Biologia I(Resumen) - Resumen Biología I PDF

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Resumen completo de Biología I....

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Unidad I: Introducción: 1.0) Conceptos de la Biología: La vida: Desde la perspectiva biológica “vida” es el resultado de antiguos eventos por los cuales la materia intente se organizó para dar lugar a las primeras células vivas. Características:   

Requiere la entrada de energía y materia para funcionar y mantener la homeostasis. Esta en un continuo proceso de adaptación, es decir respuestas a estímulos. En ella se distingue la reproducción, metabolismo, movimiento, adaptación y crecimiento.

En la reproducción se da vida atreves de vida, sin embargo, iguales como especie. Esta se puede dar sexual y asexualmente.  

Sexual: Se da por intercambio de material genético. Asexual: Se producen organismos idénticos. Las células se dividen con el mismo material genético.

El metabolismo es la suma de actividades químicas que realizan los organismos vivos por medio de las cuales las células adquieren y usan la energía al sintetizar, almacenar, degradar y eliminar sustancias. El movimiento es el cambio de posición de un organismo con respecto a otro organismo u objeto. Todos los seres vivos presentan movimiento. La adaptación es una respuesta a estímulos.   

Todos los organismos emiten cambios en su entorno. Emiten respuestas controladas y compensatorias. Los cambios son percibidos a través de los órganos sensoriales.

El crecimiento biológico es un aumento en el tamaño de las células individuales de un organismo, del número de tales o ambas. En la homeostasis los organismos vivos a mantener relativamente constante las condiciones internas de su cuerpo, es decir mantenerlo en constante equilibro. Una característica que distingue a la materia viva de la inerte es la organización jerárquica que poseen.

1.1) La Biología. Método científico: Biología Es una ciencia que estudia la vida, explicando su origen y evolución. Una ciencia es una forma de pensamiento, es un método de investigación sistemático y esta expuesto a constantes cambios.

Método científico Es una herramienta del científico para realizar ciencia. Uno de los pasos más importantes es la observación. Orden lógico del método científico: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Observación Elaboración de hipótesis Experimentación Conclusión Comprobación Publicación

1.2) Principales Teorías en Biología Una Teoría científica es un modelo intelectual de larga duración aprobado por científicos el cual siempre permanece abierto a cambios 

Teoría celular: Afirma que los organismos están compuestos por una o más células y que esta última es la unidad fundamental de todo ser vivo.



Teoría de Biogénesis: Afirmaba que la vida podría surgir con frecuencia de la materia inerte en un proceso conocido como “generación espontanea”.



Teoría de los genes: Propuesta por Gregorio Mendel. Afirma que los genes se encuentran en los cromosomas y al lugar cromosómico ocupado por un gen se le denominó locus.



Teoría de la evolución: Afirma que los organismos modernos descienden con modificaciones de formas de vida ya preexistentes. o Es la teoría unificadora de la biología o Esta basada en la teoría de selección natural.

1.3) Niveles de organización en la biología. Jerarquía de Organización. Una de las características que poseen los organismos vivientes es el nivel de organización que poseen.

Niveles de organización: Posició n

Elemento

Definición

Ejemplo

Partículas Subatómicas

Partículas que conforman un átomo.

Protón, Neutrón y electro.

2

Átomo

La partículas mas pequeña de un elemento que conserva las propiedades de dicho elemento.

Hidrogeno, carbono, nitrógeno y oxigeno

3

Molécula

Es una combinación de átomos.

Agua, glucosa, DNA.

Organelo

Estructura dentro de una célula que realiza una función especifica.

Mitocondria, cloroplasto, núcleo.

Célula

La unidad de vida más pequeña.

Neurona.

Tejido

Unión de células con una función especifica.

Tejido Nervioso.

7

Órgano

Estructura compuesta por diversos tipos de tejidos que forman una unidad funcional.

Cerebro, pulmones, riñones.

8

Sistema

Dos o más órganos que trabajan juntos en la ejecución de una función corporal específica.

Sistema nervioso.

Organismo

Ser vivo individual compuesto de muchas células.

Antílope.

Población

Miembros de una misma especie que habitan la misma área.

Manada de antílopes.

1

4 5

6

9

10

11

12

13

Comunidad

Poblaciones de diferentes especies que viven e interactúan en la Misma área.

Ecosistema

Una comunidad junto con el entorno inerte forman un ecosistema.

Antílopes, halcón, arbustos, pastos, riachuelo, desierto, rocas.

Biosfera

La tierra y todas sus comunidades constituyen una biosfera

Superficie de la tierra

Antílopes, halcón, arbustos, pastos.

