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‘ LAS CIENCIAS BIOLÓGICAS I. CONCEPTO DE BIOLOGÍA La Biología (del griego «βίος» bíos = vida, y « = tratado, estudio, ciencia) es la ciencia que tiene como objeto de estudio a los seres vivos y, más específicamente, su origen, su evolución y sus propiedades: nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia, etc. Se ocupa tanto de la descripción de las características y los comportamientos de los organismos individuales, como de las especies en su conjunto, así como de la reproducción de los seres vivos y de las interacciones entre ellos y el entorno. De este modo, trata de estudiar la estructura y la dinámica funcional comunes a todos los seres vivos, con el fin de establecer las leyes generales que rigen la vida orgánica y los principios explicativos fundamentales de esta. El término Biología: El término biología se acuña por dos autores (Lamarck y Treviranus), quienes de manera simultánea lo utilizan para referirse al estudio de las leyes de la vida fue empleado por primera vez en Francia en 1802, por parte de Jean-Baptiste Lamarck en su tratado de Hidrogeología. Ignoraba que, en el mismo año, el naturalista alemán Treviranus había creado el mismo neologismo en una obra en seis tomos titulada Biología o Filosofía de la naturaleza viva: "la biología estudiará las distintas formas de vida, las condiciones y las leyes que rigen su existencia y las causas que determinan su actividad." Propósitos de la Biología: • Conocer la constitución de la materia viva. • Estudiar las funciones que estos realizan. • Seguir el proceso de su evolución. • Llegar al conocimiento de su origen. Importancia de la Biología: La Biología es importante porque permite al hombre: a) Conocer las partes del cuerpo de los seres vivos. Por ejemplo: el cerebro, el hígado, los riñones, etc. b) Comprender у explicar los procesos la existencia de los seres vivos. Por ejemplo, la digestión, la respiración, la fotosíntesis, etc. c) Estudiar у conocer las enfermedades у a sus agentes causales (bacterias, virus} para combatirlas oportunamente. Por ejemplo: estudio del SI tuberculosis, de la viruela, etc. Así como hallar sustancias que puedan curarlas. d) Explorar la naturaleza у sus ecosistemas у promover el desarrollo autosostenido, para que todos los seres 67 LAS CIENCIAS BIOLÓGICAS = vida, y «-λογία» -logos = tratado, estudio, ciencia) es la ciencia que tiene como objeto de estudio a los seres vivos y, más específicamente, su origen, su evolución y sus propiedades: nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia, etc. s características y los comportamientos de los organismos individuales, como de las especies en su conjunto, así como de la reproducción de los seres vivos y de las interacciones entre ellos y el entorno. De este modo, trata de estudiar la estructura y la dinámica funcional comunes a todos los seres vivos, con el fin de establecer las leyes generales que rigen la vida orgánica y los principios explicativos fundamentales de El término biología se acuña por dos autores (Lamarck y Treviranus), quienes de manera simultánea lo utilizan para leyes de la vida. El neologismo fue empleado por primera vez en Francia en 1802, por en su tratado de Hidrogeología. Ignoraba que, en el mismo año, el había creado el mismo neologismo en una obra en seis tomos titulada Biología o Filosofía de la naturaleza viva: "la biología estudiará las e vida, las condiciones y las leyes que rigen su existencia y las causas que determinan su Conocer la constitución de la materia viva. Estudiar las funciones que estos realizan. La Biología es importante porque permite al hombre: Conocer las partes del cuerpo de los seres vivos. Por ejemplo: el cerebro, el hígado, los riñones, etc. Comprender у explicar los procesos que hacen posible la existencia de los seres vivos. Por ejemplo, la digestión, la respiración, la fotosíntesis, etc. Estudiar у conocer las enfermedades у a sus agentes causales (bacterias, virus} para combatirlas oportunamente. Por ejemplo: estudio del SIDA, de la tuberculosis, de la viruela, etc. Así como hallar Explorar la naturaleza у sus ecosistemas у promover el desarrollo autosostenido, para que todos los seres vivos podamos vivir mejor en nuestro planeta. Por ejemplo: protección у conservaci naturales protegidas. e) Mejorar las características genéticas de plantas animales (por medio de ingeniería genética), con la finalidad de obtener alimentos y/o productos de consumo humano de mejor calidad. Por ejempl aumentar la producción de leche, huevos ganado vacuno. II. RESEÑA HISTÓRICA DE LA BIOLOGÍA EDAD ANTIGUA (hasta el Siglo V) • Hipócrates (460- 370 a.C.) • Aristóteles (384-322 a.C.): Padre de la Biología y Zoología y Anatomía Comparada • Teofastro. Padre de la Botánica • Dioscórides (médico, Farmacología • Lucrecio (“De rerum natura” (Sobre la naturaleza de las cosas) • Galeno (130-200 d.C.). Padre de la Anatomía antigua. EDAD MEDIA (SIGLOS V-XV) • Se tradujeron los libros de científicos de la antigüedad. • San Alberto Magno (1206 Tomás de Aquino, realizó una clasificación de las plantas según sus hojas y frutos. ÉPOCA DEL RENACIMIENTO • Leonardo da Vinci (1452 • Andreas Vesalius (1514- moderna. • Miguel Servet (1511-1553) • William Harvey (1578-1657). Descubrió la circulación de vasos sanguíneos. • Galileo Galilei (1564-1642). • Francis Bacon (1561-1626) • René Descartes (1596-1650) • Zacarias Janssen, inventó el microscopio a finales del siglo XVI. • Marcello Malpighi Describió los vasos capilares • Robert Hooke (1635-1703), descubrió la célula e introdujo este término a la ciencia. • Anton Von Leeuwenhoek espermatozoides y otros “animalículos” • John Needham (1731 generación espontánea. CAPÍTULO I vivos podamos vivir mejor en nuestro planeta. Por у conservación de las áreas Mejorar las características genéticas de plantas у animales (por medio de ingeniería genética), con la finalidad de obtener alimentos y/o productos de consumo humano de mejor calidad. Por ejemplo, aumentar la producción de leche, huevos о carne en el RESEÑA HISTÓRICA DE LA BIOLOGÍA EDAD ANTIGUA (hasta el Siglo V) 370 a.C.). Padre de la Medicina 322 a.C.): Padre de la Biología y y Anatomía Comparada Padre de la Botánica botánico). Padre de la (“De rerum natura” (Sobre la naturaleza de . Padre de la Anatomía antigua. XV) Se tradujeron los libros de científicos de la San Alberto Magno (1206-1280), profesor de Santo Tomás de Aquino, realizó una clasificación de las plantas según sus hojas y frutos. ÉPOCA DEL RENACIMIENTO (1452-1519) -1564). Padre de la Anatomía 1553) 1657). Descubrió la circulación 1642). 1626) 1650) inventó el microscopio a finales del (1628-1694). Anatomista. Describió los vasos capilares 1703), descubrió la célula e introdujo este término a la ciencia. Anton Von Leeuwenhoek (1632-1723). Observó tozoides y otros “animalículos” (1731-1789), defensor de la TOMO I • Lazzaro Spallanzani (1729-1799), demostró que no existe la generación espontánea de la vida. • Carl Von Linné (1707-1778), Padre de la Taxonomía. nomenclatura binomial de género y especie, “Systema naturae”. • Teoría evolucionista, cuyos primeros defensores fueron: Jean-Baptiste Lamarck (1744 Cuvier (1769-1832), Charles Darwin (1809 supervivencia del más apto). • Theodor Schwann (1810-1882), zoólogo y Matthias Schleiden (1804-1881), botánico, destacaron en por enunciar la Teoría celular. • Louis Pasteur (1822-1895). Padre de la Microbiología médica • Robert Koch (1843-1910). Descubrió el bacilo Mycobacterium (Bacilo de Koch). • Joseph Lister (1827-1912) desarrolló mediante calor la práctica quirúrgica de la asepsia y la antisepsia • Jaime Ferrán y Clúa (1851-1929) vacuna contra el cólera y otras vacunas contra el tifus y la tuberculosis. • Claude Bernard (1813-1878) • Gregor Mendel(1822-1884) Padre de la Genética, en 1865 publicó sus trabajos sobre las leyes que rigen la herencia biológica. EPOCA MOLECULAR • Hugo De Vries en 1900. Teoria de las mutaciones • William Batteson y Reginald Punnet concepto de interacción genética. • Camilo Golgi y Ramón y Cajal en 1906, trabajos en Citología. • Morgan en 1911, recombinación genética y mapas cromosómicos. • McLeod y Banting en 1923, descubrimiento de la insulina. • Oparin en 1924, formuló su hipótesis del origen abiótico de la vida. • Muller en 1927, efecto mutágeno de los Rayos X. • Fleming en 1929, descubrimiento de la Penicilina. • Watson y Crick en 1953, descubrieron la estructura de la doble hélice de ADN. • Jacob y Monod en 1965, funcionamiento de los genes. • Nierenberg y Ochoa (1960 -1965): Código genético. • Roberts Edwards. En 1969 realizó primera fecundación in vitro en humanos. Medicina en el año 2010 por realizar el primer ciclo de fecundación in vitro de la historia. • Ian Wilmut y Keith Campbell. En 1997 realizaron la clonación de la oveja Dolly. III. TEORIAS QUE EXPLICAN EL ORIGEN DE LA VIDA 1. CREACIONISMO O DE ORIGEN SOBRENATURAL 68 1799), demostró que no existe la generación espontánea de la vida. 1778), Padre de la Taxonomía. nomenclatura binomial de género y especie, “Systema , cuyos primeros defensores Baptiste Lamarck (1744-1829), Georges 1832), Charles Darwin (1809-1882 la 1882), zoólogo y Matthias 1881), botánico, destacaron en por 1895). Padre de la Microbiología 1910). Descubrió el bacilo 1912) desarrolló mediante calor la práctica quirúrgica de la asepsia y la antisepsia 1929) descubrió una vacuna contra el cólera y otras vacunas contra el tifus 1884) Padre de la Genética, en 1865 publicó sus trabajos sobre las leyes que rigen la Teoria de las mutaciones nald Punnet en 1903, en 1906, trabajos en en 1911, recombinación genética y mapas en 1923, descubrimiento de la en 1924, formuló su hipótesis del origen en 1927, efecto mutágeno de los Rayos X. en 1929, descubrimiento de la Penicilina. en 1953, descubrieron la estructura de en 1965, funcionamiento de los 1965): estudiaron el En 1969 realizó primera Premio Nobel de Medicina en el año 2010 por realizar el primer ciclo de En 1997 realizaron la TEORIAS QUE EXPLICAN EL ORIGEN DE LA CREACIONISMO O DE ORIGEN SOBRENATURAL Doctrina filosófica que defiende que los seres vivos han surgido de un acto creador y que, por tanto, no son fruto de la evolución. Esta teoría afirma que el origen de la vida se debe a actos relacionados con la creación divina. Sus principales promotores se han seguidores integristas у ortodoxos de las monoteístas: judaísmo, cristianismo De esta teoría nace el FIJISMO creencia que sostiene que las especies actualmente existentes han permanecido básicamente invariables desde la Creación. Las especies serían, por tanto, inmutables, tal y como fueron creadas. 