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Mtodos de estudio de las ciencias naturales.

El conocimiento de la naturaleza, no se ha presentado siempre as de complejo como

en nuestros das, sino ha tenido un laborioso proceso de formacin y desarrollo.

En un principio y ahora por el hombre comn el conocimiento de los cuerpos de lanaturaleza ha sido casual y por intuicin, Ej: cuando un nio toca algo caliente sin

conocer las consecuencias, pero al haber sentido dolor en otra ocasin no tocar.

A este tipo de mtodo se ha denominado emprico o mtodo asistemtico delconocimiento de los objetos o fenmenos y estas experiencias casuales han sido

transmitidos de generacin en generacin.

El hombre por la necesidad y la lucha por la vida han ido descubriendo una serie de

fenmenos de la naturaleza y ha utilizado para su supervivencia. Estos descubrimientos se

han acelerado con la utilizacin del mtodo cientfico, que ha surgido en el proceso de

formacin de la ciencia.

Ciencia (Del latin Scientia-viene de Sciens- instruido, ciente)

"Es el conocimiento verdadero de las cosas, por sus principios y causas"

Es el conocimiento del mundo natural obtenido mediante la experiencia y la razn, tal

conocimiento no es esttico sino esta en continuo progreso", no es intuicin artstica o fe

religiosa.

La Ciencia ocupa un puesto relevante en el mundo y su influencia aumenta cada da ms,

cuando se habla de cientfico tiene mrito o es el recurso de solucin o consideramos a un ser

fro que sabe mucho de su especialidad pero ignora de su entorno.

Origen de la ciencia.

La ciencia apareci en un pasado muy lejano, naci en la magia tribal originandose tambin la

religin y el arte, con el mismo fin el de entender e interpretar el universo y sus funciones para

el bienestar material y espiritual del hombre.

La magia tribal en esos tiempos era la que reuna la sabidura y la experiencia, su

representante el Brujo.

La magia tena sus desventajas y no era eficaz Ej: el brujo al pronosticar buenas cosechas por

la poca de lluvias no consideraba otros factores como buen suelo, tipo de semilla o losinsectos nocivos, que derrocaban a la magia. Cuando el hombre vio que algunas situacionespodan ser controladas sin los ritos mgicos se convirti en ciencia. A pesar de aquello laciencia no poda resolver muchos problemas porque requera de estudios profundos, surecurso fue la fe mediante plegarias y naci la religin primitiva.

De esta manera los brujos se convirtieron en cientficos y sacerdotes que con el tiempo fueron

individuos separados.

Formas en que la ciencia se manifiesta.

La ciencia pura (investigacin bsica), que se hace para alcanzar una profunda comprensin

del mundo por parte del hombre y ejercida por cientficos y hombres de laboratorio y no se


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tiene en cuenta las aplicaciones de las mismas.

La tecnologa (ciencia aplicada) se ocupa en principio de aplicar los resultados de la cienciapura a usos prcticos.

Procesos de la ciencia.

1. Las actitudes cientficas:

a) La ciencia surge de impulsos y necesidades que dan respuestas racionales

Ej: el nio observa la arena en la playa sin importar su aplicacin.

El mero goce del descubrimiento y la determinacin del conocimiento es la

justificacin para estudiar algo.

b) Un cientfico debe ser escptico y no ser dogmtico, para que no se leimpriman pensamientos estticos no son cientficos los tercos, categricos y

pedantes y no permiten el acceso a la viva informacin.

El recurso protector contra estas tendencias es el mtodo cientfico.

c) Para un cientfico el fracaso es un hito y no el estancamiento por lo tantosignifica el ahorro de la repeticin de errores ayudando el avance en otras

direcciones, por otra parte en cualquier etapa para el cientfico ver los

resultados incompletos dar la visin que en el futuro dar mayores

conocimientos Ej: el ensayo con un medicamento.

d) En medio de sus investigaciones el cientfico ve una luz, esa luz es elconocimiento de que la nica certeza es la incertidumbre ( se acepta la labor

del investigador siempre con carcter inconcluso).

2. Investigacin cientfica.

Es la bsqueda de la verdad y del conocimiento y est basado en un serie de

cuestionamientos y procedimientos, por lo que el mtodo cientfico es la base

fundamental de la ciencia.

El conocimiento cientfico va ms all del emprico; por medio de l se conocen la

realidad de los hechos, las causas y las leyes que los rigen.

Caractersticas del conocimiento cientfico son:

a) Es cierto porque sabe explicar los motivos de su certeza lo que no ocurre con el

emprico.

b) Es general, es decir, conoce en lo real lo que tiene de ms universal, vlido para

todos los casos de la misma especie.

c) Es metdico, sistemtico, no se desconoce que los seres y los hechos estn

ligados entre si por ciertas relaciones, su objetivo es encontrar y descubrir y reproducir

este encadenamiento siguiendo etapas o pasos secuenciales.


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3. Pasos del mtodo cientfico.

a) La observacin.Observar es aplicar atentamente los sentidos a un objeto para adquirir un

Conocimiento claro y preciso.

b) El problema.Es la definicin de una situacin o problema por medio de preguntas a la

observacin realizada Ej: un objeto sin soporte cae al suelo, la pregunta es

porque? Pero para tener un valor cientfico debe ser pertinente y

experimentable, por tanto es mejor la pregunta qu? (Que es esto?) Cmo?

