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Universidad Nacional Arturo Jauretche

Curso: Libro:

1º Cuatrimestre - (CI051) - Biología para Ciencias de la Salud Material de lectura de la Semana 1

Imprimido por:MELINA MAYA Día:

Sunday, 19 de April de 2020, 16:07

Tabla de contenidos 1. ¿Qué estudia la biología? 2. ¿Qué estudia la biología? II 3. ¿Está vivo? 4. En busca de respuestas microscópicas 5. Los animáculos 6. El surgimiento de una teoría 7. La teoría celular 8. ¡Células! 9. ¡células! II 10. ¿Miramos células vivas? 11. ¿Uno más? 12. A modo de cierre 13. Algunas ideas sobre sistemas 14. Los organismos vivos ¿son sistemas abiertos? 15. Los seres vivos ¿Son sistemas abiertos? 16. Tareas para entregar

1. ¿Qué estudia la biología? Antes de comenzar a estudiar Biología, nos interesa hacernos la siguiente pregunta ¿Qué vamos a estudiar en Biología? ¿Cuál es su campo de investigación? ¿Te pusiste a pensar alguna vez sobre esto?Veamos qué dice el diccionario al respecto: 

Esta disciplina que vamos a estudiar juntxs se ocupa, ni más ni menos, de estudiar la vida y a los organismos vivos. La pregunta que deberíamos hacernos ahora es ¿Qué entendemos exactamente por “vida”? O de manera más directa ¿Qué es la vida? Si estuviésemos todxs juntxs en el aula discutiendo, y les hiciéramos esta pregunta seguramente se quedarían en silencio pensando un poco y viendo lo complejo que es responder… Sin dudas cada unx de ustedes entiende perfectamente a qué nos referimos por vida pero si les pidiera que la definan estarían en un problema. Algo similar ocurriría si les preguntamos qué es el tiempo por ejemplo. Pero no sólo a nosotrxs nos costará encontrar una respuesta a este interrogante. A lo largo de la historia, muchas personas han dedicado mucho tiempo para intentar arribar a una respuesta. Si te pidiéramos que en este momento escribas una lista con características comunes a todos los organismos vivos…. ¿Qué pondrías?  ¿TENÉS PAPEL Y LAPICERA A MANO? Cuando en el material aparezcan estos dibujitos:

 indica que sería el momento de responder por escrito, las preguntas que aparezcan.Estas Actividades no se envían al docente para corregir 

indica que estastareas son obligatorias para entregar al docente.

2. ¿Qué estudia la biología? II Podemos acordar que todos los seres vivos nacemos, crecemos, nos alimentamos, nos movemos, nos reproducimos, nos relacionamos con el ambiente que nos rodea, respiramos y morimos.

Miremos en detalle algunas de estas características. ¿Todos los seres vivos nos movemos? La respuesta es sí. Todos los seres vivos tenemos la capacidad de movernos en contra de una fuerza determinada. Siempre existe movimiento aún cuando no sea tan fácil observarlo para nosotros (ya sea porque es muy lento… o muy rápido….) Pero...¿Una planta se mueve? ¡Claro que sí! Mirá este video si tenés dudas… 

Sunower Seeds Germination and Growth Time Lapse

shorturl.at/irU12 ¿Todos los seres vivos nos relacionamos con el ambiente que nos rodea? Otra vez, la respuesta es sí. Somos capaces de sensar y adaptarnos al entorno que nos rodea. En verano, nuestro cuerpo puede sentir el calor del ambiente y, por ejemplo, sudar para mantener la temperatura corporal constante. En invierno, cuando la temperatura ambiental disminuye, respondemos con pequeños escalofríos y la “piel de gallina” que ayudarán también a regular la temperatura de nuestro cuerpo. Si te interesa ver más ejemplos de esto, este video muestra a un pulpo sensando y adaptándose a los cambios de color de su ambiente.

