introduccion a biologia
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BIOLOGÍA: BIOLOGÍA: DefiniciónDefiniciónEs la ciencia de la vida.Es la ciencia de la vida.
La VidaLa VidaSe describe por sus Se describe por sus
caractercaracterísticasísticas– NaceNace– CreceCrece– DesarrollaDesarrolla– ReproduceReproduce– Muere.Muere.
ImportanciaImportancia Cualquiera que sea su Cualquiera que sea su
especialidad o sus estudios,especialidad o sus estudios, El conocimiento biológico es una El conocimiento biológico es una
herramienta vital para entender herramienta vital para entender este mundo,este mundo,
Para satisfacer muchos de los Para satisfacer muchos de los retos personales, sociales, retos personales, sociales, globales a los que tenemos que globales a los que tenemos que afrontar.afrontar.
ImportanciaImportancia Entre los desafíos se Entre los desafíos se
encuentranencuentran ::– Descenso de la diversidad biológicaDescenso de la diversidad biológica– Disminución de los recursos naturalesDisminución de los recursos naturales– Expansión de la población humanaExpansión de la población humana
Prevención y cura de Prevención y cura de enfermedadesenfermedades– El cáncer, la enfermedad de Alzheimer, El cáncer, la enfermedad de Alzheimer,
malaria, SIDA, gripe aviar, otros.malaria, SIDA, gripe aviar, otros.
Cumplir con estos Cumplir con estos desafíosdesafíos
Requiere esfuerzos combinados Requiere esfuerzos combinados de,de,
Biólogos, otros científicos,Biólogos, otros científicos, Políticos,Políticos, CiudadanosCiudadanos
– Al día con los aspectos Al día con los aspectos biológicos.biológicos.
TEMAS BÁSICOS DE BIOLOGÍATEMAS BÁSICOS DE BIOLOGÍA Objetivo de aprendizajeObjetivo de aprendizajea)a) Describir tres temas básicos de biología.Describir tres temas básicos de biología.
EvoluciónEvoluciónLas poblaciones de organismos han evolucionado a lo largo del Las poblaciones de organismos han evolucionado a lo largo del
tiempo a partir de formas primitivas. Los científicos han tiempo a partir de formas primitivas. Los científicos han acumulado una gran cantidad de evidencias que muestran acumulado una gran cantidad de evidencias que muestran que las diversas formas de vida del planeta están que las diversas formas de vida del planeta están relacionadas y que las poblaciones han relacionadas y que las poblaciones han evolucionadoevolucionado, es , es decir, han cambiado a lo largo del tiempo a partir de formas decir, han cambiado a lo largo del tiempo a partir de formas primitivas de vida. El proceso de evolución es el marco para primitivas de vida. El proceso de evolución es el marco para la ciencia de la biología.la ciencia de la biología.
Transferencia de informaciónTransferencia de informaciónLa información se debe transmitir dentro y entre los organismos. La información se debe transmitir dentro y entre los organismos.
La supervivencia y función de cada célula y organismo La supervivencia y función de cada célula y organismo depende de la transmisión ordenada de la información, y la depende de la transmisión ordenada de la información, y la evolución de la transmisión de la información genética de una evolución de la transmisión de la información genética de una generación a la siguiente.generación a la siguiente.
Energía para la vidaEnergía para la vidaLa energía del sol fluye a través de los sistemas vivos de los La energía del sol fluye a través de los sistemas vivos de los
productores a los consumidores. Todos los procesos vitales, productores a los consumidores. Todos los procesos vitales, incluyendo las miles de transacciones químicas que incluyendo las miles de transacciones químicas que mantienen la organización de la vida, requieren un aporte mantienen la organización de la vida, requieren un aporte continuo de energía.continuo de energía.
La Evolución, la Transmisión de La Evolución, la Transmisión de Información y el Flujo de Energía Información y el Flujo de Energía
Son fuerzas que confieren a la vida Son fuerzas que confieren a la vida sus características excepcionales.sus características excepcionales.
El estudio de la biología empieza con El estudio de la biología empieza con el desarrollo de un conocimiento más el desarrollo de un conocimiento más preciso de las preciso de las características características fundamentales de los sistemas fundamentales de los sistemas vivosvivos ..
CARACTERÍSTICAS DE LA VIDA
Objetivo de aprendizaje– Distinguir entre seres vivos e
inanimados mediante la descripción de los rasgos que caracterizan a los organismos vivos.
Los organismos están Los organismos están compuestos de célulascompuestos de células
Células: unidades biológicas básicas.Células: unidades biológicas básicas.– Se originan de células pre-existentes.Se originan de células pre-existentes.– El termino célula tiene su origen en la El termino célula tiene su origen en la
Teoría Celular.Teoría Celular. ClasesClases
– UnicelularesUnicelulares– MulticelularesMulticelulares
Célula unicelularCélula unicelular
Células multicelularesCélulas multicelulares
Células multicelularesCélulas multicelulares
MembranaMembrana Todas las células tienen una Todas las células tienen una
membrana externa que las protege.membrana externa que las protege.– Membrana plasmáticaMembrana plasmática
Regula el paso de materiales entre el medio y Regula el paso de materiales entre el medio y la célulala célula
– OrganelosOrganelos Estructuras internas con funciones Estructuras internas con funciones
específicas.específicas.– Moléculas especializadas: ADN (ácido Moléculas especializadas: ADN (ácido
desoxirribonucleico)desoxirribonucleico) Tienen instrucciones y transmiten informaciónTienen instrucciones y transmiten información
Organelos celularesOrganelos celulares
Células procarióticasCélulas procarióticas
Un procariote, archaea, que produce metano
Una bacteria grande en forma de varilla
Diagrama básico de un procariote
Células eucarióticasCélulas eucarióticas
Óvulo y espermatozoides
Diagrama de las células eucariót icas
Los organismos crecen y Los organismos crecen y se desarrol lanse desarrol lan
Crecimiento biológicoCrecimiento biológico–Aumento del tamaño celular, Aumento del tamaño celular,
del número o ambos.del número o ambos.–Cambios que tiene lugar Cambios que tiene lugar
durante la vida de un durante la vida de un organismo.organismo.
Regulan procesos Regulan procesos metabólicosmetabólicos
MetabolismoMetabolismo– La suma de todas las actividades La suma de todas las actividades
químicas que ocurre dentro de un químicas que ocurre dentro de un organismo.organismo.
– Las actividades químicas son reguladas Las actividades químicas son reguladas para mantener la homeostasis.para mantener la homeostasis.
HomeostasisHomeostasis– Mantener el ambiente interno apropiado y Mantener el ambiente interno apropiado y
equilibrado.equilibrado.
