Campos de estudio de la Biología

3º 1 Matutino

Botánica

La botánica es el estudio científico de las plantas. El término plantas para la mayoría de la gente, significa una amplia gama de organismos vivos desde las bacterias más pequeñas hasta los árboles más grandes, como los secoyas gigantes por ejemplo.
Mediante esta definición las plantas incluyen: algas, hóngos, líquenes, musgos, helechos, coníferas y plantas de flor.
Los botánicos se han mostrado interesados en estudiar la ecología mediante las interacciones de las plantas con otros organismos y el medio ambiente. Otros botánicos han orientado sus estudios a la búsqueda de nuevas especies o realizar experimentos para descubrir como las plantas crecen en condiciones diferentes.
Algunos botánicos estudian por otra parte la estructura de las plantas. Ellos pueden trabajar en el campo, concentrándose en el patrón de toda la planta. Otros utilizan microscopios para estudiar la fina estructura detallada de las células individuales que constituyen la planta.
Otros botánicos se orientan a realizar experimentos para determinar como las plantas convierten los compuestos químicos más simples en sustancias químicas complejas. Incluso pueden estudiar la formación genética del ADN y como este controla el desarrollo global de la planta.
En botánica se estudian los procesos asociados que se producen en una escala de tiempo que va desde fracciones de segundo observando las células individuales que se despliegan, hasta abarcar eones de tiempo evolutivo.
Los resultados de la investigación botánica aumenta y mejora nuestra oferta de medicamentos, alimentos, fibras, materiales de construcción, entre otras muchas soluciones.
Los conservacionistas usan los conocimientos botánicos para ayudar a controlar los parques, bosques, pastizales y zonas rurales. La salud pública y protección de profesionales del medio ambiente dependen de la comprensión de la ciencia de las plantas y en ayudar a resolver los problemas de contaminación que las afectan.
Botánica y Sociedad
El crecimiento explosivo de la población humana está cambiando drásticamente la Tierra. Solo mediante la comprensión de cómo las actividades humanas afectan nuestro entorno, podremos llegar a predecir los cambios climáticos globales.
Los estudios científicos de estos cambios y sus efectos sobre los ecosistemas naturales y la producción agrícola, son fundamentales para el futuro de nuestra sociedad.
Otras cuestiones medioambientales
Los botánicos están y con razón preocupados con la contaminación ambiental y el consecuente cambio climático. Muchas especies de plantas son especialmente sensibles a ciertos agentes contaminantes que incluso pueden llegar a alterar el componente genético de ellas y modificarlas permanentemente.
Es así que los botánicos estudian los efectos de los diferentes tipos de contaminación en las plantas y utilizan esos resultados obtenidos para asesorar a legisladores y políticos sobre acciones de protección del medio ambiente y sobre los medios para salvar los espacios naturales.
Mediante el uso de cultivo de tejidos vegetales
Tan lejos ha llegado el avance, que hoy día, los botánicos pueden generar plantas enteras a partir de una mínima célula individual. Esto tiene un potencial interesante en la biotecnología, la horticultura y las patologías de las plantas.
Las plantas son fábricas de productos químicos
Muchos de los químicos que producen las plantas son útiles y mucho para los humanos. Además de los alimentos que de ellas podemos obtener. Las plantas proporcionan la materia prima para papel, materiales de construcción, solventes, adhesivos, telas, medicinas y muchos otros productos.
Y es así que los botánicos estudian los químicos producidos por plantas diferentes para encontrar nuevos usos para ellos y talvez poder sintetizarlos o producirlos en masa porque existen algunos que hasta se cree sean capaces de combatir el cancer.
De la diversidad biológica de la tierra:
Los tipos y variedades de organismos que pueblan la tierra están disminuyendo. Como seres humanos, cambiamos su entorno para nuestro propio beneficio. Así entonces las plantas y animales que viven en estas áreas son colocadas cada vez más en peligro de extinción.
Se han destacado centros de estudio y grupos de taxonomistas en áreas de trabajo específicas y muy ricas en su biodiversidad (por ejemplo los bosques tropicales, los humedales, los manglares, etc) para identificar y comprender las nuevas especies de plantas y tratar como se dijo anteriormente de ver la manera de afectarlas lo menos posible en el sentido de contaminantes y evitar el daño irreparable que podríamos causarles.

