Biologia grado 8º

 

GRADO OCTAVO 8° BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Facilitador: Mauricio Muñoz 

         PRIMER PERIODO GRADO OCTAVO

Temas de biología química por periodos -Descarga 

BIOLOGÍA 

ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA VIDA

LA EVOLUCIÓN… UN CONCEPTO CIENTÍFICO

La cuestión del origen de la vida en la Tierra ha generado en las ciencias de la naturaleza un campo de estudio especializado cuyo objetivo es dilucidar cómo y cuándo surgió. La opinión más extendida en el ámbito científico establece la teoría de que la vida comenzó su existencia a partir de la materia inerte en algún momento del período comprendido entre 4.400 millones de años —cuando se dieron las condiciones para que el vapor de agua pudiera condensarse por primera vez - y 2.700 millones de años atrás — cuando aparecieron los primeros indicios de vida—.Las ideas e hipótesis acerca de un posible origen extraterrestre de la vida (panspermia), que habría sucedido durante los últimos 13.700 millones de años de evolución del Universo tras el Big Bang, también se discuten dentro de este cuerpo de conocimiento.

El cuerpo de estudios sobre el origen de la vida forma un área limitada de investigación, a pesar de su profundo impacto en la biología y la comprensión humana del mundo natural. Con el objetivo de reconstruir el evento se emplean diversos enfoques basados en estudios tanto de campo como de laboratorio. Por una parte el ensayo químico en el laboratorio o la observación de procesos geoquímicos o astroquímicos que produzcan los constituyentes de la vida en las condiciones en las que se piensa que pudieron suceder en su entorno natural. En la tarea de determinar estas condiciones se toman datos de la geología de la edad oscura de la tierra a partir de análisis radiométricos de rocas antiguas, meteoritos, asteroides y materiales considerados prístinos, así como la observación astronómica de procesos de formación estelar. Por otra parte, se intentan hallar las huellas presentes en los actuales seres vivos de aquellos procesos mediante la genómica comparativa y la búsqueda del genoma mínimo. Y, por último, se trata de verificar las huellas de la presencia de la vida en las rocas, como microfósiles, desviaciones en la proporción de isótopos de origen biogénico y el análisis de entornos, muchas veces extremófilos semejantes a los paleoecosistemas iniciales.

TEORÍAS SOBRE EL ORÍGEN DE LA VIDA

El Creacionismo

Desde la antigüedad han existido explicaciones creacionistas que suponen que un dios o varios pudieron originar todo lo que existe. A partir de esto, muchas religiones se iniciaron dando explicación creacionista sobre el origen del mundo y los seres vivos, por otra parte, la ciencia también tiene algunas explicaciones acerca de cómo se originaron los seres vivos como son las siguientes.

La Generación Espontánea

Desde la antigüedad este pensamiento sé tenía como aceptable, sosteniendo que la vida podía surgir del lodo, del agua, del mar o de las combinaciones de los cuatro elementos fundamentales: aire, fuego, agua, y tierra. Aristóteles propuso el origen espontáneo para gusanos, insectos, y peces a partir de sustancias como el rocío, el sudor y la humedad. Según él, este proceso era el resultado de interacción de la materia no viva, con fuerzas capaces de dar vida a lo que no tenía. A esta fuerza la llamo ENTELEQUIA.

Francisco Redí, médico italiano, hizo los primeros experimentos para demostrar la falsedad de la generación espontánea. Logró demostrar que los gusanos que infestaban la carne eran larvas que provenían de huevecillos depositados por las moscas en la carne, simplemente coloco trozos de carne en tres recipientes iguales, al primero lo cerro herméticamente, el segundo lo cubrió con una gasa, el tercero lo dejo descubierto, observó que en el frasco tapado no había gusanos aunque la carne estaba podrida y mal oliente, en el segundo pudo observar que, sobre la tela, había huevecillos de las moscas que no pudieron atravesarla, la carne del tercer frasco tenia gran cantidad de larvas y moscas. Con dicho experimento se empezó a demostrar la falsedad de la teoría conocida como "generación espontánea"

A finales del siglo XVII, Antón van Leeuwenhoek, gracias al perfeccionamiento del microscopio óptico, logró descubrir un mundo hasta entonces ignorado. Encontró en las gotas de agua sucia gran cantidad de microorganismos que parecían surgir súbitamente con gran facilidad. Este descubrimiento fortaleció los ánimos de los seguidores de la "generación espontánea"

A pesar de los experimentos de Redí, la teoría de la generación espontánea no había sido rechazada del todo, pues las investigaciones, de este científico demostraban el origen de las moscas, pero no el de otros organismos.

La Panspermia

Una propuesta más para resolver el problema del origen de la vida la presentó Svante Arrhenius, en 1908. Su teoría se conoce con el nombre de panspermia. Según esta, la vida llegó a la Tierra en forma de esporas y bacterias provenientes del espacio exterior que, a su vez, se desprendieron de un planeta en la que existían.

A esta teoría se le pueden oponer dos argumentos:

- Se tiene conocimiento de que las condiciones del medio interestelar son poco favorables para la supervivencia de cualquier forma de vida. Además, se sabe que cuando un meteorito entra en la atmósfera, se produce una fricción que causa calor y combustión destruyendo cualquier espora o bacteria que viaje en ellos.

- Que tampoco soluciona el problema del origen de la vida, pues no explica cómo se formó esta en el planeta hipotético del cual se habría desprendido la espora o bacteria

La Teoría De Oparin – Haldane

Con el transcurso de los años y habiendo sido rechazada la generación espontánea, fue propuesta la teoría del origen físico-químico de la vida, conocida de igual forma como teoría de Oparin – Haldane.

La teoría de Oparin- Haldane se basa en las condiciones físicas y químicas que existieron en la Tierra primitiva y que permitieron el desarrollo de la vida.

De acuerdo con esta teoría, en la Tierra primitiva existieron determinadas condiciones de temperatura, así como radiaciones del Sol que afectaron las sustancias que existían entonces en los mares primitivos. Dichas sustancias se combinaron de tal manera que dieron origen a los seres vivos.