HomeostasisHomeostasis Cuando se tiene un producto celular Cuando se tiene un producto celular
en cantidad suficienteen cantidad suficiente– Su fabricación disminuye o se inactivaSu fabricación disminuye o se inactiva
Cuando se necesita una sustancia en Cuando se necesita una sustancia en particularparticular– Se activan procesos celulares que la Se activan procesos celulares que la
producenproducenDenominados Denominados Mecanismos HomeostáticosMecanismos Homeostáticos– Control autoregulado sensible y eficasControl autoregulado sensible y eficas
Responden a estímulosResponden a estímulos Todos los organismos responde a Todos los organismos responde a
estímulosestímulos– EstímulosEstímulos : cambios físicos o químicos : cambios físicos o químicos
del medio externo o internodel medio externo o interno Cambios de colorCambios de color Intensidad o dirección de luzIntensidad o dirección de luz Cambios de temperaturaCambios de temperatura Presión o el sonido, cambios en la Presión o el sonido, cambios en la
composición química del suelo, agua o airecomposición química del suelo, agua o aireLa respuesta es movimiento no siempre La respuesta es movimiento no siempre
locomoción locomoción
Movimiento amiboideo Movimiento amiboideo
Movimiento ci l iarMovimiento ci l iar
Flagelos
Venus atrapamoscasVenus atrapamoscasDionaea muscipulaDionaea muscipula
Los organismos se Los organismos se reproducenreproducen
Reproducción asexual
Reproducción sexual
Las poblaciones evolucionan y Las poblaciones evolucionan y se adaptan al medio ambientese adaptan al medio ambiente
Una Una población evoluciona población evoluciona durante durante mucho tiempo para adaptarse al mucho tiempo para adaptarse al medio ambientemedio ambiente
AdaptacionesAdaptaciones::– Característica hereditaria que permite a Característica hereditaria que permite a
un organismo a sobrevivir en un un organismo a sobrevivir en un ambiente particularambiente particular
EjemplosEjemplos La larga y flexible lengua de la ranaLa larga y flexible lengua de la rana
– Para capturar insectosPara capturar insectos Las plumas y los huesos ligeros de las Las plumas y los huesos ligeros de las
avesaves– Adaptaciones para el vueloAdaptaciones para el vuelo
La gruesa cubierta de pelo del oso La gruesa cubierta de pelo del oso polarpolar– Adaptación para vivir en temperaturas Adaptación para vivir en temperaturas
glacialesglaciales
Las adaptaciones puede Las adaptaciones puede serser
EstructuralesEstructurales FisiológicasFisiológicas BioquímicasBioquímicas ComportamientoComportamiento
–O combinación de las cuatroO combinación de las cuatro
Cada organismo es una colección Cada organismo es una colección compleja de adaptaciones coordinadas compleja de adaptaciones coordinadas
generadas por un proceso evolutivogeneradas por un proceso evolutivo
NIVELES DE ORGANIZACIÓN NIVELES DE ORGANIZACIÓN BIOLÓGICABIOLÓGICA
Objetivo de aprendizaje– Construir una jerarquía de la
organización biológica que incluya niveles característicos de organismos individuales y niveles ecológicos
Reduccionismo y Reduccionismo y Propiedades EmergentesPropiedades Emergentes
– Los biólogos pueden conocer mejor la célula con el estudio de los átomos y las moléculas
El aprendizaje de una estructura estudiando sus partes se denomina REDUCCIONISMO.
– El todo ES MÁS que la suma de sus partes
Propiedades Emergentes-PE– Características no encontradas en niveles inferiores
PE de las poblacionesPE de las poblaciones– Densidad de población, estructura de edades, Densidad de población, estructura de edades,
tasas de nacimiento y mortandadtasas de nacimiento y mortandad Los individuos que componen una población Los individuos que componen una población
no tienen éstas característicasno tienen éstas características
Los organismos tienen varios Los organismos tienen varios niveles de organizaciónniveles de organización
Nivel químicoNivel químico– ÁtomoÁtomo– MoléculaMolécula
Nivel celularNivel celular– TejidosTejidos– ÓrganosÓrganos– SistemasSistemas– OrganismoOrganismo
Los organismos tienen varios Los organismos tienen varios niveles de organizaciónniveles de organización
Nivel ecológicoNivel ecológico– PoblaciónPoblación– ComunidadComunidad– EcosistemaEcosistema
EcologíaEcología– BiosferaBiosfera
TRANSFERENCIA DE TRANSFERENCIA DE INFORMACIÓNINFORMACIÓN
Objetivo de aprendizajeObjetivo de aprendizaje– Resumir la importancia de la Resumir la importancia de la
transferencia de información sistemas transferencia de información sistemas vivos, dando ejemplos específicos.vivos, dando ejemplos específicos.
La información se codif ica y suministra La información se codif ica y suministra en forma de sustancias químicas e en forma de sustancias químicas e
impulsos nerviososimpulsos nerviosos El ADN transmite información de una El ADN transmite información de una
generación a otro.generación a otro.– James Watson y Francis Crick James Watson y Francis Crick
dilucidaron la estructura del ADN.dilucidaron la estructura del ADN.– El ADN esta formado por GENESEl ADN esta formado por GENES
GENES: unidades hereditariasGENES: unidades hereditarias– Secuencia de NUCLEÓTIDOS: Secuencia de NUCLEÓTIDOS:
NucleótidosNucleótidos Fosfato-Azúcar-BaseFosfato-Azúcar-Base
El ADN tiene 4 tipos de NCTDSEl ADN tiene 4 tipos de NCTDS– La secuencia de 3 NCTDS es un códigoLa secuencia de 3 NCTDS es un código
Código genéticoCódigo genético
La secuencia de tres nucleótidos de La secuencia de tres nucleótidos de ADN transmite la información ADN transmite la información hereditaria.hereditaria.
Funciona como el Funciona como el abecedarioabecedario Puede escribir una variedad Puede escribir una variedad
impresionante de palabrasimpresionante de palabras– Bacteria, ranas, seres humanos, etc.Bacteria, ranas, seres humanos, etc.
UniversalUniversal
La información se transmite La información se transmite por señales químicas y por señales químicas y
eléctricaseléctricas Señales químicasSeñales químicas
– ProteínasProteínas Moléculas grandes que determinan la Moléculas grandes que determinan la
estructura y función de células y tejidosestructura y función de células y tejidos– Las proteínas del cerebro son diferentes de las Las proteínas del cerebro son diferentes de las
muscularesmusculares– Algunas importantes de la comunicación tanto Algunas importantes de la comunicación tanto
dentro y entre las célulasdentro y entre las células– Algunas sirven como marcadores para ser Algunas sirven como marcadores para ser
reconocidosreconocidos
La información se transmite La información se transmite por señales químicas y por señales químicas y
eléctricaseléctricas Proteínas y otras moléculasProteínas y otras moléculas
– Utilizan para comunicaciónUtilizan para comunicación En organismos multicelularesEn organismos multicelulares
– HormonasHormonas Señales para otras célulasSeñales para otras células
– Hormonas y mensajeros químicosHormonas y mensajeros químicos Envían señales a células de órganos alejadosEnvían señales a células de órganos alejados
– Para secretar una sustancia específica.Para secretar una sustancia específica.
EVOLUCIÓNEVOLUCIÓN : EL CONCEPTO : EL CONCEPTO UNFICADOR FUNDAMENTAL DE UNFICADOR FUNDAMENTAL DE
LA BIOLOGÍALA BIOLOGÍA Objetivo de AprendizajeObjetivo de Aprendizaje
– Demostrar el sistema binomial de Demostrar el sistema binomial de nomenclatura usando ejemplos nomenclatura usando ejemplos específicos y clasif icar un específicos y clasif icar un organismo (como humano) en su organismo (como humano) en su dominio, reino, fi lo, clase, orden, dominio, reino, fi lo, clase, orden, familia, género y especiefamilia, género y especie ..
– Identif icar los tres dominios y los Identif icar los tres dominios y los seis reinos de los organismos seis reinos de los organismos vivos y dar ejemplos de vivos y dar ejemplos de organismos asignados a cada organismos asignados a cada grupo.grupo.
EVOLUCIÓNEVOLUCIÓN : EL CONCEPTO : EL CONCEPTO UNFICADORUNFICADOR
– Dar una breve visón general de la Dar una breve visón general de la teoría del a evolución y explicar teoría del a evolución y explicar por qué es el principal concepto por qué es el principal concepto unif icador en biología.unif icador en biología.
– Aplicar la teoría de la selección Aplicar la teoría de la selección natural a cualquier adaptación en natural a cualquier adaptación en particular y sugerir una explicación particular y sugerir una explicación lógica de cómo ha podido lógica de cómo ha podido evolucionar la adaptación.evolucionar la adaptación.
Los biólogos uti l izan el sistema de Los biólogos uti l izan el sistema de clasif icación binomial para nombrar los clasif icación binomial para nombrar los
organismosorganismos Hay más 1.8 millones de especiesHay más 1.8 millones de especies Varios millones por descubrirVarios millones por descubrir Necesitamos nombrar estos Necesitamos nombrar estos
organismosorganismos SistemáticaSistemática
– Campo de la biología que estudia la Campo de la biología que estudia la diversidad de los organismos y sus diversidad de los organismos y sus relacionesrelaciones TaxonomíaTaxonomía : subespecialidad de la : subespecialidad de la
SistemáticaSistemática Ciencia que clasifica y denomina a los organismosCiencia que clasifica y denomina a los organismos..
