Este documento presenta una introducción a la biología. Define la biología como la ciencia que estudia la materia viva y enumera algunas de sus ramas principales como la taxonomía, la citología y la ecología. También describe las características comunes de todos los seres vivos como poseer células, metabolismo celular y homeostasis. Además, explica la clasificación de los seres vivos en los cinco reinos de Monera, Protista, Hongos, Vegetales y Animales. Por último, introduce los conceptos de biomoléculas orgánic

1. TEMA 1 LA BIOLOGÍA. LA ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA. LA
CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS. EL MUNDO ORGÁNICO. LOS
PRINCIPIOS INMEDIATOS INORGÁNICOS. FENÓMENOS ¿QUÉ
ASOCIADOS AL AGUA Y LAS SALES MINERALES: LA ÓSMOSIS. EL ES LA
pH.
BIOLOGÍA?
La biología (del griego «βιος» bios, vida, y «λογος» logos, estudio). La palabra «biología» en
su sentido moderno parece haber sido introducida independientemente por G. R. Treviranus
(Biologie oder Philosophie der lebenden Natur, 1802) y por Jean-Baptiste Lamarck
(Hydrogéologie, 1802). Se puede definir como la ciencia que estudia la materia viva, en
todas sus formas y niveles. Posee numerosas ramas, a continuación se enumeran algunas:
• Taxonomía: Ordena y clasifica a los seres vivos según su parentesco.
• Citología: Estudia las células.
• Parasitología: Estudia los parásitos.
• Embriología: Investiga el desarrollo del nuevo ser desde la fecundación hasta el estado adulto
• Anatomía: Estudia las estructuras que forman a los seres vivos.
• Fisiología: Estudia el funcionamiento de los organismos.
• Histología: Estudia los tejidos.
• Antropología: Estudia al hombre física y moralmente.
• Ornitología: Estudia las aves.
• Bacteriología: Estudia las bacterias.
• Virología: Examina los virus.
• Biofísica: Estudia el comportamiento de la materia en el medio biológico.
• Biotecnología: Estudia la biología con aplicaciones tecnológicas.
• Ecología: Estudia las interrelaciones que se establecen entre los seres vivos y su ambiente.
MATERIA VIVA v MATERIA INERTE
El soporte físico de la materia mineral y la materia viva es el mismo, la diferencia estriba
en que la organización es diferente.
Tras la explosión que tuvo lugar hace millones de años en el universo (Big-bang), se liberó
gran cantidad de energía y se elevó enormemente la temperatura. En aquellos momentos la
materia era inestable y lo único existente eran partículas subatómicas, en constante
movimiento.
Cuando las temperaturas descendieron estas partículas disminuyeron la velocidad de su
movimiento y comenzaron a reaccionar unas con otras, dando lugar a distintos átomos o
elementos químicos. Estas combinaciones diferentes de elementos químicos tenían
diferentes propiedades. Hoy ya se sabe que los ÁTOMOS se combinan de diferentes
maneras dando lugar a MOLÉCULAS, que a su vez pueden agruparse dando COMPLEJOS
MOLECULARES. Estos átomos, moléculas y complejos moleculares pueden constituir tanto
materia orgánica viva como materia inerte.
¿Qué es lo que determina que una materia sea viva?
La materia viva posee un nivel de organización de los complejos moleculares exclusivo, que
ha dado lugar a CÉLULAS, que se agrupan a su vez formando TEJIDOS, los cuales dan
lugar a ÓRGANOS, que a su vez constituyen de manera agrupada APARATOS, cuyo
conjunto opera como un SISTEMA, dando lugar el conjunto de los sistemas a un
ORGANISMO.