(Como esta echo?), sus respuestas suponen un proceso.

c) Hiptesis.Consiste en suponer conocida la verdad o explicacin que se busca. Las

predicciones pueden ser buenas o malas, un investigador puede dar respuestas

las ms verosmiles y comprobarlas.

d) La experimentacin.Consiste en el conjunto de procesos utilizados para verificar la hiptesis si es

vlida o no, se puede observar los fenmenos y sus cambios en forma directa.

Aqu entra el ingenio, la habilidad y la experiencia o sea el conocimiento.

e) La conclusin.Son los resultados del experimento.

f) Cuando la hiptesis ha sido soportada por una prueba convincente y

comprobada en varios lugares por diferentes investigadores y probada varias veces,

puede ser propuesta como teora.

La teora tiene valor y tiempo de duracin. Ej: " La esencia de la ciencia es que

lo nico constante es el cambio"

g) La ley.Cuando las teoras han sido demostradas, sus predicciones demostradas, puede

formularse una ley.


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BIOLOGIA Definicin. (Del Griego bios-vida, logos-tratado, discurso)

La biologa es la ciencia de la vida, la biologa estudia adems de la vida del hombre la vida

animal, la vida vegetal y la vida de los microorganismos.

Entonces biologa es una ciencia que estudia a los seres vivos.

Los seres vivos se encuentran en la biosfera que comprende las partes habitables de la tierra,

agua, atmsfera.

La biosfera es parte de la naturaleza y por tal razn, la biologa es una ciencia natural que

estudia los fenmenos naturales animados.

Resea histrica del desarrollo de las ciencias biolgicas.

La biologa se origin junto con la humanidad como una forma de observar la naturaleza ycomprender su funcionamiento.

Los primeros dibujos de los animales y plantas en las paredes de las cuevas donde habitaban

nuestros antepasados, es una prueba de ello.

Desde ese 1er. Momento ha pasado muchsimo tiempo a la actualidad, momento en que la

biologa se convierte en una ciencia tan consolidada e importante que est a un paso de

aprender el manipuleo total del ser humano.

Los grandes pasos en la biologa son:

1. Biologa en las grandes civilizaciones (griegos y romanos)2. Biologa en la edad media (siglo V-XV)

3. Biologa en el renacimiento (siglo XV-XVI)

4. Biologa en la edad moderna (1463-1900)

5. Biologa en la edad Post-moderna (1900 adelante)

1. Biologa en las grandes civilizaciones.

Los de Sumera en los valles de los rios Eufrates y Tigris de Egipto. En el valle del

Nilo y la de Mohenjadaro y Harappa en el valle del ro Hindhu que surgieron entre el

ao 3000 y 2000 a.c., estas civilizaciones se caracterizan por la produccin de

cermica, tapicera y escultura, con notable habilidad en la representacin deanimales.

La escritura ms antigua de las civilizaciones es la Rigveda escrita en el ao 3000 a.c.

es una de las 4 vidas sagradas de la religin el Hinduismo. En Rigveda se encuentran

versos descriptivos dedicados a la naturaleza incluyendo a los animales.

Los griegos contribuyeron con el 1er. Documento ms antiguo que difundieron como

un trabajo mdico del siglo V a.c. contiene la clasificacin sencilla de animales

comestibles.

Otros destacados cientficos de este periodo son:


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Aristteles (384-322 a.c.), 1er. Zologo, publico su obra "Historia Animalium" (9

libros) describe la estructura y las costumbres de animales en base a observaciones,

muchas de sus conclusiones fueron errneas.

Teofrasto (387-287 a.c.) Padre de la Botnica, entre sus escritos figura "La historia de

las plantas" y describe 500 plantas clasificndolas en herbceas, matas, leosas y

rboles.

Galeno (130-200 a.c.) Medico Griego que despus vivi en Roma fue el ltimo gran

bilogo de la actualidad, fue fisilogo, en base a las disecciones de los cuerpos de

monos, describi el sistema circulatorio, nervioso etc. y localizo varias cualidades del

alma en distintas partes del cuerpo que sirvi como base del cristianismo durante

1000 aos, sirvi como nico texto de anatoma mdica en Europa Occidental.

2. Biologa en el periodo de la edad media (V-XV)

Despus de Galeno durante ms de 100 aos la biologa no avanzo nada, porque la

iglesia ortodoxa mantuvo al pueblo en las creencias dogmticas y restringi la

investigacin.

Se considera la edad de las tinieblas, solo los trabajos de Aristteles, Plinio y Galeno

sirvieron como fuentes de informacin.

3. Biologa en el Renacimiento (siglos XV-XVI).

Revivi la investigacin no solo en la biologa sino tambin en otras ciencias de la

naturaleza.

En este siglo comenzaron las grandes navegaciones comerciales y de descubrimiento.

Marco Polo (1254-1323), Vasco Gama (1469-1524), Coln (1446-1506), Magallanes(1480-1521) aportaron el conocimiento de animales y plantas que no se encontraban

en Europa.

Leonardo de Vinchi (Italiano 1452-1519), fue el gran maestro de todo y el anatmico y

fisilogo del cuerpo humano y animal.

A fines del renacimiento se invent el microscopio por los hermanos Hansen (Deriba

del Griego Micros-pequeo, skopos-observador). Este invento favoreci a Robert

Hooke (1635-1703) descubrir la existencia de las clulas (1665) en tejidos vegetales.

Marcelo Malpighi fundo la anatoma microscpica en los aos 1838-1839, Scheleiden

y Schwan fund la teora celular.

El primer gran sistemtico fue Carlos Linneo (1707-1778) que aporto con el desarrollo

de la nomenclatura binomial y fue aplicada en 1758 a los animales y consiste en dar un

nombre genrico (Drosophila) y otro especfico (melanogaster) a la mosca

mediterrnea de la fruta.