Las plantas de las selvas tropicales son importantes por derecho propio, pero podrían ser importantes nuevos recursos para las personas también. Talvez una planta aún no descubierta se convertirá a futuro en un importante cultivo de consumo alimenticio.
Probablemente hay por descubrir mucho aún en el campo de la botánica y aliado al campo de la genética podemos obtener de allí una importante fuente de nuevos genes para mejorar las plantas que utilizamos hoy día.

La Taxonomía vegetal es uno de las ramas más antiguas del conocimiento científico. Surgió, por decirlo así, cuando el hombre tomo conocimiento de la multiplicidad y diversidad de seres que poblaban la naturaleza.

A medida que esta diversidad era percibida, se destacaba la importancia de determinados tipos de plantas y a ellas se daban nombres particulares, muchas veces alusivos a ciertos atributos, facilitando la identificación.

Viaje al centro de la célula.

Partes de la célula procariota

La parte más externa de las células procariotas es su pared celular, y en su caso la cápsula o glicocálix.

 

Gracias a ella podemos distinguir dos grandes grupos de bacterias: Gram+ y Gram-.
A continuación encontramos la membrana celular, que excepto en el caso de las arqueobacterias, es como la de las células eucarióticas, una bicapa (doble capa) de lípidos con proteínas, pero más fluida y permeable por no tener colesterol. Para adaptarse a los cambios de temperatura del medio, las bacterias varían la longitud y el grado de saturación de las cadenas apolares de los lípidos de la bicapa con el fin de mantener la fluidez.

Asociadas a la membrana se encuentran muchas enzimas, como las que intervienen en los procesos de utilización del oxígeno. Cuando las bacterias realizan la respiración celular necesitan aumentar la superficie de su membrana, por lo que presentan invaginaciones (pliegues)  hacia el interior, los mesosomas. En las células procarióticas fotosintéticas hay mesosomas asociadas a la presencia de las moléculas que aprovechan la luz en los procesos de fotosíntesis.

Algunas bacterias tienen uno o más flagelos bacterianos que sirven para el movi­miento de la célula. Su disposición es característica en cada especie y resulta útil para identificarlas. Su estructura y modo de actuar son muy diferentes a los de los flagelos de las células eucarióticas. No están rodeados por la membrana celular, sino que cons­tan de una sola estructura alargada, formada por la proteína flagelina, anclada median­te anillos en la membrana. Mueven la célula girando, como si fueran las hélices de un motor.
Muchas especies tienen también fimbrias o pelos (pili), proteínas filamentosas cortas que se proyectan por fuera de la pared celular. Algunos pili ayudan a las bac­terias a adherirse a superficies; otros facilitan la unión a otras bacterias para que se pueda producir la conjugación, esto es, una transmisión de genes entre ellas.

En el interior celular, dispersos en el plasma, se encuentran una gran cantidad de ribosomas, un poco más pequeños que los ribosomas eucarióticos (70S en lugar de 80S), pero con la misma configuración general. El nucleoide o zona en que está situa­do el cromosoma bacteriano está formado por una única molécula de ADN circular de doble cadena, asociada con unas pocas proteínas no histónicas. Esta molécula per­manece anclada en un punto de la membrana plasmática. Las bacterias pueden tener uno o más plásmidos, pequeños círculos autorreplicantes de ADN que tienen unos pocos genes. Ciertos plásmidos pueden entrar y salir del cromosoma bacteriano; cuan­do están incorporados se llaman episomas.

