ETAPAS EN LA BIOLOGÍA BIOLOGÍA ANTIGUA BIOLOGÍA
MODERNA (a partir siglo 17) BIOLOGÍA MOLECULAR (a partir 1920) BIOLOGÍA MODERNA Esta etapa de la Biología se inicia a mediados del siglo XVII ± Marcello Malpighi ± Anton van Leeuwenhoek ± Robert Hooke ± Robert Brown ± Theodor Schwann y Mathias Schleiden ± Charles Darwin ± Luis Pasteur ± Gregor Johann Mendel TEORÍA CELULAR Aunque el cuerpo humano contiene más de 75 billones de células, en la mayoría de las formas de vida, ³la célula´ realiza todas las funciones necesarias para existir de manera independiente. Robert Hooke observando a través de su microscopio que los tejidos de la planta estaban divididos en compartimientos diminutos que el acuñó con el término "cellulae" o célula. En sus estudios de plantas y células de animales durante principios del siglo XIX, el botánico alemán Matthias Jakob Schleiden y el zoólogo alemán Theodor Schwann reconocieron las similitudes fundamentales entre los dos tipos de células. En 1839, ellos propusieron que todas las cosas vivientes se componen de células, con esta teoría se dio lugar a la biología moderna. TEORÍA CELULAR MODERNA En principio, todos los organismos están compuestos de células. En las células tienen lugar las reacciones metabólicas del organismo. reacciones metabólicas del organismo. Las células provienen tan solo de otras células preexistentes. Las células contienen el material hereditario.
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DOCUMENTALES SEMINARIO En primer lugar, debemos destacar el gran avance que ha hecho la ciencia en estos 3 últimos siglos. Aunque la pregunta sobre de qué estaba hecha la vida ya se la plantearon muchos científicos y filósofos en anteriores etapas de la biología, ha sido a partir del siglo XVII cuando la biología ha avanzado a grandes pasos. Anton van Leeuwenhoek, Leeuwenhoek , un comerciante de telas y científico holandés, es el primero en realizar importantes observaciones con microscopios fabricados por él mismo. Observa gran variedad de criaturas raras y diminutas y las dibuja. El médico y anatomista neerlandés Regnier de Graaf es quien presenta las primeras observaciones de van Leeuwenhoek a la Royal Society en 1673. En ellas describe la estructura del moho y del aguijón de la abeja. A pesar de que el microscopio se conoce desde el siglo XVII, los miembros de la Royal Society no han visto nada parecido a través de un microscopio y, en un primer momento, creen que van Leeuwenhoek está loco. Efectivamente, no han visto nada igual porque la lente del artesano es casi esférica y biconvexa; está tan curvada que refleja la luz de tal modo que puede aumentar el tamaño de los objetos unas 500 veces. Anton van Leeuwenhoek examina también la composición del agua a través de su sencillo pero moderno microscopio. En el siglo XVII, van Leeuwenhoek descubre un nuevo universo microscópico que supone el comienzo de una nueva etapa en la ciencia. Robert Hooke es un importante científico en la década de 1650 que se enfada mucho tras las cartas de van Leeuwenhoek puesto que llegan una década después de la publicación de su libro Micrografía. Su enfado se debe a que su microscopio es mucho peor y no puede observar todo aquello que VLH describe describ e en sus sus dibujos. Por ello, aplica cambios a su su lente de aumento y en 15 días logra ver esos ³bichitos´ que aparecen en los dibujos del artesano holandés. Es entonces cuando la Royal Society se interesa realmente en la labor de VLH. De hecho, en 1680 VLH es admitido en la Royal Society y es nombrado descubridor. Una vez es miembro prosigue con sus observaciones a través del microscopio y observa diferentes muestras y especímenes: placa dental, sangre (glóbulos rojos), semen (espermatozoides, en los que se cree que hay hombres diminutos)« Tras un parón de 100 años, el naturalista y botánico escocés Robert Brown se dedica a observar vegetales y células en un portaobjetos. Descubre el núcleo en las células y se da cuenta de que este núcleo está presente en todas ellas. En 1831, se sabe que la estructura intracelular llamada núcleo existe.
