Metabolismo celular

   Como ya vimos, la célula es la unidad de formación de todos los seres vivos. Estas estructuras vivas por lo tanto, deben de realizar actividades que le permitan generar energía para vivir. Esta energía se obtiene de una serie de reacciones que se realizan en el interior de cada una de ellas y se llaman  metabolismo.

    Es decir, el metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que se llevan a cabo dentro de las células con la finalidad de obtener energía.

    Para que puedan entender mejor esta serie de reacciones químicas les presento un vídeo ilustrativo. Véanlo y enseguida resuman en su libreta para generar su apente de estudio.

Ahora bien, todas las reacciones metabólicas anteriores deben ser catalizadas por una serie de sustancias denominadas enzimas. Éstas, ayudan a acelerar los procesos bioquímicos pero no participan en las reacciones, es decir, no son transformadas. Veamos como funcionan:



    Recuerden que la energía obtenida en el metabolismo está guardada en una molécula denominada adenosintrifosfato (ATP). Es decir, podemos considerarla como la "moneda de intercambio". El ATP está formado por adenina, ribosa y tres grupos fosfato. Entre los grupos fosfato, hay enlaces de alta energía que al romperse se libera ésta y es usada por la célula para realizar sus actividades cotidianas. Enseguida te muestro la estructura de dicha molécula química.





Constituyentes químicos de los seres vivos

Los seres vivos están constituidos por elementos y compuestos químicos que por ser constitución de ellos se les llama precisamente bioelementos y biomoléculas.

Los bioelementos están clasificados en tres grandes grupos según la siguiente tabla:

 

Los cuatro elementos más abundantes son el carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, representando alrededor del 99% de la masa de la mayoría de las células.

 

Los bioelementos se asocian y forman moléculas más grandes, las cuales son indispensables para el nacimiento, desarrollo, crecimiento y buena nutrición de los seres vivos. Ayudan a que puedan organizarse adecuadamente las células en tejidos, órganos,sistemas y organismos complejos. Por lo tanto, su carencia y deficiencia provocan un desequilibrio con el consiguiente deterioro de la salud y el surgimiento de enfermedades.

 

Las biomoléculas principales son cuatro:

1. Los ácidos nucleicos, los cuales a su vez son escencialmente dos, el ADN y el ARN,

2. Las proteínas,

3. Los carbohidratos y

4. Los lípidos.

 

De las biomoléculas, los ácidos nucleicos son los que más polémica causan en la actualidad ya que su descubrimiento permitió entender su importancia con relación a la información genética que posee cada ser vivo.

 

Así que considerando lo anterior mira el siguiente vídeo y analiza la información proporcionada sobre el famoso genoma humano:

 



 

La célula

La teoría celular establece que todos los seres vivos están constituidos por células y que toda célula proviene de una preexistente. En efecto, desde las minúsculas bacterias hasta las inmensas ballenas azules, las flores o los vegetales y los hongos están formadas por células.Sin embargo, la estructura de las mismas puede ser muy diferente y por eso mismo existen dos tipos: procariontas y eucariontas.

Las células procariotas estructuralmente son las más simples y pequeñas. Fueron las primeras células que existieron hace un poco más de 3 500 millones de años. Como toda célula, están delimitadas por una membrana plasmática o celula y por fuera de ella está la pared celular que le brinda protección.

Esta célula se caracteriza por poseer una sóla cadena de ADN que no esta rodeada por una membrana celular, es por ello, que se le dice que no tiene núcleo.

Las células eucariontes por el contrario, tienen su ADN rodeado por una membrana celular, es decir, tienen un núcleo bien delimitado. Es por lo anterior, que su organización es más compleja.

Su tamaño es mucho mayor que una célula procariota y en el citoplasma es posible encontrar un conjunto de pequeñas estructuras que cumplen diversas funciones y que en conjunto se denominan organelas celulares.

El siguiente video resume lo explicado anteriormente.

Las organelas celulares le permiten a la célula realizar funciones muy específicas y mantener su homeostasis. Para que conozcas las diferentes organelas y las funciones en específico de éstas te presento el siguiente video. ¡Disfrútalo!

Campo de estudio de la Biología

La Biología estudia a los seres vivos en todos sus niveles, desde la molécula hasta los individuos completos. Estudia también los genes, así como las bases neuronales del pensamiento, la forma en que funcionan los seres vivos, las relaciones de ls especies con su medio ambiente, el origen de las enfermedades que nos deterioran, el comportamiento animal y la historia de la vida.

La biología es una ciencia experimental y sistemática que pretende describir los procesos que comportan los seres vivos, la forma en que se mantiene y multiplica la vida, la biodiversidad y las relaciones de los organismos con su medio ambiente.

Así pues para estudiar todos los aspectos de la biología, ésta se auxilia de otras ciencias. Aqui podemos citar algunas:

• Química. Los seres vivos están constituidos por materia, por lo tanto de átomos y moléculas. Las reacciones químicas que suceden en nuestros cuerpos (metabolismo) es competencia de química. Ejemplo: la descomposición de los cuerpos (materia), la digestión de los alimentos.
• Física. Todas las leyes de la física se pueden aplicar a los fenómenos naturales.
• Matemáticas. Es la aplicación de las relaciones numéricas a los fenómenos naturales. Conteo de poblaciones, estadística.
• Geografía. Apoya en la distribución y localización de zonas, climas, vegetación.. etc. Ejemplo: distribución de las especies.
• Historia. La biología maneja antecedentes históricos de la ciencia, como leyes y teorías.
• Geología. Aporta elementos importantes para el estudio de los fósiles ubicados en sustratos del suelo o incrustados en un tipo de roca, la forma como evolucionan los continentes, la formación de cuerpos de agua que dan la posibilidad de crear ecosistemas.
• Astronomía. Favorece la explicación acerca del ciclo astral de los animales, es decir determina cuándo se aparean, cuándo se dará la floración en función de las horas luz o la fructificación relacionada a las horas frío, por qué y cómo se da el comportamiento migratorio de los organismos y el establecimiento del reloj biológico.
• Oceanografía. Estudia el comportamiento de los océanos y su impacto en las formas de vida no sólo marinas sino continentales a través de los ciclones; la forma como influyen las corrientes marinas o el fenómeno del niño y niña que son determinantes en los climas y por ende, el desarrollo de la vida en general.
•  Ética. Como parte de la Filosofía que trata de la moral y de las obligaciones del hombre, abre un espacio de reflexión a través de fuertes cuestionamientos, entorno a lo que podrían considerarse excesos relacionados con la vida: El aborto, la eutanasia, la pena de muerte, congelación de embriones humanos, madres incubadoras, la clonación en humanos. Estos cuestionamientos que se basan en principios, normas y valores y que van encausando el actuar de la Biología en relación a su objeto de estudio: La vida y todo lo que a ella le afecte.
• Política. Aunque no se le puede considerar una ciencia, actualmente se ha constituido en un fuerte auxiliar, no para comprender la forma como se llevan a cabo los procesos biológicos sino la búsqueda de formas que permitan proteger las diferentes expresiones de la vida como: Las selvas y bosques, evitar y sancionar el contrabando de flora y fauna, de la contaminación, o la sobreexplotación, todo esto a través de formular leyes, decretos, reglamentos, emitir sanciones, negociar internacionalmente para adquirir recursos económicos para mantener las áreas protegidas o hacer que las fronteras realmente funcionen para detener el contrabando de especies, la circulación de sustancias tóxicas o normar la existencia de basureros radioactivos.  

La ciencia puede concebirse desde dos perspectivas distintas. En primer lugar, la ciencia pura o ciencia básica que ha descubierto infinidad de procesos que nos permiten entender mejor los fenómenos de la vida. En segundo lugar, la ciencia aplicada, que consiste en hacer uso práctico del conocimiento, es decir, de investigar un fenómeno determinado con la finalidad de resolver algún problema concreto.

Las ciencias aplicadas relacionadas con la biología relacionadas con la biología son la medicina, la agronomía, la veterinaria así como las ciencias ambientales. Al mismo tiempo, la combinación de la tecnología con la biología ha dado lugar a la biotecnología, la cual ha permitido perfeccionar las técnicas de diagnóstico de enfermedades, las técnicas de identificación de microorganismos con el uso del microscopio, entre otras más.
La biología, al ser una ciencia que abarca un campo tan amplio del conocimiento, se puede estudiar de manera especializada en algunas de sus ramas. Veamos cuales son algunas de las más importantes y lo que estudia cada una de ellas.

Rama	Objeto de estudio
Bioquímica	Los compuestos y las reacciones químicas de los seres vivos.
Biofísica	Los procesos físicos de los seres vivos.
Genética	Los procesos hereditarios, desde el nivel molecular, celular, de un individuo y de la población.
Citología	La estructura y los procesos celulares.
Histología	Los tejidos de animales y plantas.
Fisiología	Las funciones de los seres vivos.
Anatomía	La estructura y localización de órganos y sistemas de los seres vivos.
Embriología	Los procesos del desarrollo, a partir de la fecundación.
Paleontología	Los fósiles y las evidencias de la evolución.
Etología	El comportamiento animal.
Ecología	Las relaciones de los seres vivos entre sí y con su medio ambiente.
Evolución	La historia de la vida, las teorías sobre el proceso que dio lugar a la biodiversidad actual.
Taxonomía	La clasificación de los seres vivos, de acuerdo con los criterios establecidos por los avances en anatomía, fisiología, bioquímica y genética.
Microbiología	Los organismos de tamaño microscópico, abarcando virus, bacterias, protozoarios y hongos.
Virología	Los virus.
Bacteriología	Las bacterias.
Micología	Los hongos.
Ficología	Las algas.
Protozoología	Los protozoarios.
Botánica	Las plantas.
Zoología	Los animales.
Ictiología	Los peces.
Ornitología	Las aves.
Herpetología	Los anfibios y reptiles.
Entomología	Los insectos.
Mastozoología	Los mamíferos.

 
Fuente bibliográfica
Velázquez Ocampo, Marta Patricia. 2005. Biología 1. Bachillerato. St editorial. Páginas 13 - 23.

Método Científico

El método científico es un proceso destinado a explicar fenómenos, establecer relaciones entre los hechos y enunciar leyes que expliquen los fenómenos físicos del mundo y permitan obtener, con estos conocimientos, aplicaciones útiles al hombre.

Los científicos emplean el método científico como una forma planificada de trabajar. Sus logros son acumulativos y han llevado a la Humanidad al momento cultural actual.

Aunque podemos decir que no hay un sólo método científico o modelo clásico, algunos factores son comunes a todos: una idea brillante del hombre, el trabajo complementario de los científicos y de las ciencias, la verificabilidad, la utilización de herramientas matemáticas, etc. También son comunes los procedimientos descritos en este tema.

Toda investigación científica se somete siempre a una "prueba de la verdad" que consiste en que sus descubrimientos pueden ser comprobados, mediante experimentación, por cualquier persona y en cualquier lugar, y en que sus hipótesis son revisadas y cambiadas si no se cumplen.

Quizá con el siguiente video te quede más claro: