Fundamentos de la Biología: De la Organización Celular al Origen de la Vida
Características de los Seres Vivos
- Seres vivos: Sistemas biológicos con gran nivel de organización que intercambian materia y energía con el ambiente.
- Organización y Crecimiento: Los organismos presentan una estructura compleja, pudiendo ser unicelulares o multicelulares. Crecen y se desarrollan al aumentar su número de células, las cuales se organizan para cumplir funciones específicas. Presentan propiedades emergentes, características que aparecen en niveles de organización superiores y que no estaban presentes en los niveles inferiores.
- Origen y Reproducción: Todo ser vivo nace a partir de otro. Tienen capacidad de reproducirse de forma asexual o sexual, utilizando el ADN como manual de instrucciones para transmitir la información genética.
- Metabolismo y Respiración: Experimentan reacciones químicas constantes para transformar sustancias (anabolismo y catabolismo). Mediante la respiración, intercambian gases para producir ATP, molécula de energía necesaria para todas las funciones celulares. Su nutrición puede ser autótrofa o heterótrofa.
- Homeostasis: Capacidad de mantener en equilibrio su medio interno, regulando factores críticos como la temperatura corporal, el pH, el agua y la concentración de sales.
- Irritabilidad: Los seres vivos detectan y responden a estímulos físicos y químicos del ambiente, como cambios en la luz, la presión o la temperatura.
- Movimiento: Capacidad de cambiar de posición o lugar en el espacio para alimentarse, reproducirse o transportarse.
- Adaptación: Facultad de adecuarse a ambientes físicos y biológicos cambiantes mediante modificaciones en su conducta, forma o función, permitiendo su supervivencia a largo plazo.
- Ciclo de Vida: Todos los organismos pasan por un proceso de envejecimiento, deterioro o muerte celular, reintegrándose finalmente al medio.
Niveles de Organización de la Materia
- Nivel Atómico: Unidad más pequeña de materia que mantiene propiedades de elementos químicos.
- Nivel Molecular: Unión de dos o más átomos con especificidad funcional (ej. glucosa, H₂O).
- Nivel Celular: Unidad básica de vida con autonomía, metabolismo y reproducción.
- Nivel Tejido: Grupo de células similares con cooperación funcional.
- Nivel Órganos: Conjunto de tejidos con trabajo integrado.
- Nivel Sistema de Órganos: Órganos coordinados para la regulación sistémica.
- Nivel Organismo: Ser vivo completo con comportamiento y homeostasis total.
- Nivel Población: Individuos de la misma especie con dinámica demográfica y evolución.
- Nivel Comunidad: Poblaciones de diferentes especies con estructura trófica.
- Nivel Ecosistema: Comunidad más medio abiótico, con flujo de energía y ciclo de materia.
- Nivel Biósfera: Todos los ecosistemas con autorregulación global.
Teorías sobre el Origen de la Vida
- Generación Espontánea (Aristóteles): Sostenía que la vida surgía de materia inerte; refutada por los experimentos de Redi y Pasteur, quienes demostraron que la vida proviene de otros seres vivos.
- Teoría Quimiosintética (Oparin y Haldane): Propone que en la Tierra primitiva, la energía permitió formar moléculas orgánicas en el «caldo primitivo». Validada por el Experimento de Miller y Urey.
- Creacionismo: Plantea que la vida fue creada por una deidad; no utiliza el método científico.
- Panspermia (Svante Arrhenius): Sostiene que la vida llegó del espacio exterior a través de meteoritos o cometas.
- Hipótesis del Mundo ARN: Propone que el ARN fue la primera molécula capaz de almacenar información y autorreplicarse.
- Teoría Endosimbiótica (Lynn Margulis): Explica que las células eucariotas surgieron cuando un procariota grande fagocitó bacterias más pequeñas (origen de mitocondrias y cloroplastos).
Teoría Celular y Clasificación Biológica
Tipos de Células
- Procariotas: Sin núcleo verdadero, ADN circular, tamaño pequeño, sin organelos membranosos (bacterias y arqueas).
- Eucariotas: Núcleo definido, ADN lineal en cromosomas, presentan organelos complejos (animales, plantas, hongos y protistas).
Taxonomía y Clasificación
La taxonomía establece reglas para identificar y clasificar organismos. Se utiliza la nomenclatura binominal de Linneo (género + epíteto específico).
- Sistema de 3 Dominios (Woese): Bacteria, Archaea y Eukarya.
- Clasificación por 6 Reinos: Archaea, Bacteria, Protista, Fungi, Plantae y Animalia.
