biologia, Apuntes de Biología. Universidad Autónoma de Nuevo León
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Asignatura: biologia, Profesor: Layza Layza, Carrera: Médico Cirujano Partero, Universidad: UANL
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OBJETO DE ESTUDIO DE LA BIOLOGíA SEn'\~ N S ~

Introducción

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NIVELACIÓN

BIOLOGÍA

Material didáctico para uso exclusivo de los estudiantes

CICLO REGULAR 2014 II

PUEBLO LIBRE

2014

Introducción

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1. OBJETO DE ESTUDIO

La palabra, Biología fue incorporada al lenguaje a partir de los trabajos de Jean Baptiste de Lamarck en 1801. Etimológicamente resulta de unir dos voces griegas Bios= Vida y Logos = Tratado o estudio, es decir es el tratado o estudio de la vida.

¿Qué es la vida?, ¿Es posible definir la vida? ¿Cómo la debemos entender? ¿Cómo diferenciamos lo que tiene vida de aquello que no lo tiene? Las respuestas a estas preguntas dependen, en lo esencial, de nuestra concepción del mundo, de nuestra forma de entender la realidad. Científicamente la vida es una cualidad material y, por lo tanto, factible de ser comprendida en toda su magnitud, en la misma materia viva, es decir en los seres vivos.

La idea de vida la obtenemos cuando exploramos la realidad, observando sus manifestaciones a través de nuestros sentidos, pertenece al mundo objetivo. En el siglo XIX se planteaba que la vida es el modo de existencia de los cuerpos albuminoideos, definición que corresponde a un punto de vista material, tomando en cuenta las cualidades de los seres vivos. Actualmente podemos afirmar que la vida es una cualidad de un tipo de materia altamente organizada, la síntesis de un largo proceso en la evolución de la materia del universo. La vida se manifiesta en un conjunto de cuerpos existentes, a los cuales llamamos seres vivos.

La Biología es la ciencia que estudia los seres vivos. Su estructura, función, origen y evolución, sus relaciones y clasificación. Las ballenas azules son animales Cordados de la clase Mamíferos y del orden Cetáceos; miden al nacer 8 metros

de largo y pesan 2000 kg. durante la lactancia aumentan 100 kg diarios. Crecen hasta 28 a 30 metros y logran un peso de 150 000 kg. el equivalente a 40 elefantes o 2 000 hombres.

2. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA BIOLOGÍA

La biología es una ciencia de la naturaleza. Como todas las ciencias experimentales utiliza un método, es decir, un conjunto de técnicas y procedimientos que permiten el estudio e interpretación de los fenómenos biológicos.

CONCEPTO Y ETAPAS

El método científico es un conjunto de conocimientos lógicos y ordenados que se siguen en una investigación, procedimiento que permite validar o descartar una teoría científica. Kart Popper sostiene 2 criterios fundamentales en caso de la aplicación del método científico. El criterio particular a la hora de decidir ¿qué investigar?, depende en gran medida de la visión de cada persona o investigador, otros por el contrario, buscan investigar en función a la necesidad de resolver problemas que atañen a colectividades o a la humanidad en su conjunto. La búsqueda de un mérito personal generalmente

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orienta a los investigadores egoístas que desperdician sus aptitudes en función de su propio interés. En una investigación ligada a la Biología pueden plantearse las siguientes etapas:

a) El punto de partida es la observación de una situación particular o un fenómeno

que suscita interés: que requiere ser interpretado, corroborado, ampliado o utilizado con algún fin, esta etapa corresponde al planteamiento del problema.

b) La segunda etapa consiste en realizar una exhaustiva búsqueda de

información acerca del problema planteado y construir las hipótesis o planteamientos iniciales. La búsqueda de información tiene que ver necesariamente con otros trabajos realizados sobre el mismo asunto, bibliografía existente y publicaciones relacionadas al tema, luego de ello podremos plantear las hipótesis posibles así como determinar lo que se requiere para la comprobación de las mismas. Una hipótesis es una interpretación o conclusión presuntiva que surge de la información que se ha obtenido sobre el tema. Alrededor de un problema pueden elaborarse una serie de hipótesis, las que deben tener cierto punto de apoyo teórico.

c) Las actividades necesarias para la comprobación de las hipótesis, el conjunto

de métodos, procedimientos, y técnicas empleados en la solución de las preguntas que el problema plantea corresponde a la ejecución de la investigación. Las ciencias naturales utilizan generalmente laboratorios de experimentación, las ciencias sociales trabajos de campo.

d) Con los resultados obtenidos correctamente analizados e interpretados se

elaboran las conclusiones que comprobarán la veracidad o falsedad de los supuestos. Las conclusiones o tesis constituyen la solución al problema planteado hasta esta etapa. Las conclusiones pasan a enriquecer el conocimiento, en forma de teoría o leyes. Por ello se afirma que la teoría nace de la práctica y va hacia ella. Como se ha señalado, se parte de la realidad concreta (práctica), se analiza (investigación) y se establecen conclusiones (teoría) y se vuelve a verificar en la realidad (práctica).

