Trabajo realizado en equipo, donde se pretende englobar brevemente, algunos de los temas fundamentales de la Biología.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
ESCUELA NACIONAL PREPARATORIA
PLANTEL 9 ―PEDRO DE ALBA‖
TURNO MATUTINO
INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL
“CONCEPTOS DE BIOLOGÍA”
GONZÁLEZ JUÁREZ KAREN VANESA
HERNÁNDEZ CRUZ NORMA VERÓNICA
MARTÍNEZ GREGORIO ERIKA
SALAZAR CORONA ANDREA NAGGIVE
SOSA TAPIA BLANCA ESTELA
GRUPO 505
BIOLOGÍA IV
PROFESOR: M. EN C. TEOBALDO RAMIRO CISNEROS IBAÑEZ
FECHA DE ENTREGA: 15/OCTUBRE/2008
CICLO ESCOLAR 2008-2009
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2. ÍNDICE
Biología __________________________________________________________________________________________3
Cadena trófica o alimenticia___________________________________________________________________________5
Ciclo del Carbono___________________________________________________________________________________7
Ciclo del Nitrógeno________________________________________________________________________________8
Enfermedad _____________________________________________________________________________________12
Proteína _______________________________________________________________________________________14
Segmentos y Cavidades ____________________________________________________________________________16
Extinción_________________________________________________________________________________________18
Mutación__________________________________________________________________________________________20
Adaptación Biológica________________________________________________________________________________23
Embriología______________________________________________________________________________________25
Biodiversidad____________________________________________________________________________________27
Cromosomas____________________________________________________________________________________29
Ecología __________________________________________________________________________________________32
Ecosistema________________________________________________________________________________________35
Enzima__________________________________________________________________________________________37
Estrógeno_______________________________________________________________________________________38
Metabolismo __________________________________________________________________________________40
Método científico___________________________________________________________________________________42
Microbiología______________________________________________________________________________________44
Parasitismo_____________________________________________________________________________________46
Ciclo celular_______________________________________________________________________________________47
Mitosis___________________________________________________________________________________________50
Meiosis__________________________________________________________________________________________51
Reproducción asexual________________________________________________________________________________54
Partogénesis_______________________________________________________________________________________57
Reproducción sexual________________________________________________________________________________60
Fecundación______________________________________________________________________________________67
Desarrollo embrionario______________________________________________________________________________71
ADN_____________________________________________________________________________________________77
Genética molecular______________________________________________________________________________87
Fotosíntesis____________________________________________________________________________________88
Priones ________________________________________________________________________________________90
Tipos de células__________________________________________________________________________________93
Niveles de organización____________________________________________________________________________96
Virus__________________________________________________________________________________________98
Biomoléculas_____________________________________________________________________________________102
Teoría celular_____________________________________________________________________________________104
Agua: sustancia vital_______________________________________________________________________________106
Ciclo del fósforo_______________________________________________________________________________108
Ciclo del carbono________________________________________________________________________________110
Reinos en que se clasifica la vida_____________________________________________________________________111
Ciclo sexual femenino_____________________________________________________________________________113
Alimentación____________________________________________________________________________________115
Microscrópio_____________________________________________________________________________________117
Adolescencia ____________________________________________________________________________________119
Recursos naturales_______________________________________________________________________________122
Biomas del mundo_________________________________________________________________________________123
Clonación_______________________________________________________________________________________125
Biosfera_______________________________________________________________________________________127
Protocolo de investigación_________________________________________________________________________131
Conclusionesn____________________________________________________________________________________149
Bibliografía____________________________________________________________________________________150
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3. BIOLOGÍA
La biología (del griego «βιος» bios, vida, y «λογος» logos, estudio) es una de las ciencias
naturales que tiene como objeto de estudio a los seres vivos y, más específicamente, su origen, su
evolución y sus propiedades: génesis, nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia, etc. Se
ocupa tanto de la descripción de las características y los comportamientos de los organismos
individuales como de las especies en su conjunto, así como de la reproducción de los seres vivos
y de las interacciones entre ellos y el entorno. De este modo, se ocupa de la estructura y la
dinámica funcional comunes a todos los seres vivos con el fin de establecer las leyes generales
que rigen la vida orgánica y los principios explicativos fundamentales de ésta.
La palabra «biología» en su sentido moderno parece haber sido introducida independientemente
por Gottfried Reinhold Treviranus (Biologie oder Philosophie der lebenden Natur, 1802) y por
Jean-Baptiste Lamarck (Hydrogéologie, 1802). Generalmente se dice que el término fue acuñado
en 1800 por Karl Friedrich Burdach, aunque se menciona en el título del tercer volumen de
Philosophiae naturalis sive physicae dogmaticae: Geologia, biologia, phytologia generalis et
dendrologia, de Michael Christoph Hanov, publicado en 1766.
Campos de estudio
La biología es una disciplina científica que abarca un amplio espectro de campos de estudio que,
a menudo, se tratan como disciplinas independientes. Juntas, estudian la vida en un amplio campo
de escalas. La vida se estudia a escala atómica y molecular en la biología molecular, en la
bioquímica y en la genética molecular. Desde el punto de vista celular, se estudia en la biología
celular, y a escala pluricelular se estudia en la fisiología, la anatomía y la histología. La rama que
estudia el desarrollo o la ontogenia de un organismo individual es la biología del desarrollo.
Cuando se amplía el campo a más de un organismo, la genética trata el funcionamiento de la
herencia genética de los padres a su descendencia. La ciencia que trata el comportamiento de los
grupos es la etología, esto es, de más de un individuo. La genética de poblaciones observa una
población entera y la genética sistemática trata los linajes entre especies. Las poblaciones
interdependientes y sus hábitats se examinan en la ecología y la biología evolutiva. Un nuevo
campo de estudio es la astrobiología (o xenobiología), que estudia la posibilidad de la vida más
allá de la Tierra.
Las clasificaciones de los seres vivos son muy numerosas. Se proponen desde la tradicional
división en dos reinos establecida por Carlos Linneo en el siglo XVII, entre animales y plantas,
hasta las propuestas actuales de los sistemas cladísticos con tres dominios que comprenden más
de 20 reinos.
Historia de la biología
El término biología se acuña durante la Ilustración por parte de dos autores (Lamarck y
Treviranus) que, simultáneamente, lo utilizan para referirse al estudio de las leyes de la vida. El
neologismo fue empleado por primera vez en Francia en 1802, por parte de Jean-Baptiste
Lamarck en su tratado de Hidrogeología. Ignoraba que, en el mismo año, el naturalista alemán
Treviranus había creado el mismo neologismo en una obra en seis tomos titulada Biología o
Filosofía de la naturaleza viva: "la biología estudiará las distintas formas de vida, las condiciones
y las leyes que rigen su existencia y las causas que determinan su actividad."
No obstante, a pesar de la reciente acuñación del término, la biología tiene una larga historia
3

