UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA CEPRE - UNSCH LA BIOLOGÍA COMO CIENCIA CONCEPTO DE CIENCIA La ciencia es el conjunto de conocimientos que se organizan de forma sistemática obtenidos a partir de la observación, experimentaciones y razonamientos dentro de áreas específicas. Es por medio de esta acumulación de conocimientos que se generan hipótesis, generan hipótesis, cuestionamientos, esquemas, esquemas , leyes y principios.
La biología (del (del griego «βιος» bios, vida, y «λóγος» logos, logos, razonamiento, estudio, ciencia). Es una rama de las ciencias las ciencias naturales que tiene como objeto de estudio a los seres vivos y, más específicamente, su origen, su origen, su evolución su evolución y sus propiedades: propiedades: génesis, nutrición, nutrición, morfogénesis, morfogénesis, reproducción, reproducción, patogenia, patogenia, etc. La palabra «biología» en su sentido moderno parece haber sido introducida independientemente por GottfriedReinholdTreviranus GottfriedReinholdTreviranus ( Biologie oder Philosophie der lebenden Natur , 1802) y 1802) y por Jean-Baptiste Lamarck (Hydrogéologie (Hydrogéologie,, 1802). 1802).
DIVISIÓN DE LA BIOLOGÍA 1.
Botánica: estudia a las plantas. criptogámica: estudia las plantas inferiores (sin flores) Botánica criptogámica: fanerogámica: estudia las plantas superiores (con flores) Botánica fanerogámica:
CLASIFICACIÓN DE LOS TIPOS DE CIENCIAS A grandes rasgos, las ciencias pueden ser clasificadas de la siguiente manera: a) b)
c)
Zoología: estudia los animales. Ictiología: estudia los peces. Herpetología: estudia los reptiles. Ornitología: estudia las aves. Mastozoología: estudia los mamíferos. Entomología: estudia los insectos. Helmintología: estudia los gusanos. Malacología: estudia los moluscos. Carcinología: estudia los crustáceos.
CIENCIAS NATURALES: Estas ciencias, en cambio, se especializan en el estudio de la naturaleza, como lo hacen por ejemplo la astronomía, la geología, la biología o la física. la física. CIENCIAS FORMALES: Las ciencias de este tipo, en cambio, se orientan a las formas válidas de inferencia y cuentan con un contenido formal, no concreto, a diferencia de las ciencias empíricas. Aquí se ubican las matemáticas y la lógica. CIENCIAS SOCIALES: Incluye a las disciplinas orientadas a cuestiones humanas como lo son la cultura y la sociedad. Aquí se pueden incluir la sociología, la historia, la psicología, la antropología o la política, entre otras. A continuación, ampliaremos el concepto.
Microbiología: estudia los microorganismos. Micología: estudia los hongos. Protozoología: estudia los protozoos. Bacteriología: estudia las bacterias. Virología: estudia los virus.
EL MÉTODO CIENTÍFICO El método científico Toda ciencia tiene como base de su investigación el método científico. Ésta es una buena manera de recopilar información y comprobar las hipótesis. Es la forma en que un científico trata de hallar respuestas a sus interrogantes sobre la naturaleza. A pesar de que el procedimiento puede variar, el método científico consta de los siguientes pasos generales a) Observación En esta etapa se registran todos los datos posibles del fenómeno que será estudiado, para ello,el investigador se vale de sus sentidos (vista, olfato, oído, etc.) o se apoya en instrumentos como:microscopios, lupas, ermómetros,cámaras fotográficas, etc. Luego del registro de d e datos, el investigador estará en condiciones de plantearse un problema enrelación a lo observado y a buscarla solución. b) Hipótesis En esta etapa, el investigador propone una posible respuesta o solución al problema planteado. La hipótesis es una idea que tiene que ser sometida a prueba para demostrar su validez. Toda hipótesis pretende dar una explicación acerca de las causas que originan un fenómeno. c) Experimentación En esta etapa, el investigador realiza una serie de actividades necesarias para comprobar su hipótesis. Se realiza las veces que sea necesario. Puede hacerse en un laboratorio o en el campo. d) Conclusiones En esta etapa, el investigador analiza e interpreta los resultados obtenidos en la experimentación, de tal modo que comprueba la veracidad o falsedad de su hipótesis.
