Este documento presenta una introducción a la biología. Explica que la biología es la ciencia que estudia la vida y que los descubrimientos de los biólogos afectan aspectos como la salud, la alimentación y las relaciones entre organismos. También describe las principales ramas de la biología como la ecología, la genética y la microbiología. Finalmente, resume las características fundamentales de los seres vivos como estar compuestos de células, crecer, desarrollarse, responder a estímulos y reproducirse.

1. Capítulo 1
(Secciones 1.1-1.8)
Invitación a la Biología
Profesora: Carol V. López Morales
c_lopez_pr@yahoo.com
Oficina: 204
Horas de oficina:

2. Biología
• Ciencia que estudia la vida.
– Descubrimiento de los biólogos afecta todos los
aspectos de nuestras vidas.
• Salud
• Comida
• Seguridad
• Relaciones entre organismos y relaciones entre
organismos y el planeta.

3. Biología
• Los biólogos juegan un papel muy importante en el
desarrollo y los avances del mundo contemporáneo:
– Investigaciones biológicas han proporcionado lo avances
para realizar trasplantes.
– Se han descubiertos muchas enfermedades y sus curas.
– Se han logrado técnicas como inseminación artificial.
– Clonación
– Se descubrió el código genético del ser humano.

4. El virus de la influenza H1N1
• Este virus atrajo la atención a nivel mundial cuando en abril
del 2009 alrededor de 200 países a nivel mundial reportaron
casos confirmados de este virus entre su población de
habitantes.
• Las pandemias afectan muchos aspectos de la vida, por
ejemplo la economía global, el turismo, la educación.

5. A View of Life: H1N1

6. Ramas de la biología
• Ecología: estudia la relación de los organismos y su medio
ambiente
• Embriología: estudia los embriones
• Ficología o Algología: estudia las algas
• Taxonomía: estudia la clasificación de los organismos
• Sistemática: estudia la relación evolutiva entre los
organismos

7. Ramas de la Biología
• Genética: estudia las características
hereditarias y el material genético.
• Citología: estudia la célula
• Fisiología: estudia las funciones
• Etología: estudia el comportamiento

8. Ramas de la Biología
• Microbiología: estudia los microorganismos
– Bacteriología: estudia las bacteria
– Micología: estudia los hongos
– Parasitología: estudia los parásitos
• Zoologia: estudia los animales
– Ictología: estudia los peces
– Entomología: estudio de los insectos
– Herpetología :estudia los reptiles y anfibios
– Ornitología: estudia las aves
– Helmintología: estudia los gusanos

9. Ramas de la Biología
• Botánica: estudia las plantas
– Briología : estudia los musgos
– Pteridología: estudia los helechos
– Dendrología: estudia los árboles

10. Características de los organismos vivos
Aquellas cosas que nos permiten diferenciar los
organismos vivos de las cosas no vivas

11. Características de los organismos vivos
1. Los organismos están compuestos por
Células:
– Es la unidad básica de la vida.
– No importa tamaño ni origen todos los organismos
vivos están compuestos por células.
– Todas las células provienen de las divisiones de
células preexistentes.

12. Células
• Teoría Celular
• Todos los organismo vivos están compuestos por una o
más células
• Células nuevas se forman por las divisiones de células
ya existentes.

13. Células
• Los organismos pueden ser :
• Unicelulares: están formados por solo una célula
• Bacterias, protozoarios, arqueas
• Multicelulares: están formados por más de una célula.
• Son organismos más complejos
• Dependen de funciones coordinadas donde las células
se organizan para formas tejidos, órganos y sistemas
de órganos.

14. Organismos unicelulares y multicelulares
• Paramecium • African buffalo, plants
(a) Unicellular organisms consist of one intricate
cell that performs all the functions essential to
life. Ciliates, such as this Paramecium , move
about by beating their hairlike cilia.
(b) Multicellular organisms, such as this African
buffalo (Syncerus caffer) and the plants on
which it grazes, may consist of billions of cells
specialized to perform specific functions.