En 1924, el bioquímico Alexander I. Oparin publicó "el origen de la vida", obra en que sugería que recién formada la Tierra y cuando todavía no habían aparecido los primeros organismos, la atmósfera era muy diferente a la actual, según Oparin, esta atmósfera primitiva carecía de oxigeno libre, pero habían sustancias como el hidrógeno, metano y amoniaco. Estos reaccionaron entre sí debido a la energía de la radiación solar, la actividad eléctrica de la atmósfera y a la de los volcanes, dando origen a los primeros seres vivos.

Observar vídeo sobre ERAS GEOLÓGICAS Y ORIGEN DE LA VIDA 

FORMACIÓN DE LA TIERRA 

LAS ERAS GEOLÓGICAS

Se sabe que el sistema solar apareció hace aproximadamente 4600 millones de años, es decir que el Sol y los planetas que giran a su alrededor se formaron desde esa época y se colocaron en la posición que hoy ocupan en el universo.

 

El estudio de la evolución del planeta se divide en espacios de tiempo denominados eras geológicas, cada una de las cuales tiene características especiales con respecto a las condiciones climáticas, la existencia de vida, etc.

 

Dichas eras geológicas son: Azoica (no existía vida), Proterozoica o Arqueozoica, Paleozoica o Primaria, Mesozoica o Secundaria, Cenozoica o Terciaria, Antropozoica o Cuaternaria.

 

Era Azoica (sin vida): también denominada Arcaica, se inició con la aparición del planeta Tierra hace 4600 millones de años. Aunque la corteza terrestre estaba ya solidificada y se habían formado las rocas ígneas, las altas temperaturas impidieron la aparición de la vida.

 

·         Era Arqueozoica o Proterozoica:

 Durante esta época surgieron en el agua las formas más elementales de vida.

Además de las plantas inferiores aparecieron colonias de algas, amebas, etc. Se formaron también las rocas sedimentarias.

Con relación a la aparición de las primeras formas de vida, los datos cambian constantemente por los nuevos descubrimientos de la ciencia.

 

Era primaria o paleozoica: se inició con la aparición de la atmósfera y la formación de las rocas calizas.

Esta era se divide en cinco diferentes períodos:

 

Cámbrico (600 a 490 millones de años): se caracterizó por la aparición de los helechos, musgos, corales, trilobites, escorpiones, esponjas, etc.

 

Silúrico (490 a 400 millones de años): en él aparecieron las salamandras, los anfibios traqueados y los primeros arácnidos y peces.

 

Devónico (400 a 350 millones de años): la vida dejó de ser predominantemente marina y aparecieron los batracios. Prosperan los primeros peces.

 

Carbonífero (350 a 270 millones de años): se caracterizó por la exuberante vegetación que, al descomponerse, dio origen a yacimientos de carbón. Durante este período aparecieron grandes libélulas y árboles de escama.

 

Pérmico (270 a 220 millones de años): aparecieron los primeros reptiles.

·         Era secundaria o mesozoica

Fue la era de los grandes reptiles y está dividida en tres períodos geológicos: Triásico (220 a 180 millones de años),

Jurásico (180 a 135 millones de años) y Cretáceo (135 a 70 millones de años).

 

·         Era terciaria o cenozoica:

En esta era aparecieron los mamíferos al tiempo que la intensa actividad volcánica modificó la corteza terrestre. Se divide en cinco períodos geológicos:

Paleoceno (70 a 55 millones de años): aparecieron los mamíferos voladores y los peces actuales.

Eoceno (55 a 35 millones de años): caracterizado por la formación de las grandes cordilleras: el Himalaya, los Alpes, los Andes y las Montañas Rocosas. El clima se modificó y los mamíferos se desarrollaron en todo el planeta. Aparecieron los primeros primates.

Oligoceno (35 a 25 millones de años): aparecieron los buitres gigantes.

Mioceno (25 a 12 millones de años): la tierra se cubrió de pastos, aparecieron las estaciones y los árboles de hojas caducifolias. Los mamíferos evolucionaron hacia las formas actuales y surgieron algunas formas superiores de primates. Se divide en tres subperíodos (Inferior, Medio y Superior).

Plioceno (12 a 1 millón de años): los continentes se configuraron con formas y extensiones muy parecidas a las actuales. Se presentaron cambios climáticos y se produjeron las primeras heladas. La evolución de los primates avanzó considerablemente.

·         Era cuaternaria o antropozoica:

La duración de esta era se calcula en 1 millón de años. Se caracterizó por las glaciaciones, fenómeno por el cual una gran parte del planeta se cubrió con una inmensa capa de hielo. Muchas especies desaparecieron pero surgieron algunas nuevas. Durante esta era apareció realmente el hombre (el Homo neanderthalensis y el Homo sapiens). El Cuaternario se divide en dos períodos:

Pleistoceno (1 millón a 25.000 años): en este período las glaciaciones invadieron parte de los continentes.

Holoceno (25.000 años hasta hoy): caracterizado por la retirada de los hielos y el poblamiento y transformación de la tierra por parte de grupos humanos. Es el período que actualmente vivimos.

Fundamentos de la Evolución 

La vida se caracteriza por su diversidad, que se pone de manifiesto en la multitud de formas, estructuras, tipos y funciones presentes en los seres vivos. Al mismo tiempo, frente a esa enorme diversidad se aprecia un criterio de uniformidad en los aspectos más fundamentales y básicos, como son las reacciones químicas, los sistemas de reproducción, la organización celular o los mecanismos genéticos. La teoría de la evolución permite aunar estas dos características, mostrando a los seres vivos como descendientes de una forma fundamental de vida.

El fijismo y el evolucionismo

·         El fijismo considera que las especies han permanecido invariables desde la creación, negando un parentesco entre ellas. Los científicos más destacados que apoyaron esta imagen inmovilista de la naturaleza fueron Linneo y Cuvier.

·         El evolucionismo considera la existencia de un proceso de evolución mediante el cual los seres vivos se han ido diversificando a partir de un antepasado. La teoría de la evolución constata el hecho de la evolución, relata su historia e intenta explicar sus causas, descifrando los mecanismos biológicos que actúan en la misma. Todos los científicos aceptan hoy en día la teoría de la evolución; la discusión, por tanto, no reside en si hay o no evolución, sino en cómo se produce.