Con la introduccin de esta nomenclatura comenz la era de al biologa moderna.

4. Las tendencias de la biologa moderna (1453-1900).


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El evolucionismo en biologa; evolucin (del Latn e-fuera, volvo- rodar, desarrollo del

vulo)

El concepto de la evolucin no es una cosa nueva.

Anaximandro (611-547 a.c.) Crea que los seres vivos se originaron de un barro

primitivo, en una serie progresiva desde la vida inferior hasta el hombre, que habra

evolucionado de una forma de pez.

Un pensamiento similar se encuentra tambin en las escrituras de la civilizacin

pre-cristiana Hind, donde se manifiesta que los seres vivos se originan a partir de 5

elementos de la naturaleza que son: el fuego, el aire, el barro, el agua y la luz.

Por la influencia del cristianismo y otros pensamientos religiosos hasta el siglo XVIII

este concepto quedo esttico y suprimido.

En 1693 John Ray, al introducir el concepto de la especie admiti que las especies

sufren variaciones en el medio.

George Buffon (1749-1804) en su Historie Naturalle en forma bruta expuso la idea de

evolucin.

Jean Baptiste Lamark, en 1809 fue el primero en proponer una teora gral. Sobre

evolucin en su obra "Philosophie zoologique" basada en la influencia del ambiente

para la herencia de los caracteres adquiridos, ms tarde Wallace, escribi a Darwin

sobre las observaciones en los animales y plantas en el lejano oriente, sealando la

aparicin de nuevas especies por la variacin.

Como se puede ver la teora de la evolucin orgnica fue tomada en cuenta por

filsofos y naturalistas entre los siglos XIV-XIX pero solo alcanzo ampla difusindespus de la publicacin en 1859 en el informe "Journal of Researches "(Voyage of

the Beagle),"the Origin of species"(el origen de las especies de Charles Darwin).

Charles Darwin (1809-1882), Teora de la evolucin que compone: teora de la

evolucin orgnica, teora de la seleccin natural (para explicar la forma de la

evolucin.

Teora de la evolucin orgnica.Las mltiples especies de animales y vegetales presentes en la actualidad no fueron

creadas de novo sino que descienden de organismos ms sencillos previos, mediante

modificaciones graduales, acumuladas en generaciones sucesivas.

Teora de la seleccin natural. Sus fundamentos son:

1. Variacin, cualquier grupo de vegetales o animales tiende a sufrir variaciones.

2. Sobre-poblacin, se producen ms organismos de cada variedad (especie) de losque pueden obtener alimento y sobrevivir.

3. Lucha por la existencia, el sobre-vivencia del ms fuerte . S establece una luchapara la supervivencia, entre todos los individuos y los que tengan caracteres que les

den alguna ventaja en la lucha por la vida, tienen ms probabilidades de resistir que


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los que carecen esa ventaja.

4. Herencia de la variacin, los sobrevivientes transmiten estas caractersticasventajosas a su decendencia de modo que las variaciones acertadas persisten en las

generaciones sucesivas.

Pero de donde aparecen las variaciones?, esta pregunta quedo sin explicacin, hasta el

desarrollo de nuevas reas en biologa "La gentica".

En 1907 A.D. Oparin formulo la teora del origen qumico de la vida y en 1953 Urey y

Miller experimentalmente demostraron este hecho.

Este descubrimiento pues favorece y da el camino de las futuras investigaciones y se

introduce en 1940 por Astbury un nuevo trmino "La Biologa Molecular" que se

encarga del estudio de las macromolculas incluyendo el DNA, RNA, que fueron

descubiertos en 1817.

En el ao 1866 Gregor Johann Mendel (1822-1884) en base a experimentos decruzamiento entre variedades de guisantes. Aporto con 2 leyes fundamentales que

favorecen al periodo de la gentica moderna.

El avance de la gentica en general y de la ingeniera gentica en particular causo

problemas sociales.

A principios de este siglo naci el movimiento de Eugenesis con el objeto de eliminar

las razas humanas con malos genes y crear las super razas (hombres

super-inteligentes, mujeres bellas y personalidades con extraordinarios talentos.

Otros adelantos que se han ido dando en forma ms acelerada como contribucin a labiologa son:

Conservacin de los espermas

Fertilizacin o fecundacin in vitro de humanos. Reproduccin por clonacin de

plantas in vitro Reproduccin por clonacin de animales.

Bsqueda de vida en otros planetas similares a la tierra.

Manipulacin del ser Humano.

Subdivisiones de la biologa.

En nuestro planeta existe un cuarto milln de tipos diferentes (o especies)de plantas y

animales y abarcan desde los microorganismos ms pequeos hasta las formas superiores ms

complejas (como el hombre y las plantas con flores) y an faltan por descubrir.

Por la infinidad de problemas que se presentan para el estudio de los organismos la biologa

se subdivide en disciplinas o divisiones y estos son:

1. Zoologa, estudia a los animales y est dividida para su mejor estudio en:

a) Proto-zoologa, que estudia a los animales unicelulares

b) Entomologa, que estudia a los insectos

c) Ictiologa, que estudia a los peces

d) Herpetologa, que estudia a los anfibios y reptiles.


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e) Ornitologa, que estudia a las aves.

f) Mastozoologa, que estudia a los mamferos

g) Antropologa, que estudia al hombre.

2. Botnica, estudia a las plantas

a) Botnica Criptogmica, estudia a las plantas sin semilla.

