Conceptos Fundamentales de Biología: Procesos Vitales y Sistemas del Cuerpo Humano

Reproducción: El Proceso de Perpetuación de la Vida

Tipos de Reproducción

• Sexual: Unión de gametos femeninos y masculinos.
  • Gametogénesis: Formación de espermatozoides y óvulos.
  • Fecundación: Proceso que une células sexuales (puede ser externa o interna).
  • Hermafroditismo: Presencia de ambos sexos en un mismo organismo al mismo tiempo.
• Asexual: Común en organismos unicelulares, o cuando un organismo desarrollado se desprende para formar una nueva célula.
  • Gemación: Formación de células idénticas a partir de una yema.
  • Bipartición: División de una célula en dos células idénticas.
  • Esporulación: Producción de células reproductivas (esporas) espontáneamente.
  • Reproducción Vegetativa: Propagación a partir de partes de una planta, como hojas o tallos.
  • Partenogénesis: Desarrollo de un óvulo no fecundado en un nuevo individuo.

Fundamentos de la Genética

Componentes Hereditarios

• Cromosomas: Cadenas de ADN que contienen la información genética para procrear un nuevo individuo.
• ADN (Ácido Desoxirribonucleico): Biomolécula fundamental compuesta por nucleótidos, portadora de la información genética.
• ARN (Ácido Ribonucleico): Copia la información del ADN para la síntesis de proteínas.
• Mutación: Transformación o cambio en la secuencia del ADN.
• Evolución: Cambio o transformación de los seres vivos a lo largo del tiempo.
• Genética: Rama de la biología que estudia la herencia de los seres vivos.
• Código Genético: Información en clave contenida en el ADN que determina la herencia o los genes.

Ciclo Celular

El Ciclo Celular es el tiempo que transcurre entre una reproducción celular y otra.

• Mitosis: Proceso de división celular que ocurre en el núcleo de las células eucarióticas, resultando en dos células hijas idénticas.
• Meiosis: Proceso de división celular que produce gametos (células sexuales) con la mitad del número de cromosomas.

Fases de la Mitosis

• Profase: La célula pierde la membrana nuclear, los cromosomas se condensan y se hacen visibles.
• Metafase: Los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula.
• Anafase: Las cromátidas hermanas se separan y emigran hacia los polos opuestos de la célula.
• Telofase: Se reconstituye la membrana nuclear alrededor