El evolucionismo según Lamarck

La primera teoría evolucionista suficientemente elaborada fue presentada por el francés Jean-Baptiste de Monet, caballero de Lamarck, en 1809. Las principales ideas lamarquistas pueden resumirse en:

·         El ambiente produce modificaciones de los caracteres: las condiciones ambientales varían a lo largo del tiempo.

·         La función crea el órgano: los nuevos hábitos permiten el desarrollo de determinados órganos.

·         Herencia de los caracteres adquiridos: estas modificaciones, inducidas por el ambiente, son transferidas a la descendencia.

Lamarck, por tanto, creía que era la necesidad la que producía los cambios evolutivos. Una vez que tenían lugar, dichos cambios serían heredables.

La corriente lamarquista del siglo XX (neolamarquismo), intenta conciliar los principios de la herencia de los caracteres adquiridos con la genética: las mutaciones no se producen al azar, sino que están relacionadas con los cambios producidos por el esfuerzo para adaptarse al ambiente. Sin embargo, la mayoría de los científicos actuales considera inviable que un carácter adquirido mediante el esfuerzo individual pueda alterar el ADN y hacerse hereditario.

Evolucionismo según Darwin

En 1859, el inglés Charles Darwin propuso una nueva teoría de la evolución, recogida en su libro El origen de las especies. Un año antes había publicado una serie de artículos junto a Alfred Wallace, investigador que había llegado independientemente a las mismas conclusiones que Darwin.

Los mecanismos evolutivos propuestos por Darwin se resumen en las siguientes ideas:

·        No todos los individuos de una especie son idénticos. Existe una variabilidad de la descendencia que se transmite genéticamente.

·       Entre los individuos hay una lucha por la existencia, y sólo sobreviven aquellos cuyas variaciones los hacen más aptos (supervivencia del más apto). De esta manera, las variaciones favorables se preservan. Esta idea fue denominada selección natural.

·        La acumulación de diferencias adaptativas va produciendo el cambio de unas especies a otras.

Esta teoría se formuló sin fundamentos genéticos que explicaran el origen de la variabilidad y los mecanismos de transmisión hereditaria de la misma. Los trabajos realizados por Mendel años antes sobre la herencia habían pasado desapercibidos para la comunidad científica. Fue a raíz del redescubrimiento de dichos trabajos cuando la teoría darwinista sufrió ciertas modificaciones, fundamentadas en la comprensión de la genética, dando lugar al neodarwinismo o teoría sintética de la evolución.

La teoría sintética de la evolución integra la genética mendeliana y la selección natural de Darwin, proponiendo además los siguientes mecanismos:

·    En las poblaciones existe una variabilidad genética, originada por mutación y por los procesos de recombinación genética.

·      La selección natural elimina a aquellos individuos que por su información genética son menos aptos. Las características, determinadas genéticamente, que tienen valor adaptativo son seleccionadas y se transmiten a la generación siguiente.

·     Las especies son conjuntos de poblaciones que poseen un fondo genético común y que son capaces de reproducirse entre sí. El conjunto de genes, con las nuevas combinaciones que pueden producirse por mutación o recombinación, se ve sometido a la selección natural y determina las características de las poblaciones en cada momento, según las condiciones ambientales.

LA TEORÍA DE LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA

La teoría de la evolución química es bastante especulativa, carece de pruebas concluyentes. No sabemos con certeza absoluta cómo era la Tierra primitiva y por ende no podemos reproducir esas condiciones en laboratorio. Debería denominarse más bien hipótesis y no teoría. Sin embargo, con las pruebas existentes, es la hipótesis científica más plausible hasta el momento. Sugiere que el desarrollo de la vida es la consecuencia natural de la evolución de la materia, cuando las condiciones físico químicas son las adecuadas. Con el conocimiento moderno el paso de átomos a moléculas y de estas a vida parece un proceso que encaja de modo natural.

En cualquier caso, al final de las etapas de la quimiosíntesis, habría una aparición de moléculas de forma aleatoria y sin ningún control o dirección definidos, que concluirían con la homogeneización de las propiedades esteroquímicas de los polímeros estableciendo el futuro lenguaje de la materia viva. En este punto empezarían  a actuar otras leyes: las de la EVOLUCION PREBIOTICA. 

La Evolución Prebiótica o Precelular, recoge todas las etapas y procesos hasta la aparición de las células, organismos autosuficientes que marcan el inicio del mundo tal y como lo conocemos hoy en día.   

El bioquímico ruso Alexander Oparin propuso por primero vez al teoría de la evolución prebiótica. Según esta teoría, los elementos primordiales de la tierra eran inicialmente simples e inorgánicos, como el agua, metano, amoniaco y el hidrogeno; los cuales provenían de las numerosas erupciones volcánicas.

La radiación ultravioleta solar, las descargas eléctricas de las constaten tormentas y, posiblemente, los impactos de meteoritos, aportaron una gran cantidad de energía que provoco que estas moléculas inorgánicas sencillas se asociaran en moléculas orgánicas simples, como los aminoácidos, los azucares y los ácidos grasos.

Según Oparin, estas moléculas orgánicas simples se acumularon en los océanos o en las charcas aisladas, protegidas de la excesiva radiación ultravioleta, conformando así lo que se llamo el caldo primordial. Allí, interactuaron entre ellas para diversificarse y evolucionar en forma de proteínas, ácidos nucleídos y lípidos. A su vez, los ácidos nucleídos, las proteínas y los lípidos interactuaron para originar células vivas. La vida seria pues, el resultado de la evolución de la materia desde inorgánica, a orgánica simples; luego, a orgánica mas compleja y, finalmente a un ser vivo, que sería el resultado más complejo de la materia. Para que esto fuera posible, la atmosfera debía ser reductora, es decir, carecer de oxigeno libre, ya que el oxigeno habría destruido las primeras moléculas orgánicas. Además, la temperatura en la Tierra debía descender lo suficiente para permitir la presencia de agua liquida

Las Radiaciones de alta energía procedentes del Sol, incidieron sobre la mezcla anterior, dando lugar a la formación de moléculas orgánicas.

EVOLUCIÓN DEL HOMBRE

Con el paso del tiempo, se han encontrado diferentes restos óseos de seres que no eran totalmente humanos, tenían en su mayoría rasgos de simios.