- Ficologa, estudia a las algas

- Briologa, estudia a los musgos

- Pteridologa, estudia a los helechos.

b) Botnica Fanerogmica, estudia a las plantas con semilla.

3. Microbiologa, estudia a los microorganismos

a) Bacteriologa, estudia a las bacterias.

b) Micologa, estudia a los hongos.

c) Virologa, estudia a los virus.

Principales subdivisiones de la biologa de acuerdo con su relacin y proximidad. Estas

ramas de la biologa sirven de apoyo a las disciplinas mencionadas anteriormente.

1. Gentica, que estudia la variacin y la herencia.

2. Fisiologa, que estudia la funcin de cada estructura, componente de los seres

vivos.

3. Taxonoma, estudia la clasificacin de los seres vivos de acuerdo a sus semejanzas.

4. Evolucin, estudia el origen y cambios que sufren los seres vivos.

5. Morfologa, estudia la forma y estructura, y est dividida en citologa o estudio de

las clulas e histologa o estudio de los tejidos.

6. Bioqumica y biofsica, estructura y funcin a nivel molecular.

7. Embriologa, estudia la forma y desarrollo del embrin.

8. Ecologa, relacin de los organismos con su medio ambiente.

9. Paleontologa, estudia a los organismos fsiles.

10. Parasitologa, estudia a los parsitos.


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TEORIA SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA

Todos los hombres cual quiera que sea el nivel de su desarrollo, se plantean las siguientes

preguntas.

Qu es la vida, cul es su origen?Cmo han surgido los seres vivos que nos rodean?

Fueron creados los humanos meramente para vivir unos cuantos aos y luego morir?

Sin responder a estas preguntas no puede haber ninguna concepcin del mundo, ni siquiera la

ms primitiva.

El origen de la vida viene preocupando al pensamiento humano desde tiempos pasados, no

existe sistema filosfico, ni pensador famoso que no haya concedido a este problema la

mayor, atencin.

En cada poca se le daban diversas soluciones a este problema del origen de la vida, pero

siempre ha existido una lucha encarnizada entre los campos filosficos.

Si observamos a los seres vivos desde el microbio ms minsculos, la bacteria ms simple

hasta los animales y vegetales ms desarrollados tienen algo en comn y ese algo "Es la vida".

El registro fsil revela que en pocas pasadas exista menor cantidad de especies sobre la

tierra y no eran tan complejos, esto lleva a pensar que existi una forma de vida a partir de la

cual descendieron las dems.

Cul fue esa primera forma de vida?

De dnde viene?

Conceptos de lo que es la vida.

Existen conceptos que an no son muy claros.

"En el sentido estrictamente biolgico, la vida es lo que se alimenta, se reproduce y responde

a los cambios del medio".

Esta definicin parece sencilla para abarcar todas las fases y peculiaridades de la vida, por

ejemplo:

1. Una semilla en estado seco y maduro no da seal de vida, con humedad y calor nace

una plntula. La semilla es la vida?

2. Las bacterias son vidas, pero en condiciones adversas permanecen por aos en estado

de espora- inerte.

3. El virus del tabaco, una molcula de DNA y no puede reproducirse, si no est dentro

de una bacteria o dentro de una clula vegetal, ms aun El virus es vida?

Es cristal la vida? Cul es la ley en el mundo de los seres vivientes?


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Primeras teoras sobre el origen de la vida.

Entre los intentos para dar respuesta a esta pregunta en nuestra civilizacin se cuenta las

narraciones sobre "la creacin consignadas en la biblia, otras culturas tienen tambin sus

propias narraciones (el Corn de los Hindes), invocan la intervencin divina en la creacin

de la vida, en contraposicin a los cientficos que supone que las fuerzas que gobiernan el

mundo puede llegar a conocerse y que actan uniformemente a lo largo del tiempo y en

cualquier sitio.

Si los experimentos estuviesen sujetos a la intervencin sobrenatural nica, no habra para que

realizarlos.

a) Teora Cosmozoca.

Esta dentro del campo de la investigacin cientfica.

Explica la presencia de vida en la tierra, suponiendo que vino de otro lugar del

universo, incorporada en un meteorito, algunos meteoritos contienen molculasorgnicas, algunas de estas pudieron incorporarse al haber el meteorito alcanzado la

superficie de la tierra, pero otras no se hallan presentes en la materia viva terrestre y se

suponen que sean de origen extraterrestre.

La llegada de molculas orgnicas procedentes del espacio, no es lo mismo que lallegada de la vida aun si la vida pudiese resistir los rigores del espacio y atravesar laatmsfera ardiente de la tierra. Esta teora no da respuesta acertada.

b) Teora de la generacin espontnea.

Hasta hace 100 aos se crea que la vida poda originarse espontneamente a partir de

materia no viviente.

Van Helmont tena una receta para producir espontneamente ratones, granos de trigo

y una camisa sucia en un recipiente oscuro.

Pero a medida que se desarroll la vida comenzaron a tener duda sobre esta teora.

Francisco Redi (1668), demostr que las larvas de la mosca no aparecan

espontneamente de la carne en descomposicin sino que se producen a partir de

huevos de moscas.

Experimento de Redi, aparicin de larvas de moscas en el recipiente abierto, pero no

en el recipiente cerrado.

La presencia de criaturas diminutas en el alimento en descomposicin, nuevamente

alent a repetir la prueba.

El sacerdote italiano Lazzaro Spallanzani trato de demostrar que esto no ocurra,

hirvi caldo nutritivo en matraces de vidrio y los cerro hermticamente de manera que

nada pudiera penetrar y contaminar el cultivo, el caldo permaneci claro y estril.

