BIOELEMENTOS

Son elementos químicos que forman el cuerpo de los seres vivos, y se dividen en: Primarios, secundarios y oligoelementos.

Bioelementos primarios: Aproximadamente el 99% de la materia viva está formada por seis elementos carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre, de estos los primeros cuatro forman el 95% de la materia viva.

“Son los elementos más abundantes en los seres vivos y en la naturaleza”.

El fósforo y el azufre también son fundamentales para formar la mayoría de las moléculas biológicas importantes para la célula.

Por ejemplo: el fósforo forma parte de los fosfolípidos  los cuales se encuentran en las membranas celulares.

Otro ejemplo: el azufre participa en la formación de aminoácidos.

Bioelementos secundarios: Este grupo está formado por: el sodio, potasio, calcio y cloro y forman aproximadamente un poco menos del 1% restante de la materia viva.

“Los bioelementos secundarios son indispensables para casi todas las células sin embargo los requieren en cantidades muy pequeñas”.

COMPUESTOS DE LA MATERIA

Llamados de esta forma: "Compuestos de la materia viva"  a los compuestos que forman parte de los seres vivos, se dividen en dos categorías:

Inorgánicos y orgánicos.

Los compuestos inorgánicoscarecen de presencia de carbono en su estructura, por ejemplo:

Minerales sólidos: forman estructuras duras, como huesos y dientes, ejemplo: Ca, Mg y P.

Minerales en disolución: participan en funciones como la contracción muscular, fotosíntesis, el mantenimiento del equilibrio osmótico celular, ejemplo: Ca, Cl, K, Mg, Mn y Na.

Gases disueltos: forman parte de los procesos de respiración y fotosíntesis, principalmente son: oxígeno y dióxido de carbono.

Los compuestos orgánicos son todos aquellos en los que el carbono forma su “esqueleto”. Existen cuatro grupos de biomoléculas orgánicas:carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

 

Carbohidratos

Conocidos también como glúcidos, azúcares e hidratos de carbono.

Están formados por átomos de carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O)y se dividen en monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.

Monosacáridos.

Son también conocidos como azúcares simples, sus moléculas contienen de 3 a 10 carbonos, siendo los carbohidratos de mayor importancia biológica son los de 5 y 5 carbonos denominados pentosas y hexosas respectivamente.

Las principales pentosas son la ribosa y la desoxirribosa las cuales forman parte de los ácidos nucleicos (ribonucleico y desoxirribosa). En cuanto a las hexosas las más importantes son la glucosa, fructosa y galactosa.

En general, los monosacáridos tienen sabor dulce y son solubles en agua.

Disacáridos:

Compuestos formados de la unión de dos monosacáridos mediante un enlace glucosídico en el cual se desprende una molécula de agua.

Dentro de algunos disacáridos podemos mencionar:

Sacarosa: formada de la unión de los monosacáridos glucosa y fructosa, también es conocida como azúcar de caña.

Lactosa: conocida como azúcar de la leche, está formada de la unión de glucosa con galactosa.

Polisacáridos.

Se forman a partir de la unión de muchos monosacáridos, sobre todos de glucosa. Algunos llegan a tener varios miles de unidades.

Algunos ejemplos que se pueden mencionar son: almidón, glucógeno y celulosa.

Almidón: Cadenas de glucosa, que forman parte de una gran cantidad de alimentos.

 

Almidón. Alimentos que contienen este polisacárido.

 



Glucógeno: Cadenas de glucosa, que sirven como reserva energética de los animales.

Glucógeno

Celulosa: Cadenas de glucosa, que forman parte de la estructura de las plantas.

Celulosa

LA CELULA

La Célula es la unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma.

Todos los organismos vivos están formados por células, y en general se acepta que ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una célula. Algunos organismos microscópicos, como bacterias y protozoos, son células únicas, mientras que los animales y plantas están formados por muchos millones de células organizadas en tejidos y órganos.

La biología estudia las células en función de su constitución molecular y la forma en que cooperan entre sí para constituir organismos muy complejos, como el ser humano. Para poder comprender cómo funciona el cuerpo humano sano, cómo se desarrolla y envejece y qué falla en caso de enfermedad, es imprescindible conocer las células que lo constituyen.

Hay células de formas y tamaños muy variados. Algunas de las células bacterianas más pequeñas tienen forma cilíndrica de menos de una micra o μm (1 μm es igual a una millonésima de metro) de longitud.

En el extremo opuesto se encuentran las células nerviosas, corpúsculos de forma compleja con numerosas prolongaciones delgadas que pueden alcanzar varios metros de longitud (las del cuello de la jirafa constituyen un ejemplo espectacular). Casi todas las células vegetales tienen entre 20 y 30 μm de longitud, forma poligonal y pared celular rígida. Las células de los tejidos animales suelen ser compactas, entre 10 y 20 μm de diámetro y con una membrana superficial deformable y casi siempre muy plegada.

