Biología

BIOLOGIA UNIDAD 1 CONCEPTOS FUNDAMENTALES FUNDAMENTALES DE LA BIOLOGÍA BIOLOGÍA 1.1 Enfoque Sistemático 1.1.1 Sistemas Biológicos >>Biología: El término Biología proviene de las etimologías bios: vida y logos: estudio o tratado, es decir, el estudio de la vida; y es, junto con la Geografía, Química y Astronomía, una de las ciencias naturales establecidas por la UNESCO. La Biología comprende el conjunto de disciplinas que estudian los fenómenos que suceden y afectan a los seres vivos. La escala de estudio de estos fenómenos abarca desde los que ocurren a nivel de moléculas, hasta los que ocurren en niveles más complejos, como en los individuos o las poblaciones. >> Sistemas: Para este autor el concepto de “sistema” se puede definir como un conjunto

de elementos que interactúan entre ellos. Estos no necesariamente son humanos, ni siquiera animales, sino que también pueden ser ordenadores, neuronas o células, entre muchas otras posibilidades. Los sistemas se definen por sus características estructurales, como la relación entre los componentes, y funcionales; por ejemplo, en los sistemas humanos los elementos del sistema persiguen un fin común. El aspecto clave de diferenciación entre los sistemas es si estos están abiertos o cerrados a la influencia del entorno en que se sitúan.

Estudia cómo interactúan entre si los distintos tipos de sistemas que son: Sociales, Políticos, Biológicos, Económicos y Productivos. Estos están formados por entidades interrelacionadas e interdependientes y entre sus características encontramos que son estructurales y funcionales.

>> Tipos de sistemas: Bertalanffy y otros autores posteriores han definido distintos tipos de sistema en función de características estructurales y funcionales. Veamos cuáles son las clasificaciones más importantes.

Sistema, suprasistema y subsistemas. Los sistemas se pueden dividir en función de su nivel de complejidad. Los distintos niveles de un sistema interactúan entre ellos, de modo que no son independientes unos de otros. Si entendemos por sistema un conjunto de elementos, hablamos de “subsistemas” para referirnos a tales componentes;

por ejemplo, una familia es un sistema y cada individuo en ella es un subsistema diferenciado. El suprasistema es el medio externo al sistema, en el que éste se encuentra inmerso; en los sistemas humanos es identificable con la sociedad. Reales, ideales y modelos. En función de su entitividad los sistemas se pueden clasificar en reales, ideales y modelos. Los sistemas reales son aquellos que existen físicamente y que pueden ser observados, mientras que los sistemas ideales son construcciones simbólicas derivadas del pensamiento y del lenguaje. Los modelos pretenden representar características reales e ideales. Naturales, artificiales y compuestos Cuando un sistema depende exclusivamente de la naturaleza, como el cuerpo humano o las galaxias, nos referimos a ellos como “sistema natural”.

Por contra, los sistemas artificiales son aquellos que surgen como consecuencia de la acción humana; dentro de este tipo de sistema podemos encontrar los vehículos y las empresas, entre muchos otros. Los sistemas compuestos combinan elementos naturales y artificiales. Cualquier entorno físico modificado por las personas, como los pueblos y las ciudades, es considerado un sistema compuesto; por supuesto, la proporción de elementos naturales y artificiales varía en cada caso concreto.

Cerrados y abiertos Para Bertalanffy el criterio básico que define a un sistema es el grado de interacción con el suprasistema y otros sistemas. Los sistemas abiertos intercambian materia, energía y/o información con el entorno que los rodea, adaptándose a éste e influyendo en él. En cambio, los sistemas cerrados se encuentran teóricamente aislados de las influencias ambientales; en la práctica se habla de sistemas cerrados cuando están altamente estructurados y la retroalimentación es mínima, puesto que ningún sistema es completamente independiente de su suprasistema.

