Ciencias naturales básicas



¿Qué es la biología? definición y teorías fundamentales

La biología, junto con la física y la química, hace parte de las ciencias naturales. La biología es la ciencia que estudia los seres vivos. Por lo tanto, se encarga de entender los procesos de la vida, los niveles de organización de los seres vivos y su diversidad. Además, la relación entre las estructuras de un organismo y sus funciones, los procesos de adaptación y evolución, la vida en comunidad, etc. Para abordar estos temas en profundidad, la biología se divide en varias ramas.
La biología

Ramas de la biología

  • Zoología: estudia todo lo relacionado con los animales.
  • Ecología: estudia las relaciones entre los seres vivos y el ambiente.
  • Genética: estudia todo lo relacionado con la herencia.
  • Anatomía: estudia la estructura interna de los seres vivos.
  • Fisiología: estudia las funciones de cada estructura en un organismo.
  • Microbiología: estudia los seres microscópicos, especialmente las bacterias.
  • Virología: estudia los virus.
  • Paleontología: estudia las evidencias de la vida pasada y permite reconstruir partes de la historia de la vida en el planeta. También, establecer relaciones entre los seres extintos y los actuales.

Importancia de la biología

La biología es un área de gran importancia entre las ciencias naturales. Nos ayuda a entender nuestro entorno y ha permitido el desarrollo de las civilizaciones mismas.

El hombre se ha servido de la biología desde que aprendió a seleccionar las plantas y animales que podía consumir. Además, los que le generaban algún riego o peligro y los que podía utilizar como medicina etc.

Después de eso, aprendió a cultivar y a domesticar animales y época tras época fue integrándose con los demás seres vivos. En la misma línea, llegó a ser consciente que él mismo es parte del sistema de vida del planeta.

Hoy, áreas como agronomía, medicina, veterinaria, ingeniería genética, bacteriología y los estudios ambientales entre otros, se sirven de los conocimientos que aporta la biología. De esta manera, impactan directamente la calidad de vida de todas las personas.

Historia de la biología

Ciencia es el proceso de observar y experimentar para aprender acerca de la naturaleza. Aristóteles, Arquímedes y muchos otros pensadores griegos, hicieron observaciones y realizaron algunos experimentos, pero la biología como disciplina, solo se estableció hasta el renacimiento.

Durante esta época, la expansión de las rutas de comercio, trajo un flujo de buenas ideas que se extendió por toda Europa. El sentido de curiosidad inspirado en cuidadosas observaciones y el énfasis en la experimentación, trajeron consigo la revolución científica.

En el siglo XVII, tras el descubrimiento del microscopio, Robert Hooke hizo un aporte trascendental. Descubrió la célula, unidad fundamental de todos los seres vivientes.

Durante el siglo XIX, mientras el microscopio mejoraba, las observaciones de varios científicos llevaron al establecimiento de la teoría celular.

Ya en el siglo XX, además del microscopio, mejora la bioquímica y el conocimiento y manejo de los rayos X. Además, se dan grandes descubrimientos en genética y otras áreas de la biología. Actualmente, la biología es una de las ciencias más importantes con que cuenta la humanidad. Gracias a ella, continuamos tratando de desenredar los misterios de la vida empacados ingeniosamente en esas pequeñas cajas que llamamos células.

Teorías fundamentales en biología

¿Qué es una teoría?

En ciencias, una teoría es un conjunto de afirmaciones que explican un gran número de observaciones y conducen a predicciones que son soportadas mediante experimentos. Las teorías son las claves del progreso científico, puesto que permiten explicar fenómenos desconocidos en términos de fenómenos conocidos. Cuando las explicaciones apenas son tentativas, se denominan hipótesis. Los conocimientos en biología están apoyados en teorías como las siguientes:

Biogénesis:

Todo organismo proviene de otro organismo semejante por reproducción. En el siglo XVII se demostró que era falso que los organismos pudieran formarse por generación espontánea, desde lodo u otra materia inerte.

Teoría celular: 

Es uno de los conceptos más amplios y fundamentales en biología. Esta teoría afirma que:

  1. Todo ser vivo, animales, plantas, hongos, protistas y bacterias, está formado por células y productos celulares.
  2. Las células nuevas se forman por división de células pre-existentes.
  3. Hay parecido fundamental entre los componentes químicos y las actividades metabólicas de todas las células.
  4. La actividad de un organismo en conjunto es la suma de las actividades e interacciones de sus unidades celulares independientes.