2. GENERACIÓN ESPONTÁNEA o ABIOG ARQUEBIOSIS La teoría de la generación espontánea sostiene que los seres vivos surgen a partir de la materia inanimada en determinadas condiciones. Esta teoría tiene dos versiones: • La versión idealista o vitalista que afirma que es necesario un impulso vital o espiritual para la formación de organismos. • La versión materialista que afirma que los organismos pueden surgir sin necesidad de ningún tipo siendo la generación espontánea una propiedad de la materia. Descrita por Aristóteles, es una antigua teoría biológica que sostenía que ciertas formas de vida (animal o vegetal) surgen de manera espontánea a partir de materia inorgánica u orgánica o de una combinación de las mismas. Perduró por muchos siglos y tuvo seguidores como Paracelso y Van Helmont. Hoy en día, esta teoría se rechaza, pero se acepta como base para comprender el origen del antepasado común a todas las teorías, ya que no es incompatible ni con la panspermia ni con el origen sobrenatural. Hubo numerosas referencias a en todas las épocas. Así, Platón obras donde se explican numerosos casos de generación espontánea. Este último creía en un “principio activo” proveniente de la luz del Sol, la carne y otros materiales en descomposición. En la Edad Media, la Iglesia admitía la generación espontánea y proponía que el espíritu vivificador provenía de Dios. Fue en 1668, cuando Francesco Redi teoría de la generación espontánea era errónea. Posteriormente fue apoyado por Leeuwenhoek, Theodor Schwann Doctrina filosófica que defiende que los seres vivos han surgido de un acto creador y que, por tanto, no son fruto Esta teoría afirma que el origen de la vida con la creación divina. promotores se han encontrado entre los ortodoxos de las religiones cristianismo e islamismo. FIJISMO o TEORÍA FIJISTA es una creencia que sostiene que las especies actualmente existentes han permanecido básicamente invariables desde s especies serían, por tanto, inmutables, tal y GENERACIÓN ESPONTÁNEA o ABIOGÉNESIS o La teoría de la generación espontánea sostiene que los seres vivos surgen a partir de la materia inanimada en Esta teoría tiene dos versiones: La versión idealista o vitalista que afirma que es necesario un impulso vital o espiritual para la formación La versión materialista que afirma que los organismos pueden surgir sin necesidad de ningún tipo de impulso, siendo la generación espontánea una propiedad de la , es una antigua teoría biológica que sostenía que ciertas formas de vida (animal o vegetal) surgen de manera espontánea a partir de materia inorgánica u orgánica o de una combinación de las mismas. Perduró por muchos siglos y tuvo seguidores como Hoy en día, esta teoría se rechaza, pero se acepta como base para comprender el origen del antepasado común a todas las teorías, ya que no es incompatible ni con la panspermia ni con el origen Hubo numerosas referencias a la generación espontánea Platón y Aristóteles escribieron obras donde se explican numerosos casos de generación espontánea. Este último creía en un “principio activo” proveniente de la luz del Sol, la carne y otros materiales en En la Edad Media, la Iglesia admitía la generación espontánea y proponía que el espíritu vivificador provenía Francesco Redi demostró que la teoría de la generación espontánea era errónea. poyado por Antony van Theodor Schwann y Luis Pasteur. 3. TEORÍA DE LA PANSPERMIA Esta línea, desarrollada por el biólogo alemán Ritcher en 1865, supone que la vida en la Tierra tiene origen en el cosmos o, específicamente, en microorganismos espaciales que llegaron a nuestro planeta a través de rocas, cometas, meteoritos o restos de material cósmico que impactaron en ella. Estos "gérmenes extraterrestres" o cosmozoarios, habrían aportado el material orgánico necesario para el comienzo de En 1908 el químico sueco, Svante Arrhenius, recuperó esta teoría denominándola: PANSPERMIA, palabra que en griego significa "semillas por todas partes". Así, adheridos a algunos cuerpos celestes, estos organismos, viajarían por el espacio hasta encontrar una atmósfera o ambiente con las condiciones adecuadas para evolucionar. Los seguidores de esta hipótesis a su vez, se dividieron en dos ramas: los partidarios de la panspermia celular, o los que creen en un origen de la vida terrestre a partir de cósmicos; y los adeptos a la panspermia molecular, es decir, que los cuerpos celestes trajeron consigo moléculas orgánicas relativamente complejas, pero sin alcanzar el nivel celular. El análisis del meteorito ALH84001 proveniente de Marte, (1984) contiene estructuras que podrían haber sido causadas por formas de vida microscópica. Esta es hasta la fecha la única indicación de vida extraterrestre. Recientemente, científicos de la NASA descubrieron ribosa (un componente crucial del ARN o ácido ribonucleico) y otros azúcares esenciales, como arabinosa y meteoritosricos en carbono llamados NWA801 y Murchison. El hallazgo en meteoritos de azúcares esenciales e imprescindibles para el origen de la vida, parece respaldar la teoría de la panspermia molecular. 4. HIPÓTESIS HIDROTERMAL En 1977 el oceanógrafo John B. Corliss manantiales submarinos de agua caliente (a casi 400°C) en el fondo oceánico, con complejos ecosistemas asociados a ellos. En lo que se consideraba una regi desolada, Corliss descubrió vida independiente del Sol. Se encontró alii algunas bacterias llamadas arqueobacterias que obtienen su energía de la quimiosíntesis de soportar temperatura у presión extremas, poco oxígeno у mucho CO2, condiciones semejantes a las de la atmosfera terrestre primitiva. Un ejemplo son las bacterias capaces de vivir у desarrollarse en La Gran Fuente Prismatica del Parque Nacional Yellowstone en E 69 Esta línea, desarrollada por el biólogo alemán Hermann en 1865, supone que la vida en la Tierra tiene origen en el cosmos o, específicamente, en smos espaciales que llegaron a nuestro planeta a través de rocas, cometas, meteoritos o restos de material cósmico que impactaron en ella. Estos "gérmenes extraterrestres" o cosmozoarios, habrían aportado el material orgánico necesario para el comienzo de la vida. En 1908 el químico sueco, Svante Arrhenius, recuperó esta , palabra que en griego significa "semillas por todas partes". Así, adheridos a algunos cuerpos celestes, estos organismos, viajarían por el ncontrar una atmósfera o ambiente con las condiciones adecuadas para evolucionar. Los seguidores de esta hipótesis a su vez, se dividieron en dos ramas: los partidarios de la panspermia celular, o los que creen en un origen de la vida terrestre a partir de microorganismos cósmicos; y los adeptos a la panspermia molecular, es decir, que los cuerpos celestes trajeron consigo moléculas orgánicas relativamente complejas, pero sin alcanzar el Recientemente, científicos de la NASA descubrieron ribosa crucial del ARN o ácido ribonucleico) y otros azúcares esenciales, como arabinosa y xilosa, en dos meteoritos ricos en carbono llamados NWA801 y Murchison. El hallazgo en meteoritos de azúcares esenciales e imprescindibles para el origen de la vida, e respaldar la teoría de la panspermia molecular. John B. Corliss descubrió manantiales submarinos de agua caliente (a casi 400°C) en el fondo oceánico, con complejos ecosistemas asociados a ellos. En lo que se consideraba una región fría, oscura у descubrió vida independiente del Sol. amadas arqueobacterias que obtienen su energía de la quimiosíntesis у son capaces ón extremas, у de vivir con , condiciones semejantes a las Un ejemplo son las bacterias capaces de vivir у desarrollarse en La Gran Fuente Prismatica del Parque Nacional Yellowstone en EE.UU. Esto le hizo pensar que las condiciones del fondo oceánico podrían haber originado la vida en el mundo prehistórico. Michael Russell, investigando el posible origen del organismo vivo más simple, ha postulado que la vida surgió en estos manantiales termales submarinos. Los manantiales termales submarinos, ricos en H sulfhídrico) у Fe (hierro), que precipitan como su hierro (FeS) у forman chimeneas de espuma s huecos pudieron servir de armazón que favorec desarrollo de las membranas celulares. 