El fisiólogo prusiano Theodor Schwann descubre en el siglo XIX que el tejido animal es distinto al de los vegetales puesto que es más difícil observar las células animales al microscopio. Cuando compara sus observaciones microscópicas de una rana con las Schleiden , observaciones de tulipanes del botánico alemán Mathias Jakob Schleiden, ambos se dan cuenta que donde hay vida, hay células, aunque tengan una estructura distinta. Durante una comida que tienen, cambia para siempre la biología moderna al unirse las ramas de la biología animal y vegetal. Ambos son los fundadores de la teoría celular, pero la formulan de manera errónea ya que las células no surgen de manera espontánea. Robert Remak, Remak, un destacado embriólogo, histólogo, fisiólogo, neurólogo y micólogo polaco se dedica a investigar cómo se crean las células. Al observar al microscopio glóbulos rojos de embrión de pollo, ve como aparecen invaginaciones en las células sanguíneas, las cuales se dividen en dos y van aumentando en número. Remak busca más muestras para demostrar sus experimentos (ej: observa huevos de rana). De entre sus diversas contribuciones al progreso científico, destaca el descubrimiento de los procesos mitóticos, señalando que las células se multiplican por escisión de su núcleo; descubrimiento que suele atribuirse injustamente a Rudolf Virchow, compañero suyo de la universidad, que toma su idea como como propia. Remak es por tanto el descubridor del campo de la Embriología. Es también el descubridor de las fibras nerviosas amielínicas y de las células nerviosas del corazón, hoy llamadas ganglios de Remak. Como judío, tiene constantes problemas con su puesto como profesor en la universidad, pues entonces (siglo XIX) no les está permitido a los judíos el ejercicio de la enseñanza. A finales del siglo XIX, científicos alemanes investigan y estudian las células. Observan diferentes tejidos y descubren que las células son diferentes dependiendo del tejido en el que se hallen. Otra gran pregunta a la que intentan dar respuesta es a la de cómo saben las células que hacer. En 1869, el biólogo y médico suizo Johan Friedrich Miescher se Miescher se dedica a la observación de glóbulos blancos en un castillo de la ciudad alemana de Tubinga. Lo que Miescher pretende hacer es estudiar el núcleo aislado de los glóbulos blancos (obtenidos del pus de la heridas de los soldados combatientes en la guerra con Prusia) utilizando pepsina (enzima ácida del estómago). Miescher aisla varias moléculas ricas en fosfatos, a las cuales llama nucleínas (actualmente ácidos nucleicos), a partir del núcleo de los glóbulos blancos y así prepara el camino para su identificación como los portadores de la información hereditaria, el ADN.
Miescher descubre la composición del núcleo de las células (C, N, H, P2O5) y la existencia de una estructura común en todos los seres vivos, el ADN. Este descubrimiento, que se publica por primera vez en 1871, al principio no parece relevante, hasta que Albrecht Kossel hace sus primeras investigaciones en su estructura química. En 1898, Theodor Boveri investiga con anfibios en la Estación marina de Nápoles. En el núcleo de las células células diferencia una parte que se puede teñir fuertemente (cromatina), y una parte no teñible o acromatina. Observa también que, durante la mitosis, los gránulos de cromatina se disponen en unos filamentos que Wilhelm Waldeyer bautiza como "cromosomas" (1888). No termina de comprender bien el fenómeno, pero comprueba que los cromosomas experimentan una escisión longitudinal. En la universidad de Columbia de Nueva York, los experimentos de Boveri llaman mucho la atención. En 1909, Thomas Hunt Morgan observa una mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) con una mutación extraña a la que llama ³ojos blancos´, debido precisamente a la coloración de sus ojos (contraria a la normal, que es roja). Analizando esta mosca al microscopio Morgan descubre que es un macho, y decide usarlo como semental para así poder observar cómo pasará de generación en generación la nueva característica de ojos blancos. Toda la descendencia de esta cruza resulta tener los ojos rojos, lo cual hace sospechar a Morgan que algo raro ha ocurrido, pues el color de los ojos del padre no puede haber desaparecido. Decide entonces tomar a un par de ³hijas moscas´ y cruzarlas entre sí, simplemente para ver que pasa. La sorpresa de Morgan es muy grande, al observar que entre las moscas ³nietas´ hay machos con los ojos blancos. El problema entonces es explicar qué ha ocurrido durante la transmisión hereditaria para que el color de los ojos blancos sólo lo posean los machos. Morgan quiere comprobar si hay patrones hereditarios para relacionarlos con los cromosomas. Morgan propone la herencia ligada al sexo, es decir, la existencia de caracteres ligados al cromosoma sexual X de las hembras. Posteriormente, Morgan encuentra otras características que se heredan de la misma manera, haciendo cada vez más sólida su idea de que están ligadas al cromosoma sexual. Con forme avanzan sus investigaciones, se encuentran más genes que están asociados con el cromosoma sexual, y más aún, se encuentran factores que están localizados en los cromosomas I, II y III. Esto implica necesariamente pensar que hay una relación entre la transmisión de los cromosomas y la aparición de ciertos caracteres. Morgan realiza un mapa cromosómico de las moscas Drosophila melanogaster y localiza los distintos genes en los cromosomas.