>>Propiedades de los sistemas abiertos: Aunque también se han descrito las propiedades de los sistemas cerrados, las de los abiertos resultan más relevantes para las ciencias sociales porque los grupos humanos forman sistemas abiertos. Así sucede, por ejemplo, en las familias, en las organizaciones y en las naciones. 1. Totalidad o sinergia Según el principio de sinergia, el funcionamiento del sistema no puede entenderse sólo a partir de la suma de los elementos que lo componen, sino que la interacción entre estos genera un resultado cualitativamente distinto. 2. Causalidad circular o codeterminación recíproca La acción de los distintos miembros de un sistema influye en la del resto, de modo que la conducta de ninguno de ellos es independiente del sistema en su conjunto. Además se da una tendencia a la repetición (o redundancia) de los patrones de funcionamiento. 3. Equifinalidad El término “equifinalidad” se refiere al hecho de que varios sistemas pueden

alcanzar el mismo estadio final aunque inicialmente sus condiciones sean diferentes. En consecuencia es inadecuado buscar una causa única para explicar este desarrollo.

4. Equicausalidad La equicausalidad se opone a la equifinalidad: sistemas que empiezan siendo iguales pueden desarrollarse de forma distinta en función de las influencias que reciban y de la conducta de sus miembros. Así, Bertalanffy consideraba que al analizar un sistema hay que focalizarse en la situación presente y no tanto en las condiciones iniciales. 5. Limitación o proceso estocástico Los sistemas tienden a desarrollar determinadas secuencias de funcionamiento y de interacción entre miembros. Cuando esto sucede disminuye la probabilidad de que se den respuestas diferentes a las que ya están consolidadas; esto se conoce como “limitación”.

6. Regla de relación Las reglas de relación determinan cuáles son las interacciones prioritarias entre los componentes del sistema y cuáles deben ser evitadas. En los grupos humanos las reglas de relación son normalmente implícitas. 7. Ordenación jerárquica El principio de ordenación jerárquica se aplica tanto a los miembros del sistema como a las conductas determinadas. Consiste en que algunos elementos y funcionamientos tienen más peso que otros, siguiendo una lógica vertical. 8. Teleología El desarrollo y la adaptación del sistema, o proceso teleológico, se produce a partir de la oposición de fuerzas homeostáticas (es decir, focalizadas en el mantenimiento del equilibrio y el estado actuales) y morfogenéticas (centradas en el crecimiento y en el cambio).

1.1.2 Retroalimentación positiva y negativa.

Cuando existe un estímulo, hay dos tipos de mecanismos con los cuales el organismo reacciona, retroalimentación negativa y retroalimentación positiva. >>Positiva: La retroalimentación positiva, se desencadena con el propósito de amplificar la respuesta al estímulo inicial, puede compararse con una reacción en cadena o un círculo vicioso. Pocas son las funciones reguladas por este mecanismo; más bien se desencadena en situaciones patológicas. Es el sistema por medio del cual el organismo en muy pocas ocasiones regula alguna de las funciones corporales en condiciones normales, haciendo que el estímulo inicial se mantenga e inclusive se incremente. Este tipo de mecanismos se hacen presentes predominantemente en situaciones patológicas: Sus elementos constitutivos son: estímulo, receptor, vía aferente, centro integrador, vía eferente, efector y respuesta. La respuesta no tiene la capacidad de satisfacer el estímulo inicial >>Negativa: La retroalimentación negativa, es cuando el organismo responde de tal manera que se opone al estímulo inicial y se tiende a llevar al organismo a su funcionalidad, lo que permite mantener constante el medio interno y por lo tanto regular dicha función. Este sistema de regulación tiende a operar con mayor frecuencia a nivel fisiológico.

1.1.3 Equilibrio dinámico A pesar de las constantes variaciones ambientales, los organismos tienden a mantener cierta estabilidad de las condiciones internas. Por ejemplo, si tomas tu temperatura corporal en días calurosos o muy fríos, te sorprenderás al ver que la temperatura será semejante a pesar de las grandes variaciones a las que estuviste sometido.