Carlos LinneoCarlos Linneo– Botánico sueco del siglo XVIIBotánico sueco del siglo XVII
Desarrolló un sistema de nominación y Desarrolló un sistema de nominación y clasificaciónclasificación
Con algunos cambios sigue vigente hoyCon algunos cambios sigue vigente hoy Unidad básica de clasificación es la Unidad básica de clasificación es la EspecieEspecie
– Especie: Especie: grupo de organismo con grupo de organismo con estructura, función y comportamiento estructura, función y comportamiento similaressimilares Una especie esta compuesta porUna especie esta compuesta por
– Una o más poblaciones cuyos miembros pueden Una o más poblaciones cuyos miembros pueden cruzarsecruzarse entre si entre si
– Tienen un Tienen un acervo genético común acervo genético común y tienen un y tienen un ancestro comúnancestro común
– Las especies más relacionadas se agrupan en una Las especies más relacionadas se agrupan en una categoría más amplia llamada categoría más amplia llamada GeneroGenero
El sistema de Linneo para denominar El sistema de Linneo para denominar especies se conoce como especies se conoce como Sistema Sistema
Binomial de Nomenclatura Binomial de Nomenclatura A cada especie se le asigna un A cada especie se le asigna un
nombre con dos partes.nombre con dos partes.– La primera parte del nombre es el La primera parte del nombre es el
género.género.– La segunda parte el nombre específico, La segunda parte el nombre específico,
que designa a una especie en concreto que designa a una especie en concreto perteneciente a ese género.perteneciente a ese género.
– El nombre específico expresa alguna El nombre específico expresa alguna cualidad del organismo.cualidad del organismo.
– Se usa siempre precedido del nombre Se usa siempre precedido del nombre genérico completo o abreviado.genérico completo o abreviado.
El nombre genérico se escribe El nombre genérico se escribe mayúsculamayúscula
Nombre específico con minúsculas.Nombre específico con minúsculas. Ambos nombres se escriben siempre en letra Ambos nombres se escriben siempre en letra
cursiva o subrayada.cursiva o subrayada. EjemploEjemplo
– EL perro doméstico, EL perro doméstico, Canis familiaris Canis familiaris (C. (C. familiaris)familiaris)
– El gato doméstico, El gato doméstico, Felis catusFelis catus– El ser humano, El ser humano, Homo sapiensHomo sapiens , ,
(hombre sabio).(hombre sabio).
La clasificación taxonómica es La clasificación taxonómica es jerárquicajerárquica
– Especies Especies relacionadasrelacionadas puede puede agruparse en un Género común.agruparse en un Género común.
– Los Los GénerosGéneros relacionados pueden relacionados pueden agruparse Familia.agruparse Familia.
– Las Las FamiliasFamilias se agrupan en Órdenes. se agrupan en Órdenes.– Los Los ÓrdenesÓrdenes en en ClasesClases y las clases en y las clases en
FilosFilos o o DivisionesDivisiones ..– Los Filos en Los Filos en ReinosReinos y los reinos se y los reinos se
asignan a asignan a DominioDominio .. Cada agrupación forma a cualquier nivel Cada agrupación forma a cualquier nivel
dado es un dado es un TaxónTaxón ..
– Un taxón abarca el taxón que está por Un taxón abarca el taxón que está por debajo de éste. Todos ellos forman una debajo de éste. Todos ellos forman una jerarquía que va de especie a dominio.jerarquía que va de especie a dominio.
– La La Familia CanidaeFamilia Canidae : todo son los : todo son los carnívoros (similares al perro, compuesta carnívoros (similares al perro, compuesta de 12 géneros y aproximadamente 34 de 12 géneros y aproximadamente 34 especies vivas.especies vivas.
– La La FamiliaFamilia CanidaeCanidae , junto con la , junto con la familia familia UrsidaeUrsidae (osos) (osos)
– La La FamiliaFamilia FelidaeFelidae (animales similares (animales similares al gato) y varias otras familias que se al gato) y varias otras familias que se alimentan fundamentalmente de carne.alimentan fundamentalmente de carne.
– Se sitúan en el Se sitúan en el Orden CarnívoraOrden Carnívora ..
– El Orden Carnívora, el Orden Primates y El Orden Carnívora, el Orden Primates y Algunos órdenes más pertenecen a la Algunos órdenes más pertenecen a la Clase Mammalia Clase Mammalia (mamíferos).(mamíferos).
– La Clase Mammalia se agrupa en otras La Clase Mammalia se agrupa en otras clases como peces, anfibios, reptiles, y clases como peces, anfibios, reptiles, y aves se agrupan dentro del aves se agrupan dentro del Subfi lo Subfi lo VertebrataVertebrata ..
– Los vertebrados se agrupan al Los vertebrados se agrupan al Filo Filo CordadaCordada que forma parte del que forma parte del Reino Reino AnimaliaAnimalia ..
– Los cuales se agrupan en el Los cuales se agrupan en el Dominio Dominio EukaryaEukarya
– El término El término PhylumPhylum corresponde, entre los corresponde, entre los botánicos, a “botánicos, a “divisióndivisión ” y, entre los zoólogos, a ” y, entre los zoólogos, a ““filofilo ”.”.
Categoría Gato HumanoDominio Eukarya EukaryaReino Animalia AnimaliaFilo Chordata ChordataSubfilum Vertebrata VertebrataClase Mammalia MammaliaOrden Carnivora PrimatesFamilia Felidae HominidaeGénero Felis HomoEspecie Felis catus Homo sapiens
CategoríaDominioReinoFiloSubfilumClaseOrdenFamiliaGéneroEspecie
GatoEukaryaAnimaliaChordataVertebrataMammaliaCarnivoraFelidaeFelisFelis catus
HumanoEukaryaAnimaliaChordataVertebrataMammaliaPrimatesHominidaeHomoHomo sapiens
El Árbol de la VidaEl Árbol de la Vida La sistemática evolucionó con nuevas La sistemática evolucionó con nuevas
técnicas moleculares.técnicas moleculares. La clasificación de los organismos La clasificación de los organismos
cambia conforme se aportan nuevos cambia conforme se aportan nuevos datos.datos.
Los expertos en sistemática han Los expertos en sistemática han desarrollado un Árbol de la Vida.desarrollado un Árbol de la Vida.
El Árbol de la Vida que muestra las El Árbol de la Vida que muestra las relaciones entre los organismos a nivel relaciones entre los organismos a nivel molecular.molecular.
El árbol de la vida es un trabajo en El árbol de la vida es un trabajo en progreso.progreso.
Los biólogos asignan a los organismos Los biólogos asignan a los organismos a tres Dominios y seis Reinosa tres Dominios y seis Reinos
El microbiólogo Carl Woese sus El microbiólogo Carl Woese sus colaboradores trabajaron en la colaboradores trabajaron en la subunidad pequeña del RNA subunidad pequeña del RNA ribosómico (rRNA).ribosómico (rRNA).– La molécula actúa en el proceso de La molécula actúa en el proceso de
producción de proteínas en todos los producción de proteínas en todos los organismos.organismos.
– Su estructura molecular difiere en cierto Su estructura molecular difiere en cierto grado en los diversos organismos.grado en los diversos organismos.
HipótesisHipótesis Woese planteó la hipótesis:Woese planteó la hipótesis:
– La composición molecular del ARNr de La composición molecular del ARNr de organismos estrechamente relacionados organismos estrechamente relacionados podría ser más similar que en podría ser más similar que en organismos distantes.organismos distantes.
– Los hallazgos de Woese mostraron la Los hallazgos de Woese mostraron la existencia de dos grupos diferentes de existencia de dos grupos diferentes de procariontes.procariontes.
– Estableció el nivel taxonómico de dominio Estableció el nivel taxonómico de dominio y asignó estos procariontes a dos y asignó estos procariontes a dos dominios: Bacteria y Archaea.dominios: Bacteria y Archaea.
Los organismos eucariotas con Los organismos eucariotas con células eucariontes, se clasificaron en células eucariontes, se clasificaron en el dominio Eukarya.el dominio Eukarya.
Los trabajos de Woese se aceptaron Los trabajos de Woese se aceptaron ampliamente a mediados de la década ampliamente a mediados de la década de 1990.de 1990.
A cada organismo se asigna a un A cada organismo se asigna a un dominio y uno de los seis reinos.dominio y uno de los seis reinos.
Dos reinos son a los dominios Dos reinos son a los dominios Procarióticos:Procarióticos:– Reino ArchaeaReino Archaea– Reino BacteriaReino Bacteria
Los cuatro reinos restantes al domino Los cuatro reinos restantes al domino Eukarya.Eukarya.– Reino ProtistaReino Protista– Reino PlantaeReino Plantae– Reino AnimaliaReino Animalia– Reino FungiReino Fungi
El árbol de la vida incluye tres El árbol de la vida incluye tres dominios y seis reinosdominios y seis reinos
Bacteria Archaea Protista Plantae Animalia Fungi
Bacteria Archaea Eukarya
Methanosarcina mazei, produce metano.