Teoría de los genes:

Después de afirmar que los nuevos organismos proceden de la reproducción, surgió una pregunta. ¿Cómo se transmiten a los hijos, las características de los padres? Los intentos más significativos por responder esta pregunta los hizo Mendel, quien a partir de experimentos de cruzamiento de guisantes, postuló las leyes que llevan su nombre. Posteriormente, el descubrimiento del ADN y su estructura, llevaron a establecer que las unidades de la herencia son los genes dispuestos linealmente en los cromosomas. De este estudio se encarga la genética.

Teoría de la evolución orgánica:

Las múltiples especies presentes en la actualidad, descienden de organismos más sencillos mediante modificaciones graduales, acumuladas en generaciones sucesivas. Este es uno de los grandes conceptos de la biología. Ha sido sustentada por trabajos como el de Alexander Oparin, quien afirma que la vida se originó a partir de la evolución de la materia. También, el de Charles Darwin, quien argumentó que la selección natural podía explicar la evolución de las especies.

Enzimas y metabolismo:

El metabolismo en todos los seres vivos, depende de catalizadores orgánicos específicos llamados enzimas, sintetizados por células vivas. Las enzimas son una clase especial de proteínas que regulan la velocidad y la especificidad de todas las reacciones químicas en los organismos. Por lo tanto, estas reacciones tienden a mantener el protoplasma celular tan constante como sea posible, manteniendo así la vida.

Regulación genética del metabolismo:

Cada reacción química en el desarrollo y mantenimiento de la vida, depende de una enzima especial. A su vez, cada enzima se encuentra regulada por un gen. Además, un cambio del gen, significa una alteración en la enzima y, por lo tanto, un trastorno en una etapa del metabolismo. También, puede significar alguna modificación especial en la evolución del organismo.

Vitaminas: 

Todos los seres vivos requieren de sustancias químicas con funciones específicas, vitales para el metabolismo. Además de sales, carbohidratos, proteínas y lípidos, se requieren vitaminas. Algunos pueden producirlas y otros deben obtenerlas en su alimentación.

Hormonas:

En todos los seres vivos, algunas células producen sustancias que, actuando en otras partes del cuerpo, tienen efectos favorables para todo el organismo. Las hormonas son reguladores y coordinadores químicos del metabolismo.

Relaciones entre organismos y medio:

Los seres vivos no se distribuyen al azar sobre la tierra. Ellos prosperan en comunidades interdependientes de organismos productores, consumidores y descomponedores, junto con algunos elementos inertes del entorno.

¿Por qué la bilogía es una ciencia?

La biología es una ciencia porque construye sus conocimientos con base en el método científico. Por lo tanto, dichos conocimientos son aplicables a otras áreas del conocimiento, aportando al entendimiento de nuestro entorno y ayudando a mejorar la calidad de vida de la especie humana.

Taller de lectura

  1. Escriba la definición de biología
  2. Complete la siguiente tabla, escribiendo al frente de cada acción, la rama de la biología correspondiente.
  3. Qué es una teoría?
  4. defina cada una de las teorías fundamentales en biología
  5. Complete el mapa conceptual, con base en la información de teoría celularmapa conceptual de que es biología
  6. ¿Qué son los genes y cómo están dispuestos?

  7. ¿Qué mecanismo propuso Darwin para explicar el proceso de la evolución?
  8. Escriba la definición de enzimas

En las preguntas 9 a 12 marque con X la respuesta correcta

  1. Los reguladores y coordinadores químicos del metabolismo son:
    1. Vitaminas
    2. Sales minerales
    3. Todas las proteínas
    4. hormonas
  2. Los genes regulan el metabolismo mediante el control de la producción de:
    1. Enzimas y otras proteínas
    2. Carbohidratos
    3. Minerales
    4. Grasas
  3. De la biogénesis, debe quedar claro que los organismos se originan de un antecesor similar por:
    1. Generación espontánea
    2. Creacionismo
    3. Reproducción
    4. Migración cósmica
  4. Además de sales minerales, carbohidratos, proteínas y lípidos, el organismo requiere de:
    1. Hierro
    2. Calcio
    3. Vitaminas
    4. azúcares