Se les denominó homínido y representan una larga serie de especímenes que fueron antepasados de los modernos seres humanos. Pero antes de los homínidos, existía el procónsul que se encuentra en el Mioceno Antiguo de África. 

Los Procónsul:

Origen:

Tiene su origen desde 22 millones a 18 millones de años

Ubicación:

Su principal yacimiento fue Rusinga (Kenia) y donde su medio ambiente, se supone que era un bosque tropical húmedo

Característica:

• Es el más antiguo y recuerda a los grandes primates vivos.
• Era un cuadrúpedo de movimiento lento
• Era arborícola
• Su capacidad craneana oscilaba entre los 154 a 180 centímetros cúbicos.
• Su dieta era frugivoraza.
• Considerado como antepasado de grandes simios y humanos.
• Presenta una combinación entre mono y antropoide.

 

Además del procónsul, se conocen cuatro géneros más. El micropithecus y el dendropithecus en Kenia occidental, donde coinciden con restos del procónsul. Sin embargo, el afropithecus y el turcanapithecus aparecen en el norte de Kenia, donde el procónsul es desconocido.

El dendropiteco:

• era arborícola
• adaptado a una marcha cuadrúpeda

El afropiteco

• muestra un avance en la separación entre gibones
• sucedió entre los 17 millones y 18 millones de años.

El kenyapithecus:

• aparece en yacimientos keniatas

LOS HOMINIDOS: 

Grupo de primates hominoideos, que incluye al hombre y sus parientes cercanos.

Se distinguen varias clases de homínidos, pero todos estos comparten unas características básicas.

Este grupo de homínidos practicaban individualmente la caza de antilopes, lagartijas y en su dieta también se incluían diversos grupos de insectos.

Australopithecus:

• caminaba en dos patas y podía correr en terreno llano
• Poseía mandíbulas poderosas y fuertes molares.
• Su cerebro tenía un volumen inferior a los 400 centímetros cúbicos.
• El primer australopithecus fue encontrado en la década de 1960 en África oriental.
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Homo habilis:

• Tenían un cerebro más grande, alrededor de 700 centímetros cúbicos.
• Su característica más importante fue el cambio en su forma de alimentación: se adaptó a consumir no solo frutas y vegetales,´si no también animales
• cazaba intencionalmente
• Fabricaba herramientas de caza

 

Homo erectus:

• algunos lo consideraron el representante directo del hombre
• Son los primeros homínidos que se distribuyeron ampliamente por la superficie del planeta
• Poseían un cerebro mayor que el del homo habilis
• Conocían el uso del fuego y fabricaron la primera hacha de mano.
• El primer homo erectus fue encontrado en java (Oceanía) a fines del siglo pasado.
• En las cavernas de Pekín permitió la reconstrucción de algunos aspectos de su vida.

 

 

Homo Sapiens:

• vivió en Europa, en África y en Asia.
• utilización de instrumentos de piedra y hueso más trabajados.
• Cambios en las for­mas de cazar, uso y dominio del fuego.
• Empleo del vestido.
• aumento en el tamaño de las poblaciones.
• El represen­tante del homo sapiens más antiguo es el hombre de Neanderthal en Alemania.

 

Homo Sapiens Sapiens

• Sus características físicas son las mismas que las del hombre actual.
• Su capacidad cerebral es de alrededor de 1400 centímetros cúbi­cos.
• Se cree que apareció en Europa hace alrededor de 40.000 años.
• El homo sapiens sapiens es el que protagonizó cambios muy importantes en la organización económica y social
• Descubrió la agricultura Y domesticación de animales.
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 TEORIAS DE LA EVOLUCIÓN DEL HOMBRE:

- Creacionismo y fijismo: Las especies, inmutables, serían producto de la creación divina.

-Lamarckismo: Considera que las formas de vida complejas proceden de formas simples; las especies, bajo la influencia del medio, se transforman en nuevas especies.

-Darwinismo: Darwin nos dice que los individuos sufren a continuación la selección natural: los mejor adaptados sobreviven y se reproducen y los otros desaparecen.

-Mutacionismo: Hugo de Vries, Carl Correns y Eirch Tschermack redescubren las leyes Mendel. Postula que la modificación de las especies puede ser drástica oponiéndose al carácter lento y gradual de la evolución 

 

Hombre de Crogmanon

Colonización del Mundo: El Homo Sapiens sustituiría al hombre de Neanderthal y, alrededor del año 25 mil a.c. poblaría toda la Tierra. El Homo Sapiens es el responsable de la perfección de las técnicas de obtención de alimentos, ampliación de las formas de organización social, de la religión y de las manifestaciones culturales. Con el paso del tiempo, el Homo Sapiens daría origen a las razas humanas.

Origen de las Razas humanas: Actualmente, muchos estudioso evitan utilizar el término raza para designar un grupo humano con determinado fenotipo (características biológicas visibles, como el color de la piel); en su lugar, prefieren usar la palabra etnia. El motivo para ese rechazo es sobretodo ideológico, debido a la connotación negativa de la palabra "raza" con "racismo" (actitud anticientífica basada en la supuesta superioridad de ciertas razas sobre las demás).

Ahora, como el concepto de etnia envuelve también peculiaridades culturales, es difícil dejar de usar la palabra raza si se tienen en cuenta las características estrictamente físicas de los grupos humanos (color de la piel y de los ojos, estatura, forma del cráneo y del rostro, tipos de nariz y cabello, etc.). Pero, todas estas características son estudiadas por la antropología física, dejando a la antropología cultural la realización de los estudios etnográficos y etnológicos.

Se cree que las razas humanas actuales son el resultado de ciertos grupos en áreas específicas, a cuyo medio se adaptaron. En ese caso, como la procreación se produjo dentro de un entorno restrictivo, se acentuaron determinados rasgos físicos, diferenciando a un grupo humano de otro. Es obvio que tales diferencias no implican cualquier idea de superioridad o inferioridad entre estos grupos humanos o razas (blanca, asiática, negra, etc).