4. como disciplina.
Principios de la biología
A diferencia de la física, la biología no suele describir sistemas biológicos en términos de objetos
que obedecen leyes inmutables descritas por la matemática. No obstante, se caracteriza por seguir
algunos principios y conceptos de gran importancia, entre los que se incluyen la universalidad, la
evolución, la diversidad, la continuidad, la homeóstasis y las interacciones.
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5. CADENA TRÓFICA O ALIMENTICIA
La cadena trófica, o también conocida como cadena alimentaria, es la corriente de energía y
nutrientes que se establece entre las distintas especies de un ecosistema en relación con su
nutrición.
Niveles tróficos de un ecosistema
En una biocenosis o comunidad biológica existen:
Productores primarios, autótrofos, que utilizando la energía solar (fotosíntesis) o
reacciones químicas minerales (quimiosíntesis) obtienen la energía necesaria para
fabricar materia orgánica a partir de nutrientes inorgánicos.
Consumidores, heterótrofos, que producen sus componentes a partir de la materia
orgánica procedente de otros seres vivos. Las especies consumidoras pueden ser, si las
clasificamos por la modalidad de explotación del recurso :
Predadores y pecoreadores. Organismos que ingieren el cuerpo de sus presas,
entero o en parte. Esta actividad puede llamarse y se llama a veces predación, pero
es más común ver usado este término sólo para la actividad de los carnívoros, es
decir, los consumidores de segundo orden o superior (ver más abajo).
Descomponedores y detritívoros. Los primeros son aquellos organismos
saprotrofos, como bacterias y hongos, que aprovechan los residuos por medio de
digestión externa seguida de absorción (osmotrofia). Los detritívoros son algunos
protistas y pequeños animales, que devoran (fagotrofia) los residuos sólidos que
encuentran en el suelo o en los sedimentos del fondo, así como animales grandes
que se alimentan de cadáveres, que es a los que se puede llamar propiamente
carroñeros.
Parásitos y comensales. Los parásitos pueden ser depredados, como lo son los
pulgones de las plantas por mariquitas, o los parásitos de los grandes herbívoros
africanos, depredados por picabueyes y otras aves. Los parásitos suelen a su vez
tener sus propios parásitos, de manera que cada parásito primario puede ser la base
de una cadena trófica especial de parásitos de distintos órdenes.
Si examinamos el nivel trófico más alto de entre los organismos explotados por una
especie, atribuiremos a ésta un orden en la cadena de transferencias, según el número de
términos que tengamos que contar desde el principio de la cadena:
Consumidores primarios, los fitófagos o herbívoros. Devoran a los organismos
autótrofos, principalmente plantas o algas, se alimentan de ellos de forma parásita,
como hacen por ejemplo los pulgones, son comensales o simbiontes de plantas,
como las abejas, o se especializan en devorar sus restos muertos, como los ácaros
oribátidos o los milpiés.
Consumidores secundarios, los zoófagos o carnívoros, que se alimentan
directamente de consumidores primarios, pero también los parásitos de los
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6. herbívoros, como por ejemplo el ácaro Varroa, que parasitiza a las abejas.
Consumidores terciarios, los organismos que incluyen de forma habitual
consumidores secundarios en su fuente de alimento. En este capítulo están los
animales dominantes en los ecosistemas, sobre los que influyen en una medida
muy superior a su contribución, siempre escasa, a la biomasa total. En el caso de
los grandes animales cazadores, que consumen incluso otros depredadores, les
corresponde ser llamados superpredadores (o superdepredadores). En ambientes
terrestres son, por ejemplo, las aves de presa y los grandes felinos y cánidos. Éstos
siempre han sido considerados como una amenaza para los seres humanos, por
padecer directamente su predación o por la competencia por los recursos de caza, y
han sido exterminados de manera a menudo sistemática y llevados a la extinción
en muchos casos. En este capítulo entrarían también, además de los predadores,
los parásitos y comensales de los carnívoros.
En realidad puede haber hasta seis o siete niveles tróficos de consumidores, rara vez más,
formando como hemos visto no sólo cadenas basadas en la predación o captura directa, sino en el
parasitismo, el mutualismo, el comensalismo o la descomposición.
Es de notar que en muchas especies distintas, categorías de individuos pueden tener diferentes
maneras de nutrirse, que en algunos casos las situarían en distintos niveles tróficos. Por ejemplo
las moscas de la familia Sarcophagidae, son recolectoras de néctar y otros líquidos azucarados
durante su vida adulta, pero mientras son queresas (larvas) su alimentación típica es a partir de
cadáveres (están entre los ―gusanos‖ que se desarrollan durante la putrefacción). Los anuros
(ranas y sapos) adultos son carnívoros, pero sus larvas, los renacuajos, roen las piedras para
obtener algas. En los mosquitos (fam. Culicidae) las hembras son parásitas hematófagas de
animales, pero los machos emplean su aparato bucal picador para alimentarse de savia vegetal.
Pirámides tróficas
La pirámide trófica es una forma especialmente abstracta de describir la circulación de energía
en la biocenosis y la composición de ésta. Se basa en la representación desigual de los distintos
niveles tróficos en la comunidad biológica, porque siempre es más la energía movilizada y la
biomasa producida por unidad de tiempo, cuanto más bajo es el nivel trófico.
También se suele manifestar este fenómeno indirectamente cuando se censan o recuentan los
individuos de cada nivel, pero aquí las excepciones son más frecuentes y tienen que ver con las
grandes diferencias de tamaño entre los organismos y con los distintos tiempos de generación,
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7. dando lugar a pirámides invertidas. Así en algunos ecosistemas los miembros de un nivel trófico
pueden ser mucho más voluminosos y/o de ciclo vital más largo que los que dependen de ellos.
Es el caso que observamos por ejemplo en muchas selvas ecuatoriales donde los productores
primarios son grandes árboles y los principales fitófagos son hormigas; en un caso así el número
más pequeño lo presenta el nivel trófico más bajo. También se invierte la pirámide de efectivos
cuando las biomasas de los miembros consecutivos son semejantes, pero el tiempo de generación
es mucho más breve en el nivel trófico inferior; un caso así puede darse en ecosistemas acuáticos
donde los productores primarios son cianobacterias o nanoprotistas.
CICLO DEL CARBONO
Es básico en la formación de las moléculas de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucléicos
pues todas las moléculas orgánicas están formadas por cadenas de carbonos enlazados entre sí.
Es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólido a temperatura ambiente.
Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas
formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar básico
de la química orgánica. Se conocen cerca de 10 millones de compuestos de carbono, y forma
parte de todos los seres vivos conocidos.
Ciclo
La reserva fundamental de carbono, en moléculas de CO2 que los seres vivos puedan asimilar, es
la atmósfera y la hidrosfera. Este gas está en la atmósfera en una concentración de más del 0,03%
y cada año aproximadamente un 5% de estas reservas de CO2 se consumen en los procesos de
fotosíntesis, es decir que todo el anhídrido carbónico se renueva en la atmósfera cada 20 años.
La vuelta de CO2 a la atmósfera se hace cuando en la respiración los seres vivos oxidan los
alimentos produciendo CO2. En el conjunto de la biosfera la mayor parte de la respiración la
hacen las raíces de las plantas y los organismos del suelo y no, como podría parecer, los animales
más visibles.
Los seres vivos acuáticos toman el CO2 del agua. La solubilidad de este gas en el agua es muy
superior a la del aire.
Tipos de ciclos
El ciclo del carbono (CO2) es la sucesión de transformaciones que sufre el carbono a lo largo del
tiempo. Es un ciclo biogeoquímico de gran importancia para la regulación del clima de la Tierra,
y en él se ven implicadas actividades básicas para el sostenimiento de la vida. El ciclo comprende
dos ciclos que se suceden a distintas velocidades.
Ciclo biogeoquímico
Regula la transferencia de carbono entre la atmósfera y la litosfera (océanos y suelo). El CO2
atmosférico se disuelve con facilidad en agua, formando ácido carbónico que ataca los silicatos
que constituyen las rocas, resultando iones bicarbonato. Estos iones disueltos en agua alcanzan el
mar, son asimilados por los animales para formar sus tejidos, y tras su muerte se depositan en los
sedimentos. El retorno a la atmósfera se produce en las erupciones volcánicas tras la fusión de las
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8. rocas que lo contienen. Este último ciclo es de larga duración, al verse implicados los
mecanismos geológicos. Además, hay ocasiones en las que la materia orgánica queda sepultada
sin contacto con el oxígeno que la descomponga, produciéndose así la fermentación que lo
transforma en carbón, petróleo y gas natural.
Almacenamiento
El almacenamiento del carbono en los depósitos fósiles supone en la práctica una rebaja de los
niveles atmosféricos de dióxido de carbono. Si éstos depósitos se liberan, como se viene haciendo
desde tiempo inmemorial con el carbón, o más recientemente con el petróleo y el gas natural; el
ciclo se desplaza hacia un nuevo equilibrio en el que la cantidad de CO2 atmosférico es mayor;
más aún si las posibilidades de reciclado del mismo se reducen al disminuir la masa boscosa y
vegetal.
Explotación
La explotación de combustibles fósiles para sustentar las actividades industriales y de transporte
(junto con la deforestación) es hoy día una de las mayores agresiones que sufre el planeta, con las
consecuencias por todos conocidas: cambio climático (por el efecto invernadero), desertificación,
etc. La cuestión ha sido objeto del Convenio sobre cambio climático aprobado en Nueva York el
9 de mayo de 1992 y suscrito en la cumbre de Río (Río de Janeiro, 11 de junio de 1992).
CICLO DEL NITRÓGENO
El ciclo del nitrógeno es cada uno de los procesos biológicos y abióticos en que se basa el
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9. suministro de este elemento a los seres vivos. Es uno de los ciclos biogeoquímicos importantes
en que se basa el equilibrio dinámico de composición de la biosfera.
Efectos
Los seres vivos cuentan con una gran proporcion de nitrogeno en su composición quimica. Este
elemento forma parte estructural de las proteinas y de los acidos nucleicos. Éste se encuentra en
el aire en grandes cantidades (78% en volumen) pero en esta forma sólo es accesible a un
conjunto muy restringido de formas de vida, como las cianobacterias y las azotobacteriáceas. Los
organismos fotoautótrofos (plantas o algas) requieren por lo general nitrato (NO3–) como forma
de ingresar su nitrógeno; los heterótrofos (p. ej. los animales) necesitan el nitrógeno ya reducido,
en forma de radicales amino, que es como principalmente se presenta en la materia viva. El ciclo
tiene algo en comun que las plantas hablan con su retraccion de su elemento principal del L3 de
los organismos esterilizados de la materia.
Procesos
Los organismos autótrofos requieren típicamente un suministro de nitrógeno en forma de nitrato
(NO3–), mientras que los heterótrofos lo necesitan en forma de grupos amino (-NH2), y lo toman
formando parte de la composición de distintas biomoléculas en sus alimentos. Los autótrofos
reducen el nitrógeno oxidado que reciben como nitrato (NO3–) a grupos amino, reducidos
(asimilación). Para volver a contar con nitrato hace falta que los descomponedores lo extraigan
de la biomasa dejándolo en la forma reducida de ion amonio (NH4+), proceso que se llama
amonificación; y que luego el amonio sea oxidado a nitrato, proceso llamado nitrificación.
Así parece que se cierra el ciclo biológico esencial. Pero el amonio y el nitrato son sustancias
extremadamente solubles, que son arrastradas fácilmente por la escorrentía y la infiltración, lo
que tiende a llevarlas al mar. Al final todo el nitrógeno atmosférico habría terminado, tras su
conversión, disuelto en el mar. Los océanos serían ricos en nitrógeno, pero los continentes
estarían prácticamente desprovistos de él, convertidos en desiertos biológicos, si no existieran
otros dos procesos, mutuamente simétricos, en los que está implicado el nitrógeno atmosférico
(N2). Se trata de la fijación de nitrógeno, que origina compuestos solubles a partir del N2, y la
desnitrificación, una forma de respiración anaerobia que devuelve N2 a la atmósfera. De esta
manera se mantiene un importante depósito de nitrógeno en el aire (donde representa un 78% en
volumen).
Fijación de nitrógeno
La fijación de nitrógeno es la conversión del nitrógeno del aire (N2) a formas distintas
susceptibles de incorporarse a la composición del suelo o de los seres vivos, como el ion amonio
(NH4+) o los iones nitrito (NO2–) o nitrato (NO3–); y también su conversión a sustancias
atmosféricas químicamente activas, como el dióxido de nitrógeno (NO2), que reaccionan
fácilmente para originar alguna de las anteriores.
Fijación abiótica. La fijación natural puede ocurrir por procesos químicos espontáneos,
como la oxidación que se produce por la acción de los rayos, que forma óxidos de
nitrógeno a partir del nitrógeno atmosférico.
Fijación biológica de nitrógeno. Es un fenómeno fundamental que depende de la
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10. habilidad metabólica de unos pocos organismos, llamados diazotrofos en relación a esta
habilidad, para tomar N2 y reducirlo a nitrogeno orgánico:
N2 + 8H+ + 8e− + 16 ATP → 2NH3 + H2 + 16ADP + 16 Pi
La fijación biológica la realizan tres grupos de microorganismos diazotrofos:
Bacterias gramnegativas de vida libre en el suelo, de géneros como Azotobacter,
Klebsiella o el fotosintetizador Rhodospirillum, una bacteria purpúrea.
Bacterias simbióticas de algunas plantas, en las que viven de manera generalmente
endosimbiótica en nódulos, principalmente localizados en las raíces. Hay multitud de
especies encuadradas en el género Rhizobium, que guardan una relación muy específica
con el hospedador, de manera que cada especie alberga la suya.
Cianobacterias de vida libre o simbiótica. Las cianobacterias de vida libre son muy
abundantes en el plancton marino y son los principales fijadores en el mar. Además hay
casos de simbiosis, como el de la cianobacteria Anabaena en cavidades subestomáticas
de helechos acuáticos del género Azolla, o el de algunas especies de Nostoc que crecen
dentro de antoceros y otras plantas.
Amonificación
La amonificación es la conversión a ion amonio del nitrógeno que en la materia viva aparece
principalmente como grupos amino (-NH2) o imino (-NH-). Los animales, que no oxidan el
nitrógeno, se deshacen del que tienen en exceso en forma de distintos compuestos. Los acuáticos
producen directamente amoníaco (NH3), que en disolución se convierte en ion amonio.
Los terrestres producen urea, (NH2)2CO, que es muy soluble y se concentra fácilmente en la
orina; o compuestos nitrogenados insolubles como la guanina y el ácido úrico, que son purinas, y
ésta es la forma común en aves o en insectos y, en general, en animales que no disponen de un
suministro garantizado de agua. El nitrógeno biológico que no llega ya como amonio al sustrato,
la mayor parte en ecosistemas continentales, es convertido a esa forma por la acción de
microorganismos descomponedores.
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11. Nitrificación
La nitrificación es la oxidación biológica del amonio a nitrato por microorganismos aerobios que
usan el oxígeno molecular (O2) como aceptor de electrones, es decir, como oxidante. A estos
organismos el proceso les sirve para obtener energía, al modo en que los heterótrofos la
consiguen oxidando alimentos orgánicos a través de la respiración celular. El C lo consiguen del
CO2 atmosférico, así que son organismos autótrofos. El proceso fue descubierto por Sergei
Vinogradski y en realidad consiste en dos procesos distintos, separados y consecutivos, realizados
por organismos diferentes:
Nitrosación. Partiendo de amonio se obtiene nitrito (NO2–). Lo realizan bacterias de,
entre otros, los géneros Nitrosomonas y Nitrosococcus.
Nitratación. Partiendo de nitrito se produce nitrato (NO3–). Lo realizan bacterias del
género Nitrobacter.
La combinación de amonificación y nitrificación devuelve a una forma asimilable por las plantas,
el nitrógeno que ellas tomaron del suelo y pusieron en circulación por la cadena trófica.
Desnitrificación
La desnitrificación es la reducción del ion nitrato (NO3–), presente en el suelo o el agua, a
nitrógeno molecular o diatómico (N2) la sustancia más abundante en la composición del aire. Por
su lugar en el ciclo del nitrógeno este proceso es el opuesto a la fijación del nitrógeno.
Lo realizan ciertas bacterias heterótrofas, como Pseudomonas fluorescens, para obtener energía.
El proceso es parte de un metabolismo degradativo de la clase llamada respiración anaerobia, en
la que distintas sustancias, en este caso el nitrato, toman el papel de oxidante (aceptor de
electrones) que en la respiración celular normal o aerobia corresponde al oxígeno (O2). El
proceso se produce en condiciones anaerobias por bacterias que normalmente prefieren utilizar el
oxígeno si está disponible.
El proceso sigue unos pasos en los que el átomo de nitrogeno se encuentra sucesivamente bajo las
siguientes formas:
nitrato → nitrito → óxido nítrico → óxido nitroso → nitrógeno molecular
Expresado como reacción redox:
2NO3- + 10e- + 12H+ → N2 + 6H2O
Como se ha dicho más arriba, la desnitrificación es fundamental para que el nitrógeno vuelva a la
atmósfera, la única manera de que no termine disuelto íntegramente en los mares, dejando sin
nutrientes a la vida continental. Sin él la fijación de nitrógeno, abiótica y biótica, habría
terminado por provocar la depleción (eliminación) del N2 atmosférico.
La desnitrificación es empleada, en los procesos técnicos de depuración controlada de aguas
residuales, para eliminar el nitrato, cuya presencia favorece la eutrofización y reduce la
potabilidad del agua, porque se reduce a nitrito por la flora intestinal, y éste es cancerígeno.
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12. ENFERMEDAD
La enfermedad es un proceso y el status consecuente de afección de un ser vivo, caracterizado
por una alteración de su estado ontológico de salud. El estado y/o proceso de enfermedad puede
ser provocado por diversos factores, tanto intrínsecos como extrínsecos al organismo enfermo:
estos factores se denominan noxas (del griego nósos: «enfermedad», «afección de la salud»).
La salud y la enfermedad son parte integral de la vida, del proceso biológico y de las
interacciones medioambientales y sociales. Generalmente, se entiende a la enfermedad como una
entidad opuesta a la salud, cuyo efecto negativo es consecuencia de una alteración o
desarmonización de un sistema a cualquier nivel (molecular, corporal, mental, emocional,
espiritual, etc.) del estado fisiológico y/o morfológico considerados como normales, equilibrados
o armónicos (cf. homeostasis).
Por definición, existe una sola enfermedad, pero la caracterización e identificación de variados
procesos y estados diferentes de la salud, ha llevado a la discriminación de un universo de
entidades distintas (entidades nosológicas), muchas de ellas son entendidas estrictamente como
enfermedades, pero otras no (cf. síndrome, entidad clínica y trastorno). De esta forma, las
enfermedades y procesos sucedáneos y análogos, son entendidas como categorías determinadas
por la mente humana.
Las enfermedades que afectan a las plantas y demás géneros botánicos conciernen a la
Fitopatología, las patologías que afectan a los animales son dominio de la Ciencia Veterinaria. La
enfermedad humana es el núcleo organizador de la Ciencia Médica, pues gran parte del
conocimiento médico está orientado hacia la enfermedad y a su solución.
Estrictamente (dentro del campo médico), las enfermedades son objeto de estudio de la Patología
(del griego παθος: «afección», «sufrimiento») que investiga las características propias de cada
entidad, sus componentes y el proceso que desarrollan, en relación con la evidencia
morfofisiológica que se imprime en la biología del organismo enfermo. Sin embargo, es la
Nosología la disciplina encargada de gobernar la definición y clasificación de las diversas
enfermedades según una normativa basada en la caracterización e identificación de los
componentes y funciones que definen cada entidad nosológica como algo único y discernible del
resto. Así, son estudiadas en un contexto más amplio, comparativo, y sistemático, dentro de un
esquema global de la patología.
Definición de enfermedad
No existe una definición unánime sobre el concepto y significado de la enfermedad, dada su
característica polisemia y el contexto multidimensional que abarca; más aún, el devenir histórico
ha planteado diferentes concepciones sobre este tema. Es imposible dar una definición única sin
caer en parcialidades, por lo cual, también se hace necesario contextualizar el concepto de salud.
La Medicina aún no posee un concepto general, claro y adecuado de enfermedad... un concepto
que se engarce dentro de una teoría general de salud-enfermedad, que haga uso de condicionantes
lógicos y axiomáticos.
Sinonimia
El significado de conceptos como la enfermedad, la salud, la vida, etc. son definidos por cada
individuo de una manera particular según su propio entendimiento y vivencia de tales conceptos.
Sin embargo, cabe señalar de manera generalizada, las variaciones semánticas de un término
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13. como «enfermedad», que tiene varios sinónimos:
1. Patología.
2. Dolencia.
3. Padecimiento.
4. Mal
5. Daño.
6. Anormalidad.
7. Trastorno.
8. Desorden.
9. Desequilibrio.
10. Alteración.
11. Proceso Mórbido.
Conceptos múltiples
Es la alteración del estado de la salud normal de un ente biológico individual.
Una enfermedad es cualquier trastorno del cuerpo o la mente que puede provocar
malestar y/o alteración de las funciones normales.
Se aplica también el término enfermedad para hacer referencia a la alteración en el
ámbito moral o espiritual respecto de ciertas normas o preceptos. Extensivamente,
también puede usarse en referencia a una anomalía dañosa o perjudicial en el
funcionamiento de un grupo humano, como una institución, colectividad, etc.
Hoy en día, se entiende más la enfermedad como un estado en el que el funcionamiento
físico, emocional, intelectual, social, de desarrollo o espiritual de una persona está
disminuido o alterado en comparación con la experiencia previa. La enfermedad tiene un
efecto multidimensional que afecta múltiples niveles fisiológicos (Potter & Perry). La
Organización Mundial de la Salud hace especial hincapié en los factores emocionales y
sociales, y así lo hace constar en la CIE-10.
Debido a que cada ser humano es único y que el componente emocional y
socioambiental se añade al componente físico, siempre se ha dicho que no existen las
enfermedades sino los enfermos, por lo que cada persona tiene una forma particular de
enfermar (idiosincrasia), que es diferente a otra, a pesar de padecer la misma
enfermedad.
El límite entre la completa salud y la enfermedad no es preciso. La tendencia social
desde la última década del siglo XX es a encuadrar cualquier problema o trastorno de
salud como enfermedad; por ejemplo, la alopecia, la impotencia y el sobrepeso. Sin
embargo, cabe la aclaración de que determinadas alteraciones o desviaciones de la
normalidad pueden no considerarse enfermedades (véase, por ejemplo, los defectos de
refracción de la visión).
Según el modelo de salud de la enfermera Margaret Newman, «la salud comprende la
enfermedad y la no-enfermedad»; así la salud engloba «la enfermedad como
manifestación significativa del patrón del todo y se basa en la premisa de que la vida es
un proceso continuo de ampliación de la consciencia».
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14. Joyce Travelbee, en su modelo de relación de persona a persona define «la enfermedad
como una categoría y una clasificación», sin embargo, el término no se usa como
definición de una situación de falta de salud, sino más bien como experiencia humana
calificable en términos de criterios objetivos (que se manifiestan externamente en el
enfermo) y subjetivos (referentes a cómo cada ser humano se percibe a sí mismo como
enfermo).
Milton Terris plantea que la salud no es un absoluto, sino que es un proceso continuo
que puede ir desde la muerte, que sería el máximo de enfermedad, hasta el óptimo de
salud.
Para Betty Neuman (modelo de los sistemas), «la falta de armonía entre las partes del
sistema se considera una enfermedad en diversos grados, que refleja la no satisfacción
de las necesidades». Esta concepción muestra las influencias de la Teoría general de
sistemas y la Teoría de la Gestalt entre otras.
Según Ilich, se entiende el estado de salud como la capacidad de enfrentarse a la
enfermedad.
El escritor Peter Altenberg expresa que: «La enfermedad es el grito de un alma
ofendida», para hacer referencia a la enfermedad como un emergente de un conflicto
psicoemocional.
Los cuadros patológicos simbolizan misiones y no castigos, es lo que expresa el filósofo
francés Blaise Pascal en la frase: «La enfermedad es el lugar donde se aprende».
Evolución histórica del concepto
Todo núcleo sociocultural ha desarrollado lineamientos pautados que modelan un paradigma
(cosmovisión) en relación con la comprensión de la salud y la enfermedad como conceptos y/o
experiencias, y también sobre la oferta y aceptación de sus tratamientos y métodos de curación.
El problema de saber qué es enfermedad es tan antiguo como el génesis de nuestra cultura. Así,
las explicaciones míticas fueron probablemente las primeras en intentar dar una respuesta (Peña
& Paco, 2002). En la mitología griega, Prometeo robó fuego del cielo (el uso del fuego era sólo
para los Dioses), y la humanidad fue castigada por abrir la caja de Pandora. Todas las
enfermedades y penas de la humanidad salieron fuera de la caja. Una de las desgracias y una
forma de sufrimiento fue la enfermedad (Muths). En las religiones antiguas (las clásicas
monoteístas, como el judaísmo, el islamismo o el cristianismo temprano), a menudo se le daba a
la enfermedad una razón teogónica. El concepto de enfermedad como castigo divino al mal hacer
del hombre no resultaba infrecuente. La filosofía, caracterizada por su conocimiento más
elaborado, racional y crítico, fue segunda en otorgar respuesta; un lúcido esfuerzo lo demuestran
los filósofos naturalistas de Jonia, quienes llegaron a negar la atribución divina (extracorpórea)
asignadas por el mito y la religión (Peña & Paco, 2002). El concepto actual de enfermedad
corresponde en esencia a la idea formulada en el siglo XVII por Sydenham, que las concibió
como entidades reconocibles por manifestaciones características, entre ellas, por una evolución o
curso natural típico.
PROTEÍNA
Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos. El nombre
proteína proviene de la palabra griega πρώτα ("prota"), que significa "lo primero" o del dios
Proteo, por la cantidad de formas que pueden tomar.
Las proteínas desempeñan un papel fundamental en los seres vivos y son las biomoléculas más
14

