La biología es la ciencia que estudia la vida de los seres vivos utilizando el método científico.
Método científico
El método científico es sistemático, metódico, objetivo, verificable y modificable. Se basa en un conjunto de pasos progresivos y se respalda en evidencias que pueden ser revisadas por otros científicos o personas interesadas en el tema.
Ramas de la biología
- Botánica: estudio de las plantas
- Zoología: estudio de los animales
- Microbiología: estudio de los microorganismos
- Bacteriología: estudio de las bacterias
- Virología: estudio de los virus
- Micología: estudio de los hongos
Niveles de organización de la materia
Los niveles de organización de la materia van desde lo químico hasta lo ecológico:
Niveles químicos
- Nivel subatómico: protones (+), neutrones y electrones (-)
- Nivel atómico: organización de partículas
- Nivel molecular: formación de moléculas (ADN)
Niveles biológicos
- Nivel organoide: organulos (partes de una célula)
- Nivel celular: las células
- Nivel histológico: formación de tejidos
- Nivel orgánico: formación de órganos
- Nivel sistémico: sistemas y aparatos
- Nivel individual: un individuo completo
Niveles ecológicos
- Nivel especie: individuos semejantes que se reproducen entre sí
- Nivel población: misma especie que habita una misma área
- Nivel comunidad: 2 o más poblaciones de diferentes especies que habitan en una misma área
- Nivel ecosistema: comunidad con los elementos no vivos
- Nivel biosfera: todo el conjunto de los ecosistemas del mundo
Características de los seres vivos
- Estructura: cuya unidad es la célula
- Organización: formado por los 14 niveles de organización de la materia
- Metabolismo: suma de las reacciones y funciones del ser vivo. Anabolismo y Catabolismo
- Homeostasis: mantener el equilibrio interno por medio de mecanismos regulares
- Irritabilidad: rechazo o aceptación que exhiben los seres vivos hacia distintos estímulos
- Crecimiento: nutrición, crecimiento y desarrollo
- Reproducción: sexual (requiere gametos) y asexual (no requiere gametos)
- Adaptación: reacondicionamiento de los seres vivos a los factores del medio ambiente
Elementos y biomoléculas
Un elemento es una sustancia que no puede descomponerse en otras sustancias por reacciones químicas. Los bioelementos son aquellos que forman parte de los seres vivos y se dividen en primarios, secundarios y oligoelementos.
Biomoléculas inorgánicas
- Agua: disolvente universal
- Minerales disueltos: en forma de solución, sirven para la fotosíntesis
- Minerales sólidos: en forma de cristales, formando huesos, uñas, caparazón
- Gases disueltos: disueltos en agua, sangre y savia
Biomoléculas orgánicas
Las biomoléculas orgánicas contienen carbono y se dividen en lípidos, carbohidratos, proteínas y ácidos nucleicos.
Lípidos
Los lípidos son grasas o triglicéridos que sirven como reserva de energía. Se clasifican en saturados e insaturados, y se dividen en triglicéridos, fosfolípidos, esteroides, esteroles y terpenos.
Carbohidratos
Los carbohidratos, también conocidos como azúcares, son la principal fuente de energía de los seres vivos. Se clasifican por su grupo funcional y por el número de cadenas en la molécula.
Proteínas
Las proteínas son macromoléculas formadas por aminoácidos. Se dividen en estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.
Ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos, como el ADN y el ARN, son moléculas formadas por nucleótidos. El ADN contiene información hereditaria y el ARN participa en la síntesis de proteínas.
Actividades del ADN y ARN
El ADN se replica y el ARN participa en la síntesis de proteínas. Estas actividades incluyen la transcripción, traducción y ensamblaje de proteínas.
Ciclo celular
El ciclo celular comprende las etapas de crecimiento y división de una célula. Estas etapas son la fase G1, fase S, fase G2 y fase M, que puede ser mitosis o meiosis.
Nutrición
La nutrición es la obtención de materia del medio. Los seres vivos pueden ser fotoautótrofos, que producen alimentos mediante la fotosíntesis, o quimioautótrofos, que obtienen energía a partir de la oxidación de elementos inorgánicos. También existen los heterótrofos, que obtienen su alimento de otros organismos.
Tipos de células
Existen dos tipos de células: procariontes y eucariontes.
Células procariontes
Las células procariontes no tienen núcleo y se encuentran en los dominios Archaea y Bacteria. Son más pequeñas y carecen de estructuras y organelos.
Células eucariontes
Las células eucariontes tienen núcleo y se encuentran en los reinos Protista, Fungi, Plantae y Animalia. Son más grandes y complejas, y presentan su ADN rodeado de una membrana celular.
Metabolismo celular
El metabolismo celular es el conjunto de reacciones químicas que ocurren dentro de la célula. Se divide en anabolismo, que construye sustancias complejas, y catabolismo, que degrada sustancias complejas en simples.
Enzimas
Las enzimas son proteínas que catalizan las reacciones bioquímicas de la célula.
Membrana celular
La membrana celular regula el paso de sustancias que entran y salen de la célula.
Ciclo del ATP
El ATP se genera en la mitocondria y es la principal fuente de energía de la célula.
Tipos de organelos
La célula contiene diferentes organelos con funciones específicas:
- Núcleo: contiene los ácidos nucleicos
- Citoplasma: permite que los organelos realicen sus funciones
- Citoesqueleto: proporciona estructura y soporte
- Mitocondria: genera energía y sintetiza ATP
- Pared celular: proporciona protección y soporte en las células vegetales
- Cloroplastos: realizan la fotosíntesis en las células vegetales
- RER y REL: participan en la síntesis y transporte de proteínas
- Aparato de Golgi: procesa y empaqueta proteínas
- Vacuola: almacena sustancias y proporciona soporte en las células vegetales
Teoría celular
La teoría celular sostiene que la célula es la unidad más pequeña que conforma un ser vivo. Tiene antecedentes en los descubrimientos de Robert Hooke, Anton Van Leeuwenhoek y Robert Brown.
Tipos de reproducción celular
La reproducción celular puede ser mitosis o meiosis, y se divide en diferentes etapas.
Conclusión
La biología es una ciencia que estudia la vida y sus niveles de organización. Comprende desde la estructura y función de las células hasta los procesos metabólicos y de reproducción. Conocer estos conceptos es fundamental para comprender la complejidad de los seres vivos.