Nivel químico: Los átomos se unen para formar moléculas. Las macromoléculas son moléculas grandes como las proteínas y el DNA. Nivel Celular: Los átomos y las moléculas forman organelos como el nácelo y la mitocondria (el lugar donde se dan las muchas transformaciones de energía). Los organelos realizan diversa funciones de la célula.

1.4) Evolución Química Explica el origen de la vida a partir de materia inanimada. Requerimientos:    

Ausencia de oxigeno molecular. Una fuente de Energía. Compuestos orgánicos (H2O, H2, CH4, NH3). Tiempo para que ocurran las reacciones.

Principales modelos: 

Sopa pre-biótica: Propone que las moléculas se formaron cerca de la superficie terrestre.



Hierro-sulfuro: Propone que las moléculas se formaron en el fondo del mar.



Modelo de Oparín (1920): Surge la formación espontaneas de moléculas orgánicas sencillas a partir de materia primitiva simple.



Modelo de Miller y Urey (1953): Probaron la hipótesis de Oparín. Diseñaron un aparato capaz de simular la atmosfera terrestre primitiva. Contenía nitrógeno, hidrogeno, metano, amoniaco y agua. Se generó una chispa eléctrica en el matraz para simular relámpagos.

La selección natural a nivel molecular dio como resultado la secuencia de información DNA Proteínas.

RNA

Atmosfera primitiva: La atmosfera de la tierra hace 4.6 billones de años aparentemente no tenía poca gravedad e incluía:        

Dióxido de carbono (CO2) Vapor de agua (H2O) Monóxido de carbono (CO) Hidrogeno (H2) Nitrógeno (N) Amoniaco (NH3) Sulfato de Hidrogeno (H2S) Metano (CH4)

Sin embargo, este poseía poco o nada de Oxigeno (O 2) La ausencia del mismo fue importante para la evolución química ya que el oxigeno es muy reactivo y habría oxidado las moléculas orgánicas que son los componentes necesarios para dar origen a la vida.

1.5) Primeras células: Teoría endosimbiótica Evolución de las primeras células:      

Fueron procariotas. Evolucionaron de algún tipo de protocélula o de moléculas orgánicas. Eran Anaeróbicos. Eran Heterótrofos. Luego evolucionaron a autótrofos. La reproducción molecular.

La reproducción moléculas fue crucial para la aparición de las nuevas células. La evolución es producto de la genética y el ambiente. La evolución de las primeras células dio lugar a la vida. Teoría endosimbiótica Explica que algunos organelos eucariontes, en especial los plastos y las mitocondrias fueron en tiempos pasados bacterias de vida libre y que luego se alejaron dentro de otras células.

1.6) Células Eucariotas y Procariotas

Las células es la unidad estructural y funcional básica de la vida que consta de materia vida rodeada por una membrana. Diferencias 

Eucariota: o o o



Tienen organelos definidos Material genético empaquetado en el Núcleo y este a su vez posee membrana Posee membrana celular

Procariota: o o o o

No tienen organelos definidos El núcleo no posee membrana El material genético se encuentra disperso en el citoplasma Posee organelos no membranosos

Semejanzas:    

Poseen DNA Poseen Ribosomas Poseen estructuras y funciones similares Un lenguaje genético idéntica

1.7) Organismos Autótrofos y Heterótrofos 

Los organismos autótrofos son aquellos que pueden obtener sus propias fuentes de energía a partir de la síntesis de materia prima inorgánica simple. Ej: Las plantas.



Los organismos heterótrofos son aquellos que dependen de los autótrofos para su subsistencia. No son capaces de crear una fuente de energía por si mismos.

Unidad II: Átomos y Moléculas: Fundamentos Químicos de la vida

La biología molecular se encarga de estudiar las propiedades físicas y químicas de las moléculas que componen a los seres vivos.

2.0) Átomos y Moléculas El átomo es la unidad más pequeña de la materia y que posee las propiedades químicas de dicho elemento. Es imposible verlos a través del microscopio. Estos están formados por partículas subatómicas:   

Protón: Carga positiva (+) Neutrón: Carga neutra (0) Electrón: Carga negativa (-)

Un Ion es una partícula eléctricamente cargada. Cuando un átomo esta eléctricamente neutro, quiere decir que tiene el mismo numero de electrones y protones. Estructura del átomo:

Átomo Lo compone

El Núcleo El cual

Concentra la masa atómica Compuesto por

Protones y electrones

Moléculas:

Los Orbitales Los cuales

Son la zona alrededor Del Núcleo Compuesto por

Electrones

Una molécula es una partícula compuesta de dos o más átomos que se mantienen unidos a través de enlaces químicos. Compuestos químicos: Consisten en dos o más elementos diferentes combinados en una posición fija. Ej El agua. Elementos: Es una sustancia que no puede degradarse en otras más simples. Estas tienen masa y ocupan un lugar en el universo. Actualmente existen 112 elementos químicos (92 de forma natural). El ser humano esta compuesto por 4 elementos:    

Carbono: Forman en el esqueleto de las moléculas, formando 4 enlaces con otros átomos. Hidrogeno: El ion de Hidrogeno participa en algunas transferencias de energía. Oxigeno: Necesario para la respiración celular. Nitrógeno: Componente de proteínas, ácidos nucleícos y clorofila.