Un sistema vivo debe solucionar importantes problemas, tales como la regulación de la temperatura corporal, la cantidad de agua y sales, la concentración de azúcar sanguínea (glicemia) y la eliminación de productos de desecho, entre otras. Esto se logra mediante el funcionamiento coordinado de todos los tejidos y sistemas corporales, es decir la homeostasis. El resultado neto de esta actividad debe de dar 0.

>>Características de la materia viva 1 Organización específica 2 Metabolismo: El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos fisicoquímicos que ocurren en una célula y en el organismo. Estos complejos procesos interrelacionados son la base de la vida, a escala molecular y permiten las diversas actividades de las células: crecer, reproducirse, mantener sus estructuras y responder a estímulos, entre otras actividades. El metabolismo se divide en dos procesos conjugados, el catabolismo y el anabolismo. Las reacciones catabólicas liberan energía; un ejemplo de ello es la glucólisis, un proceso de degradación de compuestos como la glucosa, cuya reacción resulta en la liberación de la energía retenida en sus enlaces químicos. Las reacciones anabólicas, en cambio, utilizan esa energía liberada para recomponer enlaces químicos y construir componentes de las células como las proteínas y los ácidos nucleicos. El catabolismo y el anabolismo son procesos acoplados puesto que uno depende del otro. 3 Homeostasis: palabra que emana del griego ya se aprecia que está conformada por dos vocablos griegos claramente delimitados: homo, que puede traducirse como “similar”, y estasis, que ejerce como sinónimo de “estabilidad” y de “estado”.Homeostasis es el conjunto de fenómenos d e autorregulación que

llevan al mantenimiento de la constancia en las propiedades y la composición del medio interno de un organismo.Este término trasciende a la

biología para hacer referencia a la característica de cualquier sistema, ya sea abierto o cerrado, que le permite regular el ambiente interno para mantener una condición estable. La estabilidad es posibilitada por distintos mecanismos de autorregulación y diversos ajustes dinámicos.La homeostasis biológica, por lo tanto, consiste en un equilibrio dinámico que se alcanza gracias a constantes cambios para mantener el resultado del conjunto. Este proceso implica el control de los valores energéticos que son considerados normales: en caso que un valor esté fuera de la normalidad, se activan distintos mecanismos para compensarlo. 4 Crecimiento y desarrollo 5 Movimiento 6 Relación con el medio 7 Reproducción y herencia 8 Adaptación

1.2 Teoría Celular >> Principios: • Todo organismo vivo se compone de una o más células. • Los organismos vivos más pequeños son células individuales y las células

son las unidades funcionales de los organismos multicelulares. • Todas las células nacen de células preexistentes.

>>¿Qué necesita una célula para sobrevivir? -

Obtener energía y nutrimentos Sintetizar biomoléculas Crecer y repararse Eliminar los desechos Interactuar con otras Reproducirse

>> ¿Por qué son pequeñas casi todas las células? La respuesta reside en su necesidad de intercambiar nutrimentos y desechos con su ambiente exterior a través de la membrana plasmática. Muchos nutrimentos y desechos entran, salen o se desplazan dentro de las células por difusión, que es el movimiento de moléculas de lugares con alta concentración de esas moléculas a lugares con baja concentración. Este proceso relativamente lento requiere que ninguna parte de la célula esté muy retirada del ambiente exterior.

>> Dogma central de la biología Podemos resumir el Dogma Central de la Biología como: 1. La información contenida en el ADN se transcribe a una molécula de ARN (proceso llamado transcripción) que recibe el nombre de ARN mensajero o ARNm. 2. La información contenida en el ARNm es "leída" por estructuras llamadas ribosomas, traduciendo el lenguaje nucleico al lenguaje proteíco. La relación que hay entre ambos lenguajes recibe el nombre de Código Genético. Así, la palabra GTG en ácidos nucleicos en proteína se traduce por Histidina; TTT por Lisina, y así sucesivamente. Este proceso se denomina traducción.

1.2.1 Célula Procariótica

1.2.2 Célula Eucariótica