15. versátiles y más diversas. Realizan una enorme cantidad de funciones diferentes, entre las que
destacan la enzimática, hormonal, transportadora (hemoglobina), defensiva (anticuerpos),
estructural (colágeno), etc. Las proteínas de todo ser vivo están determinadas genéticamente, es
decir, la información genética (genes) determinan qué proteínas tendrá un individuo.
Características
Las proteínas son macromoléculas; son biopolímeros, es decir, están constituidas por gran
número de unidades estructurales simples repetitivas (monómeros). Debido a su gran tamaño,
cuando estas moléculas se dispersan en un disolvente adecuado, forman siempre dispersiones
coloidales, con características que las distinguen de las soluciones de moléculas más pequeñas.
Por hidrólisis, las moléculas proteínicas son escindidas en numerosos compuestos relativamente
simples, de pequeño peso, que son las unidades fundamentales constituyentes de la
macromolécula. Estas unidades son los aminoácidos, de los cuales existen veinte especies
diferentes y que se unen entre sí mediante enlaces peptídicos. Cientos y miles de estos
aminoácidos pueden participar en la formación de la gran molécula polimérica de una proteína.
Todas las proteínas contienen carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno y casi todas poseen
también azufre. Si bien hay ligeras variaciones en diferentes proteínas, el contenido de nitrógeno
representa, término medio, 16% de la masa total de la molécula; es decir, cada 6,25 g de proteínas
contienen 1 g de N. El factor 6,25 se utiliza para estimar la cantidad de proteína existente en una
muestra a partir de la medición de N de la misma.
La síntesis proteica es un proceso complejo cumplido por las células según las directrices de la
información suministrada por los genes.
Las proteínas son largas cadenas de aminoácidos unidas por enlaces peptídicos entre el grupo
carboxyl (-COOH) y los grupos amino (NH2) de residuos de aminoácido adyacentes. La
secuencia de aminoácidos en una proteína es definida por un gen y codificada en el código
genético. Aunque este código genético especifique 21 aminoácidos "estándar" más selenocisteína
y - en ciertos Archaea - pirrolisina, los residuos en una proteína a veces químicamente son
cambiados en la modificación postraducción: antes de que la proteína puede funcionar en la
célula, o como la parte de mecanismos de control. Las proteínas también pueden trabajar juntos
para alcanzar una función particular, y ellos a menudo se asocian para formar complejos estables.
Funciones
Las proteínas ocupan un lugar de máxima importancia entre las moléculas constituyentes de los
seres vivos (biomoléculas). Prácticamente todos los procesos biológicos dependen de la presencia
y/o actividad de este tipo de sustancias. Bastan algunos ejemplos para dar idea de la variedad y
trascendencia de funciones a ellas asignadas. Son proteínas casi todas las enzimas, catalizadores
de reacciones químicas en organismos vivientes; muchas hormonas, reguladores de actividades
celulares; la hemoglobina y otras moléculas con funciones de transporte en la sangre; los
anticuerpos, encargados de acciones de defensa natural contra infecciones o agentes extraños; los
receptores de las células, a los cuales se fijan moléculas capaces de desencadenar una respuesta
determinada; la actina y la miosina, responsables finales del acortamiento del músculo durante la
contracción; el colágeno, integrante de fibras altamente resistentes en tejidos de sostén.
Estructura
15