Los oligoelementos son aquellos minerales necesarios para el desarrollo armónico celular, pero requerido en muy pequeñas cantidades: Yodo, Cobre Manganeso, Cobalto, Cromo, Flúor y Germanio.

2.1) Partículas: 

Numero atómico: El número atómico es el número fijo de protones en el núcleo. Este determina la identidad del átomo y se escribe como el subíndice a la izquierda del símbolo químico.



Peso atómico: Indica la cantidad de masa que posee un átomo de un elemente en relación a otro. Este valor se determina sumando el número de protones al de neutrones. La unidad fundamental es la Uma.



Isotopos: Es un átomo del mismo elemento que tienen el mismo número de protones y electrones en los cuales solo varía el número de neutrones.



Radioisótopos: Algunos isotopos son inestables y tienden a descomponerse o desintegrarse. Los radioisótopos emiten radiación cuando se desintegran.

Tabla periódica: Es una grafica de los elementos ordenados por numero atómico. Esta nos permite relacionar diversos elementos.

Configuració Bohr esta se r

el modelo de

Formula arbitraria: 2(n)2 Donde (n) es el número de átomos. La estabilidad de los electrones lo determina el número de valencias. Orbitales: Los electrones se mueven en regiones características tridimensionales denominadas orbitales. Cada orbital contiene un máximo de dos electrones. La energía de un electrón depende del orbital que ocupa: Los electrones que se encuentras más alejados del núcleo poseen mayor energía que aquellos que se encuentran más cerca del mismo. A aquellos electrones mas enérgicos son denominados electrones de valencia, estos ocupan la capa la valencia el cual se representa como el anillo más externo.

2.2) Enlaces Químicos Los átomos pueden mantenerse unidos por fuerzas de atracción denominada enlaces químicos. Cada enlace equivale a una determinada cantidad de energía química. La energía de un enlace es aquella que se necesita para romper un enlace químico. Existen dos tipos de enlaces químicos: covalente e iónico. Enlace Covalente: Los enlaces covalentes suponen compartir electrones entre átomos de tal manera que cada átomo queda con su capa de valencia completa. Estos tienden a compartir electrones. La unión de dos o más compuestos mediante enlaces covalentes se le denominas compuestos covalentes. Ej: El agua. Los enlaces covalentes pueden ser polares y no polares: 

Polares: Es un enlace covalente entre dos o mas átomos de electronegatividad diferente.



No Polar: Se da en los átomos de electronegatividad similar, compartiendo por igual los electrones.

La electronegatividad es una medida de atracción de un átomo para compartir electrones en enlaces químicos. Enlaces Iónicos: Un enlace iónico se forma como consecuencia de la atracción entre la carga positiva de un catión y la carga negativa de un anión.   

Ion: Elemento cargado eléctricamente Catión: Elemento con carga positiva Anión: Elemento con carga negativa

Los átomos como 1,2 o 3 electrones en su capa de valencia tienden a donar electrones a otros átomos, convirtiéndose en cationes. Los átomos con 5, 6 o 7 electrones de valencia tienden a aceptar electrones de otros átomos, convirtiéndose en aniones. Un compuesto iónico es una sustancia compuesta de aniones y cationes unidos mediantes sus cargas opuestas. Ej: Los enlaces iónicos en la atracción entre iones de sodio e iones de cloruro formando la sal común. Enlaces de Hidrogeno: Los enlaces de Hidrogeno tienden a formarse entre un átomo con carga parcial negativa y otro de hidrogeno que esta unido covalente mente a oxigeno o nitrógeno. Estos enlaces son atracciones débiles, estos se forman y se rompen con facilidad.

