domingo, 27 de febrero de 2011

9no Tema 1 Principales Ciencias Biológicas y sus Aplicaciones

BIOLOGIA


“BIOLOGÍA Y SUS PRICIPALES ÁREAS DE ESTUDIO.”

OBJETIVO PROGRAMÁTICO:

Visualizar la ciencia como un quehacer social que incorpora valores, actitudes y principios conceptuales para el desarrollo integral del ser humano.

OBJETIVO GENERAL:

Identifica        los aportes      en        el mejoramiento de la calidad de vida de mujeres y hombres de la Biología y sus principales ramas de estudio.


OBJETIVO ESPECÍFICO:

Definir el concepto de  Biología y sus  principales ramas para  comprender su importancia en nuestra vida.

CONTENIDOS:

Biología:
a-  Definición e Importancia.
b-  Principales ciencias biológicas y sus aplicaciones:

Ciencias biológicas:
Anatomía:
Ecología
Etología:
Fisiología:
Genética:
Citología:
Microbiología:
Taxonomía:
Zoología:
Botánica:
Biotecnología:
Ingeniería genética:
Evolución:
Histología:

Utilidad de las ciencias biológicas:
-Trasplante de órganos.
-Vacunas.
-Sueros antiofídicos.
-Inseminación artificial.
-Control biológico de plagas.
-Armas biológicas.
-Ingeniería genética.

Biología: La Biología es la ciencia que estudia, las múltiples formas que pueden adoptar los seres vivos, así como su estructura, función, evolución, crecimiento y relación con el medio.

Ciencias biológicas:
Anatomía: describe y analiza la estructura de los seres vivos.
Ecología estudia las relaciones de los seres vivos entre sí y el medio que los rodea.
Etología: estudia el comportamiento de los seres vivos.
Fisiología: analiza las funciones de los organismos.
Genética: estudia la estructura, transmisión y expresión de la información genética.
Citología: estudia las células y sus características.
Microbiología: estudia losa microorganismos.
Taxonomía: describe y clasifica los seres vivos.
Zoología: estudia los animales.
Botánica: estudia las plantas.

Además la biología se apoya en ciencias auxiliares como la física, matemáticas, química,
geología y geografía.

Biotecnología: es la explotación de los recursos biológicos mediante el control o modificación de células, ya sean animales, vegetales o microorganismos.

Ingeniería genética: encargada de la manipulación del material genético de las células o virus para conseguir un determinado fin.

CITOLOGÍA o  BIOLOGÍA CELULAR: Disciplina biológica que se encarga del estudio de las células en cuanto a lo que respecta a las propiedades, estructura, funciones, orgánulos que contienen, su interacción con el ambiente y su ciclo vital.

El estudio de las plantas lo realiza la BOTÁNICA.  Se divide en Anatomía vegetal (estudia
la estructura de la plantas) y Fisiología vegetal (estudia el funcionamiento de las plantas).

La transformación progresiva de las especies la estudia la EVOLUCIÓN.

Los animales son estudiados por la ZOOLOGÍA.  Se divide en: MASTOZOOLOGÍA (estudia
los mamíferos), ENTOMOLOGÍA (estudia los insectos), ORNITOLOGÍA (estudia las aves),
ICTIOLOGÍA, (estudia los peces), HERPETOLOGÍA (estudia los anfibios y los reptiles).

La MICOLOGÍA estudia los hongos.
Los virus se estudian por medio de la VIROLOGÍA.

La ALGOLOGÍA o FICOLOGÍA estudia las algas.

La BACTERIOLOGÍA estudia las bacterias.

La BIOTECNOLOGÍA: Se define como una técnica que utiliza células vivas, cultivo de
tejidos o moléculas derivadas de un organismo como las enzimas para obtener o modificar
un producto, mejorar una planta o animal o desarrollar un microorganismo para utilizarlo con
un propósito específico, como alimentos, medicamentos y productos químicos útiles a la
humanidad.