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QUÍMICA 

4.- Los tiempos modernos que se inician en el siglo XVIII cuando adquiere las características de una ciencia experimental. Se desarrollan métodos de medición cuidadosos que permiten un mejor conocimiento de algunos fenómenos, como el de la combustión de la materia.

DESARROLLO DE LA TEORÍA ATÓMICA

A lo largo del siglo XIX la química estaba dividida entre los seguidores de la teoría atómica de John Dalton y aquellos que no como Wilhelm Ostwald y Ernst Mach. Los impulsores más decididos de la teoría atómica eran Amedeo Avogadro, Ludwig Boltzmann y otros que consiguieron grandes avances en la comprensión del comportamiento de los gases. La disputa fue finalizada con la explicación del efecto Browniano por Albert Einstein en 1905 y por los experimentos de Jean Perrin al respecto. Mucho antes de que la disputa hubiera sido resuelta muchos investigadores habían trabajado bajo la hipótesis atómica. Svante Arrhenius había investigado la estructura interna de los átomos proponiendo su teoría de la ionización. Su trabajo fue seguido por Ernest Rutherford quien abrió las puertas al desarrollo de los primeros modelos de átomos que desembocarían en el modelo atómico de Niels Bohr. En la actualidad el estudio de la estructura del átomo se considera una rama de la física y no de la química.

CLASIFICACIÓN DE LA QUÍMICA

                                                                                       

1.-Química General: Es la  ciencia que estudia tanto la composición, estructura y propiedades de la materia como los cambios que ésta experimenta durante las reacciones químicas y su relación con la energía. 

2.-.-Química Especial: Es aquella que estudia la Química tanto orgánica como inorgánica y la química analítica, a su vez se divide en.

                    

Química Inorgánica: se la llama también mineral porque estudia todos los elementos químicos que componen los cuerpos sin vida. Ej. Hierro, oro, plata, etc.

Química Orgánica: Se le da también el nombre de química del carbono estudia el carbono y sus combinaciones con el hidrogeno para formar los hidrocarburos. Así por ejemplo: el estudio del gas doméstico que está formado por los primeros 4 gases: metano, etano, propano, y butano.

Química Analítica: Identifica los elementos que forman un compuesto mediante el análisis cualitativo y cuantitativo.                               

 * Análisis Cualitativo: este análisis identifica que clase de elementos forman un compuesto.

 * Análisis Cuantitativo: este análisis identifica que clase de elementos  forman un compuesto así por ejemplo si tenemos la molécula de agua decimos que está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno

          

3.- Química Aplicada: dentro de esta clasificación anotamos las siguientes

Bioquímica: estudia las diferentes reacciones químicas que se realizan en el interior de los seres vivos

Geología: por medio de los geólogos nos ayudan a identificar la composición de los suelos así por ejemplo. Con las muestras de suelo podemos darnos cuenta que abono necesita para que sea fértil.

Mineralogía: Estudia todos los minerales que se pueden extraer en la corteza terrestre por ejemplo. El oro, plata, estaño, etc.

Petroquímica: estudia el petróleo y sus derivados: cosméticos, acetona, diesel, etc..

DESCRIPCIONES DEL MÉTODO CIENTÍFICO

Por proceso o "método científico" se entiende aquellas prácticas utilizadas y ratificadas por la comunidad científica como válidas a la hora de proceder con el fin de exponer y confirmar sus teorías. Las teorías científicas, destinadas a explicar de alguna manera los fenómenos que observamos, pueden apoyarse o no en experimentos que certifiquen su validez. Sin embargo, hay que dejar claro que el mero uso de metodologías experimentales, no es necesariamente sinónimo del uso del método científico, o su realización al 100%. Por ello, Francis Bacón definió el método científico de la siguiente manera:

1.     Observación: Es aplicar atentamente los sentidos a un objeto o a un fenómeno, para estudiarlos tal como se presentan en realidad, puede ser ocasional o causalmente.

2.     Inducción: La acción y efecto de extraer, a partir de determinadas observaciones o experiencias particulares, el principio particular de cada una de ellas.

3.     Hipótesis: Consiste en elaborar una explicación provisional de los hechos observados y de sus posibles causas.

4.     Probar la hipótesis por experimentación.

5.     Demostración o refutación (antítesis) de la hipótesis.

6.     Tesis o teoría científica.

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TEMAS - 2° PERIODO BIOLOGÍA 

DIVISIÓN CELULAR Y HERENCIA 

¿     De dónde vienen las células? 

    A veces, accidentalmente, te muerdes los labios o te raspas la rodilla y en cuestión de días se puede ver que la herida sana. ¿Es magia, o hay otra explicación sobre este proceso?

   Cada día, cada hora, cada segundo, uno de los eventos más importantes en la vida está pasando en tu cuerpo - las células se están dividiendo. La capacidad de las células de dividirse en dos células vivas es única en los seres vivos.

Imagen 3D de una célula de ratón en las etapas finales de la división celular (telofase). (Imagenpor Lothar Schermelleh)

¿Por qué se dividen las células?

   Las células se dividen por muchas razones. Por ejemplo, cuando te pelas la rodilla, células se dividen para reemplazar las células viejas, muertas o dañadas. Células también se dividen para que los seres vivos puedan crecer. Cuando los organismos crecen, no es porque las células están creciendo. Los organismos crecen porque las células se dividen para producir más y más células. En los cuerpos humanos, las células se dividen casi dos trillónes de veces cada día.

    ¿Cuántas células se encuentran en tu cuerpo?

      Tú y yo comenzamos como una sola célula, o lo que podríamos llamar célula huevo. Para el tiempo que seas adulto, tendrás trillones de células. Ese número depende del tamaño de la persona, pero los biólogos calculan aproximadamente 37 trillones de células. Sí, trillones con "T".

   ¿Cómo saben las células cuando dividirse?

    En la división celular, la célula que se está dividiendo se llama la célula madre. La célula madre se divide en dos células "hijas". El proceso se repite en lo que se denomina el ciclo celular. 

División celular de las células cancerosas del pulmón (imagen de NIH)

    Las células regulan su división por comunicarse unos con otros usando señales químicas de las proteínas especiales llamadas ciclinas. Estas señales actúan como interruptores para contar las células cuándo empiezan a dividir y más tarde cuándo dejan de dividir. Es importante que las células se dividen y se puedan cultivar y para sanar las heridas. También es importante que las células dejen de dividirse en el momento adecuado. Si una célula no puede parar dividiéndose cuando se tiene que parar, puede conducir a una enfermedad llamada cáncer.   