16. Es la manera en cómo se organiza una proteína para adquirir cierta forma, esta comprende cuatro
niveles de organización, aunque el cuarto no siempre está presente. Presentan una disposición
característica en condiciones ambientales, si se cambian estas condiciones como temperatura, pH,
etc. pierde la conformación y su función, proceso el cual se denomina desnaturalización. La
función depende de la conformación y ésta viene determinada por la secuencia de aminoácidos.
Conformaciones o niveles estructurales de la disposición tridimensional: Estructura primaria.
Estructura secundaria. Nivel de dominio. Estructura terciaria. Estructura cuaternaria. A partir del
nivel de dominio sólo las hay globulares.
Propiedades de las proteínas
Solubilidad: Se mantiene siempre y cuando los enlaces fuertes y débiles estén presentes.
Si se aumenta la temperatura y el pH, se pierde la solubilidad.
Capacidad Electrolítica: Se determina a través de la electrólisis, en la cual si las
proteínas se trasladan al polo positivo es porque su radical tiene carga negativa y
viceversa.
Especificidad: Cada proteína tiene una función específica que está determinada por su
estructura primaria.
Amortiguador de pH: (conocido como efecto tampón)Actúan como amortiguadores de
pH debido a su caracter anfotero, es decir, pueden comportarse como ácidos (soltando
electrones(e-)) o como bases (tomando electrones).
SEGMENTOS Y CAVIDADES
La cabeza se divide en dos porciones: el cráneo abarca la parte posterior y superior de la cabeza,
formado por por 8 huesos: (1) frontal, (2) temporales, (2) parietales, (1) etmoides, (1) occipital y
(1) esfenoides. La parte anterior de la cabeza, está constituida por la cara formada por los
siguientes huesos: (2) maxilares superiores, (2) malares, (2) unguis o lagrimales, (2) palatinos, (1)
vómer, (1) mandíbula, (2) huesos propios de la nariz y (2) cornetes inferiores. Finalmente, el
cuello permite la articulación de la cabeza con el resto del cuerpo a través de la columna vertebral
formada por 34 vértebras.
Las cavidades que se encuentran en este segmento son: la craneal que protege al cerebro y otros
órganos del sistema nervioso central y la cavidad vertebral rodeada por las vértebras y sobre ella
descansa la médula espinal, encargada de la transmisión de los impulsos.
16

17. Se encuentra constituido por: el Tórax ubicado en la parte anterior y media del cuerpo, formado
por las costillas, esternón, las clavículas y la columna vertebral, forma la caja torácica que
contiene al corazón, los pulmones, la tráquea y el árbol bronquial, esófago, vasos y arterias
importantes.
También encontramos al abdomen ubicado en la parte media y anterior del cuerpo y se encuentra
separado del tórax gracias al músculo diafragma, en su interior se encuentra un hueco que recibe
el nombre de cavidad abdominal y contiene al estómago, hígado, vesícula biliar, el bazo, el
páncreas, al duodeno (primera porción del intestino delgado) y a los riñones.
Por último encontramos al segmento de la pelvis que se localiza en la parte anterior e inferior del
cuerpo, y forma a la cavidad pélvica, se encuentra rodeada por músculos muy fuertes en su parte
anterior y por la parte posterior por la última porción de la columna vertebral, en su interior se
encuentran los intestinos delgado y grueso, la vejiga urinaria, el recto y ano, así como los órganos
reproductores.
Las dividimos en superiores o torácicas reciben este nombre por que se encuentran articuladas
con el tronco y se le conocen 3 porciones: Brazo formado por el húmero y se articula con la
clavícula y el omóplato; el antebrazo, formado por el radio y cúbito, y; la mano, formada por 27
huesos, divididos en tres grupos: (8) carpos, (5) metacarpos, (14) falanges, tres por cada dedo, a
excepción del pulgar que tiene dos.
Y las extremedidas inferiores o pélvicas como su nombre lo indica se encuentran articuladas a la
pelvis y se dividen en 3 porciones: Muslo, formado por el fémur y se articula con la pelvis; la
pierna que está formada por la tibia y el peroné, y; el pie que está formado por 26 huesos
divididos en tres grupos: (7) tarso, (5) metatarsos y (14) falanges distribuidas de igual forma que
en la mano.
17

18. EXTINCIÓN
En biología y ecología, la extinción es la desaparición de una especie o grupo de especies (es
también aquella que ha desaparecido a causa de la actividad humana).
Una especie se extingue a partir del momento en que muere el último individuo de esa especie.
En las especies que se reproducen sexualmente, la extinción es generalmente inevitable cuando
sólo queda un individuo de la especie, o únicamente individuos del mismo sexo. La extinción es
un fenómeno relativamente frecuente en la historia de la Tierra (en términos del tiempo
geológico). Hay que tener en cuenta que desde el inicio de la vida, aproximadamente el 99% de
las especies animales terrestres han desaparecido.
Actualmente, muchos grupos ambientales y gobiernos se preocupan por la extinción de especies
debido a la intervención del hombre. Algunas de las razones para la extinción incluyen la
persecución directa, la contaminación, la destrucción de su hábitat, la introducción de nuevos
depredadores.
Extinto es aplicable a un organismo cuando ha desaparecido y, al menos durante 30 años, no ha
aparecido o dado muestras de reaparición.
El término "extinción" se refiere normalmente a la desaparición del último individuo de una
determinada especie; sin embargo, en su concepto científico más acertado, la extinción se
produce en el momento en que en una especie solo restan individuos del mismo sexo. Es decir,
una especie estará extinguida aun cuando resten 300.000 ejemplares, siempre y cuando todos
sean machos, o todas hembras, ya que en este caso su reproducción natural es imposible. El lince
ibérico, por ejemplo, es un ejemplar en peligro de extinción porque se hace difícil su
reproducción progresiva debido al escaso número de hembras que existen.
En la historia de la vida sobre la Tierra se cuentan seis extinciones masivas. En ellas muchas
especies desaparecieron en un período de tiempo geológico relativamente corto. En el más
reciente de ellos, la extinción masiva del Cretácico-Terciario de hace 65 millones de años al final
del período cretáceo desaparecieron de la Tierra los dinosaurios. Se piensa que algunas de estas
extinciones pudieron deberse al impacto de asteroides o la acción de supervolcanes.
Probablemente la mayor extinción masiva ocurrió hace aproximadamente 250 millones de años, a
finales del período Pérmico. Esta extinción no fue instantánea, sino que sucedió a lo largo de
unos 80.000 años y se cree que diversos factores le dieron origen: gigantescas erupciones
volcánicas en la región de Siberia comenzaron un proceso de efecto invernadero que elevó las
temperaturas del planeta unos 5 grados, suficiente para eliminar a varias especies de la flora y
fauna. Posteriormente un gigantesco asteroide, de unos 15 km de diámetro, impactó la Tierra. La
energía del choque y el material despedido a la atmósfera aumentó aún más el efecto invernadero.
Muchas más especies fueron eliminadas. Finalmente, el incremento de la temperatura de los
océanos en unos 10 grados provocó la evaporación de gas metano congelado naturalmente en las
profundidades marinas. Esto liberó enormes cantidades de gas carbono 12 a la atmósfera. Todo
esto generó un gran cambio climático que, después de 80.000 años, provocó la eliminación del
95% de la vida terrestre y marina, abriendo las puertas a la evolución de los dinosaurios.
La mayoría de los biólogos piensan que estamos a las puertas de una nueva extinción masiva, la
18

