Kinesiología y Fisioterapia - Ciclo de Nivelación 2016

Lic. Gabriela Felipetti Lic. Patricia Pereyra

BIOLOGÍA: del griego «βίος» bíos, vida, y «-λογία» -logía estudio.

“Ciencia que estudia las múltiples formas que pueden adoptar los

seres vivos, así como su estructura, función, historia evolutiva, crecimiento, desarrollo y

relaciones con el medio ambiente”. “Establece las leyes generales que rigen la vida orgánica

y los principios explicativos fundamentales de ésta”

Biología

Especial

Zoología

Botánica

Microbiología

General

Bioestáticas

Biodinámicas

Biogénicas

Biotáxicas

Ecológicas

Características de los seres vivos

Organización Específica

Homeostasis

Reproducción y Herencia

Crecimiento y Desarrollo

Metabolismo

Irritabilidad

Especialización de las distintas partes de un organismo para funciones diferentes. Mantienen la estabilidad. Los organismos están obligados

a mantener un control sobre sus cuerpos. Se requiere energía. Termorregulación: regulación del calor y el frío.

Osmorregulación: regulación del agua e iones, participa el sistema excretor.

Se reproducen con una variación que suministra materia prima para la evolución.

Los seres vivos son capaces de detectar y responder a los estímulos.

TODOS los organismos crecen, aumentan de tamaño.

Todas las reacciones químicas de la célula

Anabolismo Catabolismo

BIÓSFERA ECOSISTEMAS COMUNIDADES

Tejidos

Órganos Átomos

Células

Moléculas

Sist. de órganos

Organismos

Poblaciones

Niveles de Organización

La Clasificación de los seres vivos

SISTEMÁTICA: Área de la biología encargada de clasificar a las especies a partir de su historia evolutiva (filogenia) y sus características biológicas.

Especie: agrupación de seres en la que todos sus miembros son capaces de aparearse entre sí y producir descendencia viable y fértil. Para la designación de las especies se utiliza la nomenclatura binomial de Linneo, consta de dos palabras escritas en minúsculas y cursiva, la primera de ellas corresponderá siempre al género y la segunda escrita a la especie. Ej: Homo sapiens

TAXONOMÍA: Área de la biología encargada de reconocer, describir, nombrar y clasificación a los seres vivos. Se representa en una estructura arbórea en la que las ramas a su vez se dividen y subdividen en otras. A cada una de las ramas se les denomina taxón. La taxonomía agrupa a los seres vivos que presentan semejanzas entre sí y que muestren diferencias con otros seres. Estas unidades se clasifican principalmente en ocho categorías jerárquicas:

Dominio Reino Phylum Clase Orden Familia Género Especie

Dominios Propuesto por Woese (1990) reconoce 3 linajes evolutivos separados según: tipo celular, los compuestos que forman las membranas y la estructura del ARN.

Son extremófilas: sobreviven a altas temperaturas como las que hay en los géiseres, chimeneas mineralizadas, y pozos de petróleo.

Otros viven en hábitats muy fríos, y otros en aguas altamente salinas, ácidas o

alcalinas.

Otras arqueas son mesófilas: viven en condiciones mucho más suaves y húmedas como las alcantarillas, los océanos y el suelo.

Arqueobacterias

Dominio: ARCHAEA

Monera

Reino más primitivo. Incluye a todas las bacterias y las cianobacterias.

Son autótrofos o heterótrofos Organismos unicelulares procariotas: carecen de

núcleo verdadero.

E. coli

Helicobacter pylori

Cianobacterias fotosintética (autótrofas)

Dominio: BACTERIA

Dominio: EUCARIOTA

Incluye los organismos formados por células con núcleo verdadero.

Abarca desde organismos unicelulares

hasta verdaderos pluricelulares Pertenecen al dominio imperio

eucariota animales, plantas y hongos. Todos ellos presentan semejanzas a nivel

molecular (estructura de los lípidos, proteínas y genoma).

Reinos Propuesto por Whittaker en 1969. Considera la existencia de 5 reinos basados en la organización celular, complejidad estructural y modo de nutrición.