Los protozoarios unicelulares Tetrahymena.
Incluye las muchas formas de bellas de organismos como las orquídeas caricinum. Phragmipedium
Los leones, Panthera leo, viven en manada.
Forma de varilla Bacillus anthracis, causante del carbunco, enfermedad del ganado vacuno y ovino que puede infectar humanos.
Las setas, hongos, Amanita muscaria, venenosas, causan delirio, alucinaciones, y sudoración si se ingiere.
Tres Dominios
Seis Reinos
Características generalesCaracterísticas generales El Reino Protista son los protozoos:El Reino Protista son los protozoos:
– Algas, mohos acuáticos y mohos mucilaginosos.Algas, mohos acuáticos y mohos mucilaginosos.– Son unicelulares o multicelulares sencillos.Son unicelulares o multicelulares sencillos.– Algunos protistas están adaptados para realizar Algunos protistas están adaptados para realizar
la fotosíntesis.la fotosíntesis. Reino Plantae son organismos multicelulares Reino Plantae son organismos multicelulares
complejos adaptados para realizar la complejos adaptados para realizar la fotosíntesis.fotosíntesis.– Entre los rasgos característicos de las plantas Entre los rasgos característicos de las plantas
están la cutícula (una cubierta cerúlea sobre las están la cutícula (una cubierta cerúlea sobre las partes aéreas que reduce la pérdida de agua).partes aéreas que reduce la pérdida de agua).
Los estomas (pequeñas aberturas en tallos Los estomas (pequeñas aberturas en tallos y hojas para el intercambio gaseoso); y hojas para el intercambio gaseoso); muchas plantas tiene gametangios muchas plantas tiene gametangios multicelulares (órganos que protegen el multicelulares (órganos que protegen el desarrollo de las células reproductoras).desarrollo de las células reproductoras).
El Reino Plantae incluye tanto plantas no El Reino Plantae incluye tanto plantas no vasculares (musgos) como plantas vasculares (musgos) como plantas vasculares (helechos, coníferas y plantas vasculares (helechos, coníferas y plantas con flores).con flores).
Tienen tejidos especializados para el Tienen tejidos especializados para el transporte de materiales a través del cuerpo transporte de materiales a través del cuerpo de la planta. La mayoría de las plantas están de la planta. La mayoría de las plantas están adaptadas al medio ambiente terrestre.adaptadas al medio ambiente terrestre.
Las especies se adaptan en Las especies se adaptan en respuesta a los cambios en su respuesta a los cambios en su
entorno.entorno. Un organismo es producto de interacciones entre Un organismo es producto de interacciones entre
las condiciones medioambientales y los genes las condiciones medioambientales y los genes heredados.heredados.
Si todos los individuos de una especie fueran Si todos los individuos de una especie fueran exactamente iguales, cualquier cambio en el exactamente iguales, cualquier cambio en el entorno podría ser desastroso para todos y la entorno podría ser desastroso para todos y la especie podría extinguirse.especie podría extinguirse.
Las adaptaciones a los cambios en el entorno Las adaptaciones a los cambios en el entorno aparecen como resultado de procesos evolutivos aparecen como resultado de procesos evolutivos que tienen lugar a lo largo del tiempo y afectan que tienen lugar a lo largo del tiempo y afectan muchas generaciones.muchas generaciones.
La selección natural es un mecanismo La selección natural es un mecanismo importante por el cual la evolución avanzaimportante por el cual la evolución avanza
Charles Darwin y Alfred Wallace llevaron la teoría de la Charles Darwin y Alfred Wallace llevaron la teoría de la evolución a la atención general.evolución a la atención general.
Sugirieron un mecanismo creíble, la selección natural, para Sugirieron un mecanismo creíble, la selección natural, para explicarla.explicarla.
El Origen de las Especies por Medio de la Selección El Origen de las Especies por Medio de la Selección Natural (1859).Natural (1859).
Darwin sintetizaba Los nuevos hallazgos en geología y Darwin sintetizaba Los nuevos hallazgos en geología y biología.biología.
Presentó numerosas evidencias que apoyaban su hipótesisPresentó numerosas evidencias que apoyaban su hipótesis Las formas actuales de vida descendían, de formas Las formas actuales de vida descendían, de formas
previamente existentes.previamente existentes. El libro origino una tormenta de controversias en y la El libro origino una tormenta de controversias en y la
ciencia algunas de las cuales aún permanecen.ciencia algunas de las cuales aún permanecen.
Darwin basó su teoría de la selección Darwin basó su teoría de la selección natural en las siguientes observaciones:natural en las siguientes observaciones:
Los individuos de una especie muestran alguna variación entre sí.Los individuos de una especie muestran alguna variación entre sí. Los organismos producen muchos más descendientes de los que Los organismos producen muchos más descendientes de los que
sobrevivirán para asegurar su reproducción.sobrevivirán para asegurar su reproducción. Rana sylvaticaRana sylvatica: Se producen muchos más huevos de los que es posible que se : Se producen muchos más huevos de los que es posible que se
desarrollen a ranas adultas. Los acontecimientos aleatorios son en gran medida desarrollen a ranas adultas. Los acontecimientos aleatorios son en gran medida responsables de determinar cuáles de estas ranas en desarrollo eclosionarán, responsables de determinar cuáles de estas ranas en desarrollo eclosionarán, alcanzarán la madurez y se reproducirán. Sin embargo, también contribuyen ciertos alcanzarán la madurez y se reproducirán. Sin embargo, también contribuyen ciertos rasgos de cada organismo a su posibilidad de adaptarse a su ambiente. No todos los rasgos de cada organismo a su posibilidad de adaptarse a su ambiente. No todos los organismos son prolíficos como la rana, pero la generalización de que se producen más organismos son prolíficos como la rana, pero la generalización de que se producen más organismos de los que sobreviven es cierta en todo el mundo vivo.organismos de los que sobreviven es cierta en todo el mundo vivo.
Los organismos compiten por los recursos necesarios como alimento, Los organismos compiten por los recursos necesarios como alimento, luz del sol espacio. Aquellos individuos cuyas características les luz del sol espacio. Aquellos individuos cuyas características les permitan obtener utilizar los recursos son los que tienen mayor permitan obtener utilizar los recursos son los que tienen mayor probabilidad de sobrevivir hasta la madurez reproductiva y tener probabilidad de sobrevivir hasta la madurez reproductiva y tener descendencia.descendencia.
Los sobrevivientes que se reproducen transmiten sus adaptaciones para Los sobrevivientes que se reproducen transmiten sus adaptaciones para la supervivencia a su descendencia. De este modo, los individuos mejor la supervivencia a su descendencia. De este modo, los individuos mejor adaptados de una población, como promedio, dejan más descendientes adaptados de una población, como promedio, dejan más descendientes que otros individuos. Debido a la reproducción diferencial, una población que otros individuos. Debido a la reproducción diferencial, una población se adapta a las condiciones medioambientales que prevalecen. El se adapta a las condiciones medioambientales que prevalecen. El ambiente, selecciona a los organismos mejor adaptados ambiente, selecciona a los organismos mejor adaptados para la para la supervivencia.supervivencia.– Observe que la adaptación supone cambios en la población antes que cambios en los Observe que la adaptación supone cambios en la población antes que cambios en los
organismos individualesorganismos individuales..
Darwin no conocía el ADN ni entendía los mecanismos de la herencia. Darwin no conocía el ADN ni entendía los mecanismos de la herencia. Los científicos saben ahora que la mayoría de las variaciones entre Los científicos saben ahora que la mayoría de las variaciones entre individuos son el resultado de variedades diferentes de genes que individuos son el resultado de variedades diferentes de genes que codifican cada característica. La principal fuente de estas variaciones codifican cada característica. La principal fuente de estas variaciones son las mutaciones aleatorias, cambios químicos o físicos en el DNA que son las mutaciones aleatorias, cambios químicos o físicos en el DNA que persisten y pueden heredarse. Las mutaciones modifican genes y persisten y pueden heredarse. Las mutaciones modifican genes y proporcionan, mediante este proceso, la materia prima para la evolución.proporcionan, mediante este proceso, la materia prima para la evolución.