Sin embargo para estudiar las células estás se dividen en dos grandes grupos: eucariotas y procariotas.

Célula eucariota y procariota

Comenzaremos platicando de la célula procariota.

Las células procariotas presentan las características que se mencionan a continuación:

·         Células más pequeñas que las eucariotas, su diámetro es de 0.2 a 10 micras.

·         Carencia de membrana nuclear.

·         Poseen pared celular más resistente y rígida.

·         Algunos organismos son capaces de secretan cápsulas de distinto grosor que les brindan protección adicional.

·         Carecen de la mayoría de las estructuras u organelos que poseen las células eucariotas.

·         Algunas procariotas poseen flajelos, que son organelos que forman estensiones desde la membrana celular, parecidos a pequeños látigos e impulsan  a estas células en los medios líquidos permitiéndoles moverse.



Características de células procariotas



Ejemplos de células procariotas: a) Treponema pallidum, causante de la sífilis, b) Salmonella, causante de salmonelosis, c) Clostridium botulinum,causante del botulismo, además utilizada para producir la tóxina conocida comercialmente como botox , d) Lactobacillus casei, bacteria probiotica utilizada en la produción de Yakult  ®, e) Lactobacillus bulgaris, utilizada  para producir yogur, también conocida comunmente como los "bulgaros", f) Vibrio cholerae, causante del colera.

En cuanto a la célula eucariota, se puede mencionar que esta es la unidad anatómica, fisiológica que da origen a los organismos que forman parte de loso reinos Protista, Fungi, Plantae y Animalia. Dentro de sus características podemos encontrar:

• Poseen un verdadero núcleo, el cual contiene a los cromosomas y uno o más nucléolos, es el centro de control de las actividades de toda célula.
• La membrana nuclear exterior continúa en las membranas del retículo endoplásmico rugoso.
• El tamaño en mayor que el de las procariotas, varia de 10 a 100 micras.

•  Su proceso de división celular es por mitosis y por meiosis.
• Las células eucariotas de animales y hongos son en su mayoría heterótrofas y de respiración aerobia.

• Las células eucariotas de plantas y protistas fotosintéticos son autótrofas y de respiración aerobia.
• Presentan organelos.
• Poseen citoesqueleto, formado por una red de fibras proteínicas que sostienen sus distintos organelos.
• La mayoría de las células de organismos superiores forman tejidos, en los que, de acuerdo con sus funciones, las células adquieren características de células especializadas.

Ejemplos de células procariotas. a) Hongos Penicillium, b) Algas microscópicas, c) Hongo macrocópica cola de turquía, d) Flor de pasiflora, e) Vibora verde

Cuadro comparativo de las características de las células eucariota y procariota.

Dentro de las células eucariotas se encuentran dos grupos de que son: la vegetal y animal.

Célula vegetal.

De manera resumida podemos decir que las células vegetales presentan una pared celular celulósica y cloroplastos, estos últimos encargados del proceso de fotosíntesis.

Imagen de la célula vegetal.

Célula animal.

Como su nombre lo indica son las que conforma a los animales, en su mayoría como ya se mencionó son heterótrofos y de respiración aerobia además de que su principal característica a diferencia de las vegetales es que carecen de pared celulósica.

Imagen de la célula animal.

¿COMO SE DIVIDE LA BIOLOGIA?

como bien ya sabemos, la biología estudia todo lo referente a los seres vivos sin embargo para su estudio se han generado diferentes campos de esta ciencia como son: zoología, botánica, virología, microbiología, micología, protozoología, genética, evolución, fisiología, etología, anatomía, bioquímica, ecología, paleontología y biología molecular entre otras.

Cada una de estas se encarga de estudiar áreas específicas de la biología como por ejemplo:

Anatomía:  Ciencia que estudia la estructura de los seres vivos, es decir, la forma, topografía, la ubicación, la disposición y la relación entre sí de los órganos que las componen.

Microbiología: Ciencia encargada del estudio de los microorganismos, seres vivos pequeños (del griego «mikros»  "pequeño", «bios» , "vida" y «logía» , tratado, estudio, ciencia), también conocidos como microbios.   

Ecología:  Del griego «oikos» ="casa", y «logos» = "conocimiento". Es la ciencia que estudia a los seres vivos, su ambiente, la distribución, abundancia y cómo esas propiedades son afectadas por la interacción entre los organismos y su ambiente: «la biología de los ecosistemas».

Medicina:  Del latín medicina, derivado a su vez de mederi, que significa 'curar', 'medicar'; originalmente ars medicina que quiere decir el 'arte de la medicina'). Es la ciencia dedicada al estudio de la vida, la salud, las enfermedades y la muerte del ser humano, e implica ejercer tal conocimiento técnico para el mantenimiento y recuperación de la salud.

