Biología 4º Año

“El cerebro estimulado con actitudes positivas permitirá de manera conectiva formar redes del pensamiento”.

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BIOLOGÍA I

Ms.C. José Luis Santillán Jiménez

APRENDIZAJES ESPERADOS FECHA : ___ / ___ / __ Interpreta la evolución de las ideas físicas, químicas y biológicas. Diseña y organiza en una red conceptual la relación de la biología, con la física y la química. Valora el avance de la ciencia y tecnología en el cuidado, conservación y prevención de la salud y el

medio ambiente.

INFORMACIÓN BÁSICA CIENCIAS UNIVERSALES La palabra Ciencia (del latín scientia) significa conocer o discernir. Indica lo que se conoce a través de la observación, el estudio y la experimentación. CIENCIA.- Es el conjunto de conocimientos racionales, ciertos o probables; que obtenidos de forma metódica y verificados en su contrastación con la realidad se sistematizan organizadamente haciendo referencia a objetos de una misma naturaleza y cuyos contenidos son susceptibles de ser transmitidos. CLASIFICACIÓN Mario Bunge clasificó a la Ciencia (Ciencias Universales) de dos maneras:

Ciencias formales (abstractas): estudian entes ideológicos que solo existen en nuestra imaginación, como los números y los símbolos. Ejm. Matemática, lógica, metafísica.

Ciencias Fácticas (reales): estudian seres y fenómenos que ocurren en la realidad. Comprende al Área de Ciencia, Tecnología y Ambiente. Esta incluye a las Ciencias Naturales (Mundo físico y Mundo viviente) y Ciencias Culturales (Sociedad y Tecnología). CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE En el Área de Ciencia, Tecnología y Ambiente, se han seleccionado los contenidos en función de tres componentes: el componente Mundo físico, Tecnología y Ambiente; el componente Mundo Viviente, Tecnología y Ambiente y el componente Salud Integral, Tecnología y Sociedad. En este contexto el área de Ciencia, Tecnología y ambiente es un espacio que fomenta el desarrollo integral del individuo a través de una nueva relación del ser humano con la tecnología, con la naturaleza y con su ambiente en el marco de una cultura científica. Mundo Físico, Tecnología y Ambiente Comprende el estudio de la materia, los conceptos, procesos y fenómenos físico – químicos más relevantes y su relación con el desarrollo tecnológico sin perder de vista la tecnología tradicional. Integra un conjunto de conceptos, principios y leyes que rigen la naturaleza con la tecnología desarrollada y utilizada por el hombre, ambos en el marco de la valoración y preservación del ambiente. La Química, es una ciencia experimental que estudia las propiedades de la materia, su composición,

los cambios químicos que experimenta, así como las leyes que rigen dichos cambios. La Física, es la ciencia que estudia el movimiento de la materia y su relación con la energía, en

aquellos fenómenos donde fundamentalmente no ocurre una transformación interna de la materia.

01 GENERALIDADES DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE


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Mundo Viviente, Tecnología y Ambiente Comprende el estudio de los seres vivos, las áreas naturales, los factores ambientales, y como influye el uso de la tecnología en cada uno de estos elementos. Los contenidos de este componente sirven para generar en la toma de conciencia frente a las consecuencias del uso inadecuado de la tecnología, y en contraposición para valorar los beneficios en pro de la preservación del ambiente, el equilibrio de los ecosistemas y la conservación de la diversidad biológica. La Biología, es la ciencia que estudia la vida y a los seres vivos en cuanto a los fenómenos físico - químicos y la composición química de los organismos, su origen y evolución a través del tiempo y espacio, sus relaciones mutuas con el medio ambiente, y todo género de actividades vitales. Salud Integral, Tecnología y Sociedad Comprende el estudio de la ciencia y tecnología a partir de aspectos sociales vinculados con el cuidado de la salud individual y colectiva. Este componente muestra la influencia que tiene la tecnología a lo largo de la historia en relación con el cuidado de la salud, asimismo promueve nuevos estilos de vida saludables en la población que conlleven hacia el desarrollo sostenible. TECNOLOGÍA Es el conjunto de procedimientos que tienen por objetivo inventar nuevos artefactos, materiales, herramientas, máquinas, etc., y mejorar los procesos que el hombre viene empleando, aplicando para ello el conjunto de conocimientos científicos adquiridos a lo largo del tiempo. AMBIENTE NATURAL El ambiente natural es el conjunto de factores o componentes físicos, químicos, biológicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, en un plazo corto o largo, sobre los seres vivos y las actividades humanas. El ambiente natural para los seres humanos puede ser la localidad donde vive; para las plantas y animales el bosque donde habitan; para otros seres vivos será la laguna, el río, el desierto, el valle, el mar, etc. FÍSICA EN LA MEDICINA Existen áreas de la medicina que tienen relación con la Física: prótesis, máquina centrífuga, circulación de la sangre, drenaje de los fluidos corporales, termómetros, coagulación sanguínea, antisépticos y tensión superficial, viscosidad de la sangre, elasticidad de los vasos sanguíneos, instrumentos para la observación de los pacientes (monitores), terapia con cobalto, extracción de cuerpos extraños, precauciones en la sala de cirugía, electrocirugía, corrientes bioeléctricas, electrocardiogramas, electroencefalogramas, microscopía, visión, oftalmoscopía, radiación infrarroja, audiometría, metabolismo basal, temperatura del cuerpo, presión de la sangre, rayos láser, ecografía. FÍSICA Y BIOLOGÍA El desarrollo de biología ha ido al mismo paso que el avance de la Física. El perfeccionamiento del microscopio en siglo XVII incrementó grandemente el conocimiento de hechos biológicos en poco tiempo. Un incremento similar tuvo lugar con la invención del microscopio electrónico a comienzos de este siglo, que permitió a los investigadores la resolución de estructuras del orden de 7 x 10-10 metros


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(alrededor de 1/1 0000 de un glóbulo sanguíneo). Hoy en día por medio de estudios de difracción de rayos X, se está conociendo el detalle biológico molecular a nivel atómico (2x 10-10 m). Este conocimiento estructural se utiliza para proporcionar detalles sobre la codificación genética e importantes problemas biológicos relacionados. Actualmente un laboratorio de investigación biológica se parece mucho a un laboratorio de investigación química o física, debido principalmente a los adelantos en instrumentación óptica y electrónica diseñados a partir de los principios básicos de la Física. Al mismo tiempo la enseñanza de la Física se considera una parte esencial de los programas de biología y medicina. Recuerde que la Física es esencial para comprender el mecanismo de muchos procesos biológicos, tales como el movimiento del cuerpo, el flujo de la sangre y el habla. Además, quizás el misterio de la vida misma puede ser algún día comprendida en términos de las leyes fundamentales de la Física. QUIMICA Y BIOLOGÍA Agricultura. Con la fabricación de pesticidas, insecticidas, fungicidas, abonos, fertilizantes, etc. Medicina. En el mejoramiento de la salud gracias a la elaboración de vacunas, antibióticos, corticoides, vitaminas, hormonas, radioisótopos. Industria textil. Con la elaboración de tintes y colorantes, fibras sintéticas (nylon), teñido de lanas, etc. Alimentación. En la conservación de frutas y diversos productos alimenticios. Medio ambiente. Control de derrames de petróleo, lluvias ácidas, incendios, etc. BIOQUIMICA Y MEDICINA Antiguamente el doctor iba a la casa a tratar al paciente con paños fríos y hierbas medicinales, luego apareció la cirugía, y desde entonces, la medicina se enfocó cada vez más hacia lo más pequeño del ser humano, hasta llegar a lo celular. Actualmente, el futuro de la medicina se encuentra en la molécula y su herramienta de trabajo es la bioquímica. La decodificación del mapa genético humano y el saber cómo leerlo para detectar dónde se forman algunas enfermedades, se compara con la odisea de la llegada del hombre a la Luna y abre un horizonte de insospechadas consecuencias para detectar enfermedades, combatirlas o incluso, para manipular genéticamente a personas. Si bien la biotecnología se estuvo utilizando en la modificación genética de algunos alimentos desde la década de los 80, hasta ahora era impensable llegar a imaginar cambios genéticos en los seres humanos.


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ACTIVIDAD DE APLICACIÓN Nº 01 1. Con los términos extraídos de éste tema construye tu Biovocabulario:

a) Ciencia.- d) Biología.- g) Tecnología.- b) Contrastación.- e) Ambiente.- h) Metafísica.- c) Física.- f) Electrocirujía.- i) Corticoides.-

2. Elabora un organizador visual sobre la clasificación general de la ciencia y ubica en ella a la Biología. 3. Elabora un mapa conceptual que incluya a los componentes del área Ciencia, Tecnología y

Ambiente. 4. Elabora una red conceptual sobre la relación que existe entre la biología, con la física y la química. 5. Fundamente, ¿Crees que la fuga de talentos limita el desarrollo científico y tecnológico del país?

¿por qué? 6. Cuáles son algunas evidencias que indiquen los beneficios de la:

a) Física para la biología: b) Química para la biología:

7. Construye un cuadro para establecer dos diferencias entre las Ciencias Fácticas y c. Formales. 8. Qué áreas de la medicina tiene relación con la:

a) Física: b) bioquímica:

9. Lee el siguiente Texto y contesta las preguntas que están a continuación a) Cuál es tu opinión al respecto. b) Estas actitudes, si serán inteligentes. Fundamente su respuesta.

10. Elabore un collage de artículos periodísticos sobre las actividades físicas y químicas humanas que ocasionan daño a la vida vegetal y animal.

“El hombre es el ser más evolucionado de la creación. Eso nadie lo discute. Sin embargo, muchas de sus actividades parecen desmentir éste hecho. Por ejemplo, hay ocasiones en que para arreglar sus diferencias recurren al asesinato. Entre ustedes se observan actos de violencia, se escupen, se pelean llegando muchas veces a agredir horrendamente a su prójimo, destruyen el mobiliario, pintarrajean con palabras o caricaturas obscenas las paredes, en pandillas fuera del colegio se cogen hasta a cortes con los de otros colegios. Por otro lado, las guerras son permanentes en la superficie del planeta; Afganistán, EE.UU, Israel y Palestina no cesan de luchar. En la diversión se recurre a espectáculos violentos como el toreo, el boxeo, las riñas de gallos o de perros pitbull. Parece que la época del circo romano, en la cual los cristianos eran sueltos en la arena para que enfrentaran a fieras hambrientas, o para que se mataran entre ellos no ha sido superada...”


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APRENDIZAJES ESPERADOS FECHA : ___ / ___ / __ Describe en forma precisa cada uno de los pasos del método científico. Infiere los pasos del método científico en un ejemplo de investigación presentada en el tema y otra

propuesta por él para solucionarla. Argumenta sobre las consecuencias de las piedras biliares en la salud.

INFORMACIÓN BÁSICA

MÉTODO CIENTÍFICO Los científicos trabajan pacientemente y con mucho rigor, observan, comprueban sus investigaciones, comparan lo que han observado con las observaciones de otros científicos, realizan experimentos, buscan explicaciones a todo lo que observan, etc. Esta misma labor la realiza el profesor conjuntamente con sus alumnos. A ésta forma de trabajar se le llama Método científico. ETAPAS: a) Observación de la Realidad.- Es la base del método científico y la fuente de los descubrimientos.

Puede ser directa a simple vista, o indirecta con la ayuda de instrumentos (microscopios, termómetros, etc). Debe ser cuidadosa, imparcial, libre de todo prejuicio.

b) Planteamiento del Problema.- Se plantea que es lo que se va a estudiar (¿cómo?, ¿dónde?, ¿cuándo?, ¿por qué?).

c) Formulación de la Hipótesis.- son las diferentes y posibles explicaciones al problema o a determinado planteamiento. Se admiten provisionalmente.

d) Experimentación.- Es la comprobación de la hipótesis mediante la provocación artificial del fenómeno con el fin de comprobar o rechazar la hipótesis. Para ello es necesario considerar:

Diseño de contrastación.- En ella se plantean una serie de pasos y la manipulación de las variables que influyen en el experimento.

Realización del experimento.- Para obtener datos a través de la ejecución de pasos diseñados, reproduciendo el fenómeno cuantas veces sea necesario y controlando uno o más variables para observar sus variaciones. Análisis de resultados.- Para obtener información a través de la relación de los resultados obtenidos. Se comparan los resultados del experimento con la hipótesis para verificar si hay coherencia.

e) Conclusión.- Esta etapa implica aceptar o rechazar la hipótesis según los resultados del experimento. Posteriormente el científico llega a una conclusión final verdadera que luego se transforma en una teoría o ley científica que implica al fenómeno observado.

f) Elaboración del Informe científico.- Para difundir los objetivos, procesos y conclusiones del trabajo a la comunidad científica.

g) Comunicación.- Es el proceso en el cuál los científicos dan a conocer sus conclusiones finales, estas comunicaciones se dan a través de revistas científicas, libros u otros medios de comunicación como Internet, videos, televisión, etc. Conocimiento Científico (Conclusión – Resultado – Producto) Nuevo Conocimiento

TEORÍA

LEY Hipótesis Nuevo concepto

LA BIOLOGÍA Y SU MÉTODO 02


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CONCEPTO.- Es una representación abreviada de una diversidad de hechos. Su propósito es simplificar el pensamiento, resumiendo un número de acontecimientos bajo un epígrafe general. HIPÓTESIS.- Es una suposición que permite establecer relaciones entre hechos. Son proposiciones científicamente fundadas que plantean una explicación tentativa sobre el problema materia de investigación, adelantando una posible solución. LEY.- Es una hipótesis convalidada, general y sistémica. TEORÍA.- Es una construcción intelectual que abraza varias leyes e intenta dar cuenta de un sector de la realidad. Desempeña el papel unificador de los distintos elementos del conocimiento científico en un todo único. Es la sistematización lógica y orgánica de hechos, hipótesis, generalizaciones y leyes mutuamente relacionadas que explican una determinada región de procesos y fenómenos de la realidad material.

ACTIVIDAD DE APLICACIÓN Nº 02

1. Con los términos extraídos de éste tema construye tu Biovocabulario a) Científico.- f) Experimentación.- b) Método.- g) Conocimiento.- c) Realidad.- h) Ley.- d) Problema.- i) Teoría.- e) Hipótesis.- j) Principio.-

2. Elabora un organizador visual sobre los pasos del método científico. 3. Analiza el siguiente caso de investigación de Fleming e identifica cada uno de los pasos del método

científico:

Alexander Fleming (1881 – 1955), descubrió en forma casual la penicilina, ya que en ese entonces (1928) s encontraba trabajando con cultivos de bacterias desarrolladas en medio nutritivos contenidos en cajas petri. En forma accidental, una de las cajas de cultivo se contaminó con un moho llamado Penicillum (hongo microscópico). Llamó poderosamente la atención del investigador el hecho de que alrededor del hongo las bacterias estaban muertas. Intrigado, Fleming se preguntó ¿Por qué precisamente alrededor del hongo murieron las bacterias o se inhibió su crecimiento?. Aplicando la lógica, Fleming pensó en varias posibilidades, algunas de las cuáles pudieran ser la explicación de lo que estaba pasando, y se decidió por la que consideró que era la más probable “suponer que el Penicillum había fabricado alguna sustancia bactericida”, ya que en la naturaleza hongos y bacterias son organismos que establecen una relación de antibiosis. En dicha relación, una resulta perjudicada y la otra no es afectada ni beneficiada. Para saber si estaba en lo correcto, Fleming decidió sembrar deliberadamente al Penicillum. Diseñó cuidadosamente la siembra de nuevos cultivos de bacterias para observar si se repetía el hecho de que murieran o se inhibiera crecimiento de las bacterias cercanas al hongo; de ser así, Fleming tendría razón, es decir, significaría que el Penicillum forma algún producto capaz de matar a las bacterias (Staphylococcus aureus). Fleming llevó a cabo los experimentos planeados apegados al diseño elaborado y en forma simultánea continuó investigando para reunir mayor información.


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Ahora te corresponde responder los siguientes ítems:

a) ¿Qué observó Fleming y en qué circunstancia?.

b) ¿Cuál es el problema planteado?. Proponga un título.

c) ¿Qué otras preguntas pueden hacerse?. Escríbelos.

d) ¿Qué hipótesis se propuso Fleming?. Proponga otra.

e) ¿Cuál fue su hipótesis verdadera?.

f) ¿En qué consistió su diseño experimental?. Diséñelo.

g) Al término de la investigación, ¿cuál fue su conclusión?.

h) ¿Qué hace Fleming después de sacar su conclusión?.

i) ¿Fleming ha seguido todos los pasos del Método Científico en su investigación? ¿Cuáles son?

4. Con el modelo del ejemplo de la actividad de clase, proponga un hecho a investigar y aplique cada

uno de los pasos del método científico para solucionarlo.

5. Cite 4 ejemplos en los que se indique descubrimientos científicos importantes que hallan afectado

de manera negativa a la humanidad, tanto en el aspecto social como moral.

Afortunadamente para Fleming, la hipótesis fue acertada, porque en forma repetida obtuvo siempre los mismos resultados, con lo cual quedaban verificados y comprobados, y demostraban que la hipótesis elegida había sido la correcta. Basado en lo anterior, Fleming llegó a la conclusión de que, como normalmente hongos y bacterias establecen un antagonismo de tipo antibiosis en medios que contienen materia orgánica; algunos hongos como Penicillum notatum había logrado sintetizar un producto capaz de eliminar a las bacterias patógenas, al que en éste caso Fleming llamó Penicilina. Los antibióticos representan una ventaja como sustancia antibacteriana de origen microbiano, dicha sustancia producida por un microorganismo es inhibitario para otros. Fleming comunicó por escrito su descubrimiento. La penicilina fue el primer antibiótico conocido, fue descubierta por Alexander Fleming en 1928, lo que posteriormente le valió el premio Nóbel y el honor de ser precursos de la Era de los antibióticos. Florey y Chain trabajando sobre éste hecho llegaron a conocer la penicilina en 1938, la que empezó a usarse en las heridas de guerra en 1941; siendo una de las más grandes contribuciones hacia la medicina para marcar el camino de nuevas quimioterapias. La sustancia inhibitoria del hongo contaminante de Fleming se convirtió en una “Droga milagrosa”. El uso de la Penicilina y de otros antibióticos ha dado como resultado la eliminación del sufrimiento y la muerte de los pacientes con enfermedades infecciosas como Neumonía, Tuberculosis y Disentería; las terapias de las enfermedades venéreas, Sífilis y Gonorrea, era prolonga e incierta. Hoy día éstas y otras temibles enfermedades pueden ser eficazmente tratadas con uno de los agentes quimioterapéuticos en éste siglo (Penicilina, por Penicillum notatum y P. Chrysogenum; Tetraciclina, por Streptomyces aureofaciens, Cloramfenicol, por Streptomyces venezuelae, Nistatina, por Streptomyces niursei).


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6. Reflexiona sobre la siguiente lectura y escribe tu respuesta: Conteste:

a) ¿a qué sustancia se deben la consistencia dura de los cálculos?

b) ¿Cuándo consumimos en exceso, de qué sustancias se forma el colesterol?

c) ¿qué es el colesterol?

d) ¿Qué órgano colabora a favor de todos los excesos alimentarios que cometemos?

e) ¿Qué características presentan los cálculos?

f) ¿según la edad, quiénes sufren más con los cálculos?

g) ¿por qué los cálculos desarrollan en los animales domésticos y el hombre?

“Las personas que producen mucho colesterol son más propensas a la formación de cálculos en la vesícula biliar, dado que éste se encuentra excesivamente concentrado en la bilis. La mayor parte de las piedras biliares contiene colesterol, aunque otras contienen una notable proporción de sales cálcicas. El colesterol es actualmente en el mundo occidental la sustancia grasa considerada más perjudicial. Se deriva de los alimentos, principalmente de las grasas saturadas de origen animal, la carne, los huevos y la leche. El hígado almacena las ¾ partes del colesterol del organismo. El colesterol representa 1/8 del peso seco del cerebro y ayuda entre otras cosas a regular los procesos de formación y descomposición celular. El colesterol, por lo tanto, no es tan perjudicial como actualmente se considera. Los cálculos biliares se hallan solo en seres humanos y animales domésticos y son tanto más frecuentes cuanto mayor es la edad del individuo. A menudo no causan ninguna molestia, por lo que no son diagnosticados, pero se encuentran en gran cantidad en las autopsias de sujetos que no habían tenido problemas. Aproximadamente el 25% de los hombres y más del 50% de las mujeres de mediana edad tienen piedras en la vesícula biliar que no han sido detectadas. Algunas piedras se disuelven gradualmente de forma espontánea por acción de los ácidos biliares que reducen la concentración de colesterol en la vesícula biliar. Las piedras biliares pueden ser dolorosas y se extirpan quirúrgicamente. Por lo general, son del tamaño de un guisante…”


