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1 Centro Preuniversitario de la UNS “CEPUNS” Semana 01 Ciclo 2022 –II BIOLOGÍA: Definición. Clasificación. Organización de materia viviente. Características. Composición química: Bioelementos, biomoléculas. DOCENTE: EQUIPO DOCENTE Semana: 01 BIOLOGIA La biología es la ciencia de la vida. Es una ciencia porque se basa en la observación de la naturaleza y la experimentación para explicar los fenómenos relacionados con la vida. En su sentido más amplio significa el estudio de todos los seres vivos considerando su forma, estructura, fisiología, ciclo reproductivo, forma de vida, y su relación con el medio ambiente. Es importante tener en cuenta que la biología abarca diversos campos de estudio que muchas veces son considerados como disciplinas o sub disciplinas. 1. Clasificación de la Biología A continuación, estudiaremos los campos de la Biología a los que hemos dividido bajo los siguientes criterios: a. De acuerdo a la materia estudiada. b. De acuerdo al tipo de organismo estudiado. c. De acuerdo al nivel en el que se estudia la materia viva. 1.1. DE ACUERDO A LAS PROPIEDADES DE LA MATERIA ESTUDIADA Tenemos las ramas más generales de la Biología: Morfología, Fisiología, Genética, Evolución, Taxonomía y Ecología. Morfología. Estudia la forma de los seres vivos y las diversas estructuras que los están constituyendo. Fisiología. Estudia el funcionamiento de los seres vivos, las funciones de nutrición, de relación y de reproducción. Genética. Estudia la herencia biológica. Cuando se hace a nivel de células, se denomina citogenética. Evolución. Estudia el proceso de transformación de los seres vivos. Taxonomía. Se encarga de la clasificación de los seres vivos, así como de la nomenclatura. Ecología. Estudia las relaciones de los seres vivos con el medio y, con otros seres vivos. 1.2. DE ACUERDO AL TIPO DE ORGANISMO ESTUDIADO Tomando en cuenta las particularidades de las especies de organismos tenemos Microbiología, Botánica y Zoología. �Microbiología. Estudio de los microorganismos, seres vivos que son solo visibles a la vista con el uso del microscopio. Incluye: - Bacteriología. Estudio de las bacterias. - Micología. Estudio de los hongos. - Virología. Estudio de los virus. Cabe indicar que los virus no son seres vivos. - Protozoología. Estudio de los protozoarios. � Botánica. Estudio de las plantas. Incluye: - Fitología. Estudio de las algas. - Botánica Criptogámica. Estudio de los musgos y helechos, plantas con órganos reproductores pequeños, se divide a su vez en Briología, que estudia los musgos y las hepáticas y Pteriodología que estudia los helechos, los licopodios y las colas de caballo. - Botánica Fanerogámica. Estudio de las plantas con órganos reproductores grandes. - Carpología. Se encarga del estudio del fruto. - Palinología. Estudia los granos de polen. � Zoología. Estudio de los animales. Se subdivide en otros campos tales como: - Helmintología. Estudio de los gusanos. - Entomología. Estudio de los insectos. - Malacología. Estudio de los moluscos. - Ictiología. Estudio de los peces. - Anfibiología. Estudio de los anfibios. -Herpetología. Estudio de los reptiles. - Ornitología. Estudio de las aves. - Mastozoología. Estudio de los mamíferos. 1.3 DE ACUERDO AL NIVEL EN EL QUE SE ESTUDIA LA MATERIA VIVA Tomando en cuenta los niveles de organización de los seres vivos tenemos: Biología Molecular. Estudia principalmente la estructura, expresión y regulación del gen. Biología Celular. Estudio de la célula, sus características, estructura y fisiología. Histología. Estudio de los tejidos. Organología u Organografía. Estudio de los órganos. Biología de los Organismos. Estudia a los individuos, tanto unicelulares como pluricelulares. Biología 2 Centro Preuniversitario de la UNS “CEPUNS” Semana 01 Ciencias “ÓMICAS”. La genómica ha sido solo el puntapié inicial para el nacimiento de nuevas ciencias, llamadas en su conjunto ómicas. -PROTEÓMICA. Estudio de la estructura y de la función de las proteínas, así como de la interacción que se produce entre ellas. Permitirá el estudio y el tratamiento de diversas dolencias, como la enfermedad de Alzheimer o las enfermedades cardiovasculares. -METABOLÓMICA. Estudia el metabolismo, es decir, todas las transformaciones de la materia y la energía que ocurren dentro de la célula, y los productos que se obtienen luego de que estas transformaciones se han llevado a cabo. -TRANSCRIPTÓMICA. Estudia la transferencia de información genética desde el ADN hasta el ARNm presente en las células. ERl estudio de los ARNm es de fundamental importancia en las células cancerosas. 