Ciencias Biológicas 1

© 2006

Teresa Audesirk

Gerald Audesirk

Bruce E. Byres

IntroducciónIntroducción

a la Vida a la Vida

en la Tierra en la Tierra

Características de losSeres Vivos

- Estructura compleja y organizada. - Estructura compleja y organizada. - Responden a estímulos del ambienteResponden a estímulos del ambiente- Obtienen y usan materia y energía.Obtienen y usan materia y energía.

- Mantienen su ambiente interno – Homeostasis.- Mantienen su ambiente interno – Homeostasis.

- Crecen.- Crecen.

- Se reproducen.- Se reproducen.

- Evolucionan- Evolucionan

Sal : Organizada pero simple.Sal : Organizada pero simple.

Océanos : Complejos pero desorganizadosOcéanos : Complejos pero desorganizados

Pulga de agua : Organizada y complejaPulga de agua : Organizada y compleja

Características:Compleja y Organizada

OH H

CH2OH

Niveles de OrganizaciónBiológica I

SubatómicoSubatómicoElectrónElectrónNeutrónNeutrónProtónProtón

NitrógenoNitrógenoCarbonoCarbonoHidrógenoHidrógeno OxígenoOxígeno

ADNADNGlucosaGlucosaAguaAgua

NúcleoNúcleoCloroplastoCloroplastoMitocondriaMitocondria

Célula nerviosaCélula nerviosa

AtómicoAtómico

MolecularMolecular

OrganeloOrganelo

CelularCelular

Niveles de organizaciónBiológica II

TejidoTejido TejidoNervioso

Cerebro

SistemaNervioso

Antílope

ÓrganoÓrgano

Sistema de órganosSistema de órganos

OrganismoOrganismo

Niveles de OrganizaciónBiológica III

PoblaciónRebaño de antílopes

Halcón

Agua

SuperficieTerrestre

Comunidad

Ecosistema

Biosfera

Antílopes

Halcón Pasto Antílopes SerpienteArbustos Suelo

Aire

Serpiente

Característica:Responden a los Estímulos

Cambios en el medio interno:• Temperatura• Nivel hídrico• Nivel de azúcar en la sangre

Cambios en el medio externo:• Búsqueda de agua y alimentos• Evitar el peligro• Las plantas crecen hacia la luz

Característica:Homeostasis

Los sistemas organizados pueden desintegrarse.

Prevenir la desintegración requiere energía.

Homeostasis significa “mantenerse igual”

• Transpirar cuando hace calor; tiritar cuando hace frío.

• Sentir sed cuando el agua es escasa.

Característica:Obtienen Materiales y Energía

La homeostasis requiere de energía• Opuesta a la tendencia natural de desintegración • Obtenida desde fuentes externas

La homeostasis implica reparación física• Los organismos se dañan.• Se necesitan materiales para la reparación

Los alimentos proporcionan materia y energía.

Característica: Crecimiento

Como se explican algunas situaciones:• Homeostasis = “mantenerse igual”• Crecimiento = homeostasis más “extra”

Los organismos crecen en tamaño/masa

Deben conseguir más de lo necesario para la homeostasis.

Están genéticamente programados• Tiempo• Tamaño• Forma

Característica: ReproducciónCaracterística: Reproducción

Los miembros de una misma especie se Los miembros de una misma especie se reproducen entre sí (herencia).reproducen entre sí (herencia).

Perpetuación de la genética parentalPerpetuación de la genética parental• La información genética se almacena en al La información genética se almacena en al

ADN.ADN.• VariabilidadVariabilidad

– Descendientes similares a ambos padresDescendientes similares a ambos padres– Descendientes diferentes de sus padresDescendientes diferentes de sus padres

• Código simple con un sistema complejo de Código simple con un sistema complejo de correción de errores.correción de errores.

La composición genéticaLa composición genéticade la población varíade la población varía(evoluciona)(evoluciona)

• Sobrevivencia Diferencial (selección natural)Sobrevivencia Diferencial (selección natural)

• ““Selección” de adaptaciones ventajosasSelección” de adaptaciones ventajosas

A más tiempo, más cambioA más tiempo, más cambio

Eventualmente se hacen muy diferentesEventualmente se hacen muy diferentes

DNADNA

Característica: EvoluciónCaracterística: Evolución

Clasificando la Diversidad de la vida

Dominios Bacteria & Archaea

• Procarióticos• Principalmente unicelulares

Dominio Eukarya.

• Otros organelos

• Son eucarióticos• Células con membrana nuclear distinguible

Clasificando la Diversidad de la Vida

• Reino ProtistaReino Protista unicelularesunicelulares

• Reino FungiReino Fungi multicelularesmulticelulares

• Reino PlantaeReino Plantae multicelularesmulticelulares

• Reino AnimaliaReino Animalia multicelularesmulticelulares

Variaciones en la Adquisición de Energía

Plantae• Captura energía luminosa• La utiliza para fabricar alimento a partir del dióxido de carbono• Autótrofos fotosintetizadores

Los demás:• Consumen otros organismos para obtener alimento• Algunos absorben partículas• Otros ingieren a sus presas• Heterótrofos

PrincipiosPrincipioscomunes a todas las Cienciascomunes a todas las Ciencias

Todo suceso puede ser atribuído a causas naturales

• Las explicaciones no se relacionan con las divinidades.

• Las leyes naturales que rigen los sucesos son válidas en todo lugar y en todo momento.

Las personas perciben los sucesos de manera similar.

El Método Científico

Hacer observaciones (algunas inesperadas).Proponer hipótesis

• Posible explicación para una observación• Las predicciones deben comenzar con

“sí/entonces” • Diseño y realizacion del experimento• Control de variables para las predicciones• Pone a prueba sus hipótesis

Saca conclusiones (apoya o refuta hipótesis)

Fleming, 1920

Un cultivo aparece contaminado

Las bacterias no crecieron cerca del hongo Penicillium

Extrajo fluído desde el hongo

El fluido inhibía el crecimiento bacteriano

Posteriormente lo aisló como penicilina

Penicilina

Teorías Científicas

Explicación general de como ocurren los fenómenos.

Se originan del razonamiento inductivo Han sobrevivido a grandes cambiosNunca son permanentes o “verdades” finales

• Siempre provisionales (tentativas)• Siempre están sujeta a cambios o a ser

reemplazadas

Usada para proponer hipótesis (razonamiento deductivo)

Evolución: La teoría unificadora de la Biología

Todas las especies evolucionan de otras Todas las especies evolucionan de otras especiesespecies

Las teorías del origen emergen de un Las teorías del origen emergen de un razonamiento inductivo. razonamiento inductivo.

• La teoría de la evolución ha surgido de evidencias La teoría de la evolución ha surgido de evidencias datos (ciencia verdadera)datos (ciencia verdadera)

• El Creacionismo se impone a sí mismo como una El Creacionismo se impone a sí mismo como una evidencia (no científica, sino doctrina de la fe)evidencia (no científica, sino doctrina de la fe)

Extremadamente vital : une toda la información Extremadamente vital : une toda la información biológicabiológica

Procesos Evolutivos

Las Poblaciones son extremadamente variables

Mucha de la variabilidad es heredada• Gemelos maternos: idéntica genética • Gemelos Paternos : diferente información genética

La selección natural elimina los genes desventajosos

• La sobrevivencia es competitiva• Loas genes que contienen ventajas de supervivencia son

traspasados.• Los genes menos ventajosos no son traspasados.

Medio Ambiente Estable

Medio Ambientemuy estable -- Océanos

• Las formas bien adaptadas persisten por varios milenios

• “Fósil viviente” -- Tiburón

Cuando el medioambiente cambia:Cuando el medioambiente cambia:

• Las especies deben adaptarse a las nuevas Las especies deben adaptarse a las nuevas condicionescondiciones

• Algunas no lo pueden hacer y se extinguenAlgunas no lo pueden hacer y se extinguen

• DinosauriosDinosaurios

– Cambios experimentados hace 65 millones de añosCambios experimentados hace 65 millones de años

– Fueron incapaces de adaptarse con la suficiente Fueron incapaces de adaptarse con la suficiente rapidezrapidez

– -Extinción total-Extinción total

Condiciones Cambiantes

InsectosInsectosPolinización de Flores de ArvejaPolinización de Flores de Arveja

estambres con polen

región conregión con

néctarnéctar

La abeja busca néctar,La abeja busca néctar,frota los estambres,frota los estambres,

el polen queda adherido al abdomen,el polen queda adherido al abdomen,lo transfiere a otro estigmalo transfiere a otro estigma

estigmaestigma

Lupinos enla Naturaleza

Détente ante la MaravillaDétente ante la Maravilla

Observa como las abejas trabajanObserva como las abejas trabajan

Hazte preguntasHazte preguntas

¡¡Sorpréndete!!¡¡Sorpréndete!!

FinFin