5. BIOGÉNESIS El italiano Francisco Redi, formuló esta teoría en la que afirmaba que la vida se origina verificación de la idea de la generación espontánea y planteó sus discrepancias en un libro titulado “Experimentos en la generación de insectos” Tiempo después, en 1982, Louis Pasteur realizó nuevos experimentos haciendo uso de un inventos llamados "cuello de cisne". Luego de varios experimentos, Pasteur concluyo, que los organismos no se generan de la materia inerte por la acción de un soplo divino, sino que es necesario que entren en contacto con el caldo para que ahí se reproduzcan 6. TEORÍA DEL CALDO PRIMORDIAL O QUIMIOSINTÉTICA O EVOLUCIÓN QUÍMICA Bioquímico ruso, Alexandr Ivánovich Oparin 1924 "El origen de la vida". Ubica el inicio de la Tierra hace unos 4.600 millones de años atrás y explica cómo las particulares condiciones de la atmósfera de entonces, con altas concentraciones de metano, vapor de agua, amoníaco e hidrógeno gaseoso, terminó por generar una reacción química. Cuatro años después el bioquímico escoces Haldane propuso una teoría parecida a la de Oparin. Esto le hizo pensar que las condiciones del fondo oceánico podrían haber originado la vida en el mundo prehistórico. investigando el posible origen del organismo vivo más simple, ha postulado que la vida surgió en estos manantiales termales submarinos. Los manantiales termales submarinos, ricos en H2S (ácido rico) у Fe (hierro), que precipitan como sulfuro de hierro (FeS) у forman chimeneas de espuma sólida, cuyos huecos pudieron servir de armazón que favorecer el desarrollo de las membranas celulares. El italiano Francisco Redi, formuló esta teoría en la que afirmaba que la vida se origina de la vida. Sometió a verificación de la idea de la generación espontánea y planteó sus discrepancias en un libro titulado “Experimentos en la generación de insectos” Tiempo después, en 1982, Louis Pasteur realizó nuevos experimentos haciendo uso de unos nuevos matraces que inventos llamados "cuello de cisne". Luego de varios experimentos, Pasteur concluyo, que los organismos no se generan de la materia inerte por la acción de un soplo divino, sino que es necesario que entren en contacto con el ara que ahí se reproduzcan TEORÍA DEL CALDO PRIMORDIAL O QUIMIOSINTÉTICA Alexandr Ivánovich Oparin publicó en 1924 "El origen de la vida". Ubica el inicio de la Tierra hace unos 4.600 millones de años atrás y explica cómo las particulares condiciones de la atmósfera de entonces, con altas concentraciones de metano, vapor de agua, amoníaco aseoso, terminó por generar una reacción Cuatro años después el bioquímico escoces John B.S. propuso una teoría parecida a la de Oparin. TOMO I En esta teoría, Oparin у Haldane describen las condiciones que prevalecieron en la Tierra primitiva, у explican c los factores físicos del medio propiciaron el proceso de evolución química para la formación de moléculas orgánicas complejas, que, a su vez, conformaron a los primeros seres vivos. Esta teoría propone a los coacervados como ancestros de las primeras células. 7. LA TEORÍA DE MILLER Fue el científico estadounidense, Stanley Miller 1953 quiso probar la teoría de Oparin. Para esto, creó un dispositivo que reproducía la mezcla de elementos (agua, metano, amoníaco e hidrógeno) y la atm inicial de la Tierra, a la vez que producía pequeñas descargas eléctricas, simulando los rayos de una tormenta. Una semana después, se vieron los resultados, parcialmente positivos. Se generaron moléculas orgánicas sencillas y, a partir de ellas, otras más complejas, como aminoácidos, ácidos orgánicos y nucleótidos. Aunque no se logró probar el desarrollo evolutivo de la vida en la Tierra, se abrió un nuevo camino hacia la obtención de moléculas orgánicas. 8. LA TEORÍA DE LAS MICROESFERAS DE PROTEINOIDES El paso siguiente lo dio el bioquímico norteamericano Sidney W. Fox. Según sus estudios, las primeras formas de vida no sólo sucedieron en el mar, sino también en la tierra. A muy altas temperaturas (cercanas a los 1.000° C), una determinada mezcla de gases habría sufrido transformaciones que culminaron en la síntesis de aminoácidos, que a su vez se unieron formando "proteinoides". Al sumergirse en el agua, éstos se replegaron sobre sí mismos adoptando formas de microesferas, que podían abso como agua, glucosa, aminoácidos y continuar su desarrollo. 9. TEORÍA DEL MUNDO DEL ARN El ácido ribonucleico o ARN, junto a otras proteínas y moléculas, es un elemento decisivo para que el ADN pueda replicarse. Esta teoría sostiene que el ARN que dio lugar al ADN, ya que supresencia en la cadena evolutiva es muy anterior y, al igual que el ADN, tiene la capacidad de almacenar información y, al mismo tiempo, puede catalizar reacciones químicas (como las proteínas). La hipótesis plantea que el ARN sería el punto de partida en la formación de las células primitivas y la molécula a partir de la cual habría evolucionado el sistema genético tal como 70 у Haldane describen las condiciones a, у explican cómo los factores físicos del medio propiciaron el proceso de evolución química para la formación de moléculas orgánicas complejas, que, a su vez, conformaron a los primeros seres vivos. Esta teoría propone a los coacervados Stanley Miller, quien en 1953 quiso probar la teoría de Oparin. Para esto, creó un dispositivo que reproducía la mezcla de elementos (agua, metano, amoníaco e hidrógeno) y la atmósfera primitiva inicial de la Tierra, a la vez que producía pequeñas descargas eléctricas, simulando los rayos de una tormenta. Una semana después, se vieron los resultados, parcialmente positivos. Se generaron moléculas orgánicas E PROTEINOIDES El paso siguiente lo dio el bioquímico norteamericano culminaron en la síntesis de aminoácidos, que a su vez se ". Al sumergirse en el agua, éstos se replegaron sobre sí mismos adoptando formas de microesferas, que podían absorber sustancias como agua, glucosa, aminoácidos y continuar su desarrollo. El ácido ribonucleico o ARN, junto a otras proteínas y moléculas, es un elemento decisivo para que el ADN pueda replicarse. Esta teoría sostiene que el ARN es la molécula que dio lugar al ADN, ya que su presencia en la cadena evolutiva es muy anterior y, al igual que el ADN, tiene la capacidad de almacenar información y, al mismo tiempo, puede catalizar reacciones químicas (como las proteínas). plantea que el ARN sería el punto de partida en la formación de las células primitivas y la molécula a partir de la cual habría evolucionado el sistema genético tal como se lo conoce actualmente. ¿El problema sin resolver? El origen del propio ARN en la Tierra. Incertidumbre que, para muchos, vuelve a conducir a la idea de que los nucleótidos podrían haber llegado del espacio, a través de la lluvia de meteoritos que impactaban contra la superficie terrestre en aquella época. IV. LA CIENCIA Y EL MÉTODO CIENTÍF La ciencia es el estudio de las leyes que rigen los diversos aspectos de la naturaleza, la cual tiene como objetivo principal establecer un conjunto de conocimientos razonados у sistematizados. Ella para su estudio hace uso del llamado método científico. El método científico es el conjunto de pasos ordenados у sistematizados que conducen con mayor certeza a la elaboración de la ciencia. El método científico es un método de investigación usado principalmente en la producción de conocimiento en l ciencias. El método científico está sustentado por dos pilares fundamentales: El primero de ellos es la reproductibilidad, es decir, la capacidad de repetir un determinado experimento, en cualquier lugar y por cualquier persona. El segundo pilar es la r decir, que toda proposición científica tiene que ser susceptible de ser falsada o refutada. Esto implica que se podrían diseñar experimentos, que en el caso de dar resultados distintos a los predichos, negarían la hipótesis puesta a prueba. El Método Científico está compuesto de varios pasos que deben seguirse en un orden y completa rigurosidad. De esta forma, estandarizando el método se facilita la aplicación ecuánime de toda la comunidad científica. Pueden resumirse en estos: Etapas del Método Científico • Observación: investigación o recolección previa de datos relacionados al tema a investigar, los cuales se analizan y organizan, de forma de ofrecer información confiable que lleve al siguiente paso • Planteamiento del problema: quiere resolver o aquello que se desea estudiar • Formulación de la Hipótesis: respuesta que queremos comprobar y que basa en una suposición en base a investigación. Puede ser o no verdadera y, mediante los siguientes pasos, se trata de demostrar su posible validez. • Verificación y experimentación: desechar la hipótesis mediante la experimentación o aplicación de investigaciones válidas y objetivas. • Demostración o refutación de la hipótesis: ésta es correcta o incorrecta, basándose en los datos obtenidos durante la verificación. • Conclusiones: se indican el porqué de los resultados, enunciando las teorías que pueden surgir de ellos y el conocimiento científico que se generó mediante la aplicación correcta del método. • Formulación de una Teoría unificador que explica un conjunto de hechos о leyes se lo conoce actualmente. ¿El problema sin resolver? El ierra. Incertidumbre que, para muchos, vuelve a conducir a la idea de que los nucleótidos podrían haber llegado del espacio, a través de la lluvia de meteoritos que impactaban contra la superficie terrestre LA CIENCIA Y EL MÉTODO CIENTÍFICO La ciencia es el estudio de las leyes que rigen los diversos aspectos de la naturaleza, la cual tiene como objetivo principal establecer un conjunto de conocimientos razonados у sistematizados. Ella para su estudio hace uso científico. El método científico es el conjunto de pasos ordenados у sistematizados que conducen con mayor certeza a la elaboración de la ciencia. El método científico es un método de investigación usado principalmente en la producción de conocimiento en las ciencias. El método científico está sustentado por dos pilares fundamentales: El primero de ellos es la reproductibilidad, es decir, la capacidad de repetir un determinado experimento, en cualquier lugar y por cualquier persona. El segundo pilar es la refutabilidad, es decir, que toda proposición científica tiene que ser susceptible de ser falsada o refutada. Esto implica que se podrían diseñar experimentos, que en el caso de dar resultados distintos a los predichos, negarían la hipótesis El Método