Según Morgan, los genes están en los cromosomas, su disposición es lineal, uno detrás de otro, y mediante el entrecruzamiento de las cromátidas homólogas se produce la recombinación genética. Más tarde, un equipo de bioquímicos descubre que el ADN controla la célula y que todos los genes están formados por ADN. Tras la Segunda Guerra Mundial, el mundo científico se centra bastante en el estudio de la estructura del ADN. Rosalind Franklin, Franklin, a la que se recuerda principalmente por la llamada Fotografía 51, es la científica que obtiene una imagen del ADN mediante difracción de rayos X. Maurice Wilkins muestra sin su permiso sus imágenes de difracción de rayos X a James Watson y a Francis Crick y estos se apresuran a escribir una hipótesis de la estructura de doble hélice del ADN en 1953. En febrero de 1953, a la edad de 33 años, Rosalind escribe en sus notas de trabajo "la estructura del ADN tiene dos cadenas". Para ese entonces, ella también sabe que la molécula del ADN tiene sus grupos fosfato hacia afuera y que existe en dos formas. Sin embargo, Watson y Crick se adelantan. Watson y Crick describen la estructura del ADN, lo que desvela cómo se reproducen los genes en una célula. El siguiente reto tras el descubrimiento de la estructura del ADN, es descifrar el código genético, algo que los científicos tardan 10 años en hacer. A partir del momento en que se tiene un mayor conocimiento del ADN, se descubre que todas las células de un ser vivo tienen la misma información genética, aunque realicen diferentes funciones. En Suiza, sobre los años 1980, los trabajos de Walter Gehring impulsan uno de los grandes saltos cualitativos más notables en genética molecular de final del siglo XX, y son una referencia obligada para entender los mecanismos evolutivos en los seres vivos y, más concretamente, la base genética que regula el plan arquitectónico de los organismos. En 1983, el equipo de Gehring descubre los genes homeóticos a partir de un error genético en una mosca de la fruta (pata en la cabeza). Estos genes homeóticos son interruptores genéticos que controlan cuando se activan otros genes y las diferentes partes del cuerpo. Determinan la secuencia de la traducción y designan un orden en la expresión génetica. L La secuencia homeótica (homeobox), es un conjunto de genes similares y altamente preservado durante el proceso evolutivo, que controlan el proceso de desarrollo del patrón corporal en artrópodos y también en vertebrados como el ser humano. Gehring realiza también un experimento en el que introduce genes del ojo de un ratón en el genoma de una mosca. El resultado es asombroso: el embrión es viable y tiene muchos ojos rojos funcionales en el cuerpo. Sin embargo, estos ojos no eran de ratón. Esto explica que la maquinaria génica que identifica la estructura genética es característica de cada especie.
CONCEPTOS IMPORTANTES I MPORTANTES:: y y
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Toda la vida en la Tierra procede de una célula. Darwin afirma que todos los seres vivos han surgido de un solo antepasado común. Crear células vivas desde 0 supondrá una SEGUNDA GÉNESIS.