Biotecnología: Es el uso de organismos vivos o de compuestos obtenidos de organismos vivos para obtener productos de valor para el hombre. Aun que no se considera una ciencia como tal; es un enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias (biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, química, medicina y veterinaria entre otras). 

Genética: Del griego antiguo γενετικός, «genetikos» "genetivo" yγένεσις «génesis», "origen". Es el campo de la biología que busca comprender la herencia biológica que se transmite de generación en generación.

Zoología: Del griego «ζωον» zoon= "animal", y «-λογία» logía, tratado, estudio, ciencia) es la disciplina biológica que se encarga del estudio de los animales.

RELACIÓN ENTRE LA BIOLOGÍA Y OTRAS DISCIPLINAS.

La biología, como el resto de las ciencias, ha tenido etapas de avance, estancamiento y retroceso. Con frecuencia, sus avances se han basado en aportes realizados por otras disciplinas, Como las que se mencionan en el siguiente cuadro.

 



Fisica: A principios del siglo XX la biología recibió un gran impulso por parte de la física, gracias a la construcción de mejores microscopios. Además que es indispensable para poder explicar el posible origen de la materia y su relación con la energía.

Astrofísica: Esta subrama de la física nos explica las características y evolucíón de la materia cósmica y la energía del Universo. Al igual que ha sido fundamental para comprender el origen de la vida en la Tierra.

Biofísica: Esta subrama aplica los principios y métodos de la física para estudiar y explicar la estructura de los seres vivos, así como también la mecánica de los procesos vitales.

Química: De vital importancia para la biología, debido a que aporta las bases para el conocimiento de los cambios y las reacciones que se llevan a cabo durante los procesos metabólicos.

Ciencias de la Tierra: Disciplina que integra los concimientos de la física y la química de manera que explica el origen, estructura y evolución de la Tierra, y su interacción en los procesos biológicos.

Ciencias de la salud: Aportan el conocimiento para prevenir y remediar problemas de salud.

Matemáticas: Auxiliar en la representación numérica de los fenómenos vitales.

Informática: Se utiliza principalmente para procesar datos y obtener información actualizada de todos los temas de interés para el hombre.

Sociología: Ciancia encargada del estudio de las leyes y fenómenos sociales, es importante porque regula ciertas actividades de la biología como es el caso de la vigilacia que lleva a cabo en el tema de la clonación humana.

Historia: Aporta datos del ambiente, de los lugares y organismos que existieron en las diferentes épocas. 

Lógica: Aporta las bases del razonamiento científico. 

Ética: Subrama de la filosofía que establece los principios y valores de conducta humana.  

¿QUE ES LA BIOLOGÍA?

La Biología (del griego bio: vida, y logos: tratado) es la ciencia que se ocupa de estudiar la vida: sus orígenes y su evolución. Como tal, esta ciencia, cuyos fundamentos más sólidos y verdaderamente científicos son relativamente recientes, exige  la cooperación de otras disciplinas, tales como la zoología, la botánica, la física y la química. y ella misma, con su propio  desarrollo, ha dado lugar al nacimiento de otra ciencia que, de hecho, forma parte de la propia Biología: la genética. La preocupación por la vida se remonta muy atrás en la historia: los antiguos griegos y chinos se preguntaron ya por el origen de la vida, pero unos y otros resolvieron, en última  instancia, recurrir a tesis fundamentales. 

De estas fuentes se nutrieron los pensamientos platónicos y aristotélicos. Ambos fundaron las bases del creacionismo, considerando que los seres vivos conocidos no habían  experimentado cambio alguno desde su mismo origen. Esta teoría fue asumida plenamente por el pensamiento escolástico durante la Edad Media, y hubo que esperar a finales del siglo XVIII para hallar la ruptura con el creacionismo y el surgimiento de las primeras tesis evolucionistas.

Con respecto a la Biología, Geoffrey Saint - Hilaire desempeñó, en cierto modo, el papel que Antoine-Laurent de Lavoisier en relación a la química. 

Poco tiempo después, Jean Baptiste de Mone, caballero de Lamarck (1744 - 1828) reforzó las tesis de Saint-Hi’aire, confirmadas plenamente por Charles Darwin a mediados del siglo XIX.    

La macroteoría biológica estaba, pues, anunciada con la confirmación de las tesis darwinianas, pero faltaba aún el fundamento microteórico, más complicado por centrarse en la cuestión de la génesis. El biólogo austriaco Johan Gregor Mendel puso la piedra angular en tan complejo sistema, fundando la genética. 

Así, la Biología comenzó a forjarse como ciencia autónoma en base a dos apoyos esenciales: el evolucionismo y el genetismo. 
Sin embargo, a pesar de los avances actuales, esta ciencia sigue , siendo una ciencia en elaboración; pero su importancia es hoy. de una preponderancia evidente, proporcionada por su mismo objetivo central: la vida, su conservación y perfeccionamiento.