DOMINIO

Eukarya

REINO

Animalia

Modelo simplificado de clasificación Taxonómica de los Homínidos hasta el hombre actual Homo sapiens

E V O L U C I Ó N

Adaptación

Estado de encontrarse ajustado al ambiente como resultado de la selección natural

Una peculiaridad de la estructura, fisiología o comportamiento que ayuda al organismo en su ambiente

Adaptación fisiológica, proceso que puede ocurrir ya sea en el curso de la vida de un organismo individual , o bien en una

población, durante el curso de muchas generaciones

Aristóteles (384 a. C.–322 a. C.)

IDEAS PRE-DARWINIANAS:

Colocó a los organismos en una “escala de la naturaleza” desde el más sencillo al más complejo.

Evolución Orgánica

Teoría del Catastrofismo: basada en el registro fósil de especies que desaparecieron por catástrofes que extinguían la vida.

Georges Cuvier (1769-1832)

Jean-Baptiste Lamarck (1744-1849)

Teoría de la herencia de caracteres adquiridos

Renacimiento (XV-XVI): renovado interés por el estudio de la naturaleza. Galileo estableció las bases del Método Científico.

Galileo Galilei (1564-1642)

Charles Lyell (1797-1875)

Estableció la teoría del UNIFORMISMO “los procesos geológicos y las leyes científicas que actúan ahora también actuaron en el pasado (…).”

Thomas Malthus (1766-1834)

Establece el concepto de SOBREPOBLACIÓN las poblaciones aumentan en forma geométrica hasta que este aumento es detenido por guerras y hambrunas.

Charles Darwin (1809-1882)

Alfred Russel Wallace (1823 – 1913)

1- Los organismos engendran organismos similares 2- En la mayoría de las especies, el número de individuos que sobreviven y se reproducen en cada generación es pequeño en comparación con el número total producido inicialmente. 3- En cualquier población dada ocurren variaciones aleatorias entre los organismos individuales, algunas de las cuales son hereditarias, es decir, que no son producidas por el ambiente. 4- La interacción entre estas variaciones hereditarias, surgidas al azar, y las características del ambiente determinan en grado significativo cuáles son los individuos que sobrevivirán y se reproducirán y cuáles no. 5- Dado un tiempo suficiente, la selección natural lleva a la acumulación de cambios que provocan diferencias entre grupos de organismos.

Teoría de Darwin

Darwin llamó a esas características variaciones "favorables" y propuso que las variaciones favorables heredadas tienden a hacerse cada vez más comunes de una generación a otra. Este es el

proceso al que Darwin llamó Selección Natural.

La Teoría de Darwin considera a la evolución como un proceso doble, que depende:

1) de la existencia de variaciones heredables entre los organismos, y 2) del proceso de selección natural por el cual algunos organismos, en virtud de sus variaciones heredables, dejan más progenie que otros.

Biston betularia

¿De qué manera se transmiten las características heredadas de una generación a la siguiente?

¿Por qué las características heredadas no se "mezclan", sino que

pueden desaparecer y luego reaparecer en generaciones posteriores?

¿De qué manera se originan las variaciones sobre las cuales actúa

la selección natural ?

Gregor Johann Mendel (1822-1884)

El concepto de gen permitió comprender de qué manera las variaciones podían originarse, preservarse y transmitirse de una generación a la siguiente.

Algunos aspectos de la Teoría Sintética recientemente han sido puestos en tela de juicio, en parte como resultado de nuevos avances en el

conocimiento de los mecanismos genéticos producidos por los rápidos progresos en biología molecular y, en parte, como resultado de nuevas

evaluaciones del registro fósil.

La combinación de la teoría de la evolución de Darwin con los principios de la genética mendeliana se conoce como la síntesis neodarwiniana o Teoría Sintética de la evolución.

Evolución : cambio en la frecuencia de un alelo dentro de un reservorio genético. Este cambio

puede ser causado por: selección natural, deriva genética o cambios en la estructura de

una población (flujo genético).

TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN

TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN

1 - Mecanismos de la herencia que producen variabilidad 2 - Supervivencia diferenciada de caracteres 3 - Microevolución y Macroevolución 4 - Especiación y extinción

EL SURGIMIENTO DE NUEVOS CARACTERES:

1 - Mecanismos de la herencia que producen variabilidad

MUTACIONES: Cambio heredable del ADN

REPRODUCCIÓN SEXUAL

- Meiosis: distribución independiente

- Cross-over

- Combinación de 2 genomas: ♂ y ♀

2 - Supervivencia diferenciada de caracteres

a- Selección Natural:

b- Deriva génica

c- Flujo génico

las condiciones del ambiente, favorecen o dificultan (seleccionan) la supervivencia y reproducción de los seres vivos.

Variabilidad

La acumulación de estos cambios a lo largo de las generaciones: EVOLUCIÓN

Diferencias en fertilidad; Riesgo de muerte por depredadores; Atractivo sexual, Capacidad para explotar recursos alimenticios, etc.: ATRIBUTOS O ADAPTACIONES

Éxito reproductivo diferencial

b- Deriva génica

Efecto Fundador: una población se origina desde pocos individuos. Ej Amish, Pinzones

Efecto Cuello de Botella: reducciones drásticas del tamaño de la población,

desastres naturales o depredación. Ej: sp. en

extinción.

* La deriva genética tiende a formar una población homocigota

Ocurre en poblaciones pequeñas

Un evento fortuito tiene efectos desproporcionados.

Además de la baja diferenciación genética entre los individuos, las poblaciones con efecto fundador pueden presentar alelos raros en exceso (enanismo y polidactilia)

La población se ha originado a partir de una pequeña muestra de individuos que no era representativa de la diversidad genética original.

c- Flujo génico: “transferencia de genes de una población a otra”.

Movilidad Inmigración y Emigración

Proceso de especiación por aislamiento

4 - Especiación y extinción

“Aparición de una o más especies a partir de una pre-existente”

- Aislamiento geográfico, por ejemplo por fragmentación del hábitat o migración (alopátrica).

- Cuando una especie nueva emerge en la misma región geográfica (simpátrica).

EVIDENCIAS DEL PROCESO EVOLUTIVO

1) PALEONTOLOGÍA

2) BIOGEOGRAFÍA

3) TAXONOMÍA

4) ANATOMÍA COMPARADA

6) EVIDENCIAS GENÉTICA y BIOQUÍMICA

5) EMBRIOLOGÍA

Es la ciencia que estudia los fósiles de especies animales y vegetales desaparecidas, y establece que cuanto más recientes sean los fósiles, tanto más se parecerán a las especies actuales, y viceversa. Fósil concepto: Son los restos conservados de organismos desaparecidos hace mucho tiempo. Puede ser una parte dura inalterada (un diente o un hueso), un moho en una roca, la petrificación (de madera o hueso), partes blandas inalteradas o parcialmente alteradas (un mamut congelado).

1) PALEONTOLOGÍA

Trilobites Son buenos fósiles estratigráficos que se encuentran durante todo el Paleozoico, con un máximo del Cámbrico al Silúrico.

Amonites Constituyen excelentes fósiles-guía que han permitido dividir el Paleozoico a partir del Devónico, y todo el Mesozoico

Helecho, fósil vegetal de edades carbonífera y pérmica,

Ciencia que estudia la distribución geográfica de los seres vivos: Los animales habitan generalmente la misma región que sus antepasados.

Ciencia que se ocupa de la clasificación de los seres vivos: Las especies se clasifican en géneros, y los géneros a su vez se reúnen en familias. El parecido entre los seres vivos no es fruto del azar, sino de la existencia de antepasados comunes.

Ej:. Islas separadas en tiempos muy remotos (Madagascar), u otras surgidas como consecuencia de algún fenómeno geológico (islas volcánicas, por ejemplo), presentan una fauna propia no semejante.

2) BIOGEOGRAFÍA

3) TAXONOMÍA

Estudia las diferencias y similitudes estructurales entre los grupos animales. Órganos homólogos, análogos y órganos vestigiales.