19. séptima, que estaría causada principalmente por el hombre: la extinción holocena. Sin embargo,
el hecho de ser algo actual impide ver el problema con la debida perspectiva histórica, por lo que
hay disparidad de opiniones al respecto.
La extinción es para siempre
Esta afirmación se ha puesto recientemente en duda debido a los intentos traer a la vida especies
extintas gracias a la clonación. Los primeros intentos se han dirigido hacia el mamut y el tilacino
de Australia, sin embargo, no se han obtenido resultados hasta ahora.
En determinadas especies el fin no se produce, debido a la falta de alguno de los sexos,
ya que la especie tiene un único género. Recordemos que los machos de la clase
vertebrados tienen un cromosoma "X" y uno "Y" y las hembras dos cromosomas "XX".
Inicialmente el cromosoma "Y" del género masculino en los vertebrados era del mismo
tamaño que el "X", pero a través del tiempo redujo su tamaño a su funcionalidad. Como
ejemplos tenemos: lagarto cola de látigo (ver Partenogénesis); La forma masculina de
esta especie desapareció. Así, el lagarto cola de látigo hembra se reproduce
asexualmente, debido a que ya no existe el cromosoma "Y" del macho, todas las crías
van a ser hembras. Otra especie hembra de lagartija, perteneciente al área balcánica, se
reproduce con machos de especies emparentadas, produciendo por geitonogamia,
hembras también.
Dado el poco éxito que se ha tenido con la clonación de especies vivientes, la extinción sigue
siendo un evento definitivo.
19

20. MUTACIÓN
En genética y biología, la mutación es una alteración o cambio en la información genética
(genotipo) de un ser vivo y que, por lo tanto, va a producir un cambio de características, que se
presenta súbita y espontáneamente, y que se puede transmitir o heredar a la descendencia. La
unidad genética capaz de mutar es el gen que es la unidad de información hereditaria que forma
parte del ADN. En los seres multicelulares, las mutaciones sólo pueden ser heredadas cuando
afectan a las células reproductivas. Una consecuencia de las mutaciones puede ser una
enfermedad genética, sin embargo, aunque en el corto plazo puede parecer perjudicial, a largo
plazo las mutaciones son esenciales para nuestra existencia. Sin mutación no habría cambio y sin
cambio la vida no podría evolucionar.
Definición
La definición que en su obra de 1901 "The Mutation Theory" Hugo De Vries dio de la mutación
(del latín mutare = cambiar) era la de cualquier cambio heredable en el material hereditario que
no se puede explicar mediante segregación o recombinación. Más tarde se descubrió que lo que
De Vries llamó mutación en realidad eran más bien recombinaciones entre genes.
La definición de mutación a partir del conocimiento de que el material hereditario es el ADN y de
la propuesta de la doble hélice para explicar la estructura del material hereditario (Watson y
Crick, 1953), sería que una mutación es cualquier cambio en la secuencia de nucleótidos del
ADN.
La mutación es la fuente primaria de variabilidad genética en las poblaciones, mientras que la
recombinación al crear nuevas combinaciones a partir de las generadas por la mutación, es la
fuente secundaria de variabilidad genética.
Mutación somática y mutación en la línea germinal
Mutación somática: es la que afecta a las células somáticas del individuo. Como
consecuencia aparecen individuos mosaico que poseen dos líneas celulares diferentes
con distinto genotipo. Una vez que una célula sufre una mutación, todas las células que
derivan de ella por divisiones mitóticas heredarán la mutación (herencia celular). Un
individuo mosaico originado por una mutación somática posee un grupo de células con
un genotipo diferente al resto, cuanto antes se haya dado la mutación en el desarrollo del
individuo mayor será la proporción de células con distinto genotipo. En el supuesto de
que la mutación se hubiera dado después de la primera división del cigoto (en estado de
20

21. dos células), la mitad de las células del individuo adulto tendrían un genotipo y la otra
mitad otro distinto. Las mutaciones que afectan solamente a las células de la línea
somática no se transmiten a la siguiente generación.
Mutaciones en la línea germinal: son las que afectan a las células productoras de
gametos apareciendo, de este modo, gametos con mutaciones. Estas mutaciones se
transmiten a la siguiente generación y tienen una mayor importancia desde el punto de
vista evolutivo.
Tipos de mutación según sus consecuencias
Las consecuencias fenotípicas de las mutaciones son muy variadas, desde grandes cambios hasta
pequeñas diferencias tan sutiles que es necesario emplear técnicas muy elaboradas para su
detección.
Mutaciones morfológicas
Afectan a la morfología del individuo, a su distribución corporal. Modifican el color o la forma
de cualquier órgano de un animal o de una planta. Suelen producir malformaciones. Un ejemplo
de una mutación que produce malformaciones en humanos es aquella que determina la
neurofibromatosis. Esta es una enfermedad hereditaria, relativamente frecuente (1 en 3.000
individuos), producida por una mutación en el cromosoma 17 y que tiene una penetrancia del
100% y expresividad variable. Sus manifestaciones principales son la presencia de
neurofibromas, glioma del nervio óptico, manchas cutáneas de color café con leche, hamartomas
del iris, alteraciones óseas (displasia del esfenoide, adelgazamiento de la cortical de huesos
largos). Con frecuencia hay retardo mental y macrocefalia.
Mutaciones letales y deletéreas
Son las que afectan la supervivencia de los individuos, ocasionándoles la muerte antes de
alcanzar la madurez sexual. Cuando la mutación no produce la muerte, sino una disminución de
la capacidad del individuo para sobrevivir y/o reproducirse, se dice que la mutación es deletérea.
Este tipo de mutaciones suelen producirse por cambios inesperados en genes que son esenciales o
imprescindibles para la supervivencia del individuo. En general las mutaciones letales son
recesivas, es decir, se manifiestan solamente en homocigosis o bien, en hemicigosis para aquellos
genes ligados al cromosoma X en humanos, por ejemplo.
Mutaciones condicionales
Son aquellas que sólo presentan el fenotipo mutante en determinadas condiciones ambientales
(denominadas condiciones restrictivas), mostrando la característica silvestre en las demás
condiciones del medio ambiente (condiciones permisivas). Un ejemplo es la mutación Curly en
Drosophila melanogaster que se manifiesta como las puntas de las alas del insecto curvadas hacia
arriba. A temperaturas permisivas de 20 a 25ºC (las cuales son, por otro lado, las típicas del
cultivo de este organismo) las moscas homocigóticas para el factor Curly no se diferencian de las
moscas normales. No obstante, bajo condiciones restrictivas de temperaturas menores a 18ºC, las
moscas Curly manifiestan su fenotipo mutante.
21

22. Mutaciones bioquímicas o nutritivas
Son los cambios que generan una pérdida o un cambio de alguna función bioquímica como, por
ejemplo, la actividad de una determinada enzima. Se detectan ya que el organismo que presenta
esta mutación no puede crecer o proliferar en un medio de cultivo por ejemplo, a no ser que se le
suministre un compuesto determinado. Los microorganismos constituyen un material de elección
para estudiar este tipo de mutaciones ya que las cepas silvestres solo necesitan para crecer un
medio compuesto por sales inorgánicas y una fuente de energía como la glucosa. Ese tipo de
medio se denomina mínimo y las cepas que crecen en él se dicen prototróficas. Cualquier cepa
mutante para un gen que produce una enzima perteneciente a una vía metabólica determinada,
requerirá que se suplemente el medio de cultivo mínimo con el producto final de la via o ruta
metabólica que se encuentra alterada. Esa cepa se llama auxotrófica y presenta una mutación
bioquímica o nutritiva.
Mutaciones de pérdida de función
Cuando desaparece alguna función. Suelen ser recesivas.
Mutaciones de ganancia de función
Cuando ocurre un cambio en el ADN, lo más normal es que corrompa algún proceso normal del
ser vivo. Sin embargo, existen raras ocasiones donde una mutación puede producir una nueva
función al gen, generando un fenotipo nuevo. Si ese gen mantiene la función original, o si se trata
de un gen duplicado, puede dar lugar a un primer paso en la evolución.
22

23. ADAPTACIÓN BIOLÓGICA
Una adaptación biológica en una estructura anatómica, es un proceso fisiológico o un rasgo del
comportamiento de un organismo que ha evolucionado durante un período de tiempo mediante
selección natural de tal manera que incrementa sus expectativas a largo plazo para reproducirse
con éxito. El término adaptación también se utiliza ocasionalmente como sinónimo de selección
natural, aunque la mayoría de los biólogos no está de acuerdo con este uso. Es importante tener
presente que las variaciones adaptativas no surgen como respuestas al entorno sino como
resultado de la deriva genética.
Selección natural
El concepto fue introducido por Charles Darwin a través de su teoría de selección natural, que
describe el desarrollo de las especies como producto de la interacción con el entorno ecológico.
Como resultado de esta interacción, tienden a persistir los patrones genéticos que proporcionan a
los individuos las características más adecuadas para la supervivencia en el medio ambiente en el
cual habitan.
Las adaptaciones son mecanismos mediante los cuales los organismos no hacen frente a las
tensiones y presiones de muchas cosas. Los organismos que se adaptan a su ambiente no son
capaces de:
obtener aire, agua, comida y nutrientes.
hacer frente a las condiciones físicas como la temperatura y la luz.
defenderse de sus enemigos naturales y predadores.
reproducirse.
responder a los cambios en su entorno.
23

24. seguir transmitiendo la característica adquirida de sus progenitores para que la
adaptación sea cada vez más constante.
Todo lo explicado anteriormente es especificamente aplicado a la biologia funcional.
Tipos de adaptación
Hay 3 tipos de adaptación al medio:
Morfológica o estructural: Como la sustitución de hojas por espinas en los cactus para
evitar la pérdida de agua.
Fisiológica o funcional: Como las glándulas de sal en las iguanas marinas para eliminar
el exceso de sal en su cuerpo.
Etológica o de comportamiento: Como la danza de cortejo de muchas aves, para atraer a
la hembra y reproducirse.
Adaptación en depredadores
Existen variedades de tipos de adaptaciones en los depredadores, pero hay tres específicas que
son:
El camuflaje.- Es la adopción evolutiva por parte de un organismo de un aspecto parecido al
medio que le rodea con el fin de pasar desapercibido para los posibles depredadores. Ejemplos:
Insecto hoja.
Algunas Mantis Religiosas.
Mariposas Diurnas.
Palote.
Camaleón.
Polilla.
La velocidad.- Es el fenómeno morfológico que beneficia a los depredadores para perseguir a su
presa. Ejemplos:
El leopardo.
El tigre.
El chita o guepardo.
Secreción de sustancias.- Fenómeno morfológico que le sirve a los depredadores para envenenar
a sus víctimas para evitar que se escapen o a las víctimas para defenderse de sus posibles
depredadores. Ejemplos:
La cobra y la aspid.
La serpiente (aunque no todas son venenosas).
Sapos venenosos del Amazonas.
24