Además cuenta con las siguientes ramas auxiliares:

La TAXONOMÍA que estudia las relaciones de parentesco entre los seres vivos y los agrupa
en categorías.

La ANATOMÍAFISIOLOGÍA y EMBRIOLOGÍA las cuales estudian la estructura, la función y el desarrollo de los organismos.


BIOLOGÍA
La Biología es la ciencia natural que estudia especialmente las leyes de la vida y todo lo relacionado con los seres vivientes, por lo que resulta claro que es de sumo interés e importancia para el ser humano. 

¿CUÁL ES EL OBJETO DE ESTUDIO DE LA BIOLOGÍA?

Permite a las personas encontrar respuesta a las preguntas que nacen de la observación de la naturaleza y sus fenómenos.
¿CUÁL ES SU IMPORTANCIA?

Su importancia radica en su interés por conocer la vida de los seres vivos, la relación que hay entre ellos y su medio ambiente.

Para facilitar su campo de estudio se divide en las siguientes ramas:
La ciencia encargada del estudio de los tejidos se llama HISTIOLOGÍA.
La ECOLOGÍA  estudia las relaciones entre los seres vivos y su 
ambiente(factoresvivientes o bióticos como las plantas, animales, hongos, 
protozoarios, etc. y no vivientes o abióticos como la temperatura, agua, luz, 
suelo y minerales).

La GENÉTICA se dedica al estudio de la transmisión de los caracteres 
hereditarios en los seres vivos o sea el estudio de los fenómenos hereditarios y 
su forma de transmisión.  Se divide en: Genética de poblacionesCitogenética y 
Genética humana.



PALABRAGRAMA

Nota: Se omite el palabragrama por comodidad del de formato de esta pagina 


1. A continuación se le presentan una serie de figuras, relacionadas con el tema: Ciencia y Tecnología, en los espacios en blanco debe escribir en nombre de la rama de la ciencia que se observa en cada figura y  su definición.           
                      

a)
      
       Nombre ____________________________________
       Definición ___________________________________
       ____________________________________________
       ____________________________________________                  

b)
 Nombre ____________________________________
 Definición __________________________________
___________________________________________
___________________________________________


c)

 Nombre ____________________________________
   Definición __________________________________
   __________________________________________
   __________________________________________


d)
Nombre ____________________________________
Definición __________________________________
__________________________________________
__________________________________________






e)
Nombre ____________________________________
 Definición __________________________________
__________________________________________
__________________________________________

f)
Nombre ____________________________________
 Definición __________________________________
__________________________________________
__________________________________________

g)

Nombre _____________________________________
 Definición ____________________________________
 ____________________________________________
 ____________________________________________


h)
Nombre _____________________________________
 Definición ____________________________________
 ____________________________________________
 ____________________________________________

i)
Nombre _____________________________________
 Definición ____________________________________
 ____________________________________________
 ____________________________________________


j)
Nombre _____________________________________
 Definición ____________________________________
 ____________________________________________
 ____________________________________________

k)
Nombre _____________________________________
 Definición ____________________________________
 ____________________________________________
 ____________________________________________

l)
Nombre _____________________________________
 Definición ____________________________________
 ____________________________________________
 ____________________________________________

m)
Nombre ____________________________________
 Definición __________________________________
 __________________________________________
 __________________________________________

n)

Nombre _____________________________________
 Definición ____________________________________
 ____________________________________________
 ____________________________________________


INGENIERÍA GENÉTICA

Es una de las herramientas de la biotecnología.  Se le llama también Biotécnica del ADN Recombinante.  Se basa en el ADN recombinante, formando por moléculas de ADN que provienen de dos o más organismos o virus diferentes, mediante la manipulación del material genético.  Se trabaja sobre genes de un organismos, aislándolos, modificándolos y trasladándolos a otros organismos, creando organismos que sirven para la producción industrial de productos farmacéuticos, agrícolas, medicinales, etc.

