Biology:%20A%20View%20of%20Life

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Un vistazo a la vida
Capítulo 1
Robert J. Mayer Ph.D.
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Objetivos del capítulo
Al terminar de discutir este capítulo podrás
entender y aplicar los siguientes conceptos

• Características de los organismos vivientes
• Organización de los sistemas vivientes
• Organización natural
• Clasificación de los organismos
• El método científico y la experimentación

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Biología el estudio de la vida
La biología se beneficia de otras disciplinas La
biología molecular moderna y la bioquímica han
contribuído mucho a mejorar la calidad de vida
humana
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Las características de los seres vivientes
Alto grado de organización
Características de los organismos vivos
Todos los seres vivientes son altamente
organizados crecen, se desarrollan y se
reproducen
La organización - directamente proporcional a
la energía que el organismo invierte
Poseen células (uni o multicelulares)
Teoría celular
Todos los organismos estan compuestos de células
Las células provienen de otras células
Todas las células estan rodeadas por una membrana
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Las células poseen material genético y algunas
estan compartimentalizadas
Ácidos nucléicos
Poseen ADN (ácido deoxiribonucléico) y ARN
(ácido ribonucléico) instrucciones genéticas y
transmisión de información
Algunas células poseen compartimientos
Eucariótica núcleo y orgánulos rodeados por
membranas
Procariótica carecen de núcleo rodeado por
membrana y de orgánulos
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Todas las células eucarióticas poseen orgánulos

Compartimientos especializados para llevar a cabo
distintas funciones
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Algunas otras características de los organismos
vivos
Crecimiento biológico
Aumento en el tamaño y número de células o ambos
Desarrollo
Cambios que ocurren durante la vida de los
organismos
Metabolismo
La suma de todas las reacciones químicas que se
ocurren dentro de un organismo
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Desarrollo
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Los procesos metabólicos son regulados
continuamente

• Los procesos metabólicos utilizan
• energía para mantener un balance
• intracelular interno llamado
• homeostasis
• Los procesos auto-regulatorios son
• conocidos como mecanismos
• homeostáticos

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Todos los seres vivientes responden al estímulo
Casi todos los organismos vivientes responden a
estímulos físicos y químicos en su ambiente La
naturaleza del estímulo, tanto como el de la
respuesta, puede ser muy variada
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Los organismos se reproducen
Todos los organismos provienen de otro
organismo Reproducción asexual y
sexual Variabilidad ? Adaptaciones
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Las poblaciones evolucionan y se adaptan al
ambiente
La capacidad de una población de organismos para
adaptarse a su ambiente sobrevivir en un
ambiente cambiante
Las adaptaciones pueden ser
Fisiológicas Estructurales
Una combinación de las tres
Comportamiento

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Grupos de adaptaciones coordinadas producto de
la evolución
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Organización biológica
Ecología
La función y estructura estan coordinadas a cada
nivel Se estudia cada nivel examinando sus
componentes Reduccionismo estudio de una
estructura mediante el estudio de sus
partes Propiedades emergentes cada nivel
tiene características que no tenía el nivel
anterior. Individuo - poblaciones Átomos de H
molécula de agua
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Qué es ecología y que es un ecosistema?
Ecosistema Una comunidad y su ambiente no -
viviente Ecología El estudio de los
organismos y las interacciones con el
ambiente Biosfera Todos los ecosistemas de la
tierra atmósfera, hidrosfera, y la litosfera
16
(No Transcript)
17
Todos los organismos tienen un sistema de
información
Los organismos necesitan instrucciones para
llevar a cabo las funciones relacionadas con la
vida estímulos eléctricos o compuestos
químicos
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El ADN es el material genético de todos los seres
vivientes
La información esta codificada en unidades
llamadas genes, que son regiones especializadas
del ADN El código de los ácidos nucléicos es
virtualmente idéntico en todas las especies El
grupo de todos los genes de un organismo
genotipo El genotipo actúa como una colección de
recetas para producir proteínas Los organismos
pasan su ADN a la próxima generación Las
características de cada generación dependen del
ADN
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• Proteínas Moléculas grandes muy importantes
  en la determinación de la estructura y función de
  las células y tejidos

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Importancia de algunas proteínas
Algunas proteínas son importantes en la
comunicación entre células Cell signaling Las
células utilizan proteínas y otros tipos de
moléculas para comunicarse unas con las otras
(secuencias bioquímicas complejas) Las hormonas
son moléculas que funcionan como mensajeros
químicos que transmiten información de una parte
de un organismo a otro El sistema nervioso de
algunos organismos utiliza impulsos eléctricos o
compuestos químicos (neurotransmisores) para
transmitir información de una parte a otra del
organismo
21
Cuál es el concepto que unifica la biología?
22
(No Transcript)
23
Alfred Russel Wallace
Teoría de la evolución (1859)
Selección natural actua sobre el individuo
Evolución Cambio en una población a través del
tiempo Gene pool todos los genes en una
población
Sir Charles Darwin
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La importancia de la evolución