El método científico se puede resumir en 4 etapas: observación, planteamiento de hipótesis, experimentación y

conclusiones.

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LAS TEORÍAS Y LEYES EN EL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO Si las conclusiones obtenidas son comprobables en un determinado espectro de fenómenos se establecen las teorías científicas. Si esas conclusiones abarcan un espacio más amplio de fenómenos y resultan de un análisis más detallado de cada aspecto particular, se arriban a las leyes. En un comienzo, la evolución de los organismos era planteada como una especulación. Luego se plantearon las teorías evolutivas que trataron de explicar cómo se originan las especies por procesos naturales. Los estudios posteriores mostraron que la evolución biológica era de validez universal, por ello actualmente es posible plantear la ley de la evolución biológica, aplicable a todo lo vivo. Los criterios particulares que constituyen una ley son denominados principios. Las leyes más generales que rigen los fenómenos naturales e histórico-sociales son: a) Ley de la contradicción b) Ley del cambio de lo cuantitativo en cualitativo c) Ley de la negación de la negación d) Ley de la concatenación de los fenómenos.

EL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO: El conocimiento científico es producto de la humanidad en su necesidad de interpretar y transformar el mundo. No todo conocimiento puede ser denominado científico, éste surge cuando los hallazgos se someten a un proceso de decantación; sistematización, extrayendo aquello que se puede comprobar ya sea por medio de la experimentación o por medio del análisis, a través de la información estadística.

El conocimiento científico permite extraer leyes generales y particulares de los fenómenos, estableciendo sus causas, factores y mecanismos. A través de ello se logra establecer la posibilidad de ocurrencia de algunos acontecimientos y las condiciones que se requieren.

3. CAMPOS DE ESTUDIO DE LA BIOLOGÍA

Desde que el hombre se constituyó en un individuo para sí, ha ido resolviendo una serie de interrogantes. En el campo biológico tales interrogantes han abarcado la naturaleza misma de la vida, su origen y evolución, funciones vitales, reproducción, genética, cultivo de plantas, enfermedades, etc. Actualmente las ciencias biológicas se abocan al estudio de la filogenia, clonación de seres vivos, biotecnología molecular aplicada a problemas de salud, control de plagas y mejoramiento de la productividad. Los primeros naturalistas estudiaban a los animales y a las plantas; con la acumulación de conocimiento la Biología fue dividida en ramas cada vez más específicas. Cabe indicar que las ramas de la Biología no son absolutamente independientes, sino que se relacionan unas con otras. Sin una visión del conjunto naturaleza, sociedad y pensamiento, el investigador pierde contexto general, sus trabajos son incompletos e inclusive investiga aspectos que no son importantes, ya que no satisfacen las necesidades reales de la población. En este problema suelen caer los investigadores neopositivistas que además no analizan la raíz principal de los problemas. Se especializan en su campo a tal punto que pierden la perspectiva y caen en un marcado academicismo realizando investigaciones intrascendentes. La investigación especializada es importante, pero siempre enmarcada dentro de objetivos generales de

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desarrollo social. La Biología no solo debe describir y explicar fenómenos, debe predecir y aplicar los conocimientos obtenidos para mejorar la calidad de vida de la población. A continuación estudiaremos los campos de la Biología a los que hemos dividido bajo los siguientes criterios: a) De acuerdo a la materia estudiada. b) De acuerdo al tipo de organismo estudiado. c) De acuerdo al nivel en el que se estudia la materia viva. DE ACUERDO A LAS PROPIEDADES DE LA MATERIA ESTUDIADA

Tenemos las ramas más generales de la Biología: Morfología, Fisiología, Genética, Evolución, Taxonomía, Ecología, Biogenía, Histología, Citología, teología Morfología. Estudia la forma de los seres vivos y las diversas estructuras que los están constituyendo. Fisiología. Estudia el funcionamiento de los seres vivos, las funciones de nutrición, de relación y de reproducción. Genética. Estudia la herencia biológica. Cuando se hace a nivel de células, se denomina citogenética. Evolución. Estudia el proceso de transformación de los seres vivos. Taxonomía. Se encarga de la clasificación de los seres vivos así como de la nomenclatura. Ecología. Estudia las relaciones de los seres vivos con el medio y con otros seres vivos. Biogenia. Estudia al ser desde su creación hasta su total desarrollo. Histología. Estudia los tejidos orgánicos, su estructura microscópica su desarrollo y sus funciones. Citología . Estudia la célula en lo que concierne a su estructura y sus funciones, su importancia en la complejidad de los seres vivos.