Científico está compuesto de varios pasos que deben seguirse en un orden y completa rigurosidad. De esta forma, estandarizando el método se facilita la aplicación ecuánime de toda la comunidad científica. : investigación o recolección previa de datos relacionados al tema a investigar, los cuales se analizan y organizan, de forma de ofrecer información confiable del problema: establecer la duda que se quiere resolver o aquello que se desea estudiar Hipótesis: la posible solución o respuesta que queremos comprobar y que basa en una suposición en base a investigación. Puede ser o no verdadera y, mediante los siguientes pasos, se trata de Verificación y experimentación: se trata de probar o desechar la hipótesis mediante la experimentación o aplicación de investigaciones válidas y objetivas. Demostración o refutación de la hipótesis: se analiza si ésta es correcta o incorrecta, basándose en los datos obtenidos durante la verificación. se indican el porqué de los resultados, enunciando las teorías que pueden surgir de ellos y el conocimiento científico que se generó mediante la aplicación correcta del método. Una teoría es un principio unificador que explica un conjunto de hechos о leyes basadas en esos hechos. Si una teoría es experimento, se debe desechar о modificar para compatible con las observaciones experimentales. • Pronunciamiento de Leyes, una ley conciso, verbal o matemático de una relación entre fenómenos que siempre es la misma, bajo las mismas condiciones. V. RAMAS DE LA BIOLOGÍA 1. SEGÚN EL ORGANISMO QUE SE ESTUDIA: ZOOLOGÍA: estudia a los animales (seres heterotróficos) • Protozoología: protozoarios. • Nematología: gusanos y lombrices • Carcinología: crustáceos (camarón, cangrejo) • Malacología: moluscos (conchas, churos, etc.) • Entomología: insectos (grillos, moscas, libélulas • Ictiología: peces (paiche, sábalo, bujurqui, etc.) • Herpetología: anfibios y reptiles (sapo, lagarto, etc) • Ornitología: aves(pucacunga, camungo, shansho) • Mastozoología: mamíferos (puma, sachavaca, etc.) • Antropología: hombre BOTÁNICA: estudio de los organismos fotosintéticos. • CRIPTOGAMIA: Estudia a las plantas inferiores, sin órganos vegetativos definidos (raíz, tallo y hojas). flores, frutos ni semillas. Se dividen en cuatro � Briología: musgos ej. Sphagnum, Polytrichum � Pteridología: helechos, ej. Adiantum, Asplenium. � Ficología: algas: Diatomeas, Spirulina. � Liquenología: líquenes (asociación hongo • FANEROGAMIA: Estudia a las plantas presentan flores, frutos y semillas, reproducción sexual y asexual. • Gimnospermas (latín, gymnnos, ‘desnuda’; griego, sperma, ‘semilla’), son las plantas vasculares que presentan semillas desnudas, óvulos al descubierto sin ovario. Pueden forma carecen de flores. Ej. Pino, abeto, ciprés • Angiospermas.- (latín angi, encerrada, y del griego sperma, semilla), Son las plantas que presentan semillas protegidas por el fruto, óvulos en un ovario. Además, presentan flores y fruto. Son las plantas más MICROBIOLOGÍA: ciencia que estudia a los microorganismos o microbios • Bacteriología: Bacterias (ej. Salmonella) • Micología: Hongos (ej. Agaricus) • Virología: Virus (ej. influenza) 2. SEGÚN EL ÁREA DE ESTUDIO: • Anatomía: Estructura y forma de los organismos. • Biofísica: Procesos físicos en los seres vivos. • Organología: Forma y estructura de los órganos. • Genética: Herencia de los caracteres. 71 esos hechos. Si una teoría es refutada en un experimento, se debe desechar о modificar para hacerla experimentales. es un enunciado conciso, verbal o matemático de una relación entre fenómenos que siempre es la misma, bajo las mismas SEGÚN EL ORGANISMO QUE SE ESTUDIA: estudia a los animales (seres heterotróficos) gusanos y lombrices crustáceos (camarón, cangrejo) moluscos (conchas, churos, etc.) insectos (grillos, moscas, libélulas) peces (paiche, sábalo, bujurqui, etc.) (sapo, lagarto, etc) aves (pucacunga, camungo, shansho) mamíferos (puma, sachavaca, etc.) estudio de los organismos fotosintéticos. lantas inferiores, sin órganos vegetativos definidos (raíz, tallo y hojas). No presentan cuatro ciencias Sphagnum, Polytrichum) helechos, ej. Adiantum, Asplenium. algas: Diatomeas, Spirulina. líquenes (asociación hongo – alga) lantas superiores que formar semillas pero Ej. Pino, abeto, ciprés , encerrada, y del griego que presentan semillas protegidas por el fruto, óvulos en un ovario. Además, Son las plantas más dominantes. : ciencia que estudia a los microorganismos Bacterias (ej. Salmonella) de los organismos. Procesos físicos en los seres vivos. : Forma y estructura de los órganos. Herencia de los caracteres. • Fisiología: Funciones de los seres vivos. • Citología: Estructura y funciones de las células. • Filogenia: origen y evolución • Ontogenia: Origen y desarrollo del individuo. • Histología: Estructura y funciones de • Paleontología: Estudio de los restos fósiles. • Etología: Comportamiento animal. • Ecología: Relación de los organismos con su medio. • Taxonomía: Nomenclatura de los seres vivos. • Bioquímica: Composición química de la materia viva. • Biogeografía: Distribución de los seres vivos en el planeta. VI. ETAPAS DE LA BIOLOGÍA BIOLOGÍA ANTIGUA La Biología como un conjunto de conocimientos organizados se inicia hacia el año 500 a.C. en Grecia; muchos de los resultados obtenidos en esta época se fundamentaban en la observación y en el pensamiento lógico, el método científico como herramienta para la investigación aún no se conocía. • Se dan las primeras ideas sobre el origen de la vida. • Se describen las estructuras que forman parte de los animales y vegetales. • Surgen los campos de la Botánica, Zoología y Taxonomía. BIOLOGÍA MODERNA Esta etapa de la Biología se inicia a mediados del siglo XVII y se extiende hasta poco antes del año 1920. Uno de los inventos más importantes de esta época, es sin lugar a dudas el microscopio, ya que con su ayuda se empezaron a observar estructuras biológicas que a simple vista no era posible hacerlo. • Estudio de la estructura celular y sus funciones • Surgen la teoría biogenética, celular y la seleccion natural • Surge la Microbiología, Genética y Evolución BIOLOGÍA MOLECULAR Se inicia en 1920. Es la que tiene como objetivo el estudio de los procesos que se desarrollan en los seres vivos desde un punto de vista molecular. En su sentido moderno, la biología molecular pretende explicar los fenómenos de la vida a partir de sus propiedades macromoleculares. Dos macromoléculas en particular son su objeto de estudio: • Los ácidos nucleicos, entre los cuales el más utilizado es el ácido desoxirribonucleico (ADN), el componente de genes. • Las proteínas, que son los agentes activos de los organismos vivos. Se realizan avances en: Genética, Biología molecular, Clonación, etc Funciones de los seres vivos. Estructura y funciones de las células. origen y evolución de las especies. Origen y desarrollo del individuo. Estructura y funciones de los tejidos. : Estudio de los restos fósiles. Comportamiento animal. Relación de los organismos con su medio. : Nomenclatura de los seres vivos. : Composición química de la materia viva. Distribución de los seres vivos en el ETAPAS DE LA BIOLOGÍA La Biología como un conjunto de conocimientos organizados se inicia hacia el año 500 a.C. en Grecia; muchos de los resultados obtenidos en esta época se fundamentaban en la observación y en el pensamiento lógico, el método científico como herramienta para la investigación aún no se conocía. Se dan las primeras ideas sobre el origen de la vida. Se describen las estructuras que forman parte de los Surgen los campos de la Botánica, Zoología y Taxonomía. Esta etapa de la Biología se inicia a mediados del siglo XVII y se extiende hasta poco antes del año 1920. Uno de los inventos más importantes de esta época, es sin lugar a dudas el microscopio, ya que con su ayuda se empezaron a observar estructuras biológicas que a simple Estudio de la estructura celular y sus funciones Surgen la teoría biogenética, celular y la seleccion natural ología, Genética y Evolución Se inicia en 1920. Es la que tiene como objetivo el estudio de los procesos que se desarrollan en los seres vivos desde un punto de vista molecular. En su sentido moderno, la biología icar los fenómenos de la vida a partir de sus propiedades macromoleculares. Dos macromoléculas en particular son su objeto de estudio: Los ácidos nucleicos, entre los cuales el más utilizado es el ácido desoxirribonucleico (ADN), el componente de s proteínas, que son los agentes activos de los Se realizan avances en: Genética, Biología molecular, TOMO I LOS SERES VIVOS I. EL SER VIVO DEFINICIÓN Es más fácil reconocer a un ser vivo que definirlo, por ejemplo, todo el mundo puede reconocer que un “paiche” es un ser vivo y que la piedra no lo es. Un ser vivo en última instancia se define como una porción de materia de tipo animada, tiene una organización compleja y además presenta características específicas. II. CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVO • Organización compleja (célula, tejido, órgano, sistema, individuo) • Reproducción (asexual y sexual) • Metabolismo (anabolismo y catabolismo) • Relación (adaptación e irritabilidad) • Movimiento (ameboide, browniano, etc) e termodinámicamente abiertos • Homeostasis equilibrio interno • Tiene un tiempo de vida • Heredan sus características a la descendencia • Nutrición autótrofa y heterótrofa • Evolución • Crecimiento (aumento en el número de células y en el tamaño de las células) A. ORGANIZACIÓN COMPLEJA Todos los seres vivos tienen una estructura en común llamada CÉLULA, quien está formada por diversas moléculas inorgánicas. En algunos seres vivos estas células se organizan para formar"tejidos", los que componen los "órganos", que a su vez estos forman "aparatos y/o sistemas". B. REPRODUCCIÓN Es un proceso natural auto-dirigido hacia la información de nuevos descendientes idénticos o semejantes a sus progenitores, garantizándose la supervivencia y la perpetuación de las especies. 