Formas de nutrición de las bacterias

Si consideramos la nutrición de los procariotas, encontramos todas las posibilidades presentes en los seres vivos. No en vano las bacterias son los primeros organismos presentes en la Tierra y en los miles de millones de años que llevan evolucionando se han adaptado a todos los medios y formas de nutrición posibles.

La mayoría de las células procariotas son heterótrofas. Es decir, consiguen su alimento incorporando materia orgánica formada por otros seres vivos. De ellas, la mayor parte son saprobios, lo que significa  que se alimentan de materia orgánica muerta y  de esta forma contribuyen a reciclar la materia en los ecosistemas.
Pueden realizar tanto catabolismos aeróbicos —con la utilización del oxígeno— como anaeróbicos, mediante fermentaciones, muchas de las cuales son úti­les para nuestras industrias.
Hay bacterias heterótrofas que viven asociadas a otros organismos, con provecho mutuo, serían por lo tanto simbióticas. Un ejemplo claro es Escherichia coli,  bacteria que vive en el tracto intestinal humano. Muchos herbívoros pueden aprovechar la celulosa gracias a la flora microbiana de sus tubos digestivos que contienen la enzima celulasa.  Otra simbiosis es la de algunas plantas con bacterias fijadoras del nitrógeno atmosférico (Rhizobium) en que la planta aprovecha parte del nitrógeno fijado por la bacteria que, a su vez, aprovecha parte de los azúcares de la planta.
Otras muchas son parásitas, se aprovechan de materia orgánica de ese otro ser vivo causándole un perjuicio; es el caso de todas las bacterias patógenas que causan enfermedades. Algunas patógenas (clamidias, ricketsias y algunos micoplasmas) han simplificado su estructura y sólo pueden reproducirse dentro de otra célula: son parásitos obligados.
Dentro del exótico grupo de las mixobacterias, un tipo de bacterias deslizantes que tienen la capacidad de agregarse varias células para formar estructuras que les permiten migrar, se incluyen algunas que son depredadoras de otras bacte­rias.
Autótrofos quimiosintéticos.
La quimiosíntesis es la formación de materia orgánica a partir de materia inorgánica utilizando la energía producida en reacciones químicas. Las rutas metabólicas son semejantes a las de la fotosíntesis.
En este grupo se incluyen bacterias fundamentales en la ecología de los ciclos biogeoquímicos del nitrógeno, del azufre y del hierro. Un grupo especial son los procariotas metanógenos que viven en ambientes anaerobios, como los sedimentos de fondos acuáticos, y los termófílos extremos (arqueobacterias), que son el primer nivel trófico de los ecosistemas asociados a los materiales que escapan del interior de la Tierra en las dorsales oceánicas.
Autótrofos fotosintéticos.
Tienen unos colores característicos debidos a los pigmentos con los que captan la luz. Hay dos grandes grupos:
Las más abundantes son las cianobacterias, células aeróbicas con el mismo tipo de clorofila que los cloroplastos de las plantas superiores. Fueron los primeros seres que pro­dujeron oxígeno en la Tierra. de hecho el oxígenos atmosférico se debe a su actividad incesante ya hace muchos millones de años: la actual atmósfera es producto de la vida. Algunos pueden fijar el nitrógeno atmosférico, por lo que es probable que fueran los primeros colonizadores del medio terrestre.