Octopus Camouage

shorturl.at/dAX25 ¿Todos los seres vivos nos alimentamos? Esta es otra de las características que compartimos con todos los seres vivientes conocidos hasta el momento. Los seres vivos somos capaces de tomar materia y energía del ambiente y transformarla. Cada vez que comemos, somos capaces de transformar y metabolizar ese alimento para obtener energía. Las plantas son capaces de captar la luz solar y transformarla en alimento (este proceso se llama fotosíntesis). Los animales, entre los que nos encontramos los seres humanos, no somos capaces de hacer esto, pero podemos comernos a las plantas y tomar ese alimento que ellas fabrican a partir de la luz solar.

¿Todos los seres vivos crecemos y nos reproducimos? Esta característica pareciera más compleja. Un anciano, por ejemplo, ya no crece ni puede tener hijos. ¿Podríamos decir entonces que no es un ser vivo?. ¡Claro que no! Que en un momento particular de la vida no pueda hacerlo, no significa que no lo haya podido hacer antes. Es decir, todos los seres vivos tenemos la capacidad de crecer y de reproducirnos en algún momento de nuestra vida.

Si mañana cayera algún tipo de “cosa” del espacio y nos pidieran determinar si esa “cosa” está viva o no, en principio deberíamos chequear si cumple con las características que acabamos de detallar. Si las tiene a todas, podríamos afirmar que está viva. Y si no tiene ninguna, diríamos todo lo contrario.

3. ¿Está vivo? Pero antes de seguir pensando te proponemos hacer estepequeño ejercicio con Julia yuna discusión con su hermana:

Como esa noche había corte de luz, Julia, aburrida, intentaba entretenerse con la llama de una vela que ardía sobre la mesa. La miró un rato largo y una idea cruzó por su mente. Desde lejos, comenzó a soplar suavemente y observó qué hacía la llama. Tomó una cáscara de mandarina y, acercándola a la llama, la apretó entre sus dedos. La llama, al recibir el jugo que brotó de la cáscara, inmediatamente respondió con un chisporroteo. Cada vez más entusiasmada, decidió aproximarle un papel. Aunque casi provoca un incendio, se alegró al comprobar que la llama se alimentó con el papel y creció. Entonces, le aproximó una vela apagada que inmediatamente se encendió. Julia vio como la llama se reproducía enseguida [..] Por fin, vino la luz, Julia colocó y un vaso invertido sobre la vela y exclamó: Listo, ¡la maté! Parece que la oscuridad te alteró los nervios - le contestó su hermano mayor ¿Por qué? ¿Acaso no es cierto que la llama estaba viva y la asfixié? - dijo ella

¿Qué características del fuego se mencionan en el texto?Volvé a leerlo y escribilas en tus apuntes Comparáestas características del fuego con las que habíamos escrito anteriormente sobre los seres vivos Teniendo en cuenta esto ¿podríamos decir que el fuego está vivo?Pensalo brevemente y escribí en tus apuntes las ideas que te surjan a esta pregunta. 

4. En busca de respuestas microscópicas  Retomando el hilo de razonamiento: si tomamos como referencia esa lista de características de los organismos vivos, deberíamos entonces afirmar que el fuego se encuentra vivo ya que cumple con todas ellas. Sin embargo….Estaremos de acuerdo que el fuego no está vivo ¿verdad? (aunque usemos la expresión coloquial de “avivar el fuego” no lo consideramos un ser vivo como nosotros)

Entonces, ¿nos sirve ese listado de características? Al parecer, no siempre. Cuando buscamos diferenciar una piedra de un gato, no tenemos problemas. Ahora, en situaciones más particulares (como por ejemplo con el fuego) esa lista de categorías parecería no ser suficiente. La gran pregunta que debemos responder es ¿Qué características tenemos los organismos vivos que jamás se encuentran en las cosas no vivas? Para poder responder esta pregunta, tendríamos que encontrar “algo” que se encuentre siempre en un ser vivo y nunca en la materia inerte. Y en eso estaban los “naturalistas” de la época, estudiando cómo eran los organismos vivos (y muchas otras cosas) cuando se construyeron los primeros microscopios. Se cree que este invento empezó a construirse alrededor del año 1600. En ese momento, fue tal el furor de esta nueva tecnología, que casi todas las personas (hombres en su gran gran mayoría) que investigaban en ciencias se fabricaron uno y, al igual que haríamos nosotros si tuviéramos un microscopio en casa, empezaron a observar todo lo que encontraban. 