Pero los escpticos argumentaron que al calentarse el aire dentro del matraz haba

alterado el aire que ya no poda darse generacin espontnea.

Hace 100 aos el microbilogo y bioqumico Louis Pasteur, silencio a los escpticos,


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hirvi los matraces de cultivo pero en vez de cerrar hermticamente los cuellos de

estos que eran largos en forma de S, los dejo abiertos para que pasara el aire fresco,

pero no as las bacterias o microorganismos del aire ya que estos quedaban atrapados

en el tubo, al mover el caldo hacia el tubo, as solamente pudieron penetrar los

microorganismos y desarrollarse.

Matraz de Pasteur

El matraz sin mover el caldo quedo completamente claro y limpio sin desarrollar

microorganismos, y todava ahora se encuentra all.

c) Teora de Oparin (1936).

Si bien la vida no surgi espontneamente, si pudo haber surgido bajo ciertas

condiciones que existan en pocas tempranas de la tierra.

Los ocanos de la tierra primitiva contenan abundante cantidad de molculas

orgnicas y a travs del tiempo se asociaron unas con otras hacindose ms complejos

temporalmente.

Uno de esos complejos (coacevados) poda:

1. Haber posedo una membrana de separacin de las molculas orgnicas

circundantes (sopa).

2. Capacidad del complejo de incorporar molculas de esa sopa al complejo y

descargar otras en la sopa circundante.

3. Habilidad de incorporar esas molculas en la estructura misma del complejo.

4. Segregar porciones de s mismo.

Tal complejo podra haber sido el primer ser viviente. As habra aparecido el

metabolismo, el crecimiento, reproduccin (irritabilidad) todos los atributos de la vida

y mediante seleccin natural habra surgido la diversidad de formas vivientes.

Oparin indicaba: Para que ocurra esto debe haber existido los ingredientes inorgnicos

en concentraciones elevadas para sintetizar sustancias orgnicas y una fuente de

energa. En Jpiter y Saturno se ha detectado la presencia de CH metano y NHamonaco, en grandes cantidades.

Si en la atmsfera de la tierra hubiese existido CH y NH ms vapor de H 0, se

hubiese dispuesto de los elementos principales para la sntesis de materia orgnica.

Adems la radioactividad, radiacin ultravioleta del sol, el calor emanado de los

volcanes y las descargas elctricas hubiesen podido proporcionar la energa.

Pata confirmar esta teora, el estudiante Stanley Miller trato de dar respuesta a estas

preguntas, al realizar su tesis de doctorado.

Fabric un sistema que permitiera asemejarse a la teora. El aparato que construyo lo

lleno con agua, metano, amoniaco e hidrgeno. Mediante ebullicin continua se


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mantuvo en circulacin la mezcla y condens el vapor de agua, los gases atravesaban

una cmara que contena dos electrodos, entre los cuales se produca continuamente

una chispa, despus de una semana, en el matraz se determin la presencia de

aminocidos componentes estructurales de las protenas y otras molculas orgnicas.

Otros investigadores animados, variaron los procedimientos con otros componentes

que existan en un inicio en la tierra y tuvieron resultados positivos al obtener otras

sustancias de la materia viva.

Aparato diseado por Miller

Cabe indicar que ninguna de las reconstrucciones experimentales ha producido un ser

vivo.

Podran tales molculas haberse asociado finalmente para formar complejos con los

atributos de la vida?

Nunca lo sabremos porque un suceso as podra darse en miles de aos para que

ocurrieran las asociaciones al azar, y haber existido una forma de proteccin para que

estas molculas no se destruyeran. En el aparato de Miller se mostr adems que la

chispa elctrica puede destruir las molculas orgnicas

El tiempo aproximado de formacin de la tierra, que consideran los cientficos es de

4700 millones de ao, se han encontrado bacterias fosilisadas aproximadamente desde

hace 3000 millones de aos.


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LA CELULA

Es la unidad funcional de los seres vivos. Excepto el virus.

Descubrimiento:

s.XVII. Robert Hooke

s.XIX. Microscopio ptico.

s.XX. Microscopio electrnico.

Una clula viva es enormemente compleja. El bilogo Francis Crick se esfuerza por describir

sus operaciones sencillamente, pero al fin se da cuenta de que slo puede llegar hasta cierto

punto al describir sus complejidades debido a que es tan complicada que el lector no debe

tratar de luchar con todos los detalles

La clula como unidad bsica de los seres vivos.

Las macromolculas como el H 0, glcidos o azucares, los lpidos o grasas, los prtidos o

protenas, los cidos nuclecos y otros son componentes de la materia viva. Pero ni la celulosa,

ni el almidn ni las protenas, ni los cidos nuclecos tienen vida, solamente cuando estas

molculas se organizan en los sistemas complejos inter-actuantes que componen la clula se

cruza la frontera que separa de lo no vivo, de lo vivo.

En muchos casos una sola clula representa un organismo vivo Ej: la ameba, organismo vivo

de agua dulce de 300 micras ( ), el estafilococo de 1 micra, el micoplasma de 0,15 micras,

estos dos ltimos solo se pueden observar bajo el microscopio electrnico.

La mayora de los seres vivos de la tierra estn compuestos de muchas clulas EJ. Humano

contiene aproximadamente. 6 x 10 clulas diferentes en 100 tipos o clases.

Teora celular.

La teora celular afirma que todos los organismos vegetales y animales estn constituidos

por muchas clulas, las cuales reunidas por analoga de forma y de funcin constituyen los

distintos tejidos que integran el individuo".