25. EMBRIOLOGÍA
La embriología es la rama de la biología que se encarga de estudiar la morfogénesis, el
desarrollo embrionario y nervioso desde la gametogénesis hasta la formación adulta de los seres
vivos. La formación y el desarrollo de un embrión es conocido como embriogénesis. Se trata de
una disciplina ligada a la anatomía e histología.
El desarrollo de un embrión se inicia con la fecundación, que origina la formación del cigoto.
Cuando finaliza este proceso, durante el cual se generan todas las principales estructuras y
órganos de la criatura, el embrión pasa a llamarse feto.
Historia de la embriología
De Aristóteles a 1750
Hasta 1750 el conocimiento en torno al desarrollo animal estuvo fundamentalmente marcado por
Aristóteles y por algunos naturalistas de los siglos XVI y XVII como Hieronymus Frabricius ab
Aquapendente, William Harvey y Marcello Malpighi. Sin embargo, todos estos trabajos estaban
25

26. limitados por el hecho de que las descripciones correspondían siempre a etapas tardías del
desarrollo, lo que no permitía dilucidar el clásico debate entre preformacionistas y epigenetistas.
Segunda mitad del siglo XVIII
A lo largo de la segunda mitad del siglo XVIII, varios autores dieron un nuevo impulso a la
embriología: Victor Albrecht von Haller, Lazzaro Spallanzani y Caspar Friedrich Wolff.
Los inicios del siglo XIX y el triunfo del epigenetismo
A partir del siglo XIX, la idea de la epigénesis comienza a imponerse entre los naturalistas. La
idea de la "pulsión formadora" de Johann Friedrich Blumenbach, así como las de historicidad y
progresión en la naturaleza explican el éxito de este nuevo marco teórico.
A partir de entonces, se multiplican las publicaciones en torno a la embriología (Meckel, Lorenz
Oken, Friedrich Tiedemann).
A partir de 1810, la embriología conoce una atención sin precedentes. Christian Pander, Karl
Ernst von Baer y Martin Heinrich Rathke son considerados los tres grandes fundadores de la
embriología moderna. La obra de Pander en 1817 marcó el inicio de este período, que culminó
con la Entwickelungsgeschichte de von Baer. La embriología fue una ciencia fundamentalmente
alemana, aunque no exclusivamente. En Italia destacan los trabajos de Rusconi sobre el
desarrollo de los anfibios y en Francia los de Dutrochet, Duges y Coste sobre los vertebrados.
Desde entonces se impusieron dos grandes líneas de investigación: el estudio del desarrollo del
embrión humano y del desarrollo temprano de los mamíferos.
En pocas décadas tuvieron lugar las observaciones más importantes y se expresaron y discutieron
los grandes temas de la embriología, como el óvulo de los mamíferos y la teoría de las hojas
embrionarias. Esta edad de oro de la embriología se explica por razones tanto metodológicas
como teóricas. Entre las primeras, las mejoras de las técnicas de observación, especialmente del
microscopio; entre la segundas, la idea de historicidad introducida por la Naturphilosophie, que
condujo a pensar en las formas orgánicas como formas dinámicas.
Embriología experimental
Wilhelm His es considerado uno de los fundadores de la embriología experimental
(Entwicklungsmechanik). Desde el punto de vista conceptual, His se opuso a la
subordinación de la embriología a la filogenética abanderada por Ernst Haeckel y Carl
Gegenbaur. Desde el punto de vista técnico, su mejora del micrótomo fue esencial para
el desarrollo de la embriología como disciplina autónoma. Gracias al nuevo aparato, se
logró obtener series initerrumpidas de secciones laminares del embrión.
Eduard Pflüger (1829-1910)
Gustav Born (1851-1900)
Wilhelm Roux y Hans Driesch, ambos discípulos de Haeckel, son considerados los
fundadores de la embriología experimental como disciplina autónoma.
Theodor Boveri (1862-1915)
26

27. Edmund B. Wilson (1856-1939): En 1898 Wilson utilizó las semejanzas entre embriones
para describir relaciones filogenéticas. Observando la segmentación espinal en
moluscos, platelmintos y anélidos concluyó que los mismos órganos procedían del
mismo grupo de células, concluyendo que todos estos organismos debían compartir un
ancestro común. En el campo de la genética, Wilson descubrió la determinación
cromosómica del sexo.
Thomas Hunt Morgan (1866-1945)
Ramas de la embriología
Embriologìa Comparada: Se encarga de comparar los embriones de los seres vivos.
Embriologia Quimica: Proporciona bases quimicas del desarrollo ortogénico.
Embriologia Moderna: Se desarrollo a principios del siglo XXI y se complementa con
variadas disciplinas tales como la genética, medicina y bioquimica.
Disciplinas relacionadas
La teratología estudia las malformaciones congénitas del embrión.
Embriología y bioética
La embriología está rodeada de una gran controversia en temas como la fecundación in vitro, la
ingeniería genética y los bebés seleccionados genéticamente casi como un producto de consumo.
BIODIVERSIDAD
Biodiversidad, contracción de la expresión ‗diversidad biológica‘, expresa la variedad o
diversidad del mundo biológico. En su sentido más amplio, biodiversidad es casi sinónimo de
‗vida sobre la Tierra‗. El término se acuñó en 1985 y desde entonces se ha venido utilizando
mucho, tanto en los medios de comunicación como en círculos científicos y de las
administraciones públicas.
27

28. Se ha hecho habitual, por funcionalidad, considerar tres niveles jerárquicos de biodiversidad:
genes, especies y ecosistemas. Pero es importante ser consciente de que ésta no es sino una de las
varias formas de evaluar la biodiversidad y que no hay una definición exacta del término ni, por
tanto, acuerdo universal sobre el modo de medir la biodiversidad. El mundo biológico puede
considerarse estructurado en una serie de niveles de organización de complejidad creciente; en un
extremo se sitúan las moléculas más importantes para la vida y en el otro las comunidades de
especies que viven dentro de los ecosistemas. Se encuentran manifestaciones de diversidad
biológica a todos los niveles. Como la biodiversidad abarca una gama amplia de conceptos y
puede considerarse a distintos niveles y escalas, no es posible reducirla a una medida única. En la
práctica, la diversidad de especies es un aspecto central para evaluar la diversidad a los demás
niveles y constituye el punto de referencia constante de todos los estudios de biodiversidad.
Diversidad de especies
Al ser la unidad que más claramente refleja la identidad de los organismos, la especie es la
moneda básica de la biología y el centro de buena parte de las investigaciones realizadas por
ecologistas y conservacionistas. El número de especies se puede contar en cualquier lugar en que
se tomen muestras, en particular si la atención se concentra en organismos superiores (como
mamíferos o aves); también es posible estimar este número en una región o en un país (aunque el
error aumenta con la extensión del territorio). Esta medida, llamada riqueza de especies,
constituye una posible medida de la biodiversidad del lugar y una base de comparación entre
zonas. Es la medida general más inmediata de la biodiversidad.
La riqueza de especies varía geográficamente: las áreas más cálidas tienden a mantener más
especies que las más frías, y las más húmedas son más ricas que las más secas; las zonas con
menores variaciones estacionales suelen ser más ricas que aquellas con estaciones muy marcadas;
por último, las zonas con topografía y clima variados mantienen más especies que las uniformes.
Pese a la importancia que tiene la especie, no hay todavía una definición inequívoca de este
término. Se han usado criterios distintos para clasificar las especies en grupos de organismos
diferentes (así, las especies de bacterias y las de aves se definen de manera muy distinta) y, con
frecuencia, diferentes taxónomos aplican criterios distintos a un mismo grupo de organismos y,
por tanto, identifican un número de especies diferente. No obstante, no deben exagerarse estas
diferencias; a muchos efectos, hay un acuerdo suficiente sobre el número de especies presente en
grupos bien estudiados, como mamíferos, aves, reptiles o anfibios.
El número o riqueza de especies, aunque es un concepto práctico y sencillo de evaluar, sigue
constituyendo una medida incompleta de la diversidad y presenta limitaciones cuando se trata de
comparar la diversidad entre lugares, áreas o países. Además aunque es importante la diversidad
como criterio de evaluación de una comunidad, un ecosistema o un territorio, no deben perderse
de vista otros criterios complementarios, como la rareza o la singularidad.
Diversidad genética
La diversidad genética es particularmente importante para la productividad y el desarrollo
agrícolas. Durante siglos, la agricultura se ha basado en un número reducido de especies
vegetales y animales, pero, sobre todo en el caso de las plantas, se ha desarrollado un número
extraordinariamente elevado de variedades locales. Esta diversidad de recursos genéticos
vegetales tiene en muchos casos ventajas prácticas reales; si un agricultor de subsistencia, por
28

29. ejemplo, planta cierto número de variedades de una especie, quedará en cierto modo asegurado
frente al riesgo de perder toda la cosecha, pues es poco común que las condiciones climatológicas
adversas o los parásitos afecten por igual a todas ellas. A medida que los hábitats naturales se han
visto desplazados por otros usos del suelo, con la consiguiente destrucción de formas silvestres de
plantas cultivadas que podrían ser necesarias con fines de selección, y a medida que los modernos
sistemas de cultivo intensivo se han ido concentrando en un número muy reducido de variedades
comerciales, se hace más urgente la necesidad de identificar y conservar los recursos genéticos
vegetales y animales. Aunque, en este ámbito particular, es posible localizar y medir aspectos de
diversidad genética, no hay forma práctica de responder a la pregunta general de cuál es la
diversidad genética presente en una zona determinada, y mucho menos a escala global; por tanto,
la pregunta no tiene sentido a este nivel.
Diversidad de los ecosistemas
Éste es sin duda el peor definido de todos los aspectos cubiertos por el término biodiversidad.
Evaluar la diversidad de los ecosistemas, es decir, la diversidad a escala de hábitat o comunidad,
sigue siendo un asunto problemático. No hay una forma única de clasificar ecosistemas y
hábitats. Las unidades principales que actualmente se reconocen representan distintas partes de
un continuo natural muy variable.
La diversidad de los ecosistemas puede evaluarse en términos de distribución mundial o
continental de tipos de ecosistemas definidos con carácter general, o bien en términos de
diversidad de especies dentro de los ecosistemas. Hay varios esquemas de clasificación mundial,
que hacen mayor o menor hincapié en el clima, la vegetación, la biogeografía, la vegetación
potencial o la vegetación modificada por el ser humano. Estos esquemas pueden aportar una
visión general de la diversidad mundial de tipos de ecosistemas, pero proporcionan relativamente
poca información sobre diversidad comparativa dentro de los ecosistemas y entre ellos. La
diversidad de ecosistemas suele evaluarse en términos de diversidad de especies. Esto puede
abarcar la evaluación de su abundancia relativa; desde este punto de vista, un sistema formado
por especies presentes con una abundancia más uniforme se considera más diverso que otro con
valores de abundancia extremos.
CROMOSOMAS
Cromosoma (del griego chroma, color, y soma, cuerpo o elemento) es cada uno de los pequeños
cuerpos en forma de bastoncillos en que se organiza la cromatina del núcleo celular en la mitosis
y la meiosis, cada uno de los cuales se divide longitudinalmente, dando origen a dos cadenas
29