DEFINICIÓN DE BIOLOGIA
SEGÚN EL ORGANISMO ESTUDIADO
2.
SEGÚN EL ASPECTO ESTUDIADO Citología: estudia la célula. Etología: estudia el comportamiento de los animales. Histología: estudia los tejidos. Organología: estudia los órganos. Morfología: estudia la forma y estructura de los órganos corporales. Fisiología: estudia el funcionamiento de los órganos corporales. Taxonomía: estudia la clasificación e identificación de los seres vivos. Genética: estudia la transmisión de los caracteres hereditarios. Evolución: estudia los cambios en los seres vivos a lo largo del tiempo. Ecología: estudia las interrelaciones entre seres vivos y su medio (ambiente). Bioquímica: estudia las moléculas y compuestos químicos de los seres vivos. Biofísica: estudia las relaciones energéticas en los sistemas vivientes. Embriología: estudia el desarrollo embrionario. Paleontología: estudia los fósiles. Ficología: estudia las algas (unicelulares o pluricelulares).
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS SERES VIVOS Los seres vivos son porciones limitadas de materia, que presentan una organización compleja. Son sistemas abiertos, que realizan un constante intercambio de materia y energía con su entorno, con metabolismo, con reacciones químicas muy complejas que les permiten auto conservarse, capacidad de reproducción y evolución, es decir capacidad de transformase a través del tiempo.
1. ORGANIZACIÓN COMPLEJA. Los seres vivos tienen niveles de organización superiores a los que presenta la materia inerte. El nivel básico y fundamental es la célula; así existen seres vivos unicelulares y pluricelulares. Los niveles de organización de los seres vivos son los siguientes: Nivel unicelular y pluricelular. pl uricelular. 2. METABOLISMO. Conjunto de reacciones bioquímicas que ocurre en los seres vivos con la finalidad de intercambiar materia y energía con el medio ambiente, por ello se dice que: LOS
SERES VIVOS SON SISTEMAS TERMODINAMICAMENTE ABIERTOS. El metabolismo se da por dos vías: a)
b)
reproducción garantiza la supervivencia y la perpetuación de las especies. Existen dos tipos de reproducción:
ANABOLISMO: es un proceso mediante el cual se sintetizan moléculas complejas a partir de moléculas simples. Las reacciones que ocurren son de tipo ENDERGÓNICA debido al consumo o almacenamiento de energía. Ejemplo: Fotosíntesis, Síntesis de proteínas, glucogénesis, síntesis de proteínas.
Reproducción Asexual Participa un solo progenitor No participan células sexuales No hay variabilidad genética Numero de descendientes abundantes Poca esperanza de vida Generalmente ocurre en organismos unicelulares.
CATABOLISMO: es un proceso por el cual se oxidan, se degradan las moléculas complejas a moléculas simples. Las reacciones que ocurren son de tipo EXERGÓNICA, por que se libera energía. Ejemplo: Respiración celular, glucólisis, digestión de alimentos.
Reproducción Sexual Participan dos progenitores generalmente Participan células sexuales Si hay variabilidad genética Numero de descendientes es escaso Mayor esperanza de vida Generalmente ocurre en organismos pluricelulares
5. HOMEOSTASIS. Se denomina homeostasis al estado de equilibrio del medio interno de un individuo. Para que el organismo funcione como un todo, se requiere de la existencia de dispositivos de detección, interpretación de la información y de la iniciación de la respuesta apropiada. Para mantener la homeostasis en organismos superiores esta depende fundamentalmente de dos sistemas: el nervioso y endocrino. 6. RELACIÓN. Los seres vivos se relacionan constantemente con su medio ambiente a través de estímulos y respuestas. Las respuestas de los seres vivos frente a los estímulos pueden ser de adaptación, irritabilidad o evolución.
3. CRECIMIENTO Y DESARROLLO. a. Crecimiento se define como: El incremento del volumen de una célula o del número de células del organismo es decir, el aumento de masa celular, esta masa celular puede aumentar de dos maneras: Por volumen y por número (Mitosis).
A.
Irritabilidad: se da cuando el estímulo que proviene del medio ambiente es temporal y transitorio, en donde el ser vivo produce respuestas específicas. Ejemplo: Cuando las plantas son fumigadas con sustancias químicas (estímulo) muchas se marchitan (respuesta). Un Ejemplo es el Movimientoque es una característica que está presente en casi todos los seres vivos, incluyendo a los vegetales (sésiles) que es mucho más lento e involuntario. Algunos animales como los corales esponjas y bivalvos (choros) y otros no cambian de lugar, pero están provistos de cilios o flagelos que producen un tipo de movimiento interno, para la captura de sus alimentos generalmente.
B.
Adaptación: es el resultado de la evolución. Se da cuando el estímulo que proviene del ambiente es constante y permanente, es cuando el ser vivo modifica determinada forma de vida para adaptarse, a las circunstancias medio ambientales. Ejemplo: Cuando un animal de clima templado adquiere otro habitad y pasa a vivir en un clima húmedo el frío es mayor (estímulo) por lo tanto aumenta su cantidad de pelaje (respuesta)
C.
Evolución: generalmente se denomina evolución a cualquier proceso de cambio de las poblaciones en el tiempo. En el contexto de las ciencias de la vida, la evolución es un cambio en el perfil genético de una población de individuos, que puede llevar a la aparición de nuevas especies, a la adaptación a distintos ambientes o a la aparición de novedades evolutivas.
b. Desarrollo es el conjunto de cambios morfológicos y fisiológicos que sufre el ser vivo durante su ciclo biológico. El desarrollo termina con la maduración del individuo.
7. MOVIMIENTO: Los diferentes tipos de movimiento es la forma visible de un organismo vivo tanto así, que se le considera como una característica en sí de los organismos. a. Taxias: en este tipo de movimiento un organismo experimenta un desplazamiento (reptar, nadar, correr, volar, etc.)hacia la fuente del estímulo (taxia positiva) o en contra la fuente del estímulo (taxia negativa). Si el estímulo es la luz se denomina fototaxia, si es una sustancia química, es denominada quimiotaxia. Ejemplo: bacterias y protozoarios.
4. REPRODUCCIÓN. Es un proceso natural auto dirigido, cuyo fin es la formación de nuevos seres vivos, idénticos (R. asexual) o semejantes (R. Sexual) a sus progenitores. La
b.
Nastias: es la respuesta a un estímulo que se da en las plantas, este se origina en una parte específica de la planta. Ejemplo: el abrir y cerrar de los pétalos de una flor.
c.
Tropismos: este mecanismo de respuesta también se da en plantas, originando un desarrollo vegetal hacia la fuente del estímulo. Existen dos tipos de tropismo: positivo y negativo. Ejemplo: el fototropismo y geotropismo (gravitropismo).
NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA YDE LOS SERES VIVOS
1. NIVEL QUÍMICO (Abiótico). a. Nivel subatómico: estos están formados por electrones, neutrones y protones que son los elementos subatómicos que forman a los átomos. Nivel atómico: formado por los diferentes tipos de átomos que forman la materia. b. Nivel molecular: el conjunto de átomos forman las moléculas. Así tenemos moléculas orgánicas (glucosa) o moléculas inorgánicas (NaCl, CaCO 3, CO2, etc.) c.
Nivel Macromolecular: el conjunto de moléculas forman las macromoléculas. Estas son llamadas polímeros y están formadas por unidades llamadas MONÓMERO . Ej. Almidón.
d.
Nivel Supramolecular (agregados supramoleculares): el conjunto de macromoléculas forman una supramolécula. Así por ejemplo tenemos:
Organelos: Ribosomas: proteínas + ARNr, Membranas: proteínas + fosfolípidos. Virus: VIH: Proteína + ARN + Enzima.
2. NIVEL BIOLÓGICO (Biótico). a.
Nivel Celular: en este nivel encontramos a las células que son las unidades más pequeñas de la vida. Procariotas: bacterias y algas cianofitas (cianobacterias). Eucariotas: levaduras, protozoos, etc.
b.
Nivel Tisular: en este nivel encontramos a los tejidos que se forman por la asociación de células que tienen el mismo origen, son semejantes y que generalmente cumplen las mismas funciones.
c.
Nivel Organológico: formado por los órganos. Los órganos se forman por la asociación de tejidos que al unirse tienen un fin común.
d.
Nivel Sistémico: comprende al conjunto de órganos que cumplen una función común y están formados por un mismo tipo de tejido.
e.
Nivel de Organismo (individuo): está formado por los organismos multicelulares que resultan de la interacción de los sistemas.
3. NIVEL ECOLÓGICO O SUPERIOR. a.
Nivel de Población: la población se define como el conjunto de individuos de la misma especie que ocupan un determinado espacio y tiempo. Ejemplo: Población de Conejos de Huanta el 2008.
b.
Nivel de Comunidad (Biocenosis): la comunidad se define como el conjunto de poblaciones que habitan un mismo espacio y tiempo de terminado. Ejemplo: Todas las diferentes poblaciones de la laguna de Pacucha
c.
Nivel de Ecosistema: un ecosistema está formado por las interrelaciones entre la COMUNIDAD o BIOCENOSIS y su medio ambiente de materia y energía llamado BIOTOPO.
d.
Nivel de Biósfera: está formado por el conjunto de ecosistemas. Todo aquel lugar donde hay vida.
A. B. C. D.
El desarrollo de un trabajo monográfico de investigación científica. La predicción de las causas que generan los fenómenos naturales en la tierra. La aplicación de teorías y leyes para resolver problemas. Un procedimiento sistematizado para encontrar explicaciones racionales sobre los fenómenos. E. La aplicación directa de la racionalidad frente a los problemas naturales. 2. Dos grupos de ratones consumen diferentes cantidades de azúcar en su dieta. El grupo control en el experimento recibirá: A. 10 mg/día de azúcar. B. 50 mg/día de azúcar. C. Comida extra. D. Leche de vaca en vez de agua. E. No recibirá azúcar. 3. En el método científico, la suposición de poisibles respuestas a priori, corresponde a: A. la observación. B. la hipótesis. C. el experimento. D. las conclusiones. E. el resultado. 4. En relación con el método científico, marca verdadero (V) o falso (F) según corresponda. ( ) La experimentación comprueba la hipótesis. ( ) La hipótesis tiene que ser clara y precisa. ( ) La observación recolecta datos. ( ) Se observa un fenómeno que llama nuestra atención. A. VVFF B. FVFV C. VVVF D. FVFF E. VVVV 5. El estudio de la herencia y del correcto funcionamiento de un orgtanismo corresponde, respectivamente a: A. la genética y la organología. B. la genética y la fisiología. C. la anatomía y la biología. D. la fisiología y la anatomía. E. la genética y la histología. 6. Una característica común de todos los seres vivos es que …… A. tienen un sistema nervioso complejo. B. requieren oxígeno para la respiración. C. realizan una nutrición heterotrófica. D. se originan de una vida preexistente. E. poseen un sistema digestivo. 7. Si describimos al ser vivo como un sistema complejo, altamente organizado, independiente, con una físico –química definida, metabolismo propio y capaz de crecer y reproducirse. ¿Qué atributo le faltaría? A. Movimiento propio. B. La capacidad de utilizar la materia y energía del medio ambiente. C. Conformado por un número grande de células. D. Capaz de elaborar todos sus alimentos. E. Con una estructura invariable a través del tiempo. 8. La característica de cambiar de forma, función o comportamiento para aumentar la probabilidad de sobrevivir de las especies es hablar de la /el……..