En lo que respecta a la reproduccin se reconoci que toda clula derivaba de otra clula por

divisin celular.

Existiendo excepciones de algunos organismos vivos simples que componen una clula osimples agrupaciones, donde el ncleo se divide varias veces formando plasmodios son

proceder a la divisin clulas.

Conceptos antiguos y modernos de clula.

Existen varios conceptos, que pueden ser utilizados apropiadamente.

Es una unidad de vida que lleva a cabo las actividades del organismo vivo (crecimiento,

sntesis y reproduccin).

"Es una unidad anatmica y fisiolgica componente fundamental de todo ser vivo"


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"Es una especie de pequeo saco que contiene en su interior un laberinto de membranas y

organoides".

Es una especie de pequeo saco que contiene el ncleo y otros organoides suspendidos en una

fase dispersa lquida ms o menos viscosa"

Es la unidad organizada ms pequea de cualquier forma viviente, capaz de una existencia

prolongada independiente y de reemplazar sus propios materiales en un ambiente adecuado".

Formas de clulas.

Las formas de las clulas son variadas dependiendo de la funcin que desempean.

Esferoidales Ej: las ovoclulas de algas marinas, las esporas.

Tubulares Ej: bacterias, hifas de los hongos

Proteformes que cambian de forma Ej: amebas

Polidricas o isodiamtricas Ej: tejido parenquimtico Alargadas Ej: tejido

epidrmico Aplanadas o lenticulares Ej: tejido epidrmico. Prismticas o forma de

fibras Ej: fibras de los vegetales Estrelladas Ej: tejido

nervioso.

Tamao de las clulas.

Se miden las clulas en micra - (llamado tambin micrmetro), es la milsima parte de un

milmetro. Seguidamente se dan algunos ejemplos:

Micoplasma 0,15

Estafilicoco 1Bacterias 3

Globulos rojos 7,5

Clulas de la mejilla humana 60

Amebas 300

Clulas vegetales en su mayora 10 a 100

Clulas veg. Traqueda de los pinos 1 a 2 mmClulas veg. Fibras del ithapallo 50 a 75 mm clulas veg. lianas pueden llegar hasta

250-550 cm.


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Partes de la clula.

Clula animal

Clula vegetal


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Funciones de las estructuras del citoplasmticas.

A. Comunes a todas las clulas eucariotas:

Citoplasma. Contienen las estructuras, como organoides,

Hialoplasma. La masa fundamental del citoplasma, constituida de una sustanciacoloidal, semifluido, conteniendo en suspensin numerosas molculas

protecas, sales, lpidos y carbohidratos, metabolitos, y subestructuras

como los microtbulos y los microfilamentos..Membranas citoplasmticas Membrana selectivamente permeable a travs de la cual se

realiza en intercambio de materiales entre la clula y su medio.

Ribosomas. Sitio de sntesis de protenas, pueden encontrarse adheridos al retculoendoplasmtico( R. E. Rugoso), o libres en el citoplasma.

Retculo endoplasmatico Es un sistema de membranas constituido por un conjuntode cavidades y sisternas limitadas por un membrana plasmtica, algunas partes

del R.E. esta conectado a los ribosomas y se llama R.E. rugoso, por lo que se

almacena protenas, sintetizadas por los ribosomas.

El R.E. liso, son complejos tubulares sin ribosomas donde se sintetiza lpidos,

y hormonas esterodes.

Mitocondrios Al conjunto se llama condrioma. Produccin de energa, sintetiza alATP (Adenosin trifosfato), en la matriz se disponen de enzimas del cicloKrebs.

Centrosoma. Situado cerca del ncleo formado por una esfera o centrosfera, en elinterior de la cual se encuentra los centriolos, rodeado por filamentos

llamados aster. Los centriolos forman los husos acromticos durante la

divisin de mitosis, la cual dirige a los cromosomas hacia los polos.

Aparato de Golgi. Produccin de secreciones celulares como: lgrimas, mucus,saliva, etc.

En los vegetales es el conjunto de dictiosomas.

B) Solo en animales.

Lisosomas. Produccin de enzimas digestivas intracelulares que ayudan a laeliminacin de bacterias y otros cuerpos extraos, si se rompen pueden

ocasionar la destruccin celular.

Peroxisomas Contienen enzimas oxidantes como la catalasa.

C. Solo en plantas.

Pared celular. Estructura gruesa, se encuentra envolviendo a la membranacitoplasmtica, proporciona fuerza y rigidez a la clula.

Vacuola. Depsito de almacenamiento para el exceso de agua, productos dedesecho, pigmento antocianina, etc.

Plastos o plastidios. Leucoplastos, contienen almidn (amiloplastos), contienen protenas(proteinoplastos), contienen lpidos (lipoplastos).

Cloroplastos, contienen clorofila, se lleva a cabo la fotosntesis. Cromoplastos, que contienencarotenoides.

Dictiosomas. Conjunto de sculos aplanados, en sus vesculas contienen lassustancias de la pared celular como celulosa, pectina, hemicelulosa,


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lignina, ceras, y otros. Las depositan en la pared celular.

NUCLEO

NUCLEO

Resumen Histrico.

Leeuwenhoeck 1674, observa los ncleos en glbulos rojos de peces.

Brown en 1831, observa los ncleos en clulas vegetales, 1870 se valor su participacin enlos procesos metablicos celulares.Fontana en 1781, descubre los nuclelos. Hofmeisten 1848, descubre los cromosomas en

Tradescantia, 1888 Waldeyer denomino con el nombre de cromosomas a los componentes

principales del ncleo.

Concepto.