1. Asexual a. Participa un solo progenitor. b. No participan células sexuales. No hay variabilidad. c. Número de descendientes abundantes. d. Tiempo de vida de los descendientes CORTO. e. Generalmente ocurre en organismos unicelulares. 72 LOS SERES VIVOS: CARACTERÍSTICAS Es más fácil reconocer a un ser vivo que definirlo, por ejemplo, todo el mundo puede reconocer que un “paiche” es un ser vivo y que la piedra no lo es. Un ser vivo en última instancia se define como una porción de materia de tipo animada, ello significa que tiene una organización compleja y además presenta CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVO (célula, tejido, órgano, sistema, (anabolismo y catabolismo) (ameboide, browniano, etc) e Heredan sus características a la descendencia (aumento en el número de células y en el Todos los seres vivos tienen una estructura en común llamada CÉLULA, quien está formada por diversas . En algunos seres vivos estas células se organizan para formar "tejidos", los que componen los "órganos", que a su vez estos forman dirigido hacia la información nticos o semejantes a sus progenitores, garantizándose la supervivencia y la No participan células sexuales. No hay variabilidad. Número de descendientes abundantes. los descendientes CORTO. Generalmente ocurre en organismos unicelulares. 2. Sexual a. Participan dos progenitores generalmente. b. Participan células sexuales generalmente. c. Si hay variabilidad. d. Tiempo de vida de los descendientes LARGO. e. Generalmente ocurre organismos multicelulares. C. METABOLISMO Conjunto de reaccione químicas que ocurre en los seres vivos con la finalidad de intercambiar materia y energía con el medio ambiente; por ellos se dice que: "los seres vivos son sistemas termodinámicamente metabolismo es de dos tipos: 1. Anabolismo Es un proceso por el cual se sintetiza moléculas complejas a partir de moléculas simples. Además es una reacción de tipo ENDERGÓNICA, porque consume energía. Ejemplo: Fotosíntesis, Glucogénesis, Gluconeogénesis, Proteosíntesis. 2. Catabolismo Es un proceso por el cual se oxidan, se degradan las moléculas complejas a moléculas simples. Además, es una reacción de tipo EXERGÓNICA porque libera energía. Ejemplo: Respiración celular, Glucogenólisis. D. RELACIÓN Los seres vivos se relacionan constantemente con su medio ambiente a través de estímulos y respuestas. Las respuestas del ser vivo frente al estímulo pueden ser adaptación o irritabilidad. a) ADAPTACIÓN Se da cuando el estímulo que proviene del ambiente es "constante", permanente, en donde el ser vivo modifica determinada forma de vida para adaptarse, porque si no se muere. CAPÍTULO II CARACTERÍSTICAS Participan dos progenitores Participan células sexuales Tiempo de vida de los descendientes LARGO. Generalmente ocurre en organismos multicelulares. Conjunto de reaccione químicas que ocurre en los seres vivos con la finalidad de intercambiar materia y energía con el medio ambiente; por ellos se dice que: "los seres vivos son sistemas termodinámicamente ABIERTOS". El metabolismo es de dos tipos: Es un proceso por el cual se sintetiza moléculas complejas a partir de moléculas simples. Además es una reacción de tipo ENDERGÓNICA, porque consume energía. Ejemplo: Fotosíntesis, Glucogénesis, oneogénesis, Proteosíntesis. Es un proceso por el cual se oxidan, se degradan las moléculas complejas a moléculas simples. Además, es una reacción de tipo EXERGÓNICA porque libera energía. Ejemplo: Respiración celular, Glucogenólisis. Los seres vivos se relacionan constantemente con su medio ambiente a través de estímulos y respuestas. Las respuestas del ser vivo frente al estímulo pueden ser Se da cuando el estímulo que proviene del medio ambiente es "constante", permanente, en donde el ser vivo modifica determinada forma de vida para adaptarse, porque si no se muere. Ejemplo: Cuando una persona de la costa se va a vivir a la sierra donde hay menor oxígeno (el estímulo) va a sufrir una serie de problemas, que después de un tiempo desaparecen, porque se ha adaptado (la respuesta). b) 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 sustancia químicas (estímulo) se marchitan (respuestas). E. MOVIMIENTO Es una característica que lo presentan todos los seres vivos incluyendo a los vegetales que es mucho más lento, pero indudablemente existe. Alg como los corales, esponjas y otros no cambian de lugar, pero están provistas de cilios o flagelas que producen su movimiento. Tipos de movimientos mediante estímulos: • Tropismo: propio de los vegetales ante un estímulo. Ejemplo: Fototropismo, Geotropismo. • Taxia: Propio de protozoarios ante un estímulo. • Nastia: Movimiento ante un estímulo temporal. Ejemplo: Tigmonastia. F. HOMEOSTASIS - Es la tendencia a mantener en equilibrio su medio interno. Son ejemplos de homeostasis: la control endocrino y nervioso, la excreción, etc. III. NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA Importancia Es importante conocer como se ha organizado la materia, ya que todo lo que existe en la naturaleza es materia. Por ejemplo: Las rocas, animales, los vegetales, etc. Definición A lo largo del tiempo la materia ha sufrido una serie de transformaciones por las que se ha hecho extremadamente heterogénea. Además, estas transformaciones han dado origen a diversos grados de complejidad de la materia, denominados Organización que son: químico, biológico y ecológico. 73 Ejemplo: Cuando una persona de la costa se va a vivir a la sierra donde hay menor oxígeno (el estímulo) va a na serie de problemas, que después de un tiempo desaparecen, porque se ha adaptado (la Se da cuando el estímulo que proviene del medio ambiente es "temporal" y transitorio, en donde el ser vivo produce respuestas específicas. Cuando las plantas son fumigadas con sustancia químicas (estímulo) se marchitan (respuestas). Es una característica que lo presentan todos los seres vivos incluyendo a los vegetales que es mucho más lento, pero indudablemente existe. Algunos animales como los corales, esponjas y otros no cambian de lugar, pero están provistas de cilios o flagelas que producen su movimiento. Tipos de movimientos vegetales ante un estímulo. Ejemplo: Fototropismo, Hidrotropismo, : Propio de protozoarios ante un estímulo. : Movimiento ante un estímulo temporal. Es la tendencia a mantener en equilibrio su medio interno. Son ejemplos de homeostasis: la sudoración, el control endocrino y nervioso, la excreción, etc. NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA Es importante conocer como se ha organizado la materia, ya que todo lo que existe en la naturaleza es materia. Por animales, los vegetales, etc. A lo largo del tiempo la materia ha sufrido una serie de transformaciones por las que se ha hecho extremadamente heterogénea. Además, estas transformaciones han dado origen a diversos grados de complejidad de la materia, denominados Niveles de que son: químico, biológico y ecológico. Niveles de Organización a) Químico Es un nivel de organización abiótico (sin vida) y presenta subniveles que son: Atómico o Bioelemento Son la base de la organización de la materia como el C, H, O, N, Na, K, Ca, Fe, etc. Molecular Se forman por la unión de 2 a más átomos, por ejemplo: H20, C6H1206, etc. Macromoléculas Son moléculas de alto peso molecular como las proteínas polisacáridos, ácidos nucléolo. Agregados supramoleculares Es la uniónde macromoléculas a débiles. Por ejemplo: Los virus, los ribosomas, las membranas, las paredes celulares, microtúbulos, cromatina, nucléolo. Nota supramoleculares se organizan en "organelas", las que se encuentra en el citoplasma celular. b) Biológico Es un nivel de organización biótico (con vida) y presenta subniveles que son: Celular: Corresponde a las unidades estructurales y funcionales de todo ser vivo: La célula es la unidad básica de los seres vivos, es decir la mínima estructura que vida. Por ejemplo (bacterias, protozoarios). Tisular: Corresponde a los tejidos. Un tejido es un conjunto de células morfológicas y fisiológicamente semejantes, por ejemplo: tejido epitelial, tejido meristemático, etc. Organológico: Es el subnivel co órganos, estos resultan de la asociación de un conjunto de tejidos. Por ejemplo: corazón, riñones, pulmones. Sistemático: Corresponden a los sistemas nerviosos, sistema endocrino. Individual: Corresponde al individuo, que resulta de la integración de los sistemas. Por ejemplo: un reptil, un ave, un mamífero, etc. c) Ecológico Es un nivel de organización superior (abiótico y biótico) y presenta subniveles que son: Población: Es el conjunto de individuos de una misma especie que viven en espacio y momento determinado; como la población de peces de la especie Colossoma macropomum "gamitana" en el río Amazonas durante los años 20. Comunidad: Es el conjunto de poblaciones de plantas y animales que viven en un espacio y momento determinado. La comunidad mantiene una relación sostenida de interdependencia entre las poblaciones que la conforman. Por ejemplo, tenemos las plantas y animales que viven en un lago, río, bosque, acuario, etc. Es un nivel de organización abiótico (sin vida) y presenta Son la base de la organización de la materia como el C, H, Se forman por la unión de 2 a más átomos, por ejemplo: Son moléculas de alto peso molecular como las proteínas polisacáridos, ácidos nucléolo. Agregados supramoleculares Es la unión de macromoléculas a través de enlaces débiles. Por ejemplo: Los virus, los ribosomas, las membranas, las paredes celulares, microtúbulos, Nota: Algunos agregados supramoleculares se organizan en "organelas", las que se encuentra en el citoplasma celular. Es un nivel de organización biótico (con vida) y presenta : Corresponde a las unidades estructurales y funcionales de todo ser vivo: La célula es la unidad básica de los seres vivos, es decir la mínima estructura que tiene vida. Por ejemplo (bacterias, protozoarios). : Corresponde a los tejidos. Un tejido es un conjunto de células morfológicas y fisiológicamente semejantes, por ejemplo: tejido epitelial, tejido : Es el subnivel correspondiente a los órganos, estos resultan de la asociación de un conjunto de tejidos. Por ejemplo: corazón, riñones, pulmones. : Corresponden a los sistemas nerviosos, : Corresponde al individuo, que resulta de la integración de los sistemas. Por ejemplo: un reptil, un Es un nivel de organización superior (abiótico y biótico) y presenta subniveles que son: : Es el conjunto de individuos de una misma pacio y momento determinado; como la población de peces de la especie Colossoma macropomum "gamitana" en el río Amazonas durante los : Es el conjunto de poblaciones de plantas y animales que viven en un espacio y momento omunidad mantiene una relación sostenida de interdependencia entre las poblaciones que la conforman. Por ejemplo, tenemos las plantas y animales que viven en un lago, río, bosque, acuario, etc. TOMO I Ecosistema: Considerado como la unidad básica de la Ecología, relaciona a todos los seres vivos de una comunidad con el medio ambiente. Puede tener dimensión variable, como un acuario, un lago, un charco de agua, el océano, el bosque, etc. Bioma: Conjunto de comunidades de floras y faunas que ocupan extensiones bastante grandes. Por ejemplo: El bioma del desierto. Biosfera: Etimológicamente significa esfera de la vida, dentro de la concepción moderna que considera a nuestro planeta constituido por una serie de esfera concéntricas (atmósfera, hidrosfera, litosfera). La biosfera comprende todas las áreas de tierra, agua y aire, donde se desarrollan o encuentran formas de vida. Ecósfera: Se puede definir como la suma total de los ecosistemas de la Tierra, por tanto, inc los factores físicos con los que se interrelaciona. La ecósfera es el nivel más alto de organización. IV. SISTEMA DE SEIS REINOS El adelanto de las técnicas de estudio y exploración del ADN y ARN en la segunda mitad del siglo XX revolucio muchos de los supuestos de la Biología, y permitió a Carl Woese y G. Fox en 1977 reinventar el sistema y proponer un sistema de seis reinos distintos. En 1990 Carl Woese propone un sistema de 3 dominios (categoría superior a Reino) Los tres dominios de la Biología o sistema de tres dominios es una clasificación propuesta por el biólogo Carl Woese, que divide a los seres orgánicos en los dominios Bacteria, Archaea y Eukarya. Esta hipótesis fue propuesta gracias al análisis del ARN ribosomal 16S abreviado como 16S ARNr. Los organismos se colocan en estas categorías basadas en similitudes o características comunes. Algunas de las características que se utilizan para determinar la colocación son células tipo, la adquisición de nutrientes, y la reproducción. Los dos tipos de células principales son células procariotas y eucariotas. Los tipos más comunes de adquisición de nutrientes incluyen la absorción y la ingestión. Tipos de reproducción incluyen reproducción asexual y la reproducción a) Dominio Archaea • Reino Archeobacteria Son unicelulares procariotas y tienen un único tipo de ARN ribosomal. La composición de su pared celular les permite vivir en algunos lugares muy inhóspitos, como las aguas termales y respiraderos hidrotermales. Arqueas de la especie metanógenas también se puede encontrar en los intestinos de los animales y los seres humanos. b) Dominio Bacteria • Reino Bacteria Son considerados como las bacterias verdaderas. Las bacterias son cosmopolitas y, a menudo están 74 : Considerado como la unidad básica de la Ecología, relaciona a todos los seres vivos de una comunidad con el medio ambiente. Puede tener dimensión variable, como un acuario, un lago, un charco ades de floras y faunas que ocupan extensiones bastante grandes. Por ejemplo: El : Etimológicamente significa esfera de la vida, dentro de la concepción moderna que considera a nuestro planeta constituido por una serie de esferas concéntricas (atmósfera, hidrosfera, litosfera). La biosfera comprende todas las áreas de tierra, agua y aire, donde se desarrollan o encuentran formas de vida. : Se puede definir como la suma total de los ecosistemas de la Tierra, por tanto, incluye a la biosfera y los factores físicos con los que se interrelaciona. La ecósfera es el nivel más alto de organización. El adelanto de las técnicas de estudio y exploración del ADN y ARN en la segunda mitad del siglo XX revolucionó muchos de los supuestos de la Biología, y permitió a Carl Woese y G. Fox en 1977 reinventar el sistema y proponer un sistema de seis reinos distintos. En 1990 Carl Woese propone un sistema de 3 dominios (categoría superior a la Biología o sistema de tres dominios es una clasificación propuesta por el biólogo Carl Woese, que divide a los seres orgánicos en los . Esta hipótesis fue propuesta gracias al análisis del ARN ribosomal 16S – Los organismos se colocan en estas categorías basadas en similitudes o características comunes. Algunas de las características que se utilizan para determinar la colocación son células tipo, la adquisición de nutrientes, y n. Los dos tipos de células principales son . Los tipos más comunes de adquisición de nutrientes incluyen la fotosíntesis, la . Tipos de reproducción incluyen y la reproducción sexual. Son unicelulares procariotas y tienen un únicotipo de ARN ribosomal. La composición de su pared celular les permite vivir en algunos lugares muy inhóspitos, como las aguas termales y respiraderos Arqueas de la especie metanógenas también se puede encontrar en los intestinos de los Son considerados como las bacterias verdaderas. Las bacterias son cosmopolitas y, a menudo están asociados con la enfermedad. La mayoría de las bacterias, sin embargo, no causan la enfermedad. Estos organismos se nutren por absorción o por fotosíntesis. Se reproducen asexualmente, por bipartición. Integran este reino todas las bacterias, cianobacterias y micopl c) Dominio Eukarya • Protista El reino protista incluye un grupo muy diverso de organismos. Algunos tienen características de los animales (protozoos), mientras que otros se asemejan a las plantas (algas) o los hongos (mohos mucilaginosos). Estos organismos eucariotas tienen un núcleo que está encerrado dentro de una membrana. Algunos protistas tienen orgánulos que se encuentran en animales células (mitocondrias), mientras que otros tienen orgánulos que se encuentran en las células vegetales (cloroplastos) • Fungi Incluyen tanto (hongos) organismos multicelulares unicelulares (levaduras y mohos) y a diferencia de las plantas, los hongos no son capaces de realizar fotosíntesis. Los hongos son importantes para el reciclaje de los nutrientes de nuevo en el med ambiente. Nutrición de adquisición: Absorción, Reproducción: sexual o asexual a través de esporas formación • Plantae Las plantas son muy importantes para toda la vida en la tierra, ya que proporcionan oxígeno, abrigo, ropa, alimentos y medicamentos para Este grupo diverso contiene vascular y plantas no vasculares , la floración y las plantas sin flores, así como plantas de cojinete semilla y que no devengan semilla. A medida que los organismos fotosintéticos, las plantas son los productores primarios y de vida de soporte para la mayoría de las cadenas de comida en los principales del planeta biomas . • Animalia Incluye a organismos eucariotas multicelulares dependen de las plantas y otros organismos para la nutrición. La mayoría de los animales viven en medios acuáticos y varían en tamaño desde pequeños tardígrados a la extremadamente grande ballena azul. La mayoría de los animales se reproducen por reproducción sexual, que implica la fertilización (la unión de macho y hembra gametos con la enfermedad. La mayoría de las bacterias, sin embargo, no causan la enfermedad. Estos organismos se nutren por absorción o por fotosíntesis. Se reproducen asexualmente, por bipartición. Integran este reino todas las bacterias, cianobacterias y micoplasmas. El reino protista incluye un grupo muy diverso de organismos. Algunos tienen características de los animales (protozoos), mientras que otros se asemejan a las plantas (algas) o los hongos (mohos mucilaginosos). smos eucariotas tienen un núcleo que está encerrado dentro de una membrana. Algunos protistas tienen orgánulos que se encuentran en animales células (mitocondrias), mientras que otros tienen orgánulos que se encuentran en las células vegetales Incluyen tanto (hongos) organismos multicelulares unicelulares (levaduras y mohos) y a diferencia de las plantas, los hongos no son capaces de realizar fotosíntesis. Los hongos son importantes para el reciclaje de los nutrientes de nuevo en el medio ambiente. Nutrición de adquisición: Absorción, Reproducción: sexual o asexual a través de esporas Las plantas son muy importantes para toda la vida en la tierra, ya que proporcionan oxígeno, abrigo, ropa, alimentos y medicamentos para otros organismos vivos. Este grupo diverso contiene vascular y plantas no vasculares , la floración y las plantas sin flores, así como plantas de cojinete semilla y que no devengan semilla. A medida que los organismos fotosintéticos, las plantas oductores primarios y de vida de soporte para la mayoría de las cadenas de comida en los principales Incluye a organismos eucariotas multicelulares dependen de las plantas y otros organismos para la los animales viven en medios acuáticos y varían en tamaño