       Algunas células, como células de la piel, están dividiéndose constantemente. Necesitamos hacer nuevas células de la piel continuamente para reemplazar las células de la piel que perdemos. ¿Sabías que perdemos 30,000 a 40,000 células muertas de la piel cada minuto? Eso significa que cada día perdemos aproximadamente 50 millones de células. Esto es un montón de células de la piel para reemplazar, división celular en células de la piel es muy importante. Otras células, como los nervios y las células del cerebro, se dividen con menos frecuencia.  

    Dependiendo del tipo de célula, hay dos maneras en que células se dividen, Mitosis y Meiosis.

    División celular mitosis

   La mitosis es cómo células somáticas – o células que no se reproducen – se dividen. Las células somáticas conforman la mayoría de los tejidos y órganos de tu cuerpo, incluyendo la piel, músculos, pulmones, intestinos y células ciliadas. Las células reproductivas (como célula huevo) no son células somáticas.

    En la mitosis, la cosa importante para recordar es que cada de las células hijas tienen los mismos cromosomas y ADN como la célula madre. Las células hijas de mitosis se denominan células diploides. Las células diploides tienen dos conjuntos completos de cromosomas. Puesto que las células hijas tienen copias exactas del ADN de la célula madre, no hay diversidad genética creado a través de la mitosis en las células sanas normales.  

   La división celular mitosis crea dos células diploides hijas genéticamente idénticos. Aquí se muestran los pasos principales de la mitosis. (Imagen por Mysid de Science Primer y National Center for Biotechnology Information)

     El ciclo celular mitosis

    Antes de que una célula comienza a dividirse, está en la "interfase". Parece que las células deben de estar dividiéndose constantemente (recuerde que hay 2 trillones de divisiones celulares en tu cuerpo todos los días), pero en realidad cada célula pasa la mayor parte de su tiempo en la interfase. Interfase es el periodo cuando una célula se está preparando para dividirse y comenzar el ciclo celular. Durante este tiempo, las células reúnen los nutrientes y la energía. La célula madre también está haciendo una copia de su ADN para compartir igualmente entre las dos células hijas.

El proceso de división mitosis tiene varios pasos o fases del ciclo cellular – interfase, profase, Prometafase, metafase, anafase, telofase y citocinesis – para crear las nuevas células diploides con éxito.

El ciclo de mitosis celular incluye varias fases que resultan en dos nuevas células hijas diploides. Cada fase es resaltada aquí y demostrado por microscopia ligera con fluorescencia. Haz clic en la imagen para obtener más información sobre cada fase. (Imagen de OpenStax College con modificaciones por Mariana Ruiz Villareal, Roy van Heesheen, y the Wadsworth Center.)

Cuando una célula se divide durante la mitosis, algunos organelos se dividen entre las dos células hijas. Por ejemplo, las mitocondrias son capaces de crecer y dividirse durante la interfase, así cada célula hija tiene suficientes mitocondrias. El aparato de Golgi, sin embargo, se descompone antes de mitosis y se vuelve a montar en cada una de las nuevas células hijas. Muchos de los detalles sobre lo que sucede a los organelos antes, durante y después de la célula división están investigando actualmente. 

  División celular de la meiosis

   La meiosis es la otra forma principal que se dividen células. La meiosis es la división celular que crea células del sexo, como óvulos femeninos o células de la esperma masculinas. ¿Qué es importante recordar sobre la meiosis? En la meiosis, cada nueva célula contiene un conjunto único de información genética. Después de la meiosis, la esperma y célula huevo se pueden unir para crear un nuevo organismo.    

Tenemos diversidad genética en todos los organismos de reproducción sexual por la miosis. Durante la meiosis, una pequeña porción de cada cromosoma se rompe y se suelda a otro cromosoma. Este proceso se denomina “entrecruzamiento” o “recombinación genética.” Recombinación genética es la razón hermanos completos creados con célula huevo y células de la esperma de los mismos padres se pueden mirar muy diferentes uno al otro. 

E    El ciclo celular de la meiosis tiene dos etapas principales de la division -- la Meiosis I y la Meiosis II. El resultado final de la meiosis son cuatro células hijas haploides, cada uno contiene información genética diferente de uno al otro y la célula madre. Haz clic para mas detalles. (Imagen de Science Primer de la National Center for Biotechnology Information.)

    El ciclo celular de la meiosis

   La meiosis tiene dos ciclos de división celular, convenientemente llamado la Meiosis I y la Meiosis II. La Meiosis I reduce a la mitad el número de cromosomas y también es cuando ocurre el intercambio. La Meiosis II reduce a la mitad la cantidad de información genética en cada cromosoma de cada célula. El resultado es cuatro células hijas llamadas células haploides. Las células haploides tienen sólo un conjunto de cromosomas - mitad del número de cromosomas que la célula madre.

   Antes de que la meiosis I comienza, la célula pasa a través de la interfase. Al igual que en la mitosis, la célula madre utiliza este tiempo para prepararse para la división celular reuniendo los nutrientes y energía y haciendo una copia de su ADN. Durante las próximas etapas de la meiosis, este ADN será cambiado alrededor durante la recombinación genética y luego dividido entre cuatro células haploides.  

   Así que recuerda, la Mitosis es lo que nos ayuda a crecer y Meiosis es la razón que todos somos únicos!

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BIOLOGÍA 

DIVISIÓN CELULAR Y HERENCIA 

Leyes de Mendel

¿EN QUÉ CONSISTEN LAS LEYES DE MENDEL?

Las leyes de Mendel son los principios que establecen cómo ocurre la herencia, es decir, el proceso de transmisión de las características de los padres a los hijos.

Las tres leyes de Mendel son:

• Primera ley: principio de la uniformidad.
• Segunda ley: principio de segregación.
• Tercera ley: principio de la transmisión independiente.

Estas tres leyes constituyen las bases de la genética y sus teorías. Fueron postuladas por el naturalista austriaco Gregor Mendel entre los años 1865 y 1866.