El ncleo es un cuerpo esferoidal denso, viscoso, refringete, transparente que se encuentra en

el protoplsma.

Funciones:

Transmite los caracteres hereditarios,

Regula los procesos fisiolgicos de la clula.

Caracteres Morfolgicos:

Los organismos de acuerdo a la presencia o ausencia de un ncleo definido pueden ser:Procariontes, que no tienen un ncleo definido, los componentes del mismo, estn

diseminados en el protoplasma Ej: Bacterias, algas azul verdes.

Eucariontes, que tienen un ncleo definido, Ej: algas, hongos, plantas vasculares inferiores y

superiores, animales.

Nmero.- Los organismos vivos pueden ser:Uninucleadas, cuando tienen un solo ncleo, Ej: en su mayora las clulas de plantas

superiores y animales superiores.

Binucleadas - cuando tiene dos ncleos Ej: algas y hongos.

Plurinucleadas, cuando tienen ms de dos ncleos Ej: en el endospermo de lassemillas, en las algas del gnero Bauchera se presentan miles de ncleos.

Origen.

Se origina en otro ncleo en el proceso de divisin celular.

Posicin.

Est determinada por la tensin superficial, la densidad del citoplsma, posicin de las

vacuolas en los vegetales, donde existe actividad funcional, Ej: en el tubo polnico, en los


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pelos absorbentes.

Forma y volumen.

Las formas de ncleos que se pueden presentar son los esfricos, lenticulares, helmintoideos yelipsoides.

Estructura Nuclear.

Partes del ncleo

Carioteca, es la membrana nuclear constituida por dos capas, una interna y otra externa. Entrela capa interna y externa se presenta el espacio perinuclear que mide de 10 a 50nm.

La capa externa est conectada frecuentemente al retculo endoplasmtico, adems de poseer

adherido a la capa, grnulos como los ribosomas.

La capa interna est conectada a la red de cromatina.

En la membrana nuclear se puede apreciar la presencia de poros de forma esfrica o

hexagonal con un dimetro de 70 nm. La cantidad de poros puede ser grande de acuerdo a su

estado funcional y alcanzar hasta el 25% del rea total de la envoltura del ncleo. El complejo

del poro se caracteriza por estar constituido de un anillo externo y otro interno cada uno

compuesto de 8 monmeros.

Cariolinfa, o nucleoplasma, lquido transparente, pticamente homogneo, coloide tan fluidoque parece sol, contiene protenas fosfolpidas, RNAY DNA.

Red de cromatina, retculo de cromatina, se aprecia con claridad en el estado interfsico,sumergida en la cariolinfa y se presentan como hilos que forman una especie de malla provista

de nudos, estos nudos se forman por la acumulacin de cromatina y se llaman cromocentros ,

qumicamente est constituido de cido desoxiribonucleoprotena (nucleoprotena).,

La red de cromatina da formacin en el proceso de divisin a los cromosona.

Nuclelo. Es un corpsculo de forma esfrica, viscosa, opaca, situada en la masa del ncleo,su nmero vara de uno a varios (en la cebolla-4 nucleolos), en las preparaciones se colorea

intensamente. Su funcin se presume que almacena sustancias que permitirn la formacin de

los cromosomas en el proceso de divisin, ya que este desaparece paulatinamente. Al ceder su


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material.

Los nuclelos contienen RNA, DNA, protenas y algo de lipodes, la otra funcin del nuclelo

sera la sntesis de RNA y las nucleoprotenas

Cromosomas.Viene de soma-cuerpo y cromo- coloreado o sea cuerpos coloreados por la facilidad de

colorearse con algunos colorantes. Los cromosomas son formaciones de la red de cromatina

en el proceso de divisin celular, se presentan como acortamientos de la red.

Las partes de un cromosoma:

Centromero, punto por donde el cromosoma se une al huso acromtico, se forma porconstriccin primaria, el cromosoma se presenta menos teido y contiene uno o ms

corpsculos no coloreables y si se diferencian reciben el nombre de cinetocoros. El centronero

se halla en la parte ms o menos media del cromosoma o a su extremo. Brazos, son losfilamentos acortados que en su interior se encuentran la matriz y los cromonemas.

Satlite, se forma por constriccin secundaria que se sita cerca del borde del cromosoma, nose ha descubierto la funcin que desempea.

Cronomema, parte fundamental del cromosoma, en el estn los genes. Esta constituido delDNA, que se presenta en forma de una doble espiral, en el que estn localizados diminutas

regiones llamados genes.

Cromomeros o genes, son diminutos grnulos, desiguales por su tamao alineado en elcromonema, unidad hereditaria que se transmite de generacin en generacin, gobierna el

desarrollo de un carcter, es la base material de la herencia.

Existe una diferenciacin por el nmero de cromosomas entre las clulas de todo el cuerpo de

un vegetal (clulas somticas) y las clulas sexuales (clulas gamticas).

En las clulas somticas el nmero de cromosomas es 2n DIPLOIDE, y en, las clulas

gamticas n- HAPLOIDE.

En las clulas diplodes existen pares de cromosomas y se denominan cromosomasHomlogos.

Citaremos algunos ejemplos de ncleos diplodes:

Humanos 46 cromosomas El sapo 22

Tabaco 48 cromosomas El tomate 24

Res 60 cromosomas El cerezo 32

Guisante 14 cromosomas La rata 42 cromosomasMosca de fruta 8 cromosomas la Cabra 60Sorgo 10 cromosomas El pato 80Maiz 20 cromosomas


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DIVISION CELULAR

Muchas plantas son unicelulares y han existido por siglos, la clula debe ser

inmortal al dar lugar a nuevas clulas o nuevas plantas unicelulares.