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DE ACUERDO AL TIPO DE ORGANISMO ESTUDIADO

Tomando en cuenta las particularidades de las especies de organismos tenemos Microbiología, Botánica y Zoología. Microbiología. Estudio de los microorganismos, seres vivos que son solo visibles a la vista con el uso del Microscopio. Incluye: - Bacteriología. Estudio de las bacterias. - Micología. Estudio de los hongos. - Virología. Estudio de los virus. Cabe indicar que los virus no son seres vivos. - Protozoología. Estudio de los protozoarios. Botánica. Estudio de las plantas. Incluye: - Ficología. Estudio de las algas. - Botánica Criptogámica. Estudio de los musgos y helechos, plantas con

órganos reproductores pequeños, se divide a su vez en Briología, que Estudios musgos y las hepáticas y Pteriodología que estudia los helechos, los licopodios y la cola de caballo.

- Botánica Fanerogámica. Estudio de las plantas con órganos reproductores grandes.

- Carpología. Se encarga del estudio del fruto. - Palinología. Estudia los granos de polen. Zoología. Estudio de los animales. Se subdivide en otros campos tales como: - Helmintología. Estudio de los gusanos. - Entomología. Estudio de los insectos. - Malacología. Estudio de los moluscos. - Ictiología. Estudio de los peces. - Anfibiología. Estudio de los anfibios. - Herpetología. Estudio de los reptiles. - Ornitología. Estudio de las aves. - Mastozoología. Estudio de los mamíferos.

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- Carcinología. Estudio en los crutacéos

DE ACUERDO AL NIVEL EN EL QUE SE ESTUDIA LA MATERIA VIVA

Tomando en cuenta los niveles de organización de los seres vivos tenemos: Biología Molecular. Estudia principalmente la estructura, expresión y regulación del gen. Biología celular. Estudio de la célula, sus características, estructura y fisiología. Histología. Estudio de los tejidos. Organología u Organografía. Estudio de los órganos. Biología de los organismos. Estudia a los individuos, tanto unicelulares como pluricelulares.

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4. RAMAS RELACIONADOS A LA BIOLOGÍA

En su desarrollo, la Biología ha requerido de otras ciencias, dando lugar a diversas ramas particulares del conocimiento. Bioquímica, aplicación de la Química a la Biología. Biofísica, integra las leyes de la Física al conocimiento de los seres vivos. De ella derivan la Biomecánica y la Bioenergética. Biónica, aprovecha los conocimientos de la Biología para solucionar problemas de ingeniería. Bioética, integra la Biología con los juicios de valor. Actualmente se discute si es moral o inmoral la clonación de humanos. Biogeografía, estudio de la distribución de los organismos en la Tierra. Se subdivide en: Fitogeografía, estudio de la distribución de las plantas; y Zoogeografía, estudio de la distribución de los animales. Paleontología, estudio de los fósiles. Incluye a la Paleobotánica, estudio de los fósiles vegetales, la Paleozoología, estudio de los fósiles animales y la Paleoecología, estudio de los ecosistemas del pasado. Geología, estudio de tectónica de placas. - Estratigrafía, estudio de aquellos estratos constituidos por suelos rocosos. - Hidrología, estudio del ciclo del agua, los tipos y sus características.

5. APLICACIONES DE LA BIOLOGÍA

Dentro de las aplicaciones de la Biología tenemos: La agronomía. Se encarga de aplicar los conocimientos al cultivo de la tierra. La ganadería. Se encarga de la crianza de animales. El arte de la cría, mejoramiento y multiplicación de animales domésticos se denomina Zootecnia e incluye: - La Apicultura. Crianza de abejas, - La Sericultura. Crianza del gusano de seda. - La Lombricultura. Crianza de lombrices de tierra. - La Porcinocultura. Crianza de cerdos. - La Avicultura. Crianza de aves. - La Piscicultura. Crianza de peces.

La Biogeografía estudia la distribución de los seres vivos en distintas regiones del globo terrestre.