A. B. C. D. E.
metabolismo. evolución. adaptación. homeostasis. fotosíntesis.
9. ¿Qué actividad es un ejemplo del proceso de síntesis? A. Una molécula grande y compleja es convertida en moléculas pequeñas y simples. B. El almidón se forma a partir de moléculas de glucosa unidas por enlaces químicos. C. Un compuesto orgánico es degradado liberando energía. D. El oxígeno ingresa a la célula a través de la membrana. E. Un compuesto es excretado hacia el exterior de una célula. 10. La característica del ser vivo que le permite obtener sustancias para el crecimiento y la reparación de sus tejidos es el/la………
BANCO DE PREGUNTAS 1. El método científico es:
A. B. C. D. E.
reproducción. homeostasis. anabolismo. excreción. regulación.
11. La degradación del glucógeno hasta la glucosa en el hígado y el paso de la glucosa a la sangre, regulando valores normales, corresponde, respectivamente, a: A. metabolismo y coordinación. B. homeostasis y coordinación. C. catabolismo y homeostasis. D. homeostasis y adaptación. E. anabolismo y homeostasis. 12. Correlaciona las características de los seres vivos. I. homeostasis ( ) glucosa – almidón II. anabolismo ( ) estímulo – respuesta III. evolución ( ) equilibrio ácido – base IV. irritabilidad ( ) cambio a largo plazo A. II – IV – I – III B. IV – II – I – III C. I – IV – II – III D. III – IV – II – I E. II – III – IV – I 13. Los niveles de organización que presentan los monosacáridos y el ARN, respectivamente, son: A. molecular y macromolecular. B. atómico y molecular. C. macromolecular y celular. D. atómico y macromolecular. E. macromolecular y supramolecular. 14. El nivel de organización que presentan los huesos es: A. celular. B. tisular. C. organológico. D. sistémico. E. supramolecular. 15. Una colonia de microorganismos y un arrecife de coral marino corresponden, respectivamente, a los niveles de organización: A. poblacional y celular. B. poblacional y comunidad. C. celular y poblacional. D. celular y organismo. E. comunidad y poblacional. 16. Los niveles de organización de la materia viva que le corresponden a un cloroplasto, una membrana celular y un virus, respectivamente son…… A. celular, macromolecular y supramolecular. B. molecular, macromolecular y celular. C. celular, celular, organismo. D. supramolecular en todos los casos. E. macromolecular en todos los casos. 17. La reserva de Pampa Galeras ofrece a la vicuña un lugar óptimo con pastizales, ichu y agua para su desarrollo. Este texto hace referencia al nivel de organización ecológica: A. organismo B. ecosistema C. comunidad D. interacciones E. población 18. El desplazamiento d e una bacteria es un ejemplo de……. A. Taxia B. Nastia C. Tropismo D. Ciclosis E. Tixotropía 19. Relacione ambas columnas: 1. Irritabilidad (a) crecimiento del tallo 2. Nastia (b) salto de una rana 3. Tropismo (c) cierre de flores del tulipán 4. Taxia (d) dilatación de la pupila A. 1d,2c,3a,4b B. 1c,2d,3a,4b C. 1c,2b,3a,4d D. 1b,2a,3d,4c E. 1c,2b,3d,4a 20. La respiración celular aeróbica es un proceso: A. Anabólico B. Catabólico C. Exergónico D. Endergónico E. B y C