2. La organización de los seres vivos no acaba aquí sino que estos entran a formar parte de
una POBLACIÓN, que a su vez conviven dentro de una COMUNIDAD, que forma parte de
un todo, denominado ECOSISTEMA ubicado en alguna parte de la capa más externa de la
Tierra que es la BIOSFERA.
CARACTERÍSTICAS COMUNES DE TODOS LOS SERES VIVOS
1. Todos los seres vivos poseen CÉLULAS
2. Todos los seres vivos se caracterizan por su INDIVIDUALIDAD, esto es, están
aislados del medio que les rodea, por medio de membranas con permeabilidad
selectiva.
3. Todos los seres vivos tienen material genético en el interior de las células, con
capacidad de AUTODUPLICARSE y que contiene información genética hereditaria.
4. Todos los seres vivos son capaces de transformar energía (energía química) en
materia (materia orgánica) dentro de las células y viceversa, gracias a esta
capacidad decimos que todos los seres vivos poseen METABOLISMO CELULAR.
5. Todos los seres vivos mantienen constante su medio interno, aunque el medio
ambiente externo sea desfavorable, esta capacidad es conocida como
HOMEOSTÁSIS.
6. Todos los seres vivos presentan funciones de relación, nutrición y reproducción.
CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS
Existen millones de especies en nuestro planeta. Para facilitar el estudio de estas especies
ha sido necesario crear sistemas o métodos que permitan realizar ordenaciones por grupos.
La primera persona que realizó una clasificación de los seres vivos fue Aristóteles (s. IV
a.c), aunque el estudio sistematizado y moderno que permitió agrupaciones jerárquicas fue
la taxonomía propuesta por Carl von Linné, que emplea la nomenclatura binomial y que
permanece aún en la actualidad.
Los taxones aceptados en la actualidad son:
Reino-Filo-Clase-Orden-Familia-Género-Especie
El ser humano, por ejemplo, se clasificaría taxonómicamente de la siguiente manera:
Animal-cordado (vertebrado)-mamífero-primate-hominido-homo-sapiens
Se acepta universalmente que existen 5 reinos: Monera, Protoctistas, Hongos, Vegetales y
Animales.
REINO CARACTERÍSTICAS
Monera Seres unicelulares que carecen de núcleo (procariotas), por tanto su
organización es simple y no pueden originar organismos
pluricelulares. Nutrición autótrofa o heterótrofa
Protista Seres eucariotas unicelulares (diatomeas) o coloniales (G. Volvox).
Pueden ser heterótrofos (dinoflagelados) o autótrofos (algas). Al
igual que los vegetales muchos, son productores primarios, pero de
ellos se alimentan básicamente los seres acuáticos.

3. Hongos Seres generalmente pluricelulares (aunque hay formas unicelulares,
como las levaduras), que viven gracias a la descomposición de
materia orgánica, por tanto son heterótrofos
Vegetales Comprende a seres pluricelulares con capacidad fotosintética, es
decir, autótrofos. Son por tanto los seres vivos capaces de
transformar la energía del sol en materia orgánica, constituyendo el
primer eslabón de la cadena trófica (productores primarios).
Animales Seres pluricelulares, heterótrofos. Reino más joven del planeta,
aunque existen seres muy primitivos, como los anélidos (gusanos), los
insectos y en general todos los invertebrados.
Los 5 Reinos (según Whittacker)
Existen otras clasificaciones para agrupar los diferentes seres vivos. Uno de los más
aceptados son los tres Dominos de Carl Woese; Archaea, Bacteria y Eukarya, cuyo ancestro
común es LUCA (siglas en inglés de “primer ancestro universal”).
EL MUNDO ORGÁNICO
La materia viva está compuesta por materia inorgánica (BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS)
y orgánica (BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS). Todos los compuestos orgánicos y muchos
inorgánicos poseen una estructura tridimensional. Las diferentes estructuras y
características de los compuestos que forman la materia viva los estudia la BIOQUÍMICA.
Se considera materia orgánica todo aquello que está constituido por carbono.
El carbono es el componente esencial del mundo orgánico (=idoneidad del carbono) debido a
los siguientes motivos:
 Forma enlaces suficientemente fuertes con otros elementos de forma que crea
moléculas estables, pero a su vez son susceptibles de romperse sin demasiada
dificultad para originar moléculas más simples, de cuya ruptura se obtiene gran
cantidad de energía, muy útil para el metabolismo de las células.