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APRENDIZAJES ESPERADOS FECHA : ___ / ___ / __ Reconoce el aporte individual que los hombres de ciencia, vinculándolo al desarrollo social. Diseña un organizador visual sobre el objeto de estudio de cada división y rama de la biología. Valora el avance de la Biología en la conservación de la biodiversidad y el desarrollo sostenible.

INFORMACIÓN BÁSICA BIOLOGIA Es la ciencia que estudia la vida y a los seres vivos; los fenómenos físico - químicos y la composición química de los organismos, su origen y evolución a través del tiempo y espacio, sus relaciones mutuas con el medio ambiente, y todo género de actividades vitales. Voces griegas: bios = vida; logos = estudio, tratado. 1802: Lamarck y Treviranus. Etimológicamente, la Biología es la ciencia de la vida. El término Biología, es introducido al lenguaje científico por Lamarck, obra: Filosofía zoológica; y Treviranus, obra Biología o Filosofía. GRANDES APORTES EN EL DESARROLLO DE LA BIOLOGÍA Hipócrates: Padre de la Medicina. Observaciones sobre disección en cadáveres. Aristóteles: Padre de la Biología y Zoología. Clasificó a los animales en invertebrados y vertebrados. Teofrasto: Padre de la Botánica. Clasificó a las plantas en árboles, arbustos, sub-arbustos y hierbas. Fania, botánico griego, clasificó a las plantas en plantas sin flores (criptógamas) y plantas con flores (Fanerógamas). Bacon: Padre de la ciencia experimental. “el razonamiento nada prueba, todo depende la experiencia”. Vesalio: Padre de la histología. Primer hombre de la ciencia moderna. Galileo y Jansen, 1590, construcción del primer microsocopio compuesto; Hooke (1635-1703) Padre de la citología, utilizó por primera vez el término biología. Alexander Fleming: Padre de la quimioterapia. Penicilina de Penicillum notatum sobre estafilococcos. Leewenhoeck (1632-1723), Padre de la protozoología. Primer inventor y precursor del microscopio compuesto. Carlos Linneo (1707-1778) Padre de la sistemática o taxonomía. Obra: Sistema natural.- Nomenclatura Binomial (Género +especie), sentó las bases de la clasificación de los seres vivos; su sistema se basó en los rasgos observables de los organismos: las similitudes permiten agruparlos y las diferencias separarlos. Lamarck, 1801, el cambio ambiental genera necesidades en los organismos, ante los que operan la Ley del uso y desuso, y la Ley de la herencia de los caracteres adquiridos. Cuvier, Padre de la paleontología y anatomía comparada. Schleiden, 1839, sostuvo que las palnats estan formadas por células. Schwann, llegó a la conclusión de uqe las plantas y los animales estan formados por células “Teoría celular clásica”. Darwin y Wallace, 1859, plantearon la Teoría de la Selección Natural sobre la que se basa la actual teoría de la evolución. Ernst Haeckel: Padre de la ecología; planteó la clasificación de los unicelulares en el reino protista. Louis Pasteur, 1865, Padre de la Bacteriología e inmunología artificial; destruyó el mito de la generación espontánea; demostró que, actualmente, en la naturaleza la vida solo proviene de la vida preexistente. Barnard: Padre de la fisiología. Mendel, 1860, “Padre de la genética”; Obra: leyes de la herencia; descubrió la ley básica de la herencia biológica, en la que ciertos factores, hoy llamados genes, pasan de una generación a otra. Oparín, sostuvo que la vida se originó en la Tierra por un proceso

BIOLOGÍA: CIENCIA DE LA VIDA 03


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natural de síntesis química a partir de la materia existente en ella. Miller y Urey, 1953, comprobaron la formación de moléculas orgánicas pequeñas por medio de reacciones químicas simulando las condiciones ambientales en las que se originaron los seres vivos. Watson y Crick, 1953, plantearon el modelo de doble hélice para explicar la estructura y las propiedades de la molécula de ADN. Nieremberg y Ochoa, 1965, descifraron el código genético; esto permitió conocer la relación que existe entre el ADN, los ARN y las proteínas; cómo el ADN se manifiesta en proteína, y el gen origina un rasgo biológico; lo que es denominado “Dogma central de la Biología”. Whittaker, planteó la clasificación de los seres vivos en cinco reinos: monera, protista, mycota, plantae y animalia. Margulis y Schwartz modifican los criterios de clasificación y los nombres de algunos reinos. Los reinos que proponen son Moneras, Protoctistas, Hongos, Plantas y Animales. Ian Wilmut y col. desarrollaron una oveja obtenida por clonación a partir de células diferenciadas, fue llamada Dolly; años más tarde fue cruzada y nació Bonnie. Actualmente existen una serie de técnicas utilizads en la aplicación de vacunas, hormonas, vitaminas e incluso órganos artificiales. Karl Woese, en 1991, plantea una nueva variación en este sistema; crea un nuevo taxón por encima de los reinos y lo denomina Dominio. Según esta nueva clasificación, los seres vivos se agruparían en tres dominios, Bacteria, Archaea y Eukarya.