Las llamadas bacterias verdes y las púrpuras contienen otro pigmento dife­rente, la bacterioclorofíla, con la que aprovechan la energía luminosa. En ambos grupos, las llamadas sulfúreas utilizan compuestos de azufre reducido como donadores de electrones para los procesos biosintéticos. En ambos grupos tam­bién, las llamadas no sulfúreas son fotoheterótrofos anaerobios que viven en sedimentos ricos en materia orgánica y que necesitan un compuesto orgánico como donador de electrones para las reacciones fotosintéticas. Los halófilos extremos (arqueobacterias) viven en ambientes de elevada salini­dad. Poseen otro pigmento diferente, la bacteriorrodopsina (proteína con retinal), y utilizan diferentes rutas metabólicas en su anabolismo para la síntesis de la glucosa a partir del dióxido de carbono. Normalmente son organismos heterótrofos y sólo realizan la fotosíntesis cuando los niveles de oxígeno en el medio son bajos.

http://biologia.laguia2000.com/monera/formas-de-nutricin-de-las-bacterias

La célula vegetal

La estructura microscópica de la mayoría de las células vegetales está formada por una pared celular rígida compuesta básicamente de celulosa que es un carbohidrato con propiedades físico-químicas tales como plasticidad, elasticidad, resistencia a la tensión y descomposición por microorganismos, higrofilia, transparencia, etc.

Esta pared es fina y elástica en las células vegetales más jóvenes (pared primaria). En las células adultas esta pared sufre un engrosamiento, que puede formar, internamente la pared primaria, una pared secundaria, compuesta de lignina, hemicelulosa y suberina.
La formación de esta pared secundaria no es uniforma, lo que puede ser constatado en lugares donde ocurra la interrupción de su formación, lo que son llamados puntuaciones.

En las células adultas donde ocurre el engrosamiento prominente de la pared secundaria el lumen celular se reduce. Entre una célula y otra tenemos la lamela media, formada por una fina capa de pectatos de calcio. Esta lamela media funciona como un cemento uniendo las células.

Las células que estan en contacto directo con el aire, pueden formar una capa externa a la pared primaria que se llama cutícula, formada por cutina y cera.

El interior de una célula adulta está compuesto por una fina capa que reviste la pared celular internamente, el citoplasma. Inmerso en el citoplasma encontramos el núcleo y los cloroplastos (que contienen clorofila, pigmento verde) responsables por la fotosíntesis.

En algunos casos podemos encontrar en el lugar de los cloroplastos, otros organelos con pigmentos diferentes, carotenos y xantofilas. Entrelazando los contenidos de las células contiguas, encontrmos filamentos de citoplasma, denominados plasmodesma, los cuales establecen una continuidad protoplasmática entre las células.
Estas estructuras dan, de cierta forma, una continuidad entre toda la parte viva de un planta, formando lo que llamamos como simplasto. Tal continuidad también puede ocurrir entre las paredes celulares de toda la planta; el esqueleto de celulosa denominado de apoplasto.
Otra estructura presente en las células vegetales, que ocupa una parte considerable del centro de la célula adulta es el vacuolo, formado por una solución acuosa de sustancias minerales y orgánicas.

Existen dos otras membranas denominadas como plasmalema y tonoplasto. La primera delimita todo el citoplasma y esta situada apenas debajo de la pared celular. La segunda, el tonoplasto, delimita el vacuolo del citoplasma.

Además de estos organelos típicos de la celula vegetal, encontramos también todas los otras organelos, como ribosomas, reticulos endoplasmáticos, mitocondrias (relacionadas con la respiración), dictiosomas, o aparato de Golgi.
La estructura del Cloroplasto
El cloroplasto está compuesto internamente por varias estructuras de aspecto circular que se agrupan como una pila de monedas. Cada una de esas formaciones es conocida como granum. Entre estas estructuras aparecen delicadas membranas o lamelas que recorren el cloroplasto de extremo a extremo.
Existe tambén, una matriz (estroma) que envuelve todo este sistema. La clorofila, pigmento verde de las plantas, está distribuída entre las lamelas de los granum. La fotosíntesis (absorción y conversión de energía luminosa en energía química, de allí llevando a la formación de carbohidratos), ocurre en este sistema de membranas.
La Estructura de la Pared Celular
Cuando la analizamos mas detenidamente, vemos que la pared celular está formada por una trama de fibrillas de celulosa. Existen algunas capas diferentes que forman la pared celular:

• Capa más externa que delimita el lumen celular, denominada lamela terciaria.
• Capa intermedia formada por la pared secundaria que puede ser formada por cuatro lamelas.
• Lamela transitoria
• Pared Primaria

• Lamela Media, capa externa en contacto con la pared primaria

Cada una de las fibrillas que compone la trama de celulosa esta formada por la agregación de mas o menos 250 microfibrillas. Cada microfibrilla esta formada por un pequeño número de listones de molécula de celulosa (fibras elementales), siendo que cada molécula de celulosa esta formada por más de mi residuos de glucosa, los cuales se entrelazan por puntes de oxígeno.

En algunos puntos de las fibrillas elementales las moléculas de celulosa están dispuesta de manera desordenada, en otros ellas se disponen ordenadamente, formando las micelas de estructura cristalina.

Entre las fibrillas, microfibrillas y fibrillas elementales, ocurren otros componentes de la pared celular, como la hemicelulosa, lignina, etc. Cuando no hay presencia de estas otras sustancias, ocurren microcapilares que transportan agua y otros solutos, lo que confiere a la pared celular una gran permeabilidad al agua.

http://biologia.laguia2000.com/biologia/la-celula-vegetal

El origen de las especies

Actividad 1

• Lee con atención la siguiente investigación acerca de una comunidad de murciélagos y realiza lo que se te pide.

1. Menciona cuántos y cuáles métodos se aplicaron en este estudio.
2. Lee con atención y escribe la letra correspondiente según las etapas del método científico:

• A) Observación
• B) Planteamiento del problema
• C) Hipótesis
• D) Experimentación
• E) Análisis, síntesis y confrontación
• F) Conclusión

     3. Explica tu razonamiento para llevar a cabo dicha secuencia. 

*Se recuperaron 146 murciélagos del grupo experimental y 136 del grupo testigo.

En el primer grupo se obtuvo un promedio de 150 insectos en el contenido estomacal, con un rango de 110 a 170, mientras que en el grupo testigo el promedio de insectos fue de 100 con un rango de 70 a 140.

Al organizar y analizar estadísticamente estos datos se vio que la diferencia entre la cantidad de insectos en los dos grupos no fue significativa.    ______

*Para llevar a cabo este experimento se colocaron 300 murciélagos de la misma especie. Todos se marcaron con anillos; a 150 murciélagos que constituyeron el grupo experimental se les colocó un antifaz. El grupo testigo estaba formado por murciélagos desprovistos de antifaz.

Se liberaron todos los murciélagos al mismo tiempo y en el mismo lugar; al día siguiente se colectaron los murciélagos que tenían anillo y, después de un lavado intestinal, se analizaron los contenidos estomacales para ver qué comieron. La base de datos estuvo conformada por el número de murciélagos recuperados y con contenido estomacal._______

*Si el sentido de la vista está muy desarrollado en los murciélagos, entonces estos podrán ver a los insectos en la oscuridad y así atraparlos. ________

*Los murciélagos cazan insectos en la oscuridad. ___________

*Si los murciélagos poseen una modificación estructural para poder detectar a los insectos entonces no es necesaria la visión. _________

*De este estudio puede afirmarse que los murciélagos no utilizan la visión para capturar a los insectos; por tanto, los murciélagos deben poseer alguna adaptación particular que les permita capturar a sus presas sin verlas. _______

*¿Cómo detectan los murciélagos a los insectos en la oscuridad para capturarlos y así alimentarse? ______

Exposición Equipo 2

Exposición en equipo (2)



Componentes químicos de la célula:

• Componentes inorgánicos: ¿qué son, para qué se utilizan?

                 Agua y electrolitos
                 Minerales: S, P, Mg, Ca, Na, K, Cl, Fe, Cu, Zn, Se
             Esquema donde se ubiquen estos componentes

• Componentes orgánicos: ¿cuáles son, dónde se ubican, para qué sirven?

