producción de frutas, verduras, madera o fibras. Años más tarde, el inglés JOHN Ray (1629 – 1750) intentó una clasificación más científica y fue el responsable de la división de las plantas con semillas, en monocotiledóneas y dicotiledóneas, que en la actualidad se usa. Los cinco reinos que existen en la naturaleza son: 1-Reinos Moneras: agrupa a todas las bacterias, microorganismos unicelulares procariotas. 2-Reino Protistas: Agrupa a todos los animales unicelulares eucariotas conocidos como protozoos y a las algas unicelulares microscópicas. 3-Reino Fungí: agrupa a los organismos eucariotas heterótrofos, unicelulares o pluricelulares. 4-Reino de las plantas: agrupa a los organismos pluricelulares y autótrofos, como las plantas Pluricelulares. 5-Reino de los animales: agrupa a los organismos pluricelulares eucariotas heterótrofos, todos los Animales pluricelulares.

Los Dominios Hasta 1.977, se consideraba reino a la categoría sistemática más amplia. Sin embargo, el surgimiento de la genética y los estudios evolutivos, llevaron al biólogo estadounidense Carl Woese a proponer una nueva categoría superior, el DOMINIO. Se diferencian entonces tres dominios: Archaea, Bacteria y Eucarya,

dentro de los cuales se incluyen nuevos reinos, además de los cinco más conocidos. ARQUEOBACTERIAS: dominio Archaea PROCARIOTAS EUBACTERIAS: dominio Bacterias CELULAS ALGAS PROTISTAS PROTOZOOS R.PLANTAS. Musgos helechos y EUCARIOTAS----Domino EUCARYA Plantas vasculares. R.ANIMALES: Invertebrados Vertebrados R. Fungí Hongos