15. Estructura celular
• Membrana plasmática :
-Cada célula esta rodeada una membrana plasmática
que protege la célula y regula el pasaje de materiales entre
la célula y su ambiente.
• Moléculas especializadas
–DNA o ácido deoxyrribonucleico: contiene y transmite la
información genética
• Estructuras internas (organelos):
-Son estructuras especializadas que llevan acabo una
función en específico.

16. Célula

17. Tipos de células
• Células procariotas
• Exclusivo de bacterias y arqueas
• Estructuralmente son células simples
• Son células que NO poseen núcleo ni organelos
membranosos.
• Células eucariotas
• Células estructuralmente más complejas
• Pertenecen al resto de los organismos vivos (excepto
bacterias y arqueas)
• Contienen organelos membranosos y el DNA esta a
protegido dentro del núcleo.

18. Cont. Características de los organismos vivos
2. Crecimiento y desarrollo:
A. Crecimiento
• Incremento en la biomateria
• División de la célula
• Aumento de tamaño
• Algunos animales tienen un periodo de crecimiento que
termina durante la etapa adulta.
• Algunos organismos como pueden crecer
indeterminadamente durante su vida. (Ej. Los árboles)

19. B. Desarrollo:
• Cambios que se llevan acabo durante la vida de un
organismo (fecundación, nacimiento, maduración y
muerte).
• Transformación ordenada de la primera célula de un
individuo hasta convertirse en adulto.

20. Cont. Características de los organismos vivos
3. Los organismos responden a estímulos: cambios
químicos o físicos en su ambiente interno o externo que
provocan una respuesta en el organismo que le permite
mantener el balance.

21. Cont. Características de los organismos vivos
• Los organismos perciben el cambio y responden a el por
medio de receptores.
• Receptor: es una energía molecular o celular que responde
a una forma específica de estimulación.
• Luz solar
• Mordida de un animal.
• La mayoría de las reacciones a un estímulo desencadenan
algún tipo de movimiento en el organismo.

22. Cont. Características de los organismos vivos
• Movimiento:
• No solo externo, sino también interno (Dentro de la
célula en el citoplasma se mueven los organelos).
• Hay organismos que en alguna etapa de su vida se
desplazan y en otras no.
Sésil : organismo que no se desplaza
• Movimiento:
• pseudópodos
• Cilios o
• flagelos

23. Cont. Características de los organismos vivos
4. Regulación de procesos metabólicos
A. Metabolismo
• Suma de todos los procesos químicos que ocurren en un
organismo.
B. Homeostasis:
• El mantenimiento del equilibrio o balance interno en un
organismo.
• A través de mecanismos homeostáticos el organismo
regula los procesos metabólicos para mantener un
ambiente interno balanceado y equilibrado.

24. Cont. Características de los organismos vivos
• Ejemplo de Homeostasis:
• Regulación de glucosa en la sangre.
• Altos niveles de glucosa en sangre: se almacena
en músculos e hígado.
• Bajos niveles de glucosa en sangre: se utilizan los
nutrientes almacenados.
• Baja concentración de glucosa en sangre y poca
cantidad de nutrientes almacenados : el cuerpo
siente necesidad de ingerir alimentos para recobrar
los niveles de glucosa.

25. Cont. Características de los organismos vivos
5. Los organismos se reproducen.
• Reproducción:
• Mecanismo por el cual los padres transmiten el ADN a
los hijos.
• Sexual
• Asexual
• Herencia: transmisión de ADN de padre a hijos.

26. • Especie: grupo de organismos con características,
funciones y estructuras similares y que solo se
reproducen entre ellos mismos y producen progenie fértil.
• Ejemplo: burro + caballo (especies diferentes)= mula
(progenie no fertil)

27. Asexual and Sexual Reproduction
Fig. 1-4, p. 5

28. DNA- ácido deoxiribonucleico
• DNA:
– Es un tipo de ácido nucleico.
– Consiste de dos cadenas de átomos enrolladas
entre si, formando una hélice.