30. gemelas (iguales). Su número es constante para una especie determinada; en Homo sapiens
sapiens (el ser humano) se tienen 46. De ellos 44 son autosómicos y 2 son sexuales o gonosomas.
Se llama cromatina al material microscópico constituido del ADN y de proteínas especiales
llamadas histonas que se encuentra en el núcleo de las células eucariotas en las cuales los
cromosomas se ven como una maraña de hilos delgados. Cuando la célula comienza su proceso
de división (cariocinesis), la cromatina se condensa y los cromosomas se hacen visibles como
entidades independientes. La unidad básica de la cromatina son los nucleosomas. Los
cromosomas se suelen representar por pares, en paralelo con su homólogo.
La palabra cromosoma procede del griego y significa "cuerpo que se tiñe"; mientras que la
palabra cromatina significa "sustancia que se tiñe". Los cromosomas fueron observados en
células de plantas por el botánico suizo Karl Wilhelm von Nägeli en 1842 e, independientemente,
por el científico belga Eduard Van Beneden en lombrices del género Ascaris. El uso de drogas
basofílicas como las anilinas como técnica citológica para observar el material nuclear fue
fundamental para los descubrimientos posteriores. Así, el citólogo alemán Walther Flemming en
1882 definió inicialmente a la cromatina como "la sustancia que constituye los núcleos
interfásicos y que muestra determinadas propiedades de tinción".
Esta definición, al igual que la inicial de cromosoma, es puramente citológica. Décadas más tarde
de la observación inicial de Flemming, el re-descubrimiento de las Leyes de Mendel permitió
arribar a una definición biológica del término: tanto la cromatina como el cromosoma constituyen
el material genético organizado. Un breve resumen de la historia del concepto de cromosoma se
provee a continuación.
Entre 1868 y 1869, el suizo Friedrich Miescher, siendo estudiante postdoctoral en el laboratorio
de Frierich Hoppe-Seyler (el padre del término "Bioquímica") en Tübingen, aisló núcleos a partir
de la pus de los vendajes usados del hospital. Comprobó luego que los mismos estaban formados
por una única sustancia química muy homogénea, no proteica, a la que denominó nucleína. El
término ácido nucleico fue acuñado posteriormente por R. Altman en 1889. E. Zacharias
demostró en 1881 que los cromosomas estaban químicamente formados por nucleína. Entre 1879
y 1882 Walther Flemming y Robert Feulgen, independientemente, desarrollan nuevas técnicas de
tinción y logran visualizar los cromosomas en división, lo que les permitió describir la manera en
que se dividen los cromosomas (la mitosis). En 1889, August Weissman asoció de manera
teórica, casi intuitiva, la herencia y los cromosomas. De hecho, hubo que esperar hasta 1902 para
que Walter S. Sutton propusiera, basado en evidencias experimentales, que los "factores" de
Mendel eran unidades físicas que se localizan en los cromosomas. Parte del trabajo que permitió
a Sutton proponer ese modelo se debió a su descubrimiento de la meiosis junto a Theodor Boveri.
A su vez, Thomas Hunt Morgan en la Universidad de Columbia publicó en 1910 los
experimentos que hoy se consideran clásicos sobre los rasgos genéticos ligados al sexo, lo que le
valió el Premio Nobel en 1933. En 1913, Calvin Bridges demostró que los genes están en los
cromosomas, y Alfred Henry Sturtevant que los genes se hallan dispuestos linealmente a lo largo
del cromosoma, elaborando el primer mapa genético de un organismo: Drosophila melanogaster.
En 1915 quedaron definitivamente establecidas las bases fundamentales de la herencia fenotípica
al aparecer el libro "El mecanismo de la herencia mendeliana" escrito por Thomas H. Morgan,
Alfred Strurtevant, Hermann Muller y Calvin Bridges. En este contexto se inicia la teoría
cromosómica de la herencia a pesar de no conocerse su naturaleza química.
30

31. Mapa citogenético o cardiograma de un niño antes de nacer, resultado de una amniocentesis a
su madre. XY= niño.
Telómeros y centrómeros
La palabra Telómeros procede del griego telos, "final" y meros, "parte". Los Telómeros son los
extremos de los cromosomas. Son regiones de ADN no codificante, altamente repetitivas, cuya
función principal es la estabilidad estructural de los cromosomas en las células eucariotas, la
división celular y el tiempo de vida de las estirpes celulares. Además están involucradas en
enfermedades tan importantes como el cáncer. En los organismos procariotas, los cromosomas
son circulares y no poseen Telómeros.
Los Telómeros fueron descubiertos por Hermann Joseph Muller durante la década de los años 30.
Desde entonces, se ha avanzado mucho en el conocimiento de los Telómeros, gracias a las
técnicas de la genética molecular.
El centrómeros es la zona por la que el cromosoma interacciona con las fibras del huso
acromático en las anafases mitóticas y meióticas y que es responsable de los movimientos
cromosómicos que tienen lugar durante estas fases. Las estructuras centroméricas que
interaccionan con las fibras del huso se denominan cinetocoros. En la estructura del centrómero
también intervienen proteínas centroméricas.
Las mutaciones en las regiones I y II reducen pero no inactivan la función del centrómero
mientras que las que ocurren en la región III lo inactivan completamente.
Cromosomas sexuales
En muchos organismos, uno de los pares de los cromosomas homólogos es distinto al resto,
realizando la determinación genética del individuo. A estos cromosomas se les llama
cromosomas sexuales o heterocromosomas e incluso gonosomas, porque determinan el sexo por
la proporción de los dos cromosomas homólogos.
Metacéntricos
El centrómero se localiza a mitad del cromosoma y los dos brazos presentan igual longitud.
Submetacéntricos
31

32. La longitud de un brazo del cromosoma es algo mayor que la del otro.
Acrocéntricos
Un brazo es muy corto (p) y el otro largo (q).
Telocéntricos
Sólo se aprecia un brazo del cromosoma al estar el centrómero en el extremo.
ECOLOGÍA
La ecología es el estudio de la relación entre los seres vivos y su ambiente y de la distribución y
abundancia de los seres vivos, y cómo esas propiedades son afectadas por la interacción entre los
organismos y su ambiente. El ambiente incluye las propiedades físicas que pueden ser descritas
como la suma de factores abióticos locales, como el clima y la geología, y los demás organismos
que comparten ese hábitat (factores bióticos).
La visión integradora de la ecología plantea que es el estudio científico de los procesos que
influencian la distribución y abundancia de los organismos, las interacciones entre los
organismos, así como las interacciones entre los organismos y la transformación de los flujos de
energía y materia.
Historia
El término Ökologie fue introducido en 1866 por el prusiano Ernst Haeckel en su trabajo
Morfología General del Organismo; está compuesto por las palabras griegas oikos (casa,
vivienda, hogar) y logos (estudio o tratado), por ello Ecología significa "el estudio de los
hogares".
En un principio, Haeckel entendía por ecología a la ciencia que estudia las relaciones de los seres
vivos con su ambiente, pero más tarde amplió esta definición al estudio de las características del
medio, que también incluye el transporte de materia y energía y su transformación por las
comunidades biológicas.
Objeto de estudio
La ecología es la rama de la Biología que estudia los seres vivos, su medio y las relaciones que
establecen entre ellos. Éstos pueden ser estudiados a muchos niveles diferentes, desde las
proteínas y ácidos nucleicos (en la bioquímica y la biología molecular), a las células (biología
32

33. celular), tejidos (histología), individuos (botánica, zoología, fisiología, bacteriología, virología,
micología y otras) y, finalmente, al nivel de las poblaciones, comunidades, ecosistemas y la
biosfera. Éstos últimos son los sujetos de estudio de la ecología.
Dado que se concentra en los más altos niveles de organización de la vida en la Tierra y en la
interacción entre los individuos y su ambiente, la ecología es una ciencia multidisciplinaria que
utiliza herramientas de otras ramas de la ciencia, especialmente Geología, Meteorología,
Geografía, Física, Química y Matemática.
Los trabajos de investigación en esta disciplina se diferencian con respecto de la mayoría de los
trabajos en las demás ramas de la Biología por su mayor uso de herramientas matemáticas, como
la estadística y los modelos matemáticos.
|Disciplinas de la Ecología
Ecología Microbiana
Ecología de Poblaciones
Ecología de Comunidades
Biogeografía
Etoecología
Ecología del Comportamiento
Ecología del Paisaje
Ecología Matemática
Ecología de la Recreación
Biología de la conservación
Como disciplina científica en donde intervienen diferentes caracteres la ecología no puede dictar
qué es "bueno" o "malo". Aun así, se puede considerar que el mantenimiento de la biodiversidad
y sus objetivos relacionados han provisto la base científica para expresar los objetivos del
ecologismo y, así mismo, le ha provisto la metodología y terminología para expresar los
problemas ambientales.
Una rama muy importante de la ecología es la ecología microbiana, que estudia a los
microorganismos en los diferentes ambientes: aire, agua y tierra. En los últimos años se han
logrado numerosos avances en esta disciplina con las técnicas disponibles de biología molecular.
La Agronomía, Pesquería y, en general, toda disciplina que tenga relación con la explotación o
conservación de recursos naturales, en especial seres vivos, tienen la misma relación con la
ecología que gran parte de las ingenierías con la Matemática, Física y Química.
Las ciencias económicas comparten una buena proporción de la parte formal de la ecología;
algunas herramientas utilizadas en esta disciplina, como tablas de vida y teoría de juegos,
tuvieron su origen en la economía. La ciencia que integra ambas disciplinas es la economía
ecológica.
La ecología microbiana es la rama de la ecología que estudia a los microorganismos en su
ambiente natural, los cuales mantienen una actividad continua imprescindible para la vida en la
Tierra. Los mecanismos que mantienen la diversidad microbiana de la biosfera son la base de la
dinámica de los ecosistemas terrestres, acuáticos y aéreos. Es decir, la base de la existencia de las
selvas y de los sistemas agrícolas, entre otros. Por otra parte, la diversidad microbiana del suelo
es la causa de la fertilidad del mismo.
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34. La ecología matemática se dedica a la aplicación de los teoremas y métodos matemáticos a los
problemas de la relación de los seres vivos con su medio y es, por tanto, una rama de la biología.
Esta disciplina provee de la base formal para la enunciación de gran parte de la ecología teórica.
La Ecología de la recreación es el estudio científico de las relaciones ecológicas entre el ser
humano y la naturaleza dentro de un contexto recreativo. Los estudios preliminares se centraron
principalmente en los impactos de los visitantes en áreas naturales. Mientras que los primeros
estudios sobre impactos humanos datan de finales de la década de los 20, no fue sino hasta los
70s que se reunió una importante cantidad de material documental sobre ecología de la
recreación, época en la cual algunos países sufrieron un exceso de visitantes en áreas naturales, lo
que ocasionó desequilibrios dentro de procesos ecológicos en dichas zonas. A pesar de su
importancia para el turismo sostenible y para el manejo de áreas protegidas, la investigación en
este campo ha sido escasa, dispersa y relativamente desarticulada, especialmente en países
biodiversos.
La Ecología del Paisaje es una disciplina a caballo entre la geografía física orientada
regionalmente y la biología. Estudia los paisajes naturales prestando especial atención a los
grupos humanos como agentes transformadores de la dinámica físico-ecológica de éstos. Ha
recibido aportes tanto de la geografía física como de la biología, ya que si bien la geografía
aporta las visiones estructurales del paisaje (el estudio de la estructura horizontal o del mosaico
de subecosistemas que conforman el paisaje), la biología nos aportará la visión funcional del
paisaje (las relaciones verticales de materia y energía). Este concepto comienza en 1898, con el
geógrafo, padre de la pedología rusa, Vasily Vasilievich Dokuchaev y fue más tarde continuado
por el geógrafo alemán Carl Troll. Es una disciplina muy relacionada con otras áreas como la
Geoquímica, la Geobotánica, las Ciencias Forestales o la Pedología.
La Biogeografía es la ciencia que estudia la distribución de los seres vivos sobre la Tierra, así
como los procesos que la han originado, que la modifican y que la pueden hacer desaparecer. Es
una ciencia interdisciplinaria, de manera que aunque formalmente es una rama de la Geografía,
recibiendo parte de sus fundamentos de especialidades como la Climatología y otras Ciencias de
la Tierra, es a la vez parte de la Biología. La superficie de la Tierra no es uniforme, ni en toda ella
existen las mismas características. El espacio isotrópico que utilizan, o suponen, los esquemas
teóricos de localización es tan solo una construcción matemática del espacio.
34