4.  El carbono sobrante de células sale en forma de CO2, con la ventaja de que es
gaseoso y soluble en agua con lo que resulta fácil de eliminar
CUESTIÓN: ¿Por qué no fue el Silicio, muy parecido químicamente al Carbono, el
elemento más común que formara parte de las moléculas orgánicas que, sin embargo,
apenas está presente?
LAS BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS
1-. EL AGUA
 Estructura del agua
El agua es una molécula formada por dos átomos de Hidrógeno y uno de Oxígeno, siendo su
fórmula empírica (H2O) n.
Presenta dos tipos de enlace
Covalente: Entre los átomos de H y los de O
Puentes de hidrógeno: Entre los H de las diferentes unidades moleculares
Debido a la unión de esos elementos (H y O)
con diferente electronegatividad y a sus
tipos de enlace, esta molécula posee unas
características poco frecuentes:
• Forma un ángulo de 104,5º.
• Es una molécula neutra.
• La molécula de agua, aun siendo
neutra, forma un dipolo, esto es, aparece una
zona con un diferencial de carga positivo en la
región de los Hidrógenos, y una zona con
diferencial de carga negativo, en la región del
Oxígeno.
• El dipolo facilita la unión entre
moléculas, formando puentes de hidrógeno, que unen la parte electropositiva de una
molécula con la electronegativa de la otra.
 Las propiedades del agua
El agua tiene propiedades especiales que derivan de su singular estructura. Estas
propiedades son:
• Alto calor específico: para aumentar la temperatura del agua un grado
centígrado es necesario comunicarle mucha energía para poder romper los puentes
de hidrógeno que se generan entre las moléculas.
• Alto calor de vaporización: el agua necesita absorber mucha energía para
pasar del estado líquido al gaseoso.

5. • Alta tensión superficial: las moléculas de agua están muy cohesionadas por
acción de los puentes de hidrógeno. Como las moléculas de agua están tan juntas se
dice que el agua es incompresible.
• Capilaridad: el agua tiene capacidad de ascender por las paredes de un
capilar debido a la elevada cohesión molecular.
• Alta constante dieléctrica: la mayor parte de las moléculas de agua forman
un dipolo, con un diferencial de carga negativo y un diferencial de carga positivo.
• Bajo grado de ionización: la mayor parte de las moléculas de agua no están
disociadas. Sólo un reducido número de moléculas sufre disociación, generando
iones positivos (H+) e iones negativos (OH-). En el agua pura, a 25ºC, sólo una
molécula de cada 10.000.000 está disociada, por lo que la concentración de H+ es
de 10-7. Por esto, el pH del agua pura es igual a 7.
• La densidad del agua: en estado líquido, el agua es más densa que en estado
sólido y es por ello, el hielo flota en el agua. Esto es debido a que los puentes de
hidrógeno formados a temperaturas bajo cero unen a las moléculas de agua
ocupando mayor volumen.
 La importancia biológica del agua: Funciones en los seres vivos
La molécula de agua es la más abundante de toda la materia viva, llegando a formar parte
del 95% del peso en algunos organismos, como en algas y en medusas, en humanos llega al
63%). Esta abundancia se debe a la multitud de propiedades, que hace que los SSVV
aprovechen esta molécula para muchas funciones. Algunas de estas propiedades son:
• Es el disolvente polar universal: el agua, debido a su elevada constante
dieléctrica, es el mejor disolvente para todas aquellas moléculas polares. Sin
embargo las moléculas apolares no se disuelven en el agua.
• Constituye un buen lugar donde se realizan reacciones químicas: debido a
ser un buen disolvente, por su elevada constante dieléctrica, y debido a su bajo
grado de ionización, aunque cuando se ioniza da lugar a OH- y H+, lo que hace que se
contrarresten los efectos de los ácidos y las bases.
• Posee una función estructural: por su elevada cohesión molecular y tensión
superficial, el agua confiere estructura, volumen y resistencia.
• Función de transporte: por ser un buen disolvente, debido a su elevada
constante dieléctrica, y por poder ascender por las paredes de un capilar, gracias a
la elevada cohesión entre sus moléculas, los seres vivos utilizan el agua como medio
de transporte por su interior.
• Función amortiguadora: debido a su elevada cohesión molecular, el agua
sirve como lubricante entre estructuras que friccionan y evita el rozamiento (por
ejemplo: líquido sinovial de las articulaciones)
• Función termorreguladora: al tener un alto calor específico y un alto calor
de vaporización el agua es un material idóneo para mantener constante la
temperatura, absorbiendo el exceso de calor o cediendo energía si es necesario.
2-. LAS SALES MINERALES
Las sales minerales son biomoléculas inorgánicas que aparecen en los seres vivos de forma
precipitada, disuelta en forma de iones o asociada a otras moléculas.
1 Precipitadas