30. DNA
• EL DNA es el material
genético que transmite
la información
heriditaria de una
generación a otra.
Fig. 1-7, p. 8

31. Cont. Características de los organismos vivos
6. Adaptación:
• Rasgos y cambios que tiene un organismo que le permite
sobrevivir en un ambiente.
• Esas características pueden ser:
A. Estructurales
B. Fisiológicas
C. Bioquímicas
D. Conducta

32. Adaptations
• Burchell’s zebras (1) are behaviorally adapted to watch for
predators, (2) have stripes for visual protection against
predators, (3) have stomachs adapted to coarse grass
Fig. 1-5, p. 5

33. Evolución
• Muchos de los rasgos o características de un
organismo son adquiridas por herencia del
ADN de los progenitores.
• Las variaciones en los caracteres se deben a
pequeños cambios en el ADN: mutaciones
• Evolución: cambio en una línea de
descendencia.

34. Evolución
• Mutaciones:
– Efectos positivos
– Efectos negativos
– Algunas permiten que el organismo puede
adapatrse mejor al entorno.
• Teoría de la Selección Natural:
– Propuesta por Charles Darwin
– Establece que el organismo más apto es el que
podrá sobrevivir en comparación con los menos
aptos.

35. Evolución
• Carlos Darwin- estudió la evolución y acuñó término
de selección natural.
– Basó su teoría de la evolución por selección natural en las
siguientes observaciones
• Los individuos de una especie muestran variaciones entre sí
• Se producen más individuos de los que pueden conseguir
alimento
• Los más aptos son los que sobrevivirán
• Los sobrevivientes trasmitirán estas características a su
progenie

36. Niveles de organización
Biológica

37. Niveles de organización Biológica
• Niveles de organización:
A. Nivel Químico
-átomos
-moléculas
B. Nivel Celular
-organelos
-células
-tejidos
-orgános
-sistemas de órganos
C. Nivel Ecológico
-organismo
-población
-comunidad
-ecosistema
-biosfera

38. • Atomo: partícula más pequeña de un elemento que retiene sus
características. Unidades fundamentales de todas las sustancias.
• Molécula: constituida por dos átomos o mas del mismo tipo o
diferentes. Dos o más átomos unidos por enlaces químicos.
• Células: unidad más pequeña que puede vivir y reproducirse por
si sola o como parte de un organismo multicelular.
• Tejidos: grupo de células que trabajan coordinadamente que
tienen unas características y funciones similares
• Órganos: conjunto de tejidos acoplados, coordinados que llevan
cabo una función

39. • Sistema: conjunto de órganos acoplados y coordinados que llevan acabo
una función.
• Organismos multicelulares con sistema (organismos con sistemas
complejos compuestos por diferentes tipos de células , no todos los
animales lo tienen)
• Población: organismos de una misma especie, viven en un área
determinada
• Comunidad: conjunto de poblaciones que viven en un mismo área y que
interactúan
• Ecosistema: interacción entre comunidades y el ambiente
(comunidades bióticas + ambiente abiotico)
• Biosfera: parte del planeta Tierra donde hay vida.

41. Levels of Organization
Fig. 1.2, p.5

42. La energía y la organización de la
vida

43. La energía y la organización de la vida
• Energía: capacidad para realizar trabajo.
• Nutriente: tipo de átomo o molécula que
tiene un papel esencial en el crecimiento y
supervivencia.
– Todos los organismos pasan gran parte de su
tiempo adquiriendo energía y nutrientes.

44. La energía y la organización de la vida
• Los productores adquieren la energía y la
materia prima del ambiente y construyen su
propio alimento.
– Las plantas, las algas y algunas bacterias son
productores.
• Plantas:
– Llevan a cabo el proceso de fotosíntesis para
producir su propio alimento.

45. Fotosíntesis
• Proceso en el que se utiliza dióxido de
carbono y agua en presencia de energía
lumínica para producir azucares.
• Es un proceso donde el organismo que lo
realiza produce : glucosa (carbohidrato) y
oxígeno.

46. Reacción de fotosíntesis

47. La energía y la organización de la vida
• Los consumidores no pueden elaborar su
propio alimento.
– Adquieren la energía y los nutrientes
alimentándose de los productores y de otros
organismos.
– Los animales somos consumidores.

48. La energía y la organización de la vida
• Los descomponedores se alimentan de
desechos o de restos de organismos.
– También pertenecen a la lista de consumidores.
• Los descomponedores hacen que los
nutrientes circulen y sean utilizados
nuevamente por los productores.