5. Los animáculos Entre todas estas personas, se encontraba Anton Van Leeuwenhoek (se pronuncia Levenjuk), que no era un científico sino un empresario textil que se ocupaba de comprar y vender telas. Leeuwenhoek se construyó su propio microscopio para poder observar con detalle el entramado de las telas que vendía y así determinar su calidad. Y ya que lo tenía, decidió empezar a observar moscas, gusanos… todo lo que se le cruzaba! El microscopio que se fabricó podía ampliar el tamaño de las cosas 200 veces más grande. (los microscopios actuales básicos pueden hacerlo hasta 1000 veces) En el siguiente video podemos ver cómo era y cómo funcionaba este raro implemento casero. 

Museum Boerhaave Antoni van Leeuwenhoek

shorturl.at/iBEJ9

Al observar al microscopio, maravillado por todo lo que veía, se dedicó a dibujarlo y lo envió a la Royal Society de Londres (algo así como el Conicet argentino). Allí estaban los grandes científicos de la época (recordemos que Leeuwenhoek era un empresario textil, sin formación científica). Al principio, sus dibujos fueron ninguneados pero hubo uno en particular que llamó la atención de todxs. En una de sus observaciones, Leeuwenhoek decidió observar una simple gota de agua de un lago cercano. Maravillado observó que en contra de lo que hubiese imaginado, esa gota de agua estaba llena de “animáculos” (pequeños animalitos) que se movían y vivían dentro del agua de ese lago. Hoy en día sabemos que eso que observó, eran ni más ni menos que microorganismos que viven en el agua, pero ¡pensemos lo impactante que debe haber sido para él descubrir que existía un universo completo de seres diminutos invisibles al ojo desnudo! En el siguiente video podemos ver algo similar a lo que observó Leeuwenhoek en ese momento 

Los animálculos de Leeuwenhoek

shorturl.at/npsLP

6. El surgimiento de una teoría Los dibujos de estos “animáculos” llamaron poderosamente la atención de los miembros de la Sociedad de Ciencias de Londres. Entre ellos, se encontraba otro de los personajes importantes de nuestra historia, Robert Hooke. Al igual que Leeuwenhoek, Hooke se había fabricado su propio microscopio y se había interesado particularmente en observar madera del árbol de corcho (la que se usa para los corchos de bebidas). En la siguiente imagen podemos ver cómo era el microscopio de Hooke (muy diferente al de Leeuwenhoek) y qué dibujó al observar una lámina muy fina de madera de corcho:  

Según Hooke, la madera que observaba estaba formada por pequeñas unidades que se repetían, una junto a la otra, hasta formar una estructura compleja. Estas unidades repetidas, le hacían recordar a las habitaciones o celdas del convento donde había vivido unos años atrás, y las llamó “célula” (en inglés se usa ahora la misma palabra para nombrar una celda y una célula, cell). Sin saber porqué aparecían de esa manera ni mucho menos, Hooke acuñó el término que daría sentido luego a las observaciones venideras.  Durante casi los 200 años que siguieron los microscopios se incorporaron al trabajo de quienes estudiaban a los organismos vivos. Con el tiempo se reunió una gran cantidad de observaciones Descubrieron que no solo estaban presentes en la madera de corcho, sino que comenzaron a encontrarla en muchos otros organismos vivos. 