Las poblaciones evolucionan como resultado Las poblaciones evolucionan como resultado de presiones selectivas derivadas de cambios de presiones selectivas derivadas de cambios
en su ambienteen su ambiente Todos los genes presentes en una población constituyen el acervo Todos los genes presentes en una población constituyen el acervo
(conjunto) genético.(conjunto) genético. En consecuencia una población es una reserva de variación.En consecuencia una población es una reserva de variación. La selección natural actúa sobre los individuos de una población.La selección natural actúa sobre los individuos de una población. La selección favorece a los individuos con genes que les permiten La selección favorece a los individuos con genes que les permiten
responder de forma eficaz a las presione del ambiente.responder de forma eficaz a las presione del ambiente. Es más probable que estos organismos sobrevivan y tengan Es más probable que estos organismos sobrevivan y tengan
descendencia.descendencia. A medida que los organismos mejor adaptados pasan su receta A medida que los organismos mejor adaptados pasan su receta
genética para la supervivencia, sus características se distribuyen más genética para la supervivencia, sus características se distribuyen más ampliamente en la población.ampliamente en la población.
Con el tiempo como las poblaciones continúan cambiando, los Con el tiempo como las poblaciones continúan cambiando, los miembros de la población resultan mejor adaptados a su medio miembros de la población resultan mejor adaptados a su medio ambiente y se parecen menos a sus ancestros.ambiente y se parecen menos a sus ancestros.
Un ejemplo de cómo dos diferentes formas de la misma característica (coloración) esadaptada bajo diferentescondiciones ambientales.
A medida que una población se adapta a las presiones A medida que una población se adapta a las presiones ambientales y explota nuevas oportunidades para ambientales y explota nuevas oportunidades para encontrar alimento, mantener la seguridad y eludir a los encontrar alimento, mantener la seguridad y eludir a los depredadores, la población se diversifica las nuevas depredadores, la población se diversifica las nuevas especies pueden evolucionar.especies pueden evolucionar.– Ejemplo: Los copeicillos de Hawai, un grupo de pájaros.Ejemplo: Los copeicillos de Hawai, un grupo de pájaros.– Cuando los antecesores de los copeicillos llegaron por primera vez Cuando los antecesores de los copeicillos llegaron por primera vez
a Hawai había pocos pájaros en las islas de modo que la a Hawai había pocos pájaros en las islas de modo que la competencia era pequeña.competencia era pequeña.
– La variación genética entre los copeicillos permitió que algunos de La variación genética entre los copeicillos permitió que algunos de ellos se movieran a diferentes zonas de alimentación, y con el ellos se movieran a diferentes zonas de alimentación, y con el tiempo, evolucionaron especie con diversos tipos de pico.tiempo, evolucionaron especie con diversos tipos de pico.
– Algunos copeicillos tienen ahora picos curvados adaptados para Algunos copeicillos tienen ahora picos curvados adaptados para alimentarse del néctar de las flores tubulares.alimentarse del néctar de las flores tubulares.
– Otros tienen pico cortos y gruesos para buscar insectos, e incluso Otros tienen pico cortos y gruesos para buscar insectos, e incluso otros se han adaptad a comer semillas.otros se han adaptad a comer semillas.
ENERGÍA PARA LA ENERGÍA PARA LA VIDAVIDA
Objetivo de aprendizajeResumir el flujo de energía a través de los ecosistemas y contrastar las funcione de productores, consumidores y descomponedores.
La vida depende de un aporte continuo de energía La vida depende de un aporte continuo de energía procedente del sol.procedente del sol.
Cada actividad de una célula u organismo requiere energía.Cada actividad de una célula u organismo requiere energía. Siempre que se usa energía para realizar un trabajo Siempre que se usa energía para realizar un trabajo
biológico, parte se convierte en calor y se dispersa en el biológico, parte se convierte en calor y se dispersa en el medio ambiente.medio ambiente.
Todas las transformaciones de energía y procesos químicos Todas las transformaciones de energía y procesos químicos en un organismo se conocen como metabolismo.en un organismo se conocen como metabolismo.
La energía es para realizar las actividades metabólicas La energía es para realizar las actividades metabólicas esenciales para el crecimiento, reparación y mantenimiento.esenciales para el crecimiento, reparación y mantenimiento.
Cada célula de un organismo requiere nutrientes que Cada célula de un organismo requiere nutrientes que contengan energía.contengan energía.
Ciertos nutrientes se uti l izan como combustible para la Ciertos nutrientes se uti l izan como combustible para la respiración celular.respiración celular.
Respiración Celular Respiración Celular un proceso que l ibera parte de la un proceso que l ibera parte de la energía almacenada en las moléculas nutrientesenergía almacenada en las moléculas nutrientes
La célula puede usar esta energía para realizar trabajos, La célula puede usar esta energía para realizar trabajos, incluyendo la síntesis de materiales necesarios, como incluyendo la síntesis de materiales necesarios, como nuevos componentes celulares.nuevos componentes celulares.
Prácticamente todas las células realizan la respiración Prácticamente todas las células realizan la respiración celular.celular.
Los ecosistemas dependen de un ingreso continuo de Los ecosistemas dependen de un ingreso continuo de energía.energía.
Un ecosistema autosuficiente t iene tres t ipos de Un ecosistema autosuficiente t iene tres t ipos de organismosorganismos– ProductoresProductores– ConsumidoresConsumidores– DescomponedoresDescomponedores
Incluyen un entorno físico en el que pueden sobrevivir.Incluyen un entorno físico en el que pueden sobrevivir. Estos organismos dependen unos de otros y del ambiente para los Estos organismos dependen unos de otros y del ambiente para los
nutrientes, energía, oxigeno y dióxido de carbono.nutrientes, energía, oxigeno y dióxido de carbono. Sin embargo, haySin embargo, hay un flujo de energía unidireccional a través de los un flujo de energía unidireccional a través de los
ecosistemas.ecosistemas. Los organismos no pueden ni crear energía ni usarla con una Los organismos no pueden ni crear energía ni usarla con una
eficiencia completa.eficiencia completa. Durante cada transacción de energía, parte se dispersa en el Durante cada transacción de energía, parte se dispersa en el
medio ambiente en forma de calor y deja de estar disponible para medio ambiente en forma de calor y deja de estar disponible para el organismel organism oo
Los productores o Los productores o autótrofosautótrofos , son plantas, , son plantas, algas y ciertas bacterias que pueden producir algas y ciertas bacterias que pueden producir
su propio al imento a partir de materias su propio al imento a partir de materias primas sencil las.primas sencil las.
La mayoría de estos organismos utiliza la luz solar como La mayoría de estos organismos utiliza la luz solar como fuente de energía y realiza la fotosíntesis, proceso por el fuente de energía y realiza la fotosíntesis, proceso por el cual los productores sintetizan moléculas completas a cual los productores sintetizan moléculas completas a partir de dióxido de carbono y agua.partir de dióxido de carbono y agua.
Dióxido de carbono + agua + EnergíaDióxido de carbono + agua + Energía celular celular → Azúcares → Azúcares (alimento)(alimento) + Oxígeno + Oxígeno
Los animales son consumidores, o Los animales son consumidores, o heterótrofosheterótrofos
Los animales son Los animales son consumidores, o heterótrofosconsumidores, o heterótrofos , , dependen de los productores.dependen de los productores.
Los consumidores obtienen energía degradando los Los consumidores obtienen energía degradando los azúcares y otras moléculas de alimentos producidas azúcares y otras moléculas de alimentos producidas originalmente durante la fotosíntesis.originalmente durante la fotosíntesis.
Cuando los enlaces químicos se rompen durante la Cuando los enlaces químicos se rompen durante la respiración celular.respiración celular.
La energía almacenada se hace accesible a los procesos La energía almacenada se hace accesible a los procesos vitales.vitales.
Azúcares (u otras moléculas) + oxígeno → dióxido de Azúcares (u otras moléculas) + oxígeno → dióxido de carbono + agua + energíacarbono + agua + energía
Los Los consumidoresconsumidores contribuyen al contribuyen al equilibrio del ecosistema.equilibrio del ecosistema.– Por ejemplo, los consumidores producen el Por ejemplo, los consumidores producen el
dióxido de carbono requerido por los dióxido de carbono requerido por los productores (téngase en cuenta que los productores (téngase en cuenta que los productores también realizan la respiración productores también realizan la respiración celular).celular).