49. Interdependencia entre los
organismos
Productores
Hacen su propio alimento.
Consumidores
Dependen de la energía almacenada en los
tejidos de los productores.
Descomponedores
Descomponen desperdicios y recirculan los
nutrientes.

50. Fig. 1-8, p. 9
Light
energy
Photosynthesis
captures light
energy Oxygen
Energy stored in
glucose and other
nutrients
Carbon
dioxide and
water
Oxygen
Energy
Cellular respiration
releases energy
stored in glucose
molecules
Synthesis of
needed
molecules
and structures
Other Life Activities
• Homeostasis
• Growth and
development
• Reproduction
• Movement of materials
in and out of cells
• Movement of body

51. Diversidad de los seres
vivos

52. Diversidad biológica
• Sistema de clasificación vigente:
– Organiza los seres vivos en categorías
basadas en similitudes.
– Parte de categorías generales hasta lo más
específico y distintivo posible.
– Es jerárquica
– Mecanismo artificial en constante cambio

53. • Dominio: actualmente considerado el nivel taxonómico
más alto. Los tres dominios considerados son Bacteria,
Archaea y Eukarya

54. Diversidad biológica
• Jerarquía para llevar a cabo la clasificación de
los seres vivos:
– Dominio
– Reino
– Filo
– Clase
– Orden
– Familia
– Género
– Especie

55. Diversidad biológica
Dominio
Phylum
Clase
Orden
Familia
Género
Especie
Bacteria
Proteobacteria
Gamma Proteobacteria
Enterobacteriales
Enterobacteriaceae
Escherichia
Escherichia coli

57. Diversidad biológica
• Carlos Linneo
– Desarrolla un método para asignar un nombre
único o nombre científico de todos los
organismos vivos:
• Sistema Binomial de Nomenclatura:
– Compuesto de dos partes : género y especie (Homo
sapiens), ambas en latín o latinizado
» Deben ser correctamente escrito
» Proveen información del organismo como en el
caso del género Lactobacillus -> bacilo de la
leche

58. Clasificación de los organismos
• Nombre científico:
– Género: grupo de especies que comparten
un conjunto único de atributos.
• Especie: grupo de organismos con
características, funciones y estructuras similares
y que solo se reproducen entre ellos mismos y
producen progenie fértil.
• Ejemplo: burro + caballo (especies diferentes)=
mula (progenie no fertil

59. Diversidad biológica
• Clasificación organismos: según complejidad
celular:
– Procariótas: bacterias, arqueas
– Eucariótas: bacterias, arqueas
– Todos los organismos vivos se clasifican en tres
Dominios:
• Bacteria
• Archaea
• Eucarya

60. Comparación de los tres Dominios

61. Taxonomía: Dominio Bacteria

62. Bacterias
• Células que carecen de núcleo u organelos
limitados por membranas.
• Unicelulares

63. Bacterias

64. Cianobacterias

65. Taxonomía: Dominio Archaea

66. Continuación: Arqueas
• Son mayormente organismos extremos:
– Se organismos que toleran ambientes extremos:
• Altas temperaturas
• Bajas temperaturas
• Altas concentraciones de sal
• Altas concentraciones de metano
• pH extremadamente ácidos
• Bajas presiones

67. Halophilic archaea
Solar saltens of
Cabo Rojo
Salt Lake Utah
www.geochange.er.usgs,gov/sw/cahnges/
antropogenic/gsl/
Owens lake in
California
owensvalleyhistory.com

68. Halogeometricum borinquense
a b
Morphological and cell characteristics of H. borinquense cultures.
b. Scanning Electron Microscopy of H. borinquense. (taken from
Montalvo-Rodriguez et al., 1998).