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7. La teoría celular  Finalmente, a mediados de 1838, dos científicos alemanes, terminaron de dar forma a estas ideas que surgieron con Leeuwenhoek. Uno de estos alemanes se llamaba Friedrich Theodor Schwann y durante muchos años se había dedicado a observar tejidos animales al microscopio. El otro científico, se llamaba Matthias Schleiden y era botánico, como parte de su trabajo durante muchos años se había dedicado a observar plantas al microscopio. Luego de varios intercambios y peleas (y gran parte de información que “tomaron prestada” de otros investigadores) pudieron concluir que lo que ambos observaban, pese a tener ciertas diferencias, eran esas unidades pequeñas repetidas que había descripto previamente Hooke. Todas estas evidencias fueron reinterpretadas en función de los aportes teóricos de la denominada “filosofía de la naturaleza” alemana. Esta postura teórica proponía que el mundo natural debía estar formado por pequeñas unidades esenciales. Las observaciones que los microscopistas venían realizando desde un siglo atrás cayeron como anillo al dedo para apoyar las ideas de los filósofos naturalistas de la época. En ese afán por encontrar la unidad mínima de la vida fue tomando forma lo que hoy conocemos como teoría celular. Se llegó así a un acuerdo que estos investigadores formularon como: TODOS LOS organismos vivos ESTAMOS FORMADOS POR CÉLULAS.

Ya sean organismos diminutos formados por sólo una de ellas, o una gran ballena constituída por miles de millones de unidades repetidas, todos y cada uno de los organismos vivos que conocemos, está formado por células.

Todos los organismos están constituidos por una o muchas células que se repiten. (Imagen y texto tomado de “La célula” Suarez y Espinoza, Ed. Longseller)

Luego de ese primer acuerdo, Schleiden y Schwann, formularon una serie de afirmaciones que hoy en día conocemos como Teoría celular y dice lo siguiente:

1- Todos los seres vivos están formados por células 2- La célula es la mínima unidad que presenta todas las características de los seres vivos 3- Toda célula proviene de una célula anterior 4. Todas las células contienen información genética que se transmite de generación en generación.

Si volvemos a la pregunta con la que iniciamos este recorrido: ¿Qué características tenemos los organismos vivos que jamás se encuentran en las cosas no vivas? Estamos ahora en condiciones de agregar una característica a aquella lista (nacemos, crecemos, nos alimentamos,...), y esta característica es que estamos formados por células. Esto no quiere decir que seamos solamente un conjunto de células, como veremos al pensar los organismos vivos desde la perspectiva de los niveles de organización biológicos más adelante en el curso. Esta teoría, construida con la investigación y trabajo de más de 200 personas en todo el mundo y a lo largo de cien años, es aceptada aún en la actualidad y nos permite sentar las bases de acuerdo sobre qué diferencia a los organismos vivos de la materia no viva.

En el siguiente video, se narra en forma de dibujito animado parte de la historia de esta teoría y los puntos más importantes (en el video sólo se habla de tres postulados, ya que el cuarto es más nuevo)

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La extraña historia de la Teoria celular

shorturl.at/jzJN5

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8. ¡Células!  Posiblemente, en este momento vengan a tu memoria imágenes de células dibujadas en los libros de la escuela, llena de nombres raros y colores llamativos. Pero ¿tuviste la posibilidad de ver una célula con tus propios ojos?

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  Como ya vimos, debido a su tamaño extremadamente pequeño, no las podemos

observar a simple vista y es necesario un microscopio. ¡Miremos algunas fotos! ¿Logran identificar esa “unidad” que se repite en cada una de ellas? ¿Pueden observar la diversidad de formas?

Imágenes tomadas con microscopio (micrografías) de distintos organismos vivos. Los tamaños no son representativos entre sí (es decir, no son imágenes tomadas con el mismo aumento).