El metabolismo de los consumidores y El metabolismo de los consumidores y productores ayuda a mantener la productores ayuda a mantener la mezcla de gases atmosféricos de la mezcla de gases atmosféricos de la que depende la vida.que depende la vida.
La mayoría de las bacterias y hongos son La mayoría de las bacterias y hongos son descomponedoresdescomponedores , heterótrofos que obtienen , heterótrofos que obtienen nutrientes degradando materia orgánica inerte nutrientes degradando materia orgánica inerte como desperdicios, hojas y ramas muertas y los como desperdicios, hojas y ramas muertas y los cadáveres de organismos.cadáveres de organismos.
En el proceso de obtención de energía, los En el proceso de obtención de energía, los descomponedores hacen que los componentes de descomponedores hacen que los componentes de estas materias estén disponibles para su estas materias estén disponibles para su reutilización.reutilización.
Si los descomponedores no existieran, los Si los descomponedores no existieran, los nutrientes permanecerían atrapados en los nutrientes permanecerían atrapados en los residuos y en los cadáveres, y el suministro de residuos y en los cadáveres, y el suministro de elementos requeridos por los sistemas vivos elementos requeridos por los sistemas vivos podría acabarse pronto.podría acabarse pronto.
PROCESO DE LA CIENCIAPROCESO DE LA CIENCIA
Objetivos de aprendizajeObjetivos de aprendizaje– Diseñar un estudio para comprobar Diseñar un estudio para comprobar
una hipótesis determinada, una hipótesis determinada, uti l izando el procedimiento y la uti l izando el procedimiento y la terminología del método científico.terminología del método científico.
– Comparar las aproximaciones Comparar las aproximaciones reduccionista y de sistemas a la reduccionista y de sistemas a la investigación biológica.investigación biológica.
La biología es una ciencia. Ciencia La biología es una ciencia. Ciencia expresión latina que significa “conocer”.expresión latina que significa “conocer”.
La ciencia es una manera de pensar.La ciencia es una manera de pensar. Método de investigación del mundo natural Método de investigación del mundo natural
de forma sistemática.de forma sistemática. Probamos ideas y, en base a nuestros Probamos ideas y, en base a nuestros
hallazgos, las modificamos o rechazamos.hallazgos, las modificamos o rechazamos. El proceso de la ciencia es dinámico y, a El proceso de la ciencia es dinámico y, a
menudo crea controversia.menudo crea controversia. Las observaciones hechas, las preguntas Las observaciones hechas, las preguntas
formuladas y el diseño de los experimentos.formuladas y el diseño de los experimentos.
Dependen de la creatividad del científico.Dependen de la creatividad del científico. La ciencia está influenciada por cultura, La ciencia está influenciada por cultura,
sociedad, historia y tecnología.sociedad, historia y tecnología. El proceso cambia a lo largo del tiempo.El proceso cambia a lo largo del tiempo. El método científico es una tarea ordenada.El método científico es una tarea ordenada.
– Los científicos hacen observaciones Los científicos hacen observaciones cuidadosas.cuidadosas.
– Formulan cuestiones críticasFormulan cuestiones críticas– Desarrollan hipótesis:Desarrollan hipótesis:
Son explicaciones posibles.Son explicaciones posibles.
Usando estas hipótesis los científicos.Usando estas hipótesis los científicos. Hacen predicciones que pueden probarse Hacen predicciones que pueden probarse
haciendo observaciones adicionales o haciendo observaciones adicionales o realizando experimentos.realizando experimentos.
Recogen datos para analizar con Recogen datos para analizar con computadoras y métodos estadísticos computadoras y métodos estadísticos sofisticados.sofisticados.
Interpretan los resultados de sus Interpretan los resultados de sus experimentosexperimentos
Obtienen conclusiones a partir de ellos.Obtienen conclusiones a partir de ellos. Los científicos utilizan el método científico Los científicos utilizan el método científico
como un marco generalizado o una guía.como un marco generalizado o una guía.
Los biólogos exploran aspectos imaginables de la Los biólogos exploran aspectos imaginables de la vida, desde los virus y bacterias hasta las vida, desde los virus y bacterias hasta las interacciones de las comunidades de la biosfera.interacciones de las comunidades de la biosfera.
Algunos trabajan principalmente en laboratorios.Algunos trabajan principalmente en laboratorios. Otros realizan su trabajo en el campo.Otros realizan su trabajo en el campo. Las complejidades del cerebro humano.Las complejidades del cerebro humano. Descubrir nuevas hormonas que hagan que Descubrir nuevas hormonas que hagan que
florezcan las plantas.florezcan las plantas. Identificar nuevas especies de animales o bacterias.Identificar nuevas especies de animales o bacterias. Desarrollar nuevas estrategias con células madre Desarrollar nuevas estrategias con células madre
para tratar el cáncerpara tratar el cáncer El SIDAEl SIDA
Las enfermedades cardiacas.Las enfermedades cardiacas. Las aplicaciones de la investigación biológica Las aplicaciones de la investigación biológica
básica proporciono:básica proporciono: La tecnología para el trasplante de riñón, hígado La tecnología para el trasplante de riñón, hígado
y corazón.y corazón. Para manipular genes.Para manipular genes. Tratar enfermedadesTratar enfermedades Aumentar la producción mundial de alimentos.Aumentar la producción mundial de alimentos. Biología aplicada, como la ciencia medio Biología aplicada, como la ciencia medio
ambientalambiental..– Odontología.Odontología.– Medicina, Farmacología o Veterinaria.Medicina, Farmacología o Veterinaria.
La ciencia requiere procesos de La ciencia requiere procesos de pensamiento sistemáticopensamiento sistemático
Los científicos organizan, y cuantifican el Los científicos organizan, y cuantifican el conocimiento, haciéndolo accesible a todo aquel conocimiento, haciéndolo accesible a todo aquel que quiera basarse en sus fundamentos.que quiera basarse en sus fundamentos.
La ciencia es un esfuerzo personal como social.La ciencia es un esfuerzo personal como social. Cualquiera que entienda sus normas y Cualquiera que entienda sus normas y
procedimientos puede asumir sus desafíos.procedimientos puede asumir sus desafíos. La ciencia utiliza procedimientos rigurosos para La ciencia utiliza procedimientos rigurosos para
analizar un problema.analizar un problema. La ciencia busca dar un conocimiento preciso La ciencia busca dar un conocimiento preciso
sobre el mundo natural.sobre el mundo natural.
La ciencia requiere procesos La ciencia requiere procesos de pensamiento sistemáticode pensamiento sistemático
Los científicos organizan, y cuantifican el Los científicos organizan, y cuantifican el conocimiento, haciéndolo accesible a todo aquel conocimiento, haciéndolo accesible a todo aquel que quiera basarse en sus fundamentos.que quiera basarse en sus fundamentos.
La ciencia es un esfuerzo personal como social.La ciencia es un esfuerzo personal como social. Cualquiera que entienda sus normas y Cualquiera que entienda sus normas y
procedimientos puede asumir sus desafíos.procedimientos puede asumir sus desafíos. La ciencia utiliza procedimientos rigurosos para La ciencia utiliza procedimientos rigurosos para
analizar un problema.analizar un problema. La ciencia busca dar un conocimiento preciso La ciencia busca dar un conocimiento preciso
sobre el mundo natural.sobre el mundo natural.
El razonamiento deductivo se El razonamiento deductivo se inicia con principios generalesinicia con principios generales
Los científicos usan la Los científicos usan la deduccióndeducción y la y la induccióninducción .. Razonamiento deductivo, se parte de información Razonamiento deductivo, se parte de información
preexistente, denominada preexistente, denominada premisaspremisas y la obtención de y la obtención de conclusiónconclusión en base a esta información. en base a esta información.
La deducción se desarrolla de principios generales a La deducción se desarrolla de principios generales a conclusiones específicas.conclusiones específicas.
Por ejemplo:Por ejemplo:– 1° Premisa “todos los pájaros t ienen alas”1° Premisa “todos los pájaros t ienen alas”– 2° Premisa “los gorriones son pájaros”, por 2° Premisa “los gorriones son pájaros”, por
tanto,tanto,– 3° Conclusión “los gorriones t ienen alas”3° Conclusión “los gorriones t ienen alas”
La deducción nos ayuda a descubrir las relaciones entre La deducción nos ayuda a descubrir las relaciones entre hechos conocidos.hechos conocidos.