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- La Cunicultura. Crianza de cuyes y conejos. - La Bobinotecnia. Crianza de ganado vacuno. - La Ovinotecnia. Crianza de ovejas. - La Equinotecnia. Crianza de ganado yeguarizo. La Medicina Humana. Tratamiento y prevención de las enfermedades que afectan al hombre. La Medicina Veterinaria. Tratamiento y prevención de enfermedades de los animales. La Biotecnología Moderna. Manipulación genética de los seres vivos. Crianza de Cuyes y Conejos (Cunicultura) Nota : La biología se desarrollo en base a los aportes de los científicos siguientes, entre otros:

- Siglo IV AC. ARISTÓTELES (Zoología) - 300 AC. TEOFRASTO (Botánica) - 1665 DC. HOOKE (Citología) - 1675 – MARCELO MALPIGHI (Anatomía) - 1683 – LEEWENHOECK (Microbiología) - 1753 – LINNEO (Taxonomía) - 1805 – HUMBOLDT (Biogeografía) - Siglo XIX CUVIER (Paleontología) - Siglo XIX BERNARD (Fisiología) - 1859 – DARWIN (Evolución) - 1860 – PASTEUR (Microbiología) - 1865 – MENDEL (Genética) - 1870 – HAECKEL (Ecología)

6. LA BIOLOGÍA Y LA TECNOLOGÍA

La Biología en su desarrollo ha incorporado muchos instrumentos que inicialmente fueron creados con otros fines. El microscopio, diseñado inicialmente por la observación de tejidos, ha sido sin duda el más importante aporte técnico que la Biología ha incorporado, tal es así que ha sido perfeccionado sucesivamente desde el microscopio óptico hasta el microscopio electrónico. La fotografía ha permitido obtener imágenes de microorganismos, células y tejidos. Los instrumentos de disección rudimentarios, han llegado hasta nosotros convertidos en micrótomos. Los instrumentos para detectar ondas sonoras se han transformando en la ecografía.

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La tecnología del análisis de sustancias por cromatografía se ha combinado con la energía eléctrica para la separación de componentes biológicos en la técnica llamada electroforesis.

(a) Microscopio óptico compuesto (b) Pseudomonas aeroginosa

(a) El Microscopio ha permitido el estudio y descubrimiento de seres muy pequeños tales como las bacterias. Muchas de estas causan enfermedades. En el microscopio el lente ocular y el lente objetivo permiten ver la imagen derecha e invertida magnificada, es decir ampliada. Podemos determinar la magnificación multiplicando el poder de magnificación del lente ocular por el poder de

magnificación del lente objetivo que se esté usando. Frecuentemente Se indica por un número que expresa el grado de magnificación seguido de una X. Por ejemplo si el lente ocular es 10X y el lente objetivo 10X el grado de magnificación es 100X. (b) La Pseudomonas aeroginosa causa la otitis del nadador, la otitis es una inflamación del oído.

1. Indique cuál sería el objetivo principal de la ciencia: A) Satisfacer las necesidades humanas B) Desarrollar el potencial intelectual de todos los científicos C) Crear máquinas sencillas para la vida del hombre D) Hacer descubrimientos E) Conocer la verdad del mundo material en el que vivimos

2. Antes de la experimentación, se lleva a cabo el proceso de

A) el análisis de los resultados. B) la observación minuciosa. C) el planteamiento de la hipótesis. D) ley general. E) la conclusión.

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3. El planteo de una hipótesis debe llevarse a cabo …..... de la observación y ……... de la experimentación. A) durante - después B) después - después C) después - antes D) antes - después E) antes - antes

4. La fase experimental del método científico se lleva a cabo

A) para probar una hipótesis planteada previamente. B) como paso previo para plantear una hipótesis. C) para observar cómo reaccionan los seres vivos ante nuevas situaciones. D) para generar nuevos fenómenos naturales. E) para observar cómo ocurre un fenómeno natural.

5. Los procesos de síntesis de proteínas y respiración de los anfibios son

estudiados por un A) biogeógrafo. B) taxónomo . C) genetista . D) fisiólogo . E) morfólogo.

6. La clasificación de tres nuevas especies de reptiles recientemente descubiertas

en Candamo, lo hará un A) anatomista. B) taxónomo. C) biogeógrafo. D) genetista. E) micólogos.

7. Si todavía existieran dinosaurios en la Tierra, los especialistas que se

encargarían de estudiarlos serían los A) zoólogos. B) genetistas. C) paleontólogos. D) ecólogos. E) taxónomos.

8. Científico cuyos estudios permitieron el avance de la microbiología.

A) Aristóteles B) Pasteur C) Darwin D) Lister E) Haeckel

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9. Andrés Vesalius es reconocido porque

A) propuso la segunda teoría de la evolución. B) realizó la primera operación a un ser humano. C) estudió la membrana celular. D) hizo prácticas con cadáveres humanos. E) descubrió la circulación sanguínea.

10. Para probar la veracidad o falsedad de una hipótesis se lleva a cabo

A) las conclusiones. B) la tesis. C) la experimentación. D) la observación. E) el análisis de resultados.

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