69. Haloquadratum walsbsyi
Acridine Orange stained pure culture
of H. walsbyi
(Bolhuis et al., 2004)

70. Taxonomía: Dominio Eukarya

71. Reino Protista
• Son eucarióticos unicelulares o multicelulares
simples que por lo general viven solitarios,
aunque algunas especies forman agrupaciones
de individuos denominadas colonias.
• Protozoarios
• algas

72. Protistas

73. Reino Fungi
• Estos organismos actúan como descomponedores,
ya que absorben los nutrientes que hay en las hojas
muertas y otros materiales orgánicos del suelo (no
llevan a cabo el proceso de fotosíntesis).
• Son eucariotas
• Multicelulares
• Hongos
• Levaduras
• Setas
• mohos

74. Reino Plantae
• Las plantas son organismos pluricelulares
adaptados para realizar la fotosíntesis.
• Sus pigmentos fotosintéticos, como la clorofila,
se localizan dentro de organelos membranosos
llamados cloroplastos.
• Las células de las plantas están rodeadas por
una pared celular rígida que contiene celulosa.

75. Reino Animalia (Animales)
• Todos los animales son multicelulares. Sus
células carecen de pigmentos fotosintéticos, de
modo que los animales obtienen sus nutrientes
devorando otros organismos. (Cadena
alimenticia)

76. Método Científico

77. Método científico
• Serie de pasos para llegar a conclusiones basadas
en observación, experimentación y análisis de
datos.
• Ciencia: estudio de lo observable, es decir,
aquellos objetos o eventos para los cuales se
puede recopilar evidencia válida. No aborda lo
sobrenatural.
• La investigación científica implica formular
preguntas acerca de algún aspecto de la
naturaleza, plantear hipótesis, realizar y probar
predicciones, así como reportar los resultados77

78. Método científico
• Observaciones
– Primer paso del método científico
– Permite establecer un problema o situación.
• Por ejemplo: El carro no prende
• Hipótesis
– Explicación tentativa al problema, permite
hacer predicciones y tiene que ser probada
mediante experimentación
– Explicación #1 : No tiene gasolina
– Explicación #2 : No sirve la batería

79. Método científico
• Predicción: propuesta sobre alguna
condición que si la hipótesis no esta
equivocada.
– Ej: Si le echamos gasolina al carro, entonces
encenderá sin problema.
• Experimnetación: diseño de pruebas o
experimentos que permiten corroborar la
exactitud de la predicción.

80. Método Científico
• Conclusión: declaración que acepta, modifica
o rechaza una teoría o hipótesis según las
pruebas
– Se pueden hacer conclusiones evaluando los
resultados.
– Los resultados que confirmen la predicción
constituyen evidencia que apoye la hipótesis.
– Los resultados que refutan la predicción,
constituyen evidencia de que la hipótesis tal vez
tenga fallas.

81. Ejemplo de la aplicación del método
científico

82. Método Científico
Para realizar un experimento necesitamos:
↓ ↓
Grupo Control
La variable que se estudia
está ausente
↓
Recopilación de datos
↓
Grupo Experimental
La variable que se estudia
está presente
↓
Recopilación de resultados
↓
Comparar y analizar los resultados de las pruebas
↓
Reportar el diseño experimental, los resultados de la prueba y las
conclusiones obtenidas a partir de ellos

83. Método Científico
• Grupo experimental:
– Es cierto tipo de individuos que tiene ciertas
características o que recibe determinado
tratamiento.
• Grupo control:
– Es idéntico al grupo experimental, excepto
por la variable, es decir la característica o
tratamiento que se esta probando.

84. Método científico
• Teoría: explicación de una amplia gama de
fenómenos relacionados que se apoyan en
numerosas pruebas. Es un concepto evaluado
muchas veces y siempre es cierto
– Teoría Evolutiva
– En Biología utilizamos el concepto de Dogma o
Principio
• Ley: explicación más comprobada que la teoría
– Ley de Gravedad
84

85. Teorías Científicas

86. Resumen
• Características de los organismos vivos:
– Células, reproducción, estímulos. Crecimiento
y desarrollo, metabolismo, adaptación
• Organización biológica: célula, población,
comunidad, ecosistema, biosfera
• Clasificación: especie, género, familia,
orden, clase, filo o división, reino, dominio
• Diversidad biológica: molécula de DNA

87. Resumen
• Darwin: evolución /selección natural
• Método Científico: problema, hipótesis,
experimentación, conclusiones, variable,
control