A esto hace referencia el primer postulado de la teoría celular. Cualquier ser vivo que elijamos y pongamos al microscopio, deberíamos ver algo similar a lo que se muestra en cada una de estas cinco fotos. ¡Células, células y células! Volvamos sobre los postulados, porque hay mucha información en esas oraciones breves. Ya nos resulta conocido el primer postulado, estamos hechos de células. Si pensamos lo que se dice en el segundo postulado, vamos a notar que es muy distinto del primero (si no volviste a leerlos, ¡es un buen momento para hacerlo!). Y es que además de que las células forman a los organismos vivos, según el segundo postulado cumplen además con todas las características de los organismos vivos, es decir, están vivas ellas mismas. 

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9. ¡células! II Como empezamos a ver en las fotos anteriores, las células pueden tener formas y tamaños diferentes. Sin embargo, comparten ciertas características comunes: Podemos pensar cada célula como una unidad independiente separada del medio que la rodea por una membrana.

¿Qué significa esto? Miremos en detalle una de estas fotos: 

En color naranja y con borde negro está marcada una de estas células. Se pueden reconocer varias más, una al lado de otras. Lo que se observa dentro, como una pequeña bola de color oscuro, es una estructura muy particular llamada núcleo. En el “borde”, que separa a una célula del medio y de las otras células se encuentra la membrana. Y funciona como una “barrera o límite” que impide que las sustancias que están dentro de la célula salgan libremente y/o que las que estén fuera ingresen. Esta membrana es muy compleja y regula qué sustancias pueden ingresar o salir, y de qué manera.  Tiene todas las características de un ser vivo La entrada y salida de sustancias hace que podamos pensar la célula como un sistema abierto. Es decir, que intercambia materia y energía con el medio que la rodea.  En las próximas clases vamos a estudiar más sobre estas células. Cómo son, cómo están formadas, cómo crecen, cómo se reproducen, etc.   

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10. ¿Miramos células vivas? Hagamos ahora una pequeña pausa para mirar algunos videos de células vivas. Más adelante podremos ir entendiendo alguno de los procesos que allí se observan. Por ahora, sólo nos interesa que las mires moverse, que observes sus tamaños, sus formas, etc  En este primer video lograron filmar a una célula de nuestro sistema inmune (las defensas de nuestro organismo) en plena acción. Para que entiendas un poco más lo que vas a ver miremos esta captura del video:

Lo que está   marcado enverdees una célula del sistema inmune (se llama macrófago pero también es conocido como glóbulo blanco) Lo que está marcado enrojoson otras de las células que forman la sangre. Se las conoce como glóbulos rojos (en esta filmación se ven en blanco y negro pero son rojas!) Por último lo que está marcado conamarilloes una bacteria. Miren los tamaños, las formas… y miren cómo de alguna manera, el macrófago es capaz de detectar la presencia de una bacteria, perseguirla y luego… comérsela! En la semana 2 vamos a ver cual es la estructura que le permite “nadar” a la bacteria... 

Glóbulo Blanco Persiguiendo a una Bacteria

shorturl.at/ehuV1

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11. ¿Uno más? Miremos un segundo video. En este caso, filmaron a dos organismos formados cada uno por una sola célula: uno de ellos se llama ameba (que marcamos con verde) y el otro se llama Paramecio (que marcamos en azul). Los Paramecios se alimentan de pequeñas algas que flotan en el agua, mientras que la ameba se alimenta de…. Paramecios!  

Otra vez, presten atención a las formas, los tamaños relativos, el movimiento… ¿Vemos a la Ameba en plena emboscada de su presa?

Ameba vs Paramecio con musica de linkin park

shorturl.at/xGKM5  Si te divierte esto y te interesa mirar más de estos videos, podés hacer una búsqueda en youtube con las palabras “células microscopio” o “cell microscopy” y vas a pasar un rato entretenido!

Estas células que forman distintos organismos vivos (ya vimos en los videos algunos ejemplos) pueden ser de muchas formas diferentes. Podríamos decir que no hay dos células que sean iguales entre sí. A partir de la semana siguiente, iremos avanzando en el estudio de estas células.

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12. A modo de cierre En resumen….

Podemos decir que a lo l...