• Evolución explica como las poblaciones de
• organismos han cambiado con el tiempo
• Perspectivas evolutivas
• Estructura
• Función
• Comportamiento

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• Teoría del origen de las especies mediante
  selección natural

Charles Darwin presentó mucha evidencia
que apoyaba el echo de que la mayor parte de los
organismos vivientes descienden, mediante
modificaciones, de formas pre-existentes
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• Darwin baso su teoría de la
• evoluciónen cuatro observaciones
• Los individuos de una especie son diferentes
• Los organismos producen mas progenie de la que
  puede sobrevivir para reproducirse
• Los individuos de la misma especie compiten por
  recursos naturales
• Los animales sobreviven para reproducirse y
  producir la próxima generación
• La reproducción diferencial de los
  organismos mejor adaptados (fit) cambia las
  características de poblaciones futuras

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La adaptación envuelve cambios en
la supervivencia de las poblaciones Darwin no
conocía el ADN pero hoy en día los científicos
entienden que la mayor parte de las variaciones
entre individuos son el resultado de diferentes
variedades de genes que codifican para cada una
de las características Las mutaciones (cambios
químicos o físicos en el ADN que son
hereditarios) son la fuente primordial de
variación
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Evolución de Poblaciones

• Las poblaciones evolucionan a medida que el
  complemento de genes (gene pool) cambia como
  respuesta a la selección natural.
• La respuesta a la selección natural ocurre al
  nivel del individuo
• Los genes presentes en individuos mas fuertes son
  los que tienen mas probabilidad de ser pasados a
  la progenie y formar parte de generaciones
  futuras de tal forma que el componente genético
  de las mismas cambie

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(No Transcript)
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Clasificación de organismos Existen alrededor de
1.7 millones de especies descritas Sistemática
Es el campo de la biología que estudia la
diversidad de los organismos y sus relaciones
evolutivas Taxonomía Una especialidad dentro
de la sistemática, es la rama de la biología que
se encarga de clasificar y nombrar los
organismos
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Sistema binomial de nomenclatura
El método de Linnaeus se conoce como el sistema
binomial de nomenclatura Tanto el nombre de
género como el de la especie van italizados o
subrayados (e.g. Homo sapiens, Canis lupus,
Artemia franciscana, Cocoloba uvivera) El nombre
de la especie usualmente describe algo acerca del
organismo.
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Domain Eukarya
Clasificación de organismos
Gerárquica
Kingdom Animalia
Cada taxón es mas inclusivo que el anterior
Phylum Chordata
Class Mammalia
Order Primates
Family Pongidae
Genus Pan
Species Pan troglodytes
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(No Transcript)
34
El árbol de la vida incluye tres dominios y seis
reinos
35
(No Transcript)
36
(No Transcript)
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La energía y la vida

• Todos los seres vivientes necesitan energía
• La energía fluye a través de las células y de los
  
• organismos y los ecosistemas
• Productores u org. autotróficos capturan la
  energía del
• sol y de compuestos simples
• La energía del sol es almacenada en los
  carbohidratos o otros alimentos

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Fisuras hidrotermales
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Respiración celular Proceso mediante el cual
alguna de la energía almacenada en las moléculas
de nutrientes es liberada para ser utilizada por
las células
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Heterótroficos organismos que dependen de los
productores para obtener alimento, energía y
oxígeno
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Los consumidores y descomponedores

• Los consumidores u organismos heterotróficos
• (e.g. animales) obtienen energía de otros
• organismos comen productores

• Obtienen energía mediante la descomposición de
  macromoleéculas biológicas complejas en moléculas
  mas pequeñas

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• Los organismos descomponedores (e.g., bacteria,
  fungi, algunos protistas)
• También son muy importantes como suplidores de
  nutrientes a los organismos productores, sin
  estos organismos los sistemas vivientes morirían
  por falta de energía

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Análisis de los experimentos

• Interpretación de los
• resultados
• Las muestras no deben
• ser muy pequeñas
• Las muestras pequeñas
• pueden causar errores de
• muestreo sampling
• errors

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La ciencia es confiable

• Los experimentos deben poderse repetir
• Deben tomarse buenas notas
• Si los resultados no pueden repetirse el
  experimentador
• debe buscar otra forma de hacerlos
• El método científico
• No es dogmática (no tiene verdades evidentes)
• Casi siempre genera nuevas preguntas