Aplicaciones:
Ô  Enzimas de restricción: proteínas que actúan como tijeras moleculares, segmentando el ADN en puntos establecidos de la cadena, reconociendo secuencias específicas de las bases nitrogenadas y fragmentan el genoma en esas zonas.  Por medio de estas se obtienen fragmentos de ADN, para insertarlos en el material genético de plásmidios, que funcionan como vehículos moleculares, llevan el gen seleccionado hasta el ser vivo en el que se desea desarrollar determinada característica.  Ejemplo la introducción del gen que controla la producción de la insulina humana.
Ô  Clonación: por medio de esta técnica se obtienen uno o más individuos a partir de una célula somática o de un núcleo de otro individuo,  estos organismos son idénticos genéticamente.  El primer animal clonado se llama Dolly.
Ô  Reacción en cadena de la polinerasa: Por medio de esta técnica se obtienen muchas copias de un fragmento de ADN particular.
Ô  Secuenciación de ADN:  Intenta elucidar el orden de las bases nitrogenadas de una sección específica del material genético

Implicaciones
Ô  Si bien con esta técnica se puede mejorar la salud, la producción agrícola, las especies animales, también ofrece ciertos riesgos que los países y los científicos señalan, como infección en organismos existentes y beneficiosos, causada por organismos modificados que provoquen la eliminación de los silvestres;
Ô  La mala utilización de recursos genéticos de alto valor. etc.

FERTILIZACIÓN  “IN VITRO”

Mediante esta técnica se producen bebes probetas.  Consiste en producir en la mujer una producción de muchos óvulos, los cuales son extraídos y colocados en un medio adecuado para mantenerlos vivos.  Luego son fecundados en el laboratorio, de los cigotos producidos se escoge uno y se implanta en el endometrio de la mujer.  Los otros cigotos se mantienen vivos para utilizarlos en la eventualidad de que el cigoto implantado no siga el curso normal de desarrollo.

Aplicaciones
Ô  Mujeres con problemas para concebir hijos, ya que sus órganos reproductores están defectuosos, problemas de maduración de óvulos, entre otros.

Implicaciones
Ô  Los cigotos que no se utilicen son destruidos posteriormente.

  
VACUNAS

Las vacunas es un tipo de inmunidad adquirida, donde se inyectan los microorganismos que producen la enfermedad sin que se produzca dicha enfermedad, se obtienen cultivando virus en células vivas o mediante técnicas de ingeniería genética,  como es el caso de la vacuna contra la Hepatitis B. Ahora hay nuevas alternativas propuestas por la biología y la biotecnología molecular que han logrado nuevos avances. Hoy se realizan vacunas en bioreactores pequeños, se produce la proteína, se purifica y se inyecta dentro de los individuos.

INSEMINACIÓN ARTIFICIAL 

Práctica muy común en veterinaria, cuyo propósito es lograr la concepción y la gestación en aquellos casos en que no puede realizarse por medios naturales o porque se desea el mejoramiento de una raza (en el caso del ganado), que consiste en extraer el semen del macho y depositarlo en las vías genitales propiamente en la entrada del útero o cérvix de la hembra por medio de una jeringa; actualmente ofrece la posibilidad de aprovechar el esperma de los animales mejor dotados y fecundar a varias hembras sin necesidad de trasladar al semental.

CONTROL BIOLÓGICO

La necesidad de proteger el ambiente ha creado conciencia en los científicos, por tal razón se ha sustituido el uso de agroquímicos en el tratamiento de plagas por métodos naturales (utiliza enemigos o depredadores naturales, puede atacar las crías o larvas o pupas) que combatan especies nocivas para la salud humana y para la producción agropecuaria.

Como ejemplo la mosca del Mediterráneo se controla liberando moscas estériles y moscas de especies que parasitan las larvas y las pupas (especie de capullo donde termina de formarse la mosca).