2.3) Reacciones químicas: Son transformación de energía almacenada en los enlaces químicos, la cual se transfiere a otros enlaces recién formados. Combinación (Síntesis o Deshidratación) o Reacción Anabólica: Es el proceso de deshidratación, en esta se pierda agua. El nombre biológico que se le da es Fotosíntesis. Cl + Na

NaCl

Disociación (Digestión o hidrólisis) o Reacción Catabólica: Es la entrada de agua. El nombre biológico que se le da es Respiración. 2H2O

Reacción Redox:

2H2 + O2

Es el intercambio de electrones de una molécula a otra, esta transferencia conlleva a la transferencia de la energía de ese electrón desde un agente reductor a un agente oxidante. La oxidación y la reducción se dan siempre de forma conjunta:  

Oxidación: Proceso químico en el cual un átomo pierde electrones. Reducción: Proceso químico en el cual un átomo gana electrones. 4Fe + 3O2

2Fe2O3

2.4) El agua como Compuesto indispensable para la vida: El agua es una molécula polar debido a que tiene un extremo con carga positiva y otro con carga negativa. Debido a esta circunstancia, el agua es considerada como un disolvente universal para solutos iónicos y polares. Gran parte de la masa de los organismos esta compuesta por agua. Propiedades:     

Interactúan con sustancias Hidrofilias. Repelen sustancias Hidrofóbicas (lípidos). Estabiliza la temperatura. Tiene propiedades de Cohesión (Unirse entre si mediantes enlaces de hidrogeno). Posee propiedades de Adhesión (Unirse con regiones iónicas o polares a través de enlaces de hidrogeno).

2.5) Ácidos y Bases: 

Los ácidos son sustancias donadoras de protones (ion de Hidrogeno, H+). Tienen mayor concentración de iones de hidrogeno que de hidróxido. Estos cambian de color rojo el papel tornasol y tienen un sabor agrio.



Las Bases son aceptores de protones. La mayor parte de las bases son sustancias que se disocian un Ion de hidroxilo (OH) y un catión al disolverlas en agua. Cambian a azul el papel tornasol y son resbaladizas al tacto.

pH: El pH es una medida apropiada de acidez. Esta determina el grado de acidez o de alcalinidad de una sustancia. El agua tiene un pH de7.  

De 0-7 es Acido. De 7-14 es Básico.

Unidad III: Estructura Básica de los compuestos Orgánicos Y reacciones fundamentales: Las moléculas orgánicas son aquellas que tienen Carbono (C) e Hidrogeno (H). Algunos elementos orgánicos son: Carbohidratos, Lípidos, Proteínas y Ácidos Nucleídos

3.0) Carbono: Compuestos Orgánicos (Monómeros y Polímeros) El carbono tiene la propiedad exclusiva que permite la formación de esqueletos de carbono de las moléculas grandes y complejas esenciales para la vida. Dado que el átomo de carbono tiene 4 electrones de valencias, puede complementar su capa de valencia formando 4 enlaces covalentes. Los Hidrocarburos son compuestos orgánicos formados solo de carbono e hidrogeno, pueden ser cadenas ramificadas no ramificada, o en forma de anillos. Estos presentan propiedades hidrofobias, es decir; que repelen el agua. Monómeros, Polímeros e Isómeros: 

Monómeros: Molécula que puede unirse a otras moléculas similares. Estos se unen covalentemente mediante condensación.



Polímeros: Estos resultan de la unión de dos o mas monómeros. Estos se forman mediante una reacción de síntesis.



Isómeros: Los isómero son compuestos orgánicos con la misma formula molecular pero con diferente estructura, y por tanto diferente función. Estos pueden ser de tres tipos: Estructurales, geométricos y enantiómetros. o Estructurales: Son compuestos que difieren en la disposición covalente de sus átomos. o Geométricos: Son compuestos idénticos en la disposición de sus enlaces pero que difieren en la disposición espacial de sus grupos de átomos. o Enantiómeros: Son isómeros que constituyen una imagen especulares uno del otro.

Grupos funcionales: Estos modifican las propiedades de las moléculas orgánicas. Estos también determinan los tipos de reacciones químicas en que participa el compuesto.  

  

Grupo Hidroxilo (R-OH) Grupo Carbonillo o Aldehído (R-CHO) o Cetona (R-CO-R) Grupo Amino (R-NH2) Grupo Fosfato (R-PO4H2) Grupo Sulfhídrico (R-SH)

3.2) Carbohidratos (azucares): Monosacáridos, disacáridos y polisacáridos: Los hidratos de carbono se componen de átomos de carbono, hidrogeno y oxigeno en proporción de 1:2:1. Ej CH2O. Los azucares, lo almidones y la celulosa son hidratos de carbonos. Los hidratos de carbonos se clasifican en: Monosacáridos: Es un azúcar simple. Triosa, Pentosa y Hexosa.   

Por lo general tienen de 3 a 7 átomos de carbono. Se dice que dieron inicio a la materia orgánica. Su grupo funcional es el Hidroxilo (-OH)

La glucosa es el monosacáridos mas abundante y es utilizado por la mayor parte de los organismos como fuente de energía. Disacáridos: Resulta de la unión de dos monosacáridos unidos mediante síntesis o deshidratación.   

Maltosa Sacarosa Lactosa

(Glucosa + Glucosa) (Glucosa + Fructosa) ...