De la misma manera las semillas compuestas de pocas clulas se pueden

transformar en rboles grandes compuestos de millones de clulas.

Las clulas se dividen y el ncleo de ellas tambin, en este proceso de divisin las

clulas hijas son idnticas por ej: puesto que un retoo del rbol de olmo

producir arboles de olmos. La divisin celular, si observamos en organismos

unicelulares, provoca una multiplicacin del individuo o aumento del nmero de

individuos y en organismos pluricelulares provoca el crecimiento del organismo.

La divisin celular de acuerdo al desarrollo de los individuos puede ser muy

simple o directa;

seguidamente se presenta los tipos de divisin directa:.

1. Biparticin o conitoma. 2. Yemacin o gemacin. 3.

Esporulacin.

La divisin celular en organismos superiores incluye 3 fases o etapas.

1. Interfase. Previa a la divisin, relacionado con la rplica del ADN y

protenas que conforman los cromosomas.

2. Mitosis o carioquinesis. Aquella que reparte el material nuclear de tal

manera que cada ncleo hijo recibe su dotacin completa de genes.

3. Citoquinesis. Aquella que incluye el resto de la clula, aun la formacin de

la pared.

Estos procesos son simultneos.

1. Interfase, est comprendida entre 2 divisiones celulares sucesivas.

En la interfase se da lugar a:

a. Una intensa sntesis de ARN y protenas,

b. La clula sintetiza ADN y duplica su contenido, un filamento deADN formado por una doble hlice se duplica separando las dos cadenas ycada una sintetiza su complemento con ayuda de ADN polimerasa. Lanueva cadena formada es una rplica de la cadena matriz, Replicacin, lamitad de la cadena es nueva y la otra es original.


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Mitosis. La mitosis comprende 4 fases.

Profase. Metafase

a) Acortamiento y engrosamiento de los a) Los cromosoma en el plano ecuatorial.

Filamentos.

b) Cromosomas visibles se tien con b) Las fibras del huso se adhieren al cineto-

colorantes (cromo-coloreados, soma-cuerpo) Coro y orientan.

c) El ncleolo lentamente disminuye de tamao c) Los cromosomas son cuerpos separados en

Y desaparece, lomismo la membrana nuclear en dos mitades, cada mitad una cromtidad) Cada cromosoma tiene dos filamentos. d) Cada cromosoma se parte longitudinalmente,

cada gen esta dividido.

Anafase. Telofasea) Los cromosomas no permanecen por mucho a) Los cromosomas llegan a los polos y

tiempo en la zona ecuatorial, se separan las se agrupan y entrelazan formando cromtidas y

se dirigen a los polos. hilos largos y delgados.

b) Visibles la cariteca y nuclelo. c) se

inicia la citoqunesis con la formacin del

fragmoplasto, y se observa las clulas

hijas.

Caractersticas de la mitosis.

1. Aumenta el nmero de clulas.2. Por medio de la formacin de cromosomas y su divisin longitudinal, cada ncleo hijo

recibe un complemento entero de genes.

3. No hay cambio en el nmero de cromosomas, si el ncleo original tuvo 10

cromosomas, cada ncleo tendr 10 cromosomas.

4. Los cromosomas mantienen su individualidad en el ncleo vegetativo.

5. La mitosis es una divisin nuclear, en el que se produce una multiplicacin nuclear,

durante este proceso el ncleo, incluyendo sus partes: genes, cromosomas y nuclelos

se duplican.

Meiosis.


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Es la divisin que se lleva a cabo en las clulas gamticas o sexuales.

Caractersticas de la meiosis.

1. Un apareamiento de cromosomas homlogos para formar un cuerpo con 4 cromtidas.

2. Un intercambio de material entre cromtidas de cromosomas homlogos.

3. La distribucin de las cuatro cromtidas reconstituidas a 4 clulas o meiosporas.

4. Arreglo de los cromosomas en las meiosporas resultantes, que pueden diferir unas de otras

y de aquellas que estn en las plantas progenitoras.

DIVISION MEIOTICA

PROFASE I

1. Acortamiento de los filamentos de cromatina.

2. Principio de apareamiento de cromosomas homlogos.

3. Formacin de quiasma- la cruz, entrecruzamiento ( crossing over)

4. Rompimiento y reconstruccin de los cromtidas.

METAFASE I ANAFASE I

1. Los cinetocoros de los cromosomas 1. Los cromosomas divididoshomlogos pareados pasan al ecuador dinalmente, se dirigen a los polos.

de la clula, las fibras del uso crecen

hacia los polos.

TELOFASE I


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los cromosomas llegan los polos y se desorganizan, pero inmediatamente se preparan para la

segunda divisin.

PROFASE II METAFASE II

ANAFASE II TELOFASE II

Los cromosomas no permanecen cromosomas llegan a los polos y se

por mucho tiempo, en la zona agrupan y entrelazan formando hilos

ecuatorial, se separan las crom- largos y delgados.

Tidas y se dirigen a los polos. Se hacen visibles la cariteca y

nuclelo.

Se divide el citoplasma y se forman las 4clulas hijas, con caractersticas diferentes.


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Bibliografia

Alberts, B et al; (1996) Biologa Molecular de la Clula. 3ra Edicin. Ediciones Omega

S.A. Barcelona. Karp, G.; (1998) Biologa Celular y Molecular. Ed. Mc Graw Hill Interamericana. Mxico. Dr. Abul Kalam. Texto de Biologa

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