Órganos homólogos poseen el mismo tipo de organización, responden a un mismo plan arquitectónico o estructural, debido a que tienen el mismo origen. Ej:el ala de un ave, la aleta lateral de un delfín, el ala de un murciélago y el brazo y mano del hombre

Órganos análogos tienen funciones semejantes en diferentes organismos (ej: pulmones de mamíferos y tubos aéreos de insectos). La comparación de órganos análogos indican que los organismos tienen ancestros distintos y en el curso de la evolución resolvieron problemas comunes con estructuras similares (evolución convergente).

4) ANATOMÍA COMPARADA

Homología Analogía

Haeckel (1866) enunció su famosa ley biogenética fundamental: "la Ontogenia, es decir, el desarrollo de un ser vivo, es una recapitulación

abreviada de la Filogenia, es decir, de su historia evolutiva".

5) EMBRIOLOGÍA

Pruebas de hibridación entre los ADN de distintas especies animales. Cuanto mayor sea el porcentaje de hibridación, mayor será la semejanza entre las cadenas y el parentesco

entre las especies.

La comparación de secuencias génicas revela que los organismos filogeneticamente cercanos poseen un mayor grado de similitud de secuencia que los filogenéticamente distantes.

6) EVIDENCIAS GENÉTICA y BIOQUÍMICA

1º restos de homínidos

EVOLUCIÓN HUMANA

Presencia de glándulas mamarias.

Endotérmicos: generan calor metabólicamente.

Poseen adaptaciones asociadas al control de la pérdida de calor.

Poseen diafragma: músculo que participa en el proceso respiratorio.

Son vivíparos.

Corazón dividido en compartimientos.

Mandíbula inferior formada por un único hueso y una mandíbula superior que

no pueden mover en relación con el cráneo.

Paladar óseo que separa los conductos nasales de los digestivos.

Corteza cerebral desarrollada: lenguaje.

Características generales de los mamíferos

EVOLUCIÓN HUMANA

2- Homo sapiens Migraciones prehistóricas

1- Etapas en la evolución Humana Los pre-australopitecinos (7-6 m.a.)

Australopitecus (Lucy, 4-2,5 m.a.)

Homo habilis (2,5-1,8 m.a.; industria lítica; 650-800 cm3)

Homo erectus (1,8m.a; 850-880cm3; 1º en emigrar) Homo sapiens (200.000 a)

3- Bipedestación Ventajas de la bipedestación

4- Aspectos morfológicos Liberación de miembros superiores Visión Especialización

Cráneo. Desplazamiento del foramen magnum hacia la base del mismo.

Columna vertebral. Curvaturas que permiten soportar mejor el peso de la parte superior del cuerpo.

Pelvis. Ensanchamiento.

Huesos: articulaciones.

Pie. Apoyo, no aprensión.

Lucy (Australopithecus afarensis)

Edad: 3,2 millones años (El fósil fue fechado con fiabilidad

en el período 1990-1992 mediante la aplicación del

método del argón-argón datación radiométrica para la

ceniza volcánica que rodea Lucy).

Lugar de descubrimiento: Depresión de Afar, Etiopía

Fecha de hallazgo: 24 de noviembre 1974

Descubierto por: Donald Johanson, Maurice Taieb, Yves

Coopens & Tom Gray

Aumento del Tamaño del Cráneo

¿? PREGUNTAS ¿?

Un poco de historia…

Biología Antigua

Biología Actual

Continuará…

500 AC hasta el 1600. Primeras ideas sobre el origen de la vida. Teoría de la Generación Espontanea. Se comienza a describir la anatomía y fisiología humana. Surgen nuevas disciplinas: botánica, zoología y taxonomía.

Desde el siglo XVII hasta 1920. En 1590 Janssen crea el microscopio. Surgen nuevas ciencias: citología, microbiología, genética y evolución.

Biología Moderna

Desde 1920 a la actualidad. Avances tecnológicos: terapia génica; clonación; genoma humano.

Aristóteles

Ian Wilmut: creador de la oveja Dolly