PRIMERA LEY DE MENDEL: PRINCIPIO DE LA UNIFORMIDAD

La primera ley o principio de la uniformidad de los híbridos de la primera generación filial establece que cuando se cruzan dos individuos de raza pura (homocigotos), la primera generación filial (heterocigotos), será igual entre ellos (fenotipos y genotipos) y, además, sobresaldrá el rasgo fenotípico de uno de los progenitores (genotipo dominante).

Las razas puras están compuestas por alelos (versión específica del gen), que determina su característica sobresaliente.

Por ejemplo:

Si se cruzan plantas de razas puras, unas de flores rojas con el genotipo dominante (A) y otra de flores moradas con el genotipo recesivo (a), se tendrá como resultado que la primera generación filial será igual, es decir (Aa), ya que va a sobresalir el genotipo dominante (flor roja), como se ilustra a continuación.

Cuadro de Punnet de la primera ley

SEGUNDA LEY DE MENDEL: PRINCIPIO DE LA SEGREGACIÓN

La segunda ley o principio de la segregación consiste en que del cruce de dos individuos de la primera generación filial (Aa) tendrá lugar una segunda generación filial en la cual reaparecerá el fenotipo y genotipo del individuo recesivo (aa), resultando lo siguiente: Aa x Aa = AA, Aa, Aa, aa. Es decir, el carácter recesivo permanecía oculto en una proporción de 1 a 4.

Por ejemplo:

Si se cruzan las flores de la primera generación filial (Aa), que contienen cada una un genotipo dominante (A, color rojo) y uno recesivo (a, color morado), el genotipo recesivo tendrá la posibilidad de aparecer en la proporción 1 de 4, como se observa a continuación:

Cuadro de Punnet de la segunda ley

TERCERA LEY DE MENDEL: PRINCIPIO DE LA TRANSMISIÓN INDEPENDIENTE

La tercera ley o principio de la transmisión independiente consiste en establecer que hay rasgos que se pueden heredar de manera independiente. Sin embargo, esto solo ocurre en los genes que se encuentran en cromosomas diferentes y que no intervienen entre sí, o en genes que están en regiones muy distantes del cromosoma.

Asimismo, al igual que en la segunda ley, ésta se manifiesta mejor en la segunda generación filial.

Mendel obtuvo esta información al cruzar guisantes cuyas características, es decir, color y rugosidad, se encontraban en cromosomas diferentes. Fue así que observó que existen caracteres que se pueden heredar de manera independiente.

Por ejemplo:

El cruce de flores con características AABB y aabb, cada letra representa una característica, y el que sean mayúsculas o minúsculas exponen su dominancia.

El primer carácter representa el color de las flores A (rojo) y a (morado). El segundo carácter representa la superficie lisa o rugosa de los tallos de las flores B (liso) y b (rugoso). De este cruce resultaría lo siguiente:

Cuadro de Punnet de la tercera ley

	A (rojo) B (liso)	A (rojo) b (rugoso)	a (morado) B (liso)	a (morado) b (rugoso)
A(rojo) B (liso)	AABB	AABb	AaBB	AaBb
A (rojo) b (rugoso)	AABb	AAbb	AaBb	Aabb
a (morado) B (liso)	AaBB	AaBb	aaBB	aaBb
a (morado) b (rugoso)	AaBb	Aabb	aaBb	aabb

GENÉTICA Y HERENCIA 

Ácido desoxirribonucleico  ADN 

El ácido desoxirribonucleico, abreviado como ADN, es un ácido nucleico que contiene las instrucciones genéticas usadas en el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos vivos conocidos y algunos virus, y es responsable de su transmisión hereditaria. La función principal de la molécula de ADN es el almacenamiento a largo plazo de información para construir otros componentes de las células, como las proteínas y las moléculas de ARN. Los segmentos de ADN que llevan esta información genética son llamados genes, pero las otras secuencias de ADN tienen propósitos estructurales o toman parte en la regulación del uso de esta información genética.

Desde el punto de vista químico, el ADN es un polímero de nucleótidos, es decir, un polinucleótido. Un polímero es un compuesto formado por muchas unidades simples conectadas entre sí, como si fuera un largo tren formado por vagones. En el ADN, cada vagón es un nucleótido, y cada nucleótido, a su vez, está formado por un azúcar (la desoxirribosa), una base nitrogenada (que puede ser adenina→A, timina→T, citosina→C o guanina→G) y un grupo fosfato que actúa como enganche de cada vagón con el siguiente. Lo que distingue a un vagón (nucleótido) de otro es, entonces, la base nitrogenada, y por ello la secuencia del ADN se especifica nombrando solo la secuencia de sus bases. La disposición secuencial de estas cuatro bases a lo largo de la cadena (el ordenamiento de los cuatro tipos de vagones a lo largo de todo el tren) es la que codifica la información genética: por ejemplo, una secuencia de ADN puede ser ATGCTAGATCGC... En los organismos vivos, el ADN se presenta como una doble cadena de nucleótidos, en la que las dos hebras están unidas entre sí por unas conexiones denominadas puentes de hidrógeno.

Friedrich Miescher, biólogo y médico suizo (1844-1895)

Maclyn McCarty con Francis Crick y James D. Watson.

PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL ADN 

Estructura química del ADN: dos cadenas de nucleótidos conectadas mediante puentes de hidrógeno, que 

aparecen como líneas punteadas.

El ADN es un largo polímero formado por unidades repetitivas, los nucleótidos. Una doble cadena de ADN mide de 22 a 26 angstroms (2,2 a 2,6 nanómetros) de ancho, y una unidad (un nucleótido) mide 3,3 Å (0,33 nm) de largo.^{​ ​} Aunque cada unidad individual que se repite es muy pequeña, los polímeros de ADN pueden ser moléculas enormes que contienen millones de nucleótidos. Por ejemplo, el cromosoma humano más largo, el cromosoma número 1, tiene aproximadamente 220 millones de pares de bases.

MANIPULACIÓN GENÉTICA - CLONACIÓN 

La clonación genética es una práctica cuya importancia no es del todo conocida por la sociedad. Poco se habla de ella, siendo a veces idealizada o incluso rechazada, sobre todo cuando se habla de ética respecto a los resultados que ha obtenido. Puesto que el término se utiliza de manera confusa para referirse a distintos tipos de procedimientos, antes de entrar al tema de la clonación hay que comenzar por definirla.