                 Prótidos
                 Lípidos
                 Glúsidos
                 Ácidos nucleicos
                 Vitaminas
              Esquemas donde se encuentren estos elementos.
Equipo responsable de la temática de exposición: "Biológicos"
Presentación, y ensayo dando respuesta a las siguientes preguntas:

• ¿Qué utilidad tiene conocer la forma y estructura de las moléculas?.
• ¿Qué Cuales elementos pueden actuar como electrolitos,?
• ¿Qué caracteristicas distinguen a los electrolitos?
• ¿Que tipo de proteínas dan la característica al cabello rizado?
• ¿Por qué se recomienda ingerir grasas insaturadas en vez de grasas saturadas?

Todo esto lo tendran que mencionar para su presentación, a parte entregar por escrito y en electrónico, que será evaluado bajo rubrica.
Atte: Profr. Edgar R. Báez Ramírez
Para cualquier duda o aclaración pueden utilizar el correo electrónico epo259.biogen@gmail.com

Gracias,

Modelos Celulares

Cómo hacer una célula...

...de una manera muy sencilla, les recuerdo que esto es solo una sugerencia y pueden elaborar su modelo de la manera más atractiva posible, muchachos, SORPRENDAN ME!!!!!!

Temario Biología General EPOEM

Unidad I
Modelos Celulares
1.1 Generalidades
1.1.1 Ciencia
1.1.1.1 Método Científico
1.1.2. Campos de Estudio de la biología
1.1.3. Biología, tecnología y sociedad

1.2 Componentes químicos de la célula
1.2.1. Componentes inorgánicos
1.2.1.1 Agua y electrolitos
1.2.1.2 Minerales
1.2.2. Componentes orgánicos
1.2.2.1 Prótidos
1.2.2.2. Lípidos
1.2.2.3 Glúcidos
1.2.2.4 Ácidos nucleídos
1.2.2.5 Vitaminas

1.3 La célula
1.3.1 Modelos
1.3.1.1 Procarionte
1.3.1.1.1 Estructura y función celular
1.3.1.2 Eucariontes
1.3.1.2.1 Estructura y función celular


Unidad II

Procesos celulares
2.1 Metabolismo
2.1.1 Anabolismo

2.1.1.1 Síntesis de proteínas ARN

2.1.1.1.1 Transcripción

2.1.1.1.2 Transducción

2.1.1.2 Fotosíntesis

2.1.1.2.1 Fase luminosa

2.1.1.2.2 Fase obscura (ciclo de Calvin)

2.1.1.2.3 Ecuación neta

2.1.2 Catabolismo

2.1.2.1 Respiración

2.1.2.1.1 Anaerobia

2.1.2.1.1.1 Glucolisis

2.1.2.1.1.2 Fermentación

2.1.2.1.2 Aerobia

2.1.2.1.2.1 Ciclo de Krebsy cadena respiratoria

2.2. Reproducción

2.2.1. Mitosis

2.2.1.1. Bipartición

2.2.1.2 Gemación

2.2.1.3 Esporulación

2.2.2 Meiosis

2.2.2.1 Gametogénesis

Unidad III
Genética, biodiversidad y evolución
3.1 Genética Mendeliana
3.1.1. Leyes de Mendel
3.2 Genética Post mendeliana
3.2.1 Herencia ligada al sexo
3.2.2 Alelos múltiples
3.2.3 Terapia génica
3.3 Evolución
3.3.1 Mutación
3.3.1.1 Génica
3.3.1.2 Cromosómica
3.3.1.3 Aneuploide
3.3.1.4 Poliploide
3.3.1.5 Agentes mutagénicos
3.3.2 Selección natural
3.4 Biodiversidad
3.4.1 Entre la vida y la muerte: virus
3.4.2 Niveles de organización biológica
3.4.3 Clasificación taxonómica de Witthaker
3.4.4 Clasificación taxonómica de Woese