ARMAS BIOLÓGICAS

Nuevos métodos de identificación de los patógenos (incluida la secuenciación de genomas de los organismos con más probabilidad de ser utilizados como armas), nuevos diagnósticos, terapias y fármacos son las líneas principales de la biodefensa.
La bacteria del ántrax y el virus de la viruela son los dos agentes más clásicos cuando se piensa en armas biológicas. "Ambos son altamente letales, ambos son estables para su transmisión mediante aerosoles y susceptibles de ser producidos en grandes cantidades. Ambos han sido desarrollados como agentes de guerra biológica en programas estatales y ambos tendrían un efecto devastador en la población por la cantidad de víctimas y por el pánico que crearían".
SUERO ANTIOFÍDICO

Se produce en tres etapas: la obtención de veneno (se recolecta de las serpientes capturadas por medio de la mordedura de una tela de nailon, se estimula manualmente sus glándulas y se recoge el veneno en un recipiente de vidrio), producción de antisuero (aquí se inmunizan animales, especialmente caballos debido a la gran cantidad de sangre que tienen, luego se sangre el animal para obtener sangre a la cual se le agrega un anticoagulante) y fraccionamiento del plasma equino ( se obtienen anticuerpos neutralizantes del veneno).


ACTIVIDAD

1.  ¿Por qué se dice que la Biología es la ciencia de la vida?
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.  ¿Qué estudia la biotecnología?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


3.  ¿Por qué es importante la ingeniería genética?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4.  Refiérase a tres productos de la biotecnología
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5.  ¿Cómo ayuda la inseminación artificial a los ganaderos?
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6.  ¿Cómo ha ayudado la biotecnología a la medicina en los trasplantes de órganos?
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


7.  ¿Cree usted que se deberían utilizar las armas biológicas en los problemas bélicos?
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


ESQUEMA SOBRE BIOLOGÍA Y SUS RAMAS





EJERCICIOS DE AUTOEVALUACIÓN:
Escriba en las líneas en blanco las palabras que completan correctamente cada afirmación:

1. Los científicos que estudian la estructura y la fisiología de las plantas se denominan:

__________________________________________

2. La rama de la Biología que tiene como objeto de estudio los organismos del Reino Animal recibe el nombre de

__________________________________________

3. La ciencia que estudia las células se llama

__________________________________________

4. La rama de la Biología que estudia los órganos y los sistemas del cuerpo humano se denomina:

__________________________________________

5. La ciencia que estudia los tejidos recibe el nombre de

__________________________________________

6. La aplicación tecnológica de la Biología que consiste en la utilización de organismos para obtener un producto determinado se denomina:

__________________________________________


 Marque con una equis (X) sobre la letra que contenga la opción correcta.

1. La hormona del crecimiento se le ha inyectado al ganado para

A)    producir nuevos individuos
B)    mejorar el sabor en la carne
C)    aumentar el tamaño del animal
D)    aumentar la producción de carne y leche

 2. Lea los siguientes enunciados:

            I. Descripción de la superficie terrestre.
            II. Interacción entre los organismos vivos.
            III.  Observación del proceso de fermentación.
            IV.  Relación del ser humano con su medio cultural.

Algunos de los objetos de estudio de la biología se pueden definir con los enunciados

A)    I  y  II
B)    I  y  III
C)    II  y  III
D)    Ninguno de los anteriores

3.  La mejora de razas de animales domésticos por medio de cruces selectivos es posible con la

A)    biología
B)    ingeniería
C)    biotecnología
D)    microbiología


4.  La ecología es una rama de la biología que se ocupa de

A)    el estudio de las plantas
B)    la clasificación de los seres vivos
C)    el comportamiento de los seres vivos
D)    el estudio d las relaciones de los seres vivos entre sí y con el entorno

5. Dos implicaciones de la biotecnología son:

A)    el control biológico y la creación de armas biológicas
B)    la reducción del uso de plaguicidas y la construcción de mísiles
C)    el control de los fenómenos atmosféricos y la creación de armas biológicas
D)    la detección de bacterias y la creación de seres recombinantes para producir plagas.