Un Un hechohecho es un conocimiento basado en las evidencias. es un conocimiento basado en las evidencias.
El razonamiento inductivo se inicia con El razonamiento inductivo se inicia con observaciones específicasobservaciones específicas
El razonamiento inductivo es lo opuesto a la deducción.El razonamiento inductivo es lo opuesto a la deducción. Se parte de observaciones específicasSe parte de observaciones específicas Se obtienen conclusiones o se descubre un principio Se obtienen conclusiones o se descubre un principio
general.general. Por ejemplo:Por ejemplo:
– Los gorriones tienen alas, pueden volar y son pájaros.Los gorriones tienen alas, pueden volar y son pájaros.– Sabemos que las águilas, palomas y halcones tienen Sabemos que las águilas, palomas y halcones tienen
alas, pueden volar y son pájaros.alas, pueden volar y son pájaros.– Se podría inducir que todos los pájaros tienen alas y Se podría inducir que todos los pájaros tienen alas y
vuelan.vuelan. Se Se puede usar el método inductivo puede usar el método inductivo para organizar para organizar
datos sin procesar en categorías manejables respondiendo datos sin procesar en categorías manejables respondiendo a esta pregunta:a esta pregunta:– ¿Qué tienen en común todos estos hechos?¿Qué tienen en común todos estos hechos?
Punto débil del razonamiento inductivo Punto débil del razonamiento inductivo es que las es que las conclusiones generalizan los hechos:conclusiones generalizan los hechos:– A todos los ejemplos posibles.A todos los ejemplos posibles.
Cuando formulamos el principio general, se pasa desde Cuando formulamos el principio general, se pasa desde muchos ejemplos observados a todos los ejemplos muchos ejemplos observados a todos los ejemplos posibles.posibles.
Esto se conoce como Esto se conoce como salto inductivosalto inductivo .. Sin esto, no podríamos llegar a generalizaciones.Sin esto, no podríamos llegar a generalizaciones. Debemos ser sensibles a las excepciones y a la posibilidad Debemos ser sensibles a las excepciones y a la posibilidad
de que la conclusión no sea válida.de que la conclusión no sea válida. Por ejemplo:Por ejemplo:
– El kiwi de Nueva Zelanda no tiene alas funcionales.El kiwi de Nueva Zelanda no tiene alas funcionales.– Nunca podremos probar una generalización universal Nunca podremos probar una generalización universal
terminantemente.terminantemente.– Las generalizaciones de las conclusiones inductivas tienen su Las generalizaciones de las conclusiones inductivas tienen su
origen en la comprensión creativa de la mente humanaorigen en la comprensión creativa de la mente humana.. La creatividad, aunque admirable, no es infalible.La creatividad, aunque admirable, no es infalible.
Los científ icos hacen observaciones Los científ icos hacen observaciones cuidadosas y se plantean preguntas crít icascuidadosas y se plantean preguntas crít icas
El bacteriólogo británico Alexander Fleming (1928) El bacteriólogo británico Alexander Fleming (1928) observó que un moho azul había invadido uno de observó que un moho azul había invadido uno de sus cultivos de bacterias.sus cultivos de bacterias.
Se percató de que el área contaminada por el Se percató de que el área contaminada por el moho estaba rodeada de una zona donde las moho estaba rodeada de una zona donde las colonias bacterianas no crecían bien.colonias bacterianas no crecían bien.
Las bacterias del género Las bacterias del género StaphylococcusStaphylococcus eran eran organismos causantes de enfermedades, que organismos causantes de enfermedades, que podían causar forúnculos e infecciones cutáneas.podían causar forúnculos e infecciones cutáneas.
Cualquier cosa que pudiera matarlas era Cualquier cosa que pudiera matarlas era interesante Fleming conservó el moho, una interesante Fleming conservó el moho, una variedad de Penicillium (moho azul de pan).variedad de Penicillium (moho azul de pan).
Aisló el antibiótico penicilina a partir de éste.Aisló el antibiótico penicilina a partir de éste. Tuvo dificultades para cultivar el moho.Tuvo dificultades para cultivar el moho. Fleming reconoció el posible beneficio Fleming reconoció el posible beneficio
práctico de la penicilina.práctico de la penicilina. No desarrolló las técnicas químicas No desarrolló las técnicas químicas
necesarias para su purificación.necesarias para su purificación. Pasaron más de 10 años antes de que el Pasaron más de 10 años antes de que el
fármaco tuviere un uso significativo.fármaco tuviere un uso significativo. Howard Florey y Ernst Boris Chain (1939) Howard Florey y Ernst Boris Chain (1939)
desarrollaron los procedimientos químicos desarrollaron los procedimientos químicos para extraer y producir el agente activo para extraer y producir el agente activo penicilina a partir del moho.penicilina a partir del moho.
Florey llevó el proceso a los laboratorios de Florey llevó el proceso a los laboratorios de Estados Unidos y la penicilina se produjo Estados Unidos y la penicilina se produjo inicialmente para tratar a los soldados inicialmente para tratar a los soldados heridos durante la Segunda Guerra heridos durante la Segunda Guerra Mundial.Mundial.
Fleming, Florey y Chain (1945) Fleming, Florey y Chain (1945) compartieron en el premio Nobel de compartieron en el premio Nobel de Fisiología y Medicina.Fisiología y Medicina.
El azar a menudo tiene un papel importante El azar a menudo tiene un papel importante en el descubrimiento científ ico.en el descubrimiento científ ico.
Fleming no tenía intención de descubrir la penicilina.Fleming no tenía intención de descubrir la penicilina. Se benefició del crecimiento fortuito de un moho.Se benefició del crecimiento fortuito de un moho. El mismo tipo de moho creció en los cultivos de otros El mismo tipo de moho creció en los cultivos de otros
bacteriólogos que no fueron capaces de establecer la bacteriólogos que no fueron capaces de establecer la conexión y simplemente tiraron sus cultivos contaminados.conexión y simplemente tiraron sus cultivos contaminados.
La mente de Fleming estaba preparada para hacer La mente de Fleming estaba preparada para hacer observaciones y formular preguntas críticas y su pluma observaciones y formular preguntas críticas y su pluma estaba lista para publicar dichas observaciones.estaba lista para publicar dichas observaciones.
Los descubrimientos significativos los realizan los que Los descubrimientos significativos los realizan los que observan de forma crítica y reconocer un fenómeno.observan de forma crítica y reconocer un fenómeno.
Por supuesto, deben disponer de la tecnología necesaria Por supuesto, deben disponer de la tecnología necesaria para investigar el problema.para investigar el problema.
Una hipótesis es una afirmación Una hipótesis es una afirmación verif icableverif icable
Los científicos hacen:Los científicos hacen:– Observaciones cuidadosas,Observaciones cuidadosas,– Preguntas críticas y Preguntas críticas y – Desarrollan hipótesis.Desarrollan hipótesis.
Una hipótesis es una posible explicación de observaciones Una hipótesis es una posible explicación de observaciones o fenómenos.o fenómenos.– Las hipótesis pueden plantearse como afirmaciones Las hipótesis pueden plantearse como afirmaciones
““sisi ... ... entoncesentonces …”.…”. Por ejemplo,Por ejemplo,
– Si los estudiantes asisten a clases de introducción a la Biología,Si los estudiantes asisten a clases de introducción a la Biología,– Entonces obtendrán una puntuación mayor que los estudiantes que Entonces obtendrán una puntuación mayor que los estudiantes que
no asistan.no asistan.
En las etapas preliminares de una investigación, En las etapas preliminares de una investigación, normalmente un científico piensa en muchas hipótesis normalmente un científico piensa en muchas hipótesis posibles.posibles.
Una buena hipótesis presenta las siguientes características:Una buena hipótesis presenta las siguientes características: Está razonablemente de acuerdo con hechos bien Está razonablemente de acuerdo con hechos bien
establecidos.establecidos. Puede ser probada; es decir, podría generar predicciones Puede ser probada; es decir, podría generar predicciones
definitivas, tanto si los resultados son positivos como si no definitivas, tanto si los resultados son positivos como si no lo son. Los resultados del ensayo también deberían ser lo son. Los resultados del ensayo también deberían ser reproducibles por observadores independientes.reproducibles por observadores independientes.
Es refutable, lo que significa que puede comprobarse que Es refutable, lo que significa que puede comprobarse que es falsaes falsa..
Tras generar hipótesis Tras generar hipótesis debe someterse prueba experimental.debe someterse prueba experimental.– ¿Por qué no probarlas todas?¿Por qué no probarlas todas?– El tiempo y el dinero.El tiempo y el dinero.– Establecer prioridades entre las hipótesis.Establecer prioridades entre las hipótesis.
Una hipótesis refutable puede Una hipótesis refutable puede probarseprobarse
En ciencia, puede ensayarse una En ciencia, puede ensayarse una hipótesis bien establecida. Si no se hipótesis bien establecida. Si no se encuentran evidencias que la apoyen, encuentran evidencias que la apoyen, la hipótesis se rechaza.la hipótesis se rechaza.
Puede demostrarse que la hipótesis Puede demostrarse que la hipótesis es falsa.es falsa.
Los resultados que no apoyan la Los resultados que no apoyan la hipótesis pueden conducir a nuevas hipótesis pueden conducir a nuevas hipótesis.hipótesis.
Consideremos una hipótesis que podemos probar Consideremos una hipótesis que podemos probar por observación cuidadosa:por observación cuidadosa:– Las hembras de mamíferos dan a luz a sus hijos vivos.Las hembras de mamíferos dan a luz a sus hijos vivos.– Esta hipótesis se basa en la observación de que perros, Esta hipótesis se basa en la observación de que perros,
gatos, vacas, leones y seres humanos son mamíferos y gatos, vacas, leones y seres humanos son mamíferos y dan a luz hijos vivos.dan a luz hijos vivos.
– Consideremos además que una nueva especie X, se Consideremos además que una nueva especie X, se identifica como un mamífero.identifica como un mamífero.
– Los biólogos predicen que las hembras de la especie X Los biólogos predicen que las hembras de la especie X darán a luz hijos vivos.darán a luz hijos vivos.
– ¿Éste es un razonamiento inductivo o deductivo?¿Éste es un razonamiento inductivo o deductivo?– La hipótesis se mantiene si la hembra de la nueva La hipótesis se mantiene si la hembra de la nueva
especie da a luz descendencia viva.especie da a luz descendencia viva.
Pero los biólogos descubrieron que dos Pero los biólogos descubrieron que dos animales australianos (el ornitorrinco y el animales australianos (el ornitorrinco y el equidna) tienen pelo y producen leche para equidna) tienen pelo y producen leche para sus crías, pero ponen huevos.sus crías, pero ponen huevos.
La hipótesis, tal como se formuló, era falsa a La hipótesis, tal como se formuló, era falsa a pesar de las muchísimas veces que pesar de las muchísimas veces que previamente había sido corroborada.previamente había sido corroborada.
En consecuencia, los biólogos tuvieron que En consecuencia, los biólogos tuvieron que considerar al ornitorrinco y al equidna como considerar al ornitorrinco y al equidna como animales no mamíferos o ampliar su animales no mamíferos o ampliar su definición de mamíferos para incluirlos (se definición de mamíferos para incluirlos (se eligió esta última opción).eligió esta última opción).
Una hipótesis no es cierta sólo porque Una hipótesis no es cierta sólo porque se haya comprobado que algunas de se haya comprobado que algunas de sus predicciones lo son.sus predicciones lo son.
Después de todo, podrían ser ciertas Después de todo, podrían ser ciertas por casualidad.por casualidad.
De hecho, es probable que una De hecho, es probable que una hipótesis esté mantenida por datos, hipótesis esté mantenida por datos, pero no pueda comprobarse que pero no pueda comprobarse que realmente es cierta.realmente es cierta.
Una Una hipótesis irrefutablehipótesis irrefutable no puede no puede probarse falsa; no es posible probarse falsa; no es posible investigarse científicamente.investigarse científicamente.
La creencia en una hipótesis La creencia en una hipótesis irrefutable, irrefutable, como la existencia de como la existencia de duendes invisiblesduendes invisibles , debe , debe racionalizarse en terrenos distintos de racionalizarse en terrenos distintos de los científicos.los científicos.
Los modelos son importantes para el Los modelos son importantes para el desarrollo y la comprobación de las desarrollo y la comprobación de las
hipótesishipótesis Las hipótesis tienen muchas fuentes: como Las hipótesis tienen muchas fuentes: como
observaciones directas o incluso simulaciones por observaciones directas o incluso simulaciones por computadora.computadora.
Las hipótesis pueden derivar de modelos Las hipótesis pueden derivar de modelos desarrollados para proporcionar una explicación desarrollados para proporcionar una explicación exhaustiva de un gran número de observaciones.exhaustiva de un gran número de observaciones.
EjemplosEjemplos– Estructura del DNAEstructura del DNA– Estructura de la membrana plasmática.Estructura de la membrana plasmática.– El modelado y la simulación por computador ahorran El modelado y la simulación por computador ahorran
tiempo y dinero.tiempo y dinero.
Muchas predicciones pueden probarse Muchas predicciones pueden probarse mediante experimentaciónmediante experimentación
Una Una predicciónpredicción es una consecuencia es una consecuencia deductiva lógica de una hipótesis.deductiva lógica de una hipótesis.
Los biólogos observaron que el núcleo en la Los biólogos observaron que el núcleo en la parte más prominente de la célula.parte más prominente de la célula.
Plantearon la hipótesis de que las células Plantearon la hipótesis de que las células podrían sucumbir si perdía sus núcleos.podrían sucumbir si perdía sus núcleos.
Los biólogos predijeron que si se extraía el Los biólogos predijeron que si se extraía el núcleo de la célula, ésta podría morir.núcleo de la célula, ésta podría morir.
Experimentaron extrayendo mediante cirugía el Experimentaron extrayendo mediante cirugía el núcleo de una ameba unicelular.núcleo de una ameba unicelular.
La ameba seguí viviendo y se movía, pero no crecía La ameba seguí viviendo y se movía, pero no crecía y moría al cabo de pocos días.y moría al cabo de pocos días.
Esto resultados sugerían que el núcleo para la vida Esto resultados sugerían que el núcleo para la vida de la ameba.de la ameba.
Pero los investigadores se preguntaron si la Pero los investigadores se preguntaron si la intervención en sí, y no la pérdida del núcleo, intervención en sí, y no la pérdida del núcleo, causaba la muerte de la ameba.causaba la muerte de la ameba.
Realizaron un Realizaron un experimento controladoexperimento controlado , , sometiendo a dos grupos de amebas a la misma sometiendo a dos grupos de amebas a la misma intervención traumáticaintervención traumática
En el grupo experimental, En el grupo experimental, se extrajo el núcleose extrajo el núcleo .. En el grupo control En el grupo control no extrajo el núcleono extrajo el núcleo .. Un Un grupo experimental grupo experimental difiere del grupo control difiere del grupo control
sólo en la variable estudiada.sólo en la variable estudiada.
En el grupo control, el investigador insertaba a cada En el grupo control, el investigador insertaba a cada ameba un microlazo y lo movía dentro de la célula para ameba un microlazo y lo movía dentro de la célula para simular la extracción del núcleo; luego el instrumento se simular la extracción del núcleo; luego el instrumento se retiraba, dejando el núcleo dentro.retiraba, dejando el núcleo dentro.
Las amebas tratadas con esta operación ficticia se Las amebas tratadas con esta operación ficticia se recuperaban y, posteriormente, crecían y se dividían, recuperaban y, posteriormente, crecían y se dividían, pero las amebas sin núcleos morían.pero las amebas sin núcleos morían.
Este experimento mostraba que la eliminación del Este experimento mostraba que la eliminación del núcleo, no solamente la operación, causaba la muerte de núcleo, no solamente la operación, causaba la muerte de las amebas.las amebas.
La conclusión es que las amebas no pueden vivir sin La conclusión es que las amebas no pueden vivir sin núcleo.núcleo.
Los resultados apoyan la hipótesis de que si las células Los resultados apoyan la hipótesis de que si las células pierden sus núcleos, perecen.pierden sus núcleos, perecen.
Los núcleos son esenciales para la supervivencia de la Los núcleos son esenciales para la supervivencia de la célula.célula.