desde pequeños tardígrados a la extremadamente grande ballena azul. La mayoría de los animales se reproducen por reproducción sexual, que implica la fertilización (la unión de macho y hembra gametos). QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS LOS BIOELEMENTOS I. INTRODUCCIÓN Los seres vivos están caracterizados, entre otras cosas, por poseer una organización celular, es decir determinadas moléculas se organizan de una forma particular interactúan entre sí para establecer la estructura celular. Así como las células son los ladrillos con los que se construyen los tejidos у los organismos, las mol los bloques con que se construyen las células. Al estudiar químicamente estas moléculas observamos que las mismas están constituidas en un 96% por elementos tales como C, H, O, N, P у S; (el 4 % restante est representado por elementos como el Fe, I, Cl. etc.) La combinación de estos seis elementos puede dar lugar a la formación de millones de moléculas distintas, sin embargo, como veremos mas adelante, la mayoría de los seres vivos está formado por un número relativamente bajo de tipos de compuestos. La Bioquímica es la ciencia que estudia los procesos químicos que se desarrollan en los organismos vivos. La vida tiene una base molecular y a las moléculas responsables de la vida se las denomina biomoléculas. Muchas de estas moléculas son de naturaleza polimérica, por lo que frecuentemente se las denomina biopolímeros. Los biopolímeros se clasifican en tres categorías: carbohidratos, ácidos nucleicos y proteínas. II. COMPOSICIÓN QUIMICA DE LOS SERES VIVOS Todas las células están gobernadas por los mismos principios físicos y químicos de la materia inerte. Si bien dentro de las células encontramos moléculas que usualmente no existen en la materia inanimada, en la composición química de los seres vivos encontramos desde sencillos iones inorgánicos, hasta complejas macromoléculas orgánicas siendo todos igualmente importantes para constituir, mantener y perpetuar el estado vivo. Compuesto Agua Macromoléculas Proteínas Ácidos Nucleícos Polisacáridos Lípidos Moléculas orgánicas pequeñas Iones inorgánicas 75 QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS Los seres vivos están caracterizados, entre otras cosas, por celular, es decir determinadas moléculas se organizan de una forma particular у precisa e interactúan entre sí para establecer la estructura celular. Así como las células son los ladrillos con los que se construyen los tejidos у los organismos, las moléculas son los bloques con que se construyen las células. Al estudiar químicamente estas moléculas observamos que las mismas están constituidas en un 96% por elementos tales como C, H, O, N, P у S; (el 4 % restante está representado por elementos como el Fe, Ca , Na, K, Cu, Mg, La combinación de estos seis elementos puede dar lugar a la formación de millones de moléculas distintas, sin embargo, como veremos mas adelante, la mayoría de los seres vivos está formado por un número relativamente es la ciencia que estudia los procesos químicos que se desarrollan en los organismos vivos. La vida tiene una base molecular y a las moléculas responsables de la vida se las denomina biomoléculas. culas son de naturaleza polimérica, por lo que frecuentemente se las denomina biopolímeros. Los biopolímeros se clasifican en tres categorías: carbohidratos, ácidos nucleicos y proteínas. COMPOSICIÓN QUIMICA DE LOS SERES VIVOS rnadas por los mismos principios físicos y químicos de la materia inerte. Si bien dentro de las células encontramos moléculas que usualmente no existen en la materia inanimada, en la composición química de los seres vivos encontramos desde inorgánicos, hasta complejas macromoléculas orgánicas siendo todos igualmente importantespara constituir, mantener y perpetuar el Porcentaje de peso total 70 15 7 3 2 2 1 III. BIOELEMENTOS (BIOGENÉSICOS) 1. DEFINICIÓN Los bioelementos son los elementos químicos que forman parte de los seres vivos, bien en forma atómica o bien como integrantes de las biomoléculas. de 60 elementos de la tabla periódica, aunque en todos los seres vivos se encuentran unos 25 aprox. Los bioelementos se presentan en proporciones diferentes y su abundancia, que no su importancia, se emplea como criterio para clasificarlos. Características: a) de bajo peso molecular, b) muy activos, c) de bajo calor específico y d) muy abundante en la naturaleza. 2. CLASIFICACIÓN a) BIOELEMENTOS PRIMARIOS O PLÁSTICOS Son los más abundantes. Encontramos el carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), y azufre (S). De estos seis elementos, los cuatro primeros constituyen aproximadamente el 95% de la materia viva y los seis juntos llegan a formar el 96% de la misma. Estos elementos tienen gran facilidad para constituir moléculas complejas en forma de cadena, las más sencillas de las cuales se componen sólo de carbono e hidrógeno (hidrocarburos) y a partir de ellos, por sustitución de algunos hidrógenos por otros átomos o grupos de átomos (grupos funcionales) se obtienen infinidad de compuestos o biomoléculas. Estos bioelementos son de dos tipos: • Básicos: Son los más abundantes, forman el 95% de las biomoléculas y son: C, H, O y N. • Complementarios: Complementan a los básicos en las proteínas, glúcidos, etc. biomoléculas y son: "S" y "P". 1. Carbono (18%). Tiene función estructural. Forman distintos enlaces covalentes con otros C, O, H y N, da lugar a moléculas orgánicas distintas y a distintos grupos funcionales por combinación de éstos. Proporciona grandes cantidades de energía a los seres vivos. 2. Hidrógeno (10%). Gas muy inestable de la materia. Dador y aceptor de electrones (energía). Participa en reacciones de óxido molécula del agua. 3. Oxígeno (65%). Aceptor de H y electrones. Catalizador en la respiración aerobia. Abundante en la Tierra. Participa en reacciones de óxido reducción. Se combina fácilmente con el C formando enlaces covalentes. CAPÍTULO III Y BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS BIOELEMENTOS (BIOGENÉSICOS) Los bioelementos son los elementos químicos que forman parte de los seres vivos, bien en forma atómica o bien como integrantes de las biomoléculas. Son más de 60 elementos de la tabla periódica, aunque en todos los seres vivos se encuentran unos 25 aprox. Los bioelementos se presentan en proporciones diferentes y su abundancia, que no su importancia, se emplea como criterio para clasificarlos. rísticas: a) de bajo peso molecular, b) muy activos, c) de bajo calor específico y d) muy abundante BIOELEMENTOS PRIMARIOS O PLÁSTICOS Son los más abundantes. Encontramos el carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S). De estos seis elementos, los cuatro primeros constituyen aproximadamente el 95% de la materia viva y los seis juntos llegan a formar el 96% de la misma. Estos elementos tienen gran facilidad para s complejas en forma de cadena, las más sencillas de las cuales se componen sólo de carbono e hidrógeno (hidrocarburos) y a partir de ellos, por sustitución de algunos hidrógenos por otros átomos o grupos de átomos (grupos funcionales) se d de compuestos o biomoléculas. Estos bioelementos son de dos tipos: , Son los más abundantes, forman el 95% de las biomoléculas y son: C, H, O y N. Complementan a los básicos en las proteínas, glúcidos, etc. Forman el 1% de las biomoléculas y son: "S" y "P". Tiene función estructural. Forman distintos enlaces covalentes con otros C, O, H y N, da lugar a moléculas orgánicas distintas y a distintos grupos funcionales por combinación de éstos. Proporciona grandes cantidades de energía a los Gas muy inestable de la materia. Dador y aceptor de electrones (energía). Participa en reacciones de óxido-reducción. Forma a la Aceptor de H y electrones. Catalizador en la respiración aerobia. Abundante en erra. Participa en reacciones de óxido- reducción. Se combina fácilmente con el C formando enlaces covalentes. TOMO I 4. Nitrógeno (3%). Forma enlaces simples y dobles con el C en las proteínas, ácidos nucleicos y en los productos excreción. 5. Azufre (S). Forma enlaces covalentes con C, N, O. Se encuentra en dos aminoácidos (cisteína y metionina), presentes en todas las proteínas. También en algunas sustancias como el Coenzima A y sales inorgánicas. 6. Fósforo (P). Forma parte de los ácidos nucleicos, como ácido fosfórico. Forman parte de coenzimas y otras moléculas como fosfolípidos, sustancias fundamentales de las membranas celulares. También forma parte de los fosfatos, sales minerales abundantes en los seres vivos. b) BIOELEMENTOS SECUNDARIOS Sólo constituyen el 3.3% de la masa de los seres vivos. En medio acuoso se encuentran siempre ionizados. 1. Calcio (Ca) • Forma parte de la estructura del tejido óseo y dentario. • Interviene en la coagulación sanguínea y la contracción muscular. 2. Potasio (K) • Se encuentra en las altas concentraciones en el medio intracelular. • Participa en la transmisión del impulso nervioso y en la presión osmótica. 3. Sodio (Na) • Se encuentra en las altas concentraciones en el medio extracelular. • Participa en la transmisión del impulso nervioso y en la presión osmótica. 4. Magnesio (Mg) • Forma parte de la Clorofila (Pigmento que participa en la fotosíntesis). • Actúa como cofactor en las reacciones Bioquímicas. 