6. Lea el siguiente texto:

Estudiando los fósiles, es posible ver cómo ha cambiado la vida en la Tierra.  La mayoría de estos cambios ha ocurrido lentamente durante un período largo de tiempo.  Los estudios de Lamarck y posteriormente Darwin proponen teorías que trata de explicar estos cambios.
El campo de la Biología que se relaciona con el texto es la

A)    Evolución
B)    Genética
C)    Zoología
D)    Ecología

7. Lea atentamente el recuadro:
Corresponde a la disciplina que estudia la utilización de los organismos y de las sustancias que estos producen en los procesos industriales.

La definición anterior corresponde a la ciencia llamada

A)     biofísica
B)     bioquímica
C)     biomecánica
D)     biotecnología

8.  La producción en laboratorio de hormonas que se encuentran en el cuerpo humano, como la insulina y la del crecimiento, son aportes de la ___________________________.

La palabra que completa el texto es

A)    Biotecnología
B)    Evolución
C)    Botánica
D)    Zoología
 9.  De las siguientes relaciones:

            I.  Genética – factores de la herencia
            II.  Zoología – estudio de las plantas y vegetales
            III.  Ecología – relación entre seres vivos y su medio
            IV.  Botánica – estudio de los animales.

Las que están correctas son:

A)    Todas
B)    I  y III
C)    Sólo III
D)    II  y  IV


10.  Con el avance de la Biotecnología, se teme que se puede llegar a perfeccionar técnicas de reproducción in Vitro en el que se haya monitoreado la información genética para asegurar el sexo, el fenotipo y las características intelectuales de un ser humano, por lo que se podría llegar a producir “genios” en serie.

Este párrafo representa:

A)    la definición del concepto de Biotecnología
B)    el campo de acción de la Biotecnología
C)    una consecuencia de la Biotecnología
D)    implicaciones de la Biotecnología

11. ¿Cuál es el nombre de la Ciencia Biológica que estudia las relaciones de los seres vivos entre sí y con el medio ambiente?

A)    Evolución
B)    Botánica
C)    Zoología
D)    Ecología
12. Lea cuidadosamente el siguiente texto que se refiere a una aplicación de la biotecnología:

En 1798, se utilizó el virus atenuado de la viruela para proteger seres humanos contra la viruela negra, posteriormente, un siglo más tarde, Pasteur y sus colaboradores demostraron que a partir de microorganismos atenuados o muertos se podía proteger a los seres humanos contra enfermedades tales como la rabia.
La información del texto anterior a

A)    vacuna
B)    control biológico
C)    sueros antiofídicos
D)    inseminación artificial

13. ¿En cuál opción se encuentra la información relacionada con una aplicación de la biotecnología?

A)    Desequilibrio en los ecosistemas por introducción de seres vivos modificados
B)    Bajo costo en la producción de medicamentos
C)    Mejor calidad de vida en el ser humano
D)    La elaboración de vinos.

14.  Lea cuidadosamente el siguiente texto referente a la biotecnología:
“Se emplea técnicas de la biología molecular  para modificar organismos vivos (bacterias, levaduras, plantas y animales) y lograr así mejores rendimientos y la producción de sustancias novedosas y útiles.”

La información anterior se refiere a

A)    implicaciones
B)    perspectivas
C)    aplicaciones
D)    causas

15.  Lea cuidadosamente la siguiente información sobre un aspecto de la biotecnología:
-       Aumento en la producción de leche en el ganado vacuno.
-       Desequilibrio en los ecosistemas por introducción de seres vivos modificados.
¿A cuál aspecto de la Biotecnología se refiere la información anterior?

A)    perspectiva.
B)    implicación.
C)    aplicación.
D)    causa.
APLICACIONES E IMPLICACIONES
 DE LA BIOTECNOLOGÍA:

Ä  Obtención de vacunas.
Ä  Obtención de proteínas y hormonas.
Ä  Mejora de razas mediante cruces selectivos.
Ä   Purificación de aguas contaminadas.
Ä   Trasplantes de órganos.
Ä   Inseminación artificial.
Ä   Clonación
Ä   Proyecto genoma humano.
Ä   Producción de plantas resistentes.
Ä   Fabricación de alimentos y bebidas.
Ä Producción de plantas y animales transgénicos.
ÄProducción de microorganismos recombinantes.
ÄProducción de plantas que den mejores frutos.
ÄProducción de armas biológicas.