DIVISIÓN DE LA BIOLOGÍA Por razones didácticas se divide en: BIOLOGÍA GENERAL. Estudia los fenómenos vitales comunes a todos los seres vivos. Comprende: Bioestática: forma y estructura externa e interna de los organismos en reposo. Comprende: la organografía y la anatomía. Biodinámica: actividades de cada una de las partes del ser vivos. Bioquímica: composición química y reacciones químicas que se produce en ellos. Comprende: estequiología (composición química) y biodinamoquímica (reacciones químicas o metabolismo). Biofísica: procesos biológicos según los principios y métodos de la física. Comprende: Biomecánica y bioenergética. Biogenia: origen de los seres vivientes en el tiempo y el espacio. Comprende: ontogenia (origen y desarrollo) y filogenia (árbol genealógico). Biotaxia: ubica al ser vivo en el lugar que le corresponde entre los demás seres vivos y luego por medio de normas establecidas los clasifica. Comprende: taxonomía (clasificación y nomenclatura de los seres vivos), biogeografía (distribución de los organismos en la Tierra) y paleontología (restos fósiles). Ecología: relaciones recíprocas entre los organismos y el medio ambiente físico, químico y biológico en que se desenvuelve. Genética. Herencia y variación biológica basándose en los genes. BIOLOGÍA ESPECIAL. Estudia las diferencias, semejanzas y clasificación de los seres vivos. Comprende: Antropología: naturaleza biofísica, social y cultural del hombre.


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Zoología: estudia a los animales. Se divide en: entomología (insectos), malacología (moluscos), herpetología (reptiles), ornitología (aves), ictiología (peces), anfibiología (anfibios) y mastozología (mamíferos). Botánica: estudia a los vegetales. Se divide en: B. Criptogámica (Briología: musgos y hepáticas; Pteridología: helechos, licopodios, cola de caballo) y B. Fanerogámica (Gimnospermas; Angiospermas: monocotiledóneas y dicotiledóneas). Otras: Carpología (frutos), Palinología (polen). Microbiología: a los microorganismos observables a través de aparatos ópticos. Se divide en: virología (virus, priones), bacteriología (bacterias), ficología (algas), micología (hongos) y protozoología (protozoarios). BIOLOGÍA APLICADA. Estudia las relaciones de la biología con otras ramas de las ciencias: Agronomía: aplica los conocimientos al cultivo de la Tierra. Ganadería: se encarga de la crianza de animales. El arte de la cría, mejoramiento y multiplicación de los animales domésticos se denomina Zootecnia e incluye: apicultura (crianza de abejas), sericultura (gusano de seda), lombricultura (lombriz de tierra), piscicultura (peces), avicultura (aves), cunicultura (conejos y cuyes), etc. Medicina humana: tratamiento y prevención de las enfermedades que afectan al hombre. Medicina veterinaria: tratamiento y prevención de enfermedades de los animales. Biónica: aprovecha los conocimientos de la Biología para solucionar problemas de ingeniería. Biotecnología moderna. Incluye el uso integrado de la bioquímica, la microbiología y la ingeniería genética para controlar las capacidades de los microbios, el cultivo de células y para explotar sus aplicaciones tecnológicas.

ACTIVIDAD DE APLICACIÓN Nº 03

1. Con los términos desconocidos de éste tema construye tu Biovocabulario. 2. Elabora un mapa conceptual enmarcando el objeto de estudio de la Biología. 3. Elabora un mapa mental que resuman las divisiones y ramas de la Biología. 4. Amplia y completa el siguiente cuadro escribiendo el nombre de un organismo o de la rama de la

Biología especial que la estudia, según el caso:

5. Conteste brevemente los siguientes ítemes:

a) La biología está clasificada como una ciencia: b) Padre de la biología y zoología: c) Primero en observar y describir bacterias, protozoarios y espermatozoides: d) Naturalista griego que clasificó a las plantas en criptógamas y fanerógamas. e) Planteó la nomenclatura binomial para los seres vivos.

Orangután V.I.H. Mococho Ballena

Ficología Malacología Virología Ornitología

Streptomyces Murciélagos Corvina Oxiuro

Micología Herpetología Entomología Hombre


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f) La invención del microscopio compuesto trajo consigo el surgimiento de la Teoría: g) Plantearon la Teoría celular: h) Propusieron el modelo de doble hélice para explicar la estructura del ADN: i) Con sus experimentos derrocó la teoría de la generación espontánea: j) Clasificó a los seres vivos en reinos moneras, protoctista, hongos, plantas y animales:

6. En qué forma los siguientes científicos han contribuído al desarrollo de la Biología en beneficio de la

humanidad: a) Aristóteles b) Pasteur c) Barnard d) Leeuwenhoek e) Linneo, f) Mendel

7. Qué ramas de la Biología tienen los siguientes objetos de estudio: a) Distribución del maíz en los valles costeros: b) La evolución de los reptiles en relación a las actuales: c) La creación de Dolly, la primera oveja clonada: d) Evolución de los arcos aórticos en el desarrollo del pollo: e) Ciencia que estudia al mococho:

8. Lee el siguiente Texto, sobre la Biotecnología Humana

La Biotecnología es una revolución industrial que no se basa en maquinarias, sino en organismos. Estos organismos, que pueden ser bacterias, levaduras, plantas y animales, en manos de los científicos se convierten en fábricas para producir fármacos, compuestos químicos industriales, combustibles e incluso alimentos. La biotecnología ofrece un mundo de recursos naturales con fuentes renovables a un corto inferior y con menos contaminación. La Biotecnología es un instrumento de producción, donde el área de mayor expectativa es la manipulación de la información genética de los organismos. Involucra la manipulación de genes que determinan las características celulares de plantas, animales y microorganismos, lo que significa el trabajar a nivel de DNA (aislamiento de genes, su recombinación y expresión en nuevas formas y su transferencia a células apropiadas). De esta manera el gen responsable de la producción de la insulina puede ser incluido a un cromosoma bacteriano para que éste produzca insulina… Puesto que cada criatura es única, cada una posee una composición única de ADN. Cualquier individuo puede ser identificado por pequeñas diferencias en su secuencia de ADN, este pequeño fragmento puede ser utilizado para determinar relaciones familiares en litigios de paternidad, para confrontar donantes de órganos con receptores en programas de trasplante, unir sospechosos con la evidencia de ADN en la escena del crimen (biotecnología forense).


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Conteste: a) ¿En que consiste la manipulación de la información genética de los organismos? b) ¿Hasta qué punto el desciframiento del genoma humano nos permitirá manejar la

información para cambiar los caracteres, como el color de los ojos o del pelo, o para corregir enfermedades?

c) ¿De que manera se manipula las bacterias para producir insulina? d) ¿Qué beneficios comprende la biotecnología humana? e) ¿Qué riesgos trae la manipulación genética para el hombre?

9. Incluya, en su cuaderno, láminas de cada una de las ramas o divisiones de la Biología.

El desarrollo de técnicas para el diagnóstico de enfermedades infecciosas o de desordenes genéticos es una de las aplicaciones de mayor impacto de la tecnología de ADN. Al utilizar las técnicas de secuenciación de ADN los científicos pueden diagnosticar infecciones víricas, bacterianas o mapear la localización específica de los genes a lo largo de la molécula de ADN en las células. Hoy, la biotecnología humana comprende: la terapia génica; para tratar enfermedades tales como tumores cerebrales malignos, fibrosis quística, HIV, deficiencia de enzimas (ADA). Con esta técnica se pretende también reparar órganos, como por ejemplo un hígado cirrótico a partir de las pocas células sanas que le quedan, un par de ventrículos nuevos para reemplazar los efectos devastadores de un infarto, la regeneración de una mano amputada o disponer de una fuente inagotable de neuronas para corregir los efectos de enfermedades tan graves como el Alzheimer o el Parkinson. La clonación, destinada por ejemplo a formar todos los órganos del cuerpo, o a reparar órganos dañados. El inconveniente de este método, es que el embrión de partida debe ser un clon del paciente. La clonación humana suscita un gran rechazo y más aún en éste caso cuando un embrión de pocos días, es utilizado únicamente para éste fin y después se destruye. Esto plantea grandes problemas éticos y religiosos. La clonación se inicia con la introducción de un núcleo de célula adulta dentro del citoplasma de un óvulo enucleado. La clonación reproductiva tiene como objetivo lograr un nuevo ser, por lo que el embrión requiere ser implantado en el útero para que desarrolle. La clonación con fines terapéuticos (clonación terapéutica) tiene por objeto obtener Células Troncales para ser utilizadas en la cura de numerosas enfermedades y discapacidades, sea en la misma persona en quien se originó la célula o en otro paciente. Genoma humano: desde el siglo pasado, investigadores de todo el mundo no han cejado en su empeño de descifrar el lenguaje de la vida, cómo unas mismas características pasan de una generación a la siguiente. Para entender este lenguaje es esencial comprender la estructura de un organismo vivo y cuál es su estructura. Todos los seres vivos estamos compuestos por células. En el núcleo o centro de cada célula, hay muchas parejas de cromosomas, que desplegados muestran el ADN, que está formado por largas cadenas de cuatro bases, Adenina, Citosina, Timina y Guanina, llamadas bases nucleótidas que compartimos todos los seres vivos. Estas bases se unen entre sí formando cadenas, de las cuales, algunos trozos se denominan genes o segmentos con la suficiente información para que las células produzcan proteínas. El ADN contiene toda la información necesaria para que las células produzcan cada proteína de un ser vivo y por lo tanto, es el responsable de las características del ser. El ADN transmite esta información hereditaria de una generación a la siguiente.


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CIENCIAS NATURALES


BIOLOGÍA I


APRENDIZAJES ESPERADOS FECHA : ___ / ___ / __ Identifica y describe las características propias de los seres vivos. Elabora pirámides acompañados de flujogramas representativos de los niveles de organización. Valora los aportes de la ciencia en el estudio de la biosfera.