Biológicamente un clon es un conjunto de individuos idénticos desde el punto de vista genético, esto debido a que provienen de un mismo elemento precursor (moléculas, células, tejidos, órganos u organismos pluricelulares completos, entre otros). Cada componente del clon contendrá la misma información genética que el elemento de partida. Así, la clonación genética consiste en la producción de copias idénticas de un gen o un fragmento de DNA, célula u organismo.

Es importante mencionar que la clonación es un proceso fisiológico normal, ya que desde el desarrollo embrionario hasta llegar a una etapa adulta los procesos se dan por la clonación de células dentro del organismo, mediante procesos complejos de diferenciación. La clonación genética es una tecnología utilizada ampliamente por la ingeniería genética, la genómica, proteómica y biología molecular, con fines diversos como el aislamiento, amplificación, hibridación y secuenciación de ácidos nucleicos.

Métodos de clonación genética

Para realizar una investigación que recurra a la clonación genética, lo primero que debe hacerse es cortar el fragmento de DNA que va a utilizarse, en las posiciones correctas y con enzimas llamadas endonucleasas de restricción, las cuales actúan como tijeras moleculares; a continuación se unen los fragmentos obtenidos, proceso realizado naturalmente por una enzima de unión llamada DNA ligasa.

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REPRODUCCIÓN EN LOS SERES VIVOS 

La reproducción es un proceso biológico que permite la creación de nuevos organismos, siendo una propiedad común de todas las formas de vida conocidas.​ Las modalidades básicas de reproducción se agrupan en dos tipos, que reciben los nombres de reproducción sexual y reproducción asexual.

Autoperpetuación

Una de las características fundamentales de los seres vivos es la capacidad de reproducirse, de generar nuevos seres vivos con iguales características a ellos.

Las estrategias y estructuras que emplean los seres vivos para cumplir con la función de reproducción son diversas. Así, es posible encontrar especies con reproducción sexual que producen una enorme cantidad de huevos, como la mayoría de los peces, con el fin de asegurarse de que algunos lleguen a adultos. Otras especies, como el albatros o la ballena, generan una única cría por cada etapa reproductiva, a la que cuidan intensamente por largos períodos de tiempo, esto disminuye las posibilidades de muerte y aumenta las probabilidades de continuidad de la especie.

Muchas plantas, además de reproducirse sexualmente, se reproducen asexualmente mediante brotes, tallos rastreros, raíces subterráneas, etc. Algunos organismos pueden regenerar partes perdidas del cuerpo, como las estrellas de mar, y otros se dividen asexualmente numerosas veces originando una gran cantidad de descendientes. 

Tipos

El proceso de la replicación de los seres vivos, llamado reproducción, es una de sus características más importantes. Crea organismos nuevos, que pueden reemplazar a los que se hayan dañado o muerto. Existen dos tipos básicos:​

Reproducción asexual

La reproducción asexual está relacionada con el mecanismo de división mitótica. ​Se caracteriza por la presencia de un único progenitor, el que en parte o en su totalidad se divide y origina uno o más individuos con idéntica información genética. ​En este tipo de reproducción no intervienen células sexuales o gametos, y casi no existen diferencias entre los progenitores y sus descendientes,​ las ocasionales diferencias son causadas por mutaciones.

En la reproducción asexual un solo organismo es capaz de originar otros individuos nuevos, que son copias exactas del progenitor desde el punto de vista genético. Un claro ejemplo de reproducción asexual es la división de las bacterias en dos células hijas, que son genéticamente idénticas. ​En general, es la formación de un nuevo individuo a partir de células maternas, sin que exista meiosis, formación de gametos o fecundación. No hay, por lo tanto, intercambio de material genético (ADN). El ser vivo progenitado respeta las características y cualidades de sus progenitores.

Reproducción sexual

En la reproducción sexual la información genética de los descendientes está conformada por el aporte genético de ambos progenitores, mediante la fusión de las células sexuales o gametos;​ es decir, la reproducción sexual es fuente de variabilidad genética.

La reproducción sexual necesita la interacción de un cromosoma, genera tanto gametos masculinos como femeninos o dos individuos, siendo de sexos diferentes, o también hermafroditas. Los descendientes producidos como resultado de este proceso biológico, serán fruto de la combinación del ADN de ambos progenitores y, por tanto, serán genéticamente distintos a ellos. Esta forma de reproducción es la más frecuente en los organismos complejos. En este tipo de reproducción participan dos células haploides originadas por meiosis, los gametos, que se unirán durante la fecundación.

Reproducción Humana

Después de la fecundación del huevo u óvulo, llamado en ese momento cigoto, se presenta una serie de divisiones mitóticas, partes del desarrollo embrionario, culminando con la formación del embrión.

El embrión presenta tres capas germinales, llamadas ectodermo, endodermo y mesodermo de las cuales se originarán los distintos órganos del cuerpo.

Reproducción animal

Se distinguen cuatro grupos:

• Ovulíparos: Las hembras depositan óvulos en un medio y los machos depositan espermatozoides sobre ellos (fecundación externa). Requieren de un medio acuático. Se da en anfibios y peces óseos.
• Ovíparos: el macho introduce los espermatozoides dentro de la hembra, (fecundación interna) una vez fecundada esta deposita huevos con cáscara dura que protegen al embrión. Se da en algunos peces cartilaginosos, reptiles, aves y dos mamíferos: el equidna y el ornitorrinco.
• Ovovivíparos: la fecundación es interna y el embrión es encerrado en un huevo dentro del cuerpo de la madre con el que no intercambia sustancias. Cuando el embrión está desarrollado el huevo se rompe y la hembra pare a la cría, o deposita el huevo poco antes de que la cría salga de él. Se da en tiburones y serpientes.
• Vivíparos: la fecundación es interna y la cría se desarrolla dentro del cuerpo de la madre intercambiando sustancias. Se da en la mayoría de los mamíferos, incluido el ser humano.

VIDEO APARATO REPRODUCTOR MASCULINO

VÍDEO REPRODUCCIÓN HUMANA