35. ECOSISTEMA
Ecosistema, sistema dinámico relativamente autónomo formado por una comunidad natural y su
medio ambiente físico. El concepto, que empezó a desarrollarse en las décadas de 1920 y 1930,
tiene en cuenta las complejas interacciones entre los organismos —plantas, animales, bacterias,
algas, protozoos y hongos, entre otros— que forman la comunidad y los flujos de energía y
materiales que la atraviesan.
Hay muchas formas de clasificar ecosistemas, y el propio término se ha utilizado en contextos
distintos. Pueden describirse como ecosistemas zonas tan reducidas como los charcos de marea
de las rocas y tan extensas como un bosque completo. Pero, en general, no es posible determinar
con exactitud dónde termina un ecosistema y empieza otro. La idea de ecosistemas claramente
separables es, por tanto, artificiosa.
Principales ecosistemas
No obstante, el concepto de ecosistema ha demostrado su utilidad en ecología. Se aplica, por
ejemplo, para describir los principales tipos de hábitats del planeta. Ecosistemas terrestres: árticos
y alpinos, propios de regiones frías y sin árboles; bosques, que pueden subdividirse en un amplio
abanico de tipos, como selva lluviosa tropical o pluvisilva, bosque mediterráneo perennifolio,
bosques templados, boreales y bosques templados caducifolios; praderas y sabanas; y desiertos y
ecosistemas semiáridos. Ecosistemas de agua dulce: lagos, ríos y pantanos. También hay
ecosistemas híbridos, terrestres y de agua dulce, como las llanuras de inundación estacionales. La
gama de ecosistemas marinos es amplísima: arrecifes de coral, manglares, lechos de algas y otros
ecosistemas acuáticos litorales y de aguas someras, ecosistemas de mar abierto o los misteriosos
y poco conocidos sistemas de las llanuras y fosas abisales del fondo oceánico.
Cambios naturales de los ecosistemas
El mundo natural está en perpetuo estado de transformación. El cambio opera a todas las escalas
de tiempo, desde las más cortas a las más largas. Los cambios a corto plazo, observables por las
personas, suelen ser cíclicos y predecibles: noche y día, ciclo mensual de las mareas, cambio
anual de las estaciones, crecimiento, reproducción y muerte de los individuos. A esta escala,
muchos ecosistemas no expuestos a la acción humana parecen estables e invariables, en un estado
de ‗equilibrio natural‘.
Cada vez es más evidente que esto no es así. Pero los cambios a largo plazo, los que actúan
durante décadas, siglos, milenios y hasta decenas de millones de años, son más difíciles de
seguir. La propia ecología es una ciencia con menos de un siglo de antigüedad, un simple guiño
en la historia de la mayor parte de los ecosistemas naturales. Además, es evidente que casi todos
estos cambios a largo plazo no son ni regulares ni predecibles.
En conjunto, el clima es, sin duda, el factor más influyente a corto y medio plazo. En tierra, la
temperatura, la precipitación y la estacionalidad son los tres factores que más afectan a la
distribución de ecosistemas. Los cambios de cualquiera de ellos pueden tener consecuencias
duraderas. En tiempos geológicos recientes, el ejemplo más visible de esto es, sin duda, la serie
de glaciaciones que han caracterizado a gran parte del pleistoceno. Estos prolongados periodos de
enfriamiento global han afectado profundamente a los ecosistemas de todo el mundo, han
35

36. provocado la invasión por los casquetes de hielo polares de regiones templadas y la contracción
de los hábitats forestales húmedos en partes del trópico.
A escalas temporales más cortas pueden también producirse alteraciones climáticas de influencia
geográfica amplia. Uno de los ejemplos más espectaculares es la corriente de El Niño, una
corriente de agua cálida que recorre periódicamente el Pacífico. Ejerce una influencia enorme
sobre los ecosistemas marinos y provoca, por ejemplo, la muerte de arrecifes de coral en muchos
lugares del Pacífico o la pérdida de productividad de las pesquerías del ecosistema de la corriente
de Humboldt, frente a las costas de Perú y Chile. La corriente de El Niño sigue un ciclo irregular
y varía en cuanto a intensidad e impacto; raramente pasan más de veinte años sin que se
produzca, pero en ocasiones el fenómeno se ha repetido con un intervalo de sólo uno o dos años.
Afecta también a los ecosistemas terrestres, pues altera las pautas de precipitación, sobre todo en
América.
A escalas de tiempo más prolongadas, los fenómenos geológicos y la evolución desempeñan una
función crucial en el cambio de funcionamiento de los ecosistemas. La deriva continental altera,
literalmente, la faz de la Tierra, destruye paisajes y crea otros nuevos, mientras que la evolución
da lugar a nuevas formas de vida que, a su vez, pueden crear ecosistemas nuevos al tiempo que
inducen la extinción de otras especies y la pérdida o transformación de los ecosistemas de los que
formaban parte.
Pero esto no significa que los ecosistemas naturales carezcan de continuidad. Muchos han
demostrado una elasticidad y una persistencia enormes durante millones de años. Son ejemplos
de ecosistemas que se han mantenido aparentemente estables durante mucho tiempo: las extensas
llanuras del fondo oceánico, los ecosistemas de tipo mediterráneo del sur de África y el oeste de
Australia y algunas áreas de selva tropical lluviosa o pluvisilva, como las del Sureste asiático
continental o las montañas del este de África.
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37. ENZIMA
Estructura y función de una enzima
Enzima, cualquiera de las numerosas sustancias orgánicas especializadas compuestas por polímeros de
aminoácidos, que actúan como catalizadores en el metabolismo de los seres vivos. Con su acción,
regulan la velocidad de muchas reacciones químicas implicadas en este proceso. El nombre de enzima,
que fue propuesto en 1867 por el fisiólogo alemán Wilhelm Kühne (1837-1900), deriva de la frase
griega en zymē, que significa 'en fermento'. En la actualidad los tipos de enzimas identificados son más
de 2.000.
Cada tipo de enzima cataliza un tipo específico de reacción química. Por ello, se necesitan centenares
de tipos de enzimas diferentes en el metabolismo de cualquier clase de células. La mayor parte de las
enzimas catalizan la transferencia de electrones, átomos o grupos funcionales. La clasificación de las
enzimas se realiza de acuerdo con el tipo de reacción de transferencia, el grupo dador y el grupo
aceptor, y se reconocen 6 grupos principales: oxidorreductasas (transferencia de electrones), hidrolasas
(reacciones de hidrólisis o transferencia de grupos funcionales al agua), liasas (adición de grupos a
dobles enlaces), isomerasas (transferencia de grupos en el interior de la molécula para originar formar
isoméricas) y ligasas (forman diversos enlaces acoplados a la ruptura de ATP). Algunas enzimas
necesitan para su actividad un componente químico adicional llamado cofactor, que puede ser
inorgánico (diversos cationes metálicos) o moléculas orgánicas complejas llamadas coenzimas. El
conjunto de la proteína activa junto con su coenzima se denomina holoenzima.
Las enzimas se denominan añadiendo asa al nombre del sustrato con el cual reaccionan. La enzima que
controla la descomposición de la urea recibe el nombre de ureasa; aquéllas que controlan la hidrólisis
de proteínas se denominan proteasas. Algunas enzimas como las proteasas tripsina y pepsina,
conservan los nombres utilizados antes de que se adoptara esta nomenclatura.
Propiedades enzimáticas
Como propuso el químico sueco Jöns Jakob Berzelius en 1823, las enzimas son catalizadores típicos:
son capaces de acelerar la velocidad de reacción sin ser consumidas en el proceso.
La especificidad entre el sustrato y la enzima se ha concebido como la relación de una ―llave‖ y su
―cerradura‖. La molécula del sustrato constituye la llave y la proteína constituye la cerradura; en la
superficie de la proteína existe una zona específica, denominada sitio activo o catalítico, a la cual se
une la molécula del sustrato para experimentar la transformación catalítica.
Las enzimas son muy eficaces. Por ejemplo, unos 30 g de pepsina cristalina pura son capaces de digerir
casi dos toneladas métricas de clara de huevo en pocas horas.
Usos prácticos dela enzimas
La fermentación alcohólica y otros procesos industriales importantes dependen de la acción de
enzimas, sintetizadas por las levaduras y bacterias empleadas en el proceso de producción. Algunas
enzimas se utilizan con fines médicos. En ocasiones son útiles en el tratamiento de zonas de
inflamación local; la tripsina se emplea para eliminar sustancias extrañas y tejido muerto de las heridas
y quemaduras.
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