INFORMACIÓN BÁSICA

CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS Al conjunto de cualidades que sirven para diferenciar a un ser vivo de otro inerte, se denomina vida. Entre esas cualidades o características, se pueden mencionar: Complejidad: presentan estructura organizada y composición complicada que está variando constantemente. En la materia viva se observan varios grados de complejidad estructural, que son los llamados niveles de organización. Homeostasis. Mantienen su medio interno relativamente constante para el funcionamiento óptimo de sus células. Para ello utilizan mecanismos reguladores a cargo de los sistemas: Sistema endocrino (regulación hormonal por parte de glándulas endocrinas) y Sistema nervioso (el hipotálamo, gobierna la función estimuladora de la hipófisis, principal termorregulador. Los controles nerviosos del simpático y parasimpático, que actúan antagónicamente). También juegan papel importante los riñones: controladores del Balance hídrico; sistema circulatorio, respiratorio. Irritabilidad: reaccionan ante los estímulos del ambiente. Pueden ser positivas, cuando el organismo se acerca al estímulo o negativas, cuando se alejan de él. Pueden ser innatas, cuando nacen con el individuo o adquiridas, cuando se aprenden. En los animales las respuestas pueden ser rápidas, determinadas por el sistema nervioso, o lentas, por el sistema endocrino. Muchos han formado durante la evolución órganos sensoriales (sentidos) y sistemas musculares que les permite detectar y responder a los estímulos del medio que los rodea. En los seres unicelulares, se da a través de las taxias. En vegetales a través de los tropismos (respuestas en dirección a los estímulos) o nastias (las respuestas son independientes de la dirección del estímulo). Movimiento: tienen habilidad para moverse de alguna manera. Puede ser aparente, en vegetales, esponjas y corales, o visibles, la mayoría de los animales. Metabolismo: conjunto de reacciones químicas con la participación de enzimas. Con dos fases: Anabolismo (proceso de síntesis, construcción, asimilación): se almacena energía, producción de

nuevo protoplasma y crecimiento, son reacciones de tipo endergónico. Ej: fotosíntesis, crecimiento, glucogénesis, lipogénesis, proteogénesis.

Catabolismo (proceso de degradación, destrucción, desasimilación): desdoblamiento de moléculas complejas en otras más simples, incluye reacciones de tipo exergónico. Ej: respiración, envejecimiento; glucólisis, lipólisis, proteólisis.

Crecimiento: aumento de tamaño de los seres vivos. La tasa de anabolia en mayor que la catabolia. Los seres vivos crecen por intususcepción (componentes moleculares recién formados se intercalan entre los ya formados). En el crecimiento hay aumento de dimensiones de los organismos, pues resultan del aumento en el número de células, incremento del tamaño de la célula y de la matriz intercelular, en cada caso la cantidad de materia aumenta. Excreción: eliminan los desechos metabolismo por parte de un organismo. Por difusión en unicelulares; o por estructuras u órganos excretores: células flamígeras, nefridios, tubos de malpighi, glándula verde, riñones. Reproducción: permite la continuidad de las especies en el planeta evitando su extinción. Para ello utilizan la huella molecular de ADN que se encuentra en los genes de los cromosomas. Puede ser

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA VIDA 04


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BIOLOGÍA I


asexual, donde no intervienen gametos, o sexual, resultado de la unión de gametos: espermáticos u ováricos, anterozoides u oósfera. Diferenciación: células adquieren diferentes formas y funciones producto de la actividad de los genes. Mutaciones: cambios cromosómicos a nivel del ADN y es de carácter hereditario. Evolución: los seres vivos sufren modificaciones con el transcurrir del tiempo y es el responsable de la biodiversidad de la Tierra. Adaptación: Modifican su estructura y funcionamiento ante los cambios del medio exterior. Es de dos clases: temporales (no se transmiten a las nuevas generaciones), permanentes (se transmiten heridatariamente por selección de carácter o mutación a través de las nuevas generaciones). Ecología: se relacionan entre sí y con el medio ambiente.

DIFERENCIAS ENTRE LOS SERES INERTES Y SERES VIVOS

CARÁCTERÍSTICAS SERES INERTES SERES VIVOS

Sinonimias Abióticos, inanimados Bióticos, animados.

Composición química Sencilla e invariable Compleja y variable

Intercambio de materia con el exterior

No es necesario, inconstante Es constante

Metabolismo y crecimiento

Incrementan su masa por incorporación de moléculas, pero sin que sufran transformaciones. Por Yuxtaposición o agregación.

Reciben sustancias del ambiente y las transforman continuamente en otras a su favor para producir energía. Por Intususcepción.

Duración Ilimitada, sin ciclo de vida Limitada, con ciclo de vida.

Movimiento Movimiento aparente Movimiento visible e invisible

Sensibilidad Insensibles Responden a estímulos externos

Adaptación Carecen Modifican su estructura y función

Unidad estructural Moléculas Célula

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DEL SER VIVIENTE Los diversos grados de complejidad estructural que presentan los seres vivos, constituyen los niveles de organización. Comprende niveles bióticos y abióticos. Los abióticos pertenecen al sistema material inerte, son estables y lo forma el nivel químico o molecular. Los bióticos pertenecen al sistema material vivo, o sea son cambiantes y lo constituyen los niveles: celular, organismo, población, ecosistema, biosfera y ecósfera.

Biología 4º Año

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