INGENIERIA GENÉTICA


La ingeniería genética es la aplicación del conocimiento obtenido de las investigaciones genéticas, en la búsqueda de soluciones para algunos problemas tales como: infertilidad, enfermedades, producción de alimentos, tratamientos de desechos y el mejoramiento de las especies.

Este tipo de ingeniería incluye técnicas, con amplio margen de procedimientos que alteran los procesos de los organismos como los de reproducción y los hereditarios, que, dependiendo del problema; el procedimiento empleado puede incluir la inseminación artificial, la fertilización in vitro, la hibridización de especies o la genética molecular. Nuevos descubrimientos de la genética molecular han permitido la manipulación directa del material genético por la técnica de recombinación del ADN.

La ingeniería genética consiste en la manipulación del material genético de células o virus para conseguir un determinado objetivo.

MANIPULACIÓN GENÉTICA


Concepto

La manipulación genética es el proceso mediante el cual se extrae ADN. Su objetivo es obtener individuos con cualidades deseables.

La manipulación genética a través del empleo del ADN recombinante o la ingeniería genética, como lo llaman, constituye el hito más significativo de la biología molecular. Hoy en día con los avances en la biología molecular es posible extraer los genes, leer el código genético, determinando la secuencia de los grupos químicos en los genes e insertados nuevamente en la célula para producir nuevas proteínas. Esto permite al hombre intervenir directamente en el proceso de mutación acelerando la frecuencia de una mutación y / o produciendo mutantes que no se encuentran en la naturaleza. Más aun, el proceso de mutación puede acelerarse significativamente además de quedar específicamente controlado y dirigido. Hoy en día se pueden sintetizar en el laboratorio y producirse rápidamente fuera de la célula genes o segmentos de genes.

En los últimos años se ha desarrollado un conjunto de técnicas que permite manipular la información genética contenida en la molécula de ADN, esta manipulación significa que se podrá identificar, aislar, juntar, duplicar, genes específicos a partir de las moléculas del ADN.

Entre los estudios que ofrece la manipulación genética está el control de más de 4 000 enfermedades que se sabe tienen origen genético, hasta la posibilidad de poder determinar el sexo, el cociente intelectual y la raza del individuo por concebir, aunque esto parece ventajoso hay que pensar en los problemas que se suscitarían si el hombre pudiera actuar y modelar la imagen de sí mismo.

Implicaciones , ventajas y desventajas del uso y manipulación genética.

La manipulación genética ha generado grandes beneficios para los seres humanos en los campos científicos, industriales y agropecuarios. No obstante, la posibilidad de formar nuevas especies o de manipular las existentes para crear armas biológicas contra el ser humano y el medio, ha llevado a reflexionar sobre sus implicaciones negativas.

El uso de la ingeniería genética no siempre ha sido en beneficio de la humanidad; en ocasiones, algunas personas la han utilizado con fines militares, para desarrollar microorganismos que producen enfermedades graves y que son resistentes a los medicamentos.

Otro ejemplo de las desventajas del uso de esta tecnología, es el de los residuos de hormonas encontrados en la carne y la leche de animales tratados con estas sustancias para aumentar su producción, las cuales provocan efectos nocivos para la salud humana.

Por otra parte, el conocimiento y manipulación de los genes plantea un grave problema: patentar y registrar el material genéfico humano con fines comerciales, lo cual tiene implicaciones morales, jurídicas y científicas.

En la actualidad, la opinión de juristas y científicos renombrados sobre el uso de la información genética de los humanos, es que esta información es inviolable, no debe ser pública y mucho menos ser utilizada con fines represivos o racistas.


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