5. Cloro (Cl) • Se encuentra en altas concentraciones en el medio extracelular. • Participa en la presión osmótica y forma parte del ácido clorhídrico (HCI) que es producido en el estómago. c) OLIGOELEMENTOS Se encuentran en los seres vivos en un porcentaje menor del 0.1%. Algunos, los indispensables, se encuentran en todos los seres vivos, mientras que otros, solamente los necesitan algunos organismos 76 Forma enlaces simples y dobles con el C en las proteínas, ácidos nucleicos y en los covalentes con C, N, O. Se encuentra en dos aminoácidos (cisteína y metionina), presentes en todas las proteínas. También en algunas sustancias como el Coenzima A Forma parte de los ácidos nucleicos, Forman parte de coenzimas y otras moléculas como fosfolípidos, sustancias fundamentales de las membranas celulares. También forma parte de los fosfatos, sales minerales abundantes en los seres vivos. la masa de los seres vivos. En medio acuoso se encuentran siempre ionizados. Forma parte de la estructura del tejido óseo y dentario. Interviene en la coagulación sanguínea y la contracción concentraciones en el medio Participa en la transmisión del impulso nervioso y en la Se encuentra en las altas concentraciones en el medio Participa en la transmisión del impulso nervioso y en la Forma parte de la Clorofila (Pigmento que participa en Actúa como cofactor en las reacciones Bioquímicas. Se encuentra en altas concentraciones en el medio tica y forma parte del ácido clorhídrico (HCI) que es producido en el Se encuentran en los seres vivos en un porcentaje menor del 0.1%. Algunos, los indispensables, se encuentran en todos los seres vivos, mientras que otros, variables, solamente los necesitan algunos organismos 1. Hierro (Fe) • Forma parte de la estructura de la "hemoglobina y mioglobina", proteínas que transportan el Oxígeno (02) en vertebrados. • Se encuentra en la composición química de los citocromos • Su deficiencia produce anemia ferropénica. 2. Cobre (Cu) • Forma parte de la "Hemocianina", proteína que transporta el Oxígeno (02) en invertebrados. 3. Manganeso (Mn) • Actúa como cofactor en las reacciones bioquímicas. 4. Zinc (Zn) • Es un antioxidante y actúa como cofactor. • Se encuentra en la proteína insulina. 5. Cobalto (Co)• Componente de la vitamina B12 o Cianocoba La deficiencia de esta vitamina produce ANEMIA PERNICIOSA. 6. Flúor (F) • Da dureza al esmalte dentario e impide las caries. 7. Iodo (I) • Forma parte de las hormonas deficiencia produce inflamación en las glándulas tiroides, que en los niños se les conoce como cretinismo y en adultos bocio. IV. BIOMOLÉCULAS 1. IMPORTANCIA BIOLÓGICA Las biomoléculas cumplen funciones vitales como almacén de energía, estructural, catalizadores, etc. Las biomoléculas se juntan para formar agregados supramoleculares, como ribosomas, pared celular, etc. 2. DEFINICIÓN También les llaman principios inmediatos moléculas que se encuentran en los seres vivos y están formados por la unión de bioelementos. Además, se encuentran cumpliendo funciones vitales para los seres vivos como: estructural (queratina), transporte (hemoglobina), almacén de energía (lípido de caracteres biológicos (ácidos nucleicos), etc. 3. CLASIFICACIÓN De acuerdo al enlace Carbono A) BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS Son aquellas que no presentan enlace carbono carbono (C -C), como: a. Agua -» 75 - 85% (materia viva) b. Sales. c. Gases. B) BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS. Son aquellas que presentan enlace (C a. Glúcidos. b. Lípidos. c. Proteínas. d. Ácidos Nucleicos. Forma parte de la estructura de la "hemoglobina y mioglobina", proteínas que transportan el Oxígeno Se encuentra en la composición química de los ia produce anemia ferropénica. Forma parte de la "Hemocianina", proteína que transporta el Oxígeno (02) en invertebrados. Actúa como cofactor en las reacciones bioquímicas. Es un antioxidante y actúa como cofactor. cuentra en la proteína insulina. Componente de la vitamina B12 o Cianocoba-lamina. La deficiencia de esta vitamina produce ANEMIA Da dureza al esmalte dentario e impide las caries. Forma parte de las hormonas tiroideas (T3 y T4). Su deficiencia produce inflamación en las glándulas tiroides, que en los niños se les conoce como cretinismo y en adultos bocio. IMPORTANCIA BIOLÓGICA Las biomoléculas cumplen funciones vitales como structural, catalizadores, etc. Las biomoléculas se juntan para formar agregados supramoleculares, como ribosomas, pared celular, etc. principios inmediatos y son moléculas que se encuentran en los seres vivos y están formados por la unión de bioelementos. Además, se encuentran cumpliendo funciones vitales para los seres vivos como: estructural (queratina), transporte (hemoglobina), almacén de energía (lípidos), almacén de caracteres biológicos (ácidos nucleicos), etc. De acuerdo al enlace Carbono - Carbono (C - C) son: BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS Son aquellas que no presentan enlace carbono - 85% (materia viva) BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS. Son aquellas que presentan enlace (C - C), como: Ácidos Nucleicos. V. LAS BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS Son todas aquellas sustancias que carece de átomos o bioelementos de carbono en su composición química. Excepto el dióxido y monóxido de carbono (CO 1. AGUA a) Trascendencia biológica • Molécula más abundante de la materia viva: Volumen celular: +- 80% y volumen corporal + • Hábitat de muchos organismos acu • Solvente universal: Es el solvente en todos los seres vivos, además disuelve la mayor cantidad de sustancias. • Termorregulador: TB = ±20°C y TC = ±37°C. • Lubrica y protege órganos internos: El corazón, riñones, pulmones, etc. • Proporciona un medio "acuoso" (sol, que se ocurran las reacciones bioqu b) Definición Es la biomolécula inorgánica binaria (H y O) más abundantemente en los seres vivos y está formada por 3 átomos (2 "H" y 1 "O") unidos por enlaces covalentes. El agua cumple funciones indispensable para la vida, debido a sus propiedades químicas y físicas que presenta: c) Propiedades Químicas Para comprender estas propiedades, debemos estudiar su molécula e interacciones entre ellas. Molécula: H2O • Formación: Se unen oxígeno (O) con los hidrógenos (H) a través de dos enlaces covalentes. • Angular: La molécula del agua forma un ángulo de 104,5° entre los envases covalentes. • Polar: La molécula presenta dos polos (Dipolar), debido a la diferencia de electronegatividades (E.N) entre el oxígeno (altamente electropositivos). Esto hace que el agua sea dipolar o polar. Debido a esto disuelve a todas las sustancias polares e iónicas, considerándose el solvente universal. 77 LAS BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS Son todas aquellas sustancias que carece de átomos o composición química. dióxido y monóxido de carbono (CO2 y CO). Molécula más abundante de la materia viva: 80% y volumen corporal +- 60%. de muchos organismos acuáticos. : Es el solvente en todos los seres ás disuelve la mayor cantidad de ±20°C y TC = ±37°C. órganos internos: El corazón, Proporciona un medio "acuoso" (sol, acuosa), para que se ocurran las reacciones bioquímicas. Es la biomolécula inorgánica binaria (H y O) más abundantemente en los seres vivos y está formada por 3 átomos (2 "H" y 1 "O") unidos por enlaces covalentes. El agua cumple funciones biológicas, indispensable para la vida, debido a sus propiedades Para comprender estas propiedades, debemos écula e interacciones entre ellas. (O) con los hidrógenos (H) a través de dos enlaces covalentes. : La molécula del agua forma un ángulo de 104,5° entre los envases covalentes. : La molécula presenta dos polos (Dipolar), debido a la diferencia de electronegatividades (E.N) entre el oxígeno (altamente electropositivos). Esto hace que el agua sea dipolar o polar. Debido a esto disuelve a todas las sustancias polares e iónicas, considerándose el solvente universal. Interacción entre moléculas • Puente de Hidrógeno: Es una fuerza electrostática de atracción que se forma entre un átomo altamente electronegativo (F, N, O) y un átomo altamente electropositivo (H). • Cohesión: Las moléculas del agua están muy "unidas", debido a que forman varios puentes de hidrógeno entre ellos. Una molécula puede formar hasta 4 puentes "H" como máximo con otras. d) Propiedades Físicas El agua debido a sus propiedades químicas (Puentes de hidrógeno, la gran COHESIÓN entre sus moléculas etc.), presenta propiedades físicas altas, como: Alto calor específico (ce = 1 g/cc) • El calor específico es la cantidad necesaria para elevar un grado centígrado (1°C) la temperatura de un gramo de sustancia. En el igual a 1, que es mucho mayor a la espera ya que se requiere calor extra para romper los puentes de hidrógeno. Alto punto de ebullición • Punto de ebullición (H20) = 100 °C El punto de ebullición es elevado para su peso molecular, es decir que se puede absorber mucha energía antes de cambiar de estado por la gran cohesión de sus moléculas. Sin puentes de hidrógeno el agua ebulliría a -80°C. Esta temperatura es mucho menor que el promedio de la temperatura ambiental (15 - 20°C) y que la del cuerpo (37°C), si fuese así las células no tendrían posibilidades de sobrevivir bajo estas circunstancias. Alta densidad superficial • Tensión Superficial (TS) permite el ascenso del agua en plantas muy altas. Es la resistencia a la ruptura que ofrece la superficie libre de un líquido. Se debe a las fuerzas de atracción que existe entre las moléculas de su superficie, lo que da la impresión de que el líquido estuviera cubierto por una membrana Es una fuerza electrostática de atracción que se forma entre un átomo altamente electronegativo (F, N, O) y un átomo altamente Las moléculas del agua están muy "unidas", debido a que forman varios puentes de hidrógeno entre ellos. Una molécula puede formar hasta 4 puentes "H" El agua debido a sus propiedades químicas (Puentes no, la gran COHESIÓN entre sus moléculas etc.), presenta propiedades físicas altas, como: Alto calor específico (ce = 1 g/cc) El calor específico es la cantidad necesaria para elevar un grado centígrado (1°C) la temperatura de un gramo
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