2.- CARACTERÍSTICAS DE LA MATERIA VIVA: La materia viva es una forma especial de materia que posee todas las propiedades de la materia en general (Físicas y químicas) y también posee propiedades particulares llamadas propiedades biológicas. Aunque no intentemos limitar la vida a una definición simple, si podemos identificar al mundo viviente y separarlo de lo inanimado, es fácil reconocer que un roble, una mariposa y un cordero están vivos, en tanto que las rocas no lo están, pese a su diversidad, los organismos que habitan el planeta comparten un conjunto de características que los diferencian de los inanimados. Por tal motivo la vida puede definirse, como todas las características que poseen los seres vivos, como un tipo preciso de organización, capacidad de crecer y desarrollarse; metabolismo autorregulado, capacidad de realizar movimiento, reaccionar a estímulos, reproducción y adaptación al cambio ambiental. CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS: A) Organización estructural. - Toda ser vivo presenta una organización estructural: células tejidos, órganos, sistemas de órganos. Al ser materia viva está formado por átomos, moléculas, macromoléculas. B) Organización específica. - Todo ser vivo tiene una forma y tamaño determinado. C) Irritabilidad. - Capacidad para responder a un estímulo medioambiental. D) Metabolismo. - Conjunto de reacciones químicas que ocurren en un organismo y que requieren del empleo o liberación de energía. - Anabolismo: Síntesis de sustancias a partir de unidades sencillas; implica almacén de energía. - Catabolismo: Degradación de sustancias en sus componentes; implica liberación de energía E) Movimiento. Capacidad de desplazamiento de un organismo, más perceptible en animales que en vegetales. F) Adaptación. Los seres vivos siempre luchan por sobrevivir, superando las condiciones adversas que afectan su vida, es decir, acomodándose a los diversos cambios ambientales. G) Crecimiento. Incremento de sustancia viva, aumento de masa celular, como resultado del incremento en el tamaño de las células individuales o en su número. H) Reproducción. Formación de nuevos individuos, garantizando la perpetuación de la especie. Puede ser asexual o sexual. I) Secreción. Capacidad para elaborar y expulsar sustancias útiles al organismo. J) Excreción. Permite eliminar productos de desecho del organismo. K) Respiración. Proceso de intercambio gaseoso. El organismo toma oxígeno, que utiliza para oxidar en su interior los nutrientes alimenticios y obtener energía. L) Evolución. Cambios graduales sufridos por los organismos hasta llegar a su estado actual. M) Organización del protoplasma. - Contenido de materia viva. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MATERIA VIVA BIOQUÍMICA Es una disciplina de la biología que se encarga del estudio de la química de la célula es decir la composición, estructura química de la materia viva y los procesos químicos que constituyen la base fundamental de las diferentes funciones vitales. La bioquímica tiene como objetivo estudiar el Nivel Estructural y el Nivel Informativo de las moléculas. 1. BIOELEMENTOS: Llamados también elementos biogenésicos, son aquellos elementos de la TABLA PERIDICA que forman parte estructuraly funcional de la materia viva; son aproximadamente 25 a 29. Propiedades: Tienen elevado calor específico. Son de baja densidad. Bajo peso atómico. Químicamente son muy activas. Clasificación de los elementos: A) De acuerdo a su constancia: Invariable y variables. Los bioelementos se encuentran en la materia viva en forma aislada o formando parte de las moléculas, pero no todos son indispensables ni comunes a todos los seres vivos. Biología 3 Centro Preuniversitario de la UNS “CEPUNS” Semana 01 Docente: Equipo Docente 2022 - II B) De acuerdo a su cantidad, los bioelementos se clasifican en: *Los bioelementos primarios, se encuentran en una proporción aproximada de 96 % en la materia viva. Son muy importantes en la formación de moléculas orgánicas como: proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos. Los bioelementos primarios son: C, O, H, N, P, S. *El C H O y N son llamados también “elementos organógenos” porque forman las moléculas del cuerpo de los seres vivientes. El átomo de carbono tiene propiedades que lo convierten en la base de la química de la vida. El oxígeno es el bioelemento más importante en la función de respiración de los seres vivos, así como también en los procesos de oxidación y combustión. El hidrógeno es muy importante en las reacciones de transferencias de energía y forma el agua conjuntamente con el oxígeno. El nitrógeno también se une con el hidrógeno dando lugar a grupos funcionales en las proteínas. Los bioelementos secundarios. Se presentan en una proporción aproximada de 3,3%. Entre ellos tenemos el calcio (Ca), el sodio (Na), el potasio (K), el magnesio (Mg) y el cloro (Cl). Algunos bioelementos secundarios se encuentran en los seres vivos en forma de iones, como el potasio (K+), el sodio (Na+), el calcio (Ca++), el cloro (Cl-), etc. El calcio es muy importante, ya que proporciona dureza a los huesos y dientes, interviene en la transmisión del impulso nervioso, la coagulación de la sangre y la contracción muscular. Los iones de cloro, sodio y potasio intervienen en el mantenimiento del equilibrio osmótico. En las plantas también intervienen los iones de cloro y potasio regulando la apertura de las estomas. Los oligoelementos. Se encuentran en la materia viva en pequeñas proporciones, aproximadamente menos del 0,1%. Sin embargo, su ausencia puede producir algunas deficiencias. Los principales oligoelementos son: el hierro (Fe), manganeso (Mn), cobre (Cu), yodo (l), flúor (F), CINC (Zn), boro (B), etc. El yodo forma parte de las hormonas tiroideas y el hierro constituye la hemoglobina y participa en el transporte de electrones. El cobre también interviene en la formación de la hemoglobina y el cinc en la síntesis de la insulina. Corteza Terrestre 46,5 O,15 0,11 2,5 _ _ _ PRINCIPIOS INMEDIATOS INORGÁNICOS 1. EL AGUA Es el principio inmediato más abundante en los seres vivos, debido a sus múltiples funciones: -Constituye la fase dispersante del coloide celular, siendo un medio de suspensión para las micelas y macromoléculas, medio adecuado para reacciones químicas, hidrolización de moléculas, activa iones y enzimas. -Disolvente universal de sales, azucares, proteínas, vitaminas. -Medio de transporte de sustancias que ingresan y salen de la célula. -Forma parte líquida de la sangre y linfa -Da volumen y forma a las células debido a la presión que ejerce el agua intracelular -Cumple función termorreguladora es decir, absorbe y libera calor lentamente evitando los cambios bruscos de temperaturas en el ser vivo y también ayuda a mantener moderado el clima del planeta. -Lubrica y protege a los órganos internos. -Componente del líquido sinovial. -Termoaislante, es decir el agua, como hielo presenta menor densidad, por lo tanto flota en mares polares, favoreciendo que la temperatura atmosférica no congele el agua localizado por debajo, permitiendo la vida de los animales marinos. 2. Gas Carbónico El CO2 constituye una sustancia indispensable para la síntesis de la glucosa de los organismos autótrofos, tomando la energía proveniente del sol para realizar la función fotosintética. 3. Sales Minerales. La mayor parte de los elementos biogenésicos se encuentran en la célula en forma de sales disueltas en agua, comunicando a ésta determinadas propiedades físicoquímicas. Las sales minerales participan en procesos de intercambio en la actividad vital del organismo, asegurando el crecimiento y desarrollo de los mismos, se encuentran disociadas en moléculas con carga eléctrica positiva o negativa, llamadas iones; o combinadas con las proteínas, glúcidos y lípidos. Las sales minerales más abundantes en la materia viva son los cloruros, carbonatos, fosfatos y sulfatos; que tienen una importancia biológica imprescindible porque: • Mantienen el equilibrio osmótico y el equilibrio ácido-base del organismo. • Intervienen en los procesos metabólicos de la respiración celular. Cuadro: Micronutrientes (% promedio) Elemento Ca Na k Mg Ci Hombre 1,93 0,15 