6. Las sales se forman por unión de un ácido con una base, liberando agua. En forma
precipitada forman estructuras duras, que proporcionan estructura o protección al ser que
las posee.
-Funciones son básicamente estructurales:
 Carbonato cálcico (CaCO3) presente en las conchas, los caparazones, esqueletos,
estromatolitos marinos de las cianobacterias…
 Fosfato calcio (PO4)2 Ca3, en huesos y dientes de vertebrados
 Sílice (SiO2) en esqueletos de diatomeas y espículas de esponjas.
2 Disueltas
Las sales disueltas en agua dan lugar a aniones y cationes. Los cationes más abundantes en
la composición de los seres vivos son Na+, K+, Ca2+, Mg2+... Los aniones más
representativos en la composición de los seres vivos son Cl-, PO43-, CO32-...
-Funciones de las sales disueltas son múltiples:
 Mantener el grado de grado de salinidad.
 Amortiguar cambios de pH, mediante el efecto tampón.
 Controlar la contracción muscular
 Producir gradientes electroquímicos
 Estabilizar dispersiones coloidales.
3 Asociadas a otras moléculas
Los iones pueden asociarse a moléculas, permitiendo realizar funciones que, por sí solos no
podrían realizar, y que tampoco realizaría la molécula a la que se asocia, si no tuviera el ión.
La hemoglobina es capaz de transportar oxígeno por la sangre porque está unida a un ión
Fe++. Los citocromos actúan como transportadores de electrones porque poseen un ión Fe++
+. La clorofila captura energía luminosa en el proceso de fotosíntesis por contener un ión
Mg++ en su estructura.
FENÓMENOS ASOCIADOS AL AGUA Y A LAS SALES MINERALES: LA ÓSMOSIS
El agua está presente en todas nuestras células, actuando como disolvente de las sales
minerales, siendo éstas el soluto. Se dice pues que las sales minerales en el agua forman
DISOLUCIONES.
Existen sustancias o moléculas en las células que no tienen la capacidad de disolverse en el
agua (lípidos, proteínas, hidratos de carbono…) y forman DISPERSIONES COLOIDALES
(son más viscosas que las disoluciones, mayor capacidad de adsorbente y presenta el efecto
Tyndall)
La ósmosis tiene lugar cuando, dos medios (o dos disoluciones) que están separados por una
membrana semipermeable, presentan diferentes concentraciones de sales minerales
disueltas, de forma que cuando una de ellos presenta más concentración de iones
(hipertónica), el otro medio (hipotónico) pierde agua a favor de aquél, hasta conseguir un
equilibrio en las concentraciones de ambos (hasta conseguir medios isotónicos).
EJEMPLOS:

7. Cuando una célula se encuentra en un medio hipertónico, ésta pierde agua y se arruga hasta
que se rompe su membrana -> plasmólisis
Cuando una célula se encuentra en un medio hipotónico, ésta gana agua y se hincha,
rompiéndose también su membrana ->turgencia
CUESTIÓN: ¿Por qué el agua de mar no quita la sed? o ¿Por qué las plantas pueden
absorber grandes cantidades de agua del suelo?
MEDIDA DE LA CONCENTRACIÓN DE PROTONES EN UNA DISOLUCIÓN: EL pH
Antiguamente se decía que una disolución era ácida (pH bajo) cuando su sabor era parecido
al vinagre y básica (pH elevado) cuando su sabor era parecido al de la sosa (o lejía). En el
año 1909 Sörensen estableció el concepto de pH. El pH puede definirse como el logaritmo
decimal cambiado de signo, de la concentración de iones hidronio:
pH= -log [H3O+]
Los valores de pH oscilan entre 0 y 14, distinguiéndose tres tipos de disoluciones: ácidas
(pH<7), neutras (pH=7) y básicas (pH>7).
Todos los seres vivos mantienen constante el pH de su medio interno gracias a las sales
minerales disueltas que constituyen las DISOLUCIONES TAMPÓN.
CUESTIÓN: Sabrías responder a la pregunta de porqué cuando una persona presenta
acidez de estómago, tras una comida, se le recomienda el consumo de bicarbonato.
¿Sabías que los ácidos disuelven las sales minerales? Puedes comprobarlo dejando un
huevo cubierto en vinagre, en un vaso, durante 3-4 días.
EJERCICIO: Realizar definiciones de los siguientes conceptos: Ósmosis, permeabilidad
selectiva, pH, carbonato cálcico, biomoléculas inorgánicas y disolución tampón.