0,35 0,5 0,15 Biología 4 Centro Preuniversitario de la UNS “CEPUNS” Semana 01 Docente: Equipo Docente 2022 - II • Ciertas sales son constituyentes del esqueleto o caparazón, en especial el calcio y fósforo. • Intervienen en la regulación del intercambio del agua y del volumen de plasma y líquidos ex- tracelulares. ORGANIZACIÓN PROTOCITICA Y METACITICA Las células procariotas son las más sencillas Y muy pequeñas, que no tienen el material genético (ADN separado del resto del citoplasma por una membrana. Sólo las bacterias y cianobacterias tienen este tipo de células. Ejemplo: tienen membrana celular, pared celular, citoplasma, cromosomas, ribosomas. La organización metacítica es propia de todos los demás seres vivos, tanto unicelulares como pluricelulares. Son células mucho más complejas. Tienen un núcleo muy definido. PRÁCTICA DE BIOLOGÍA 2022-II 1) Es la característica de la materia viva que consiste, en el proceso de cambios para favorecer la supervivencia en un mundo cambiante. A) Irritabilidad B) Crecimiento C) Movimiento D) Adaptación E) Metabolismo. 2) La capacidad que tienen los seres vivos de regular su medio interno corresponde a la característica de la materia viva llamado A) Excreción B) Respiración C) Nutrición D) Homeostasis E) Desarrollo. 3) Las características fundamentales de todo ser vivo son: A) Reproducción, relación y nutrición B) Composición química y metabolismo C) Reproducción y diferenciación D) Organización específica y adaptación E) Coordinación y crecimiento. 4) Irritabilidad es: A) Cambios para favorecer la supervivencia. B) Reaccionar frente a los diversos estímulos. C) Capacidad para regular su medio interno D) Intercambio de gases. E) Producción de nuevos individuos de la misma especie 5) La carcinología se encarga de estudiar: A) Los crustáceos B) Reptiles y Anfibios C) Mamíferos D) Las Aves E) A los hongos 6) Las ciencias biostáticas estudia: A) Las diferentes interrelaciones que existen entre los seres vivos. B) El ordenamiento de los seres vivos con respecto a otros, estableciéndoles una ubicación determinada. C) El origen y evolución de los seres vivos. D) La forma y estructura sin tener en cuenta la existencia. E) Al ser vivo, de acuerdo a la actividad que ´´este realiza. 7) Es el bioelemento considerado principal catión del líquido intersticial, importante en el equilibrio de los líquidos, esencial para la conducción del impulso nervioso, no esencial en la mayoría de las plantas. A) Cloro B) Magnesio C) Calcio D) Sodio E) Fósforo 8) Son bioelementos primarios complementarios que se encuentran en un 3% en la materia viva: A) Carbono y Nitrógeno B) Hidrógeno y Oxígeno C) Fósforo y Azufre D) Sodio y Potasio E) Magnesio y Cloro 9) Identifica la función que no corresponde a las salesminerales disueltas: A) Mantienen el grado de salinidad B) Amortiguan cambios en el PH C) Regulan los fenómenos osmóticos D) Realizan acciones específicas. E) Forman estructuras duras. 10) Bioelemento que forma el esqueleto de las moléculas orgánicas; puede formar cuatro enlaces con otros tantos átomos: A) Fósforo B) Hidrógeno C) Calcio D) Carbono E) Hierro 11) Es el gas resultado final del metabolismo respiratorio aeróbico y fermentación alcohólica, descargas eléctricas, erupciones volcánicas, combustión de materia orgánica. A) Oxígeno B) Ozono C) Nitrógeno atmosférico D) Monóxido de carbono E) Dióxido de carbono 12) El gas carbónico en el torrente circulatorio es transportado: A) Junto con los minerales B) Por la hemoglobina en los eritrocitos. C) Como un producto de digestión. D) Como un producto de la excreción. E) Como ión bicarbonato en el plasma. 13) Los átomos más importantes en los seres vivos: A) Son los que poseen mayor tamaño. B) Son el oxígeno, hidrógeno y el nitrógeno C) Suelen formar enlaces covalentes D) Suelen formar enlaces iónicos E) No tienen probabilidad de hidrolización de orbitales. 14) Incluye a organismos comprendidos en la organización protocítica: A) Virus B) Protozoos C) Bacterias D) Hongos E) Célula animal. 15) Ordena y clasifica a los seres vivos atendiendo sus semejanzas y diferencias: A) Fisiología B) Ontogenia C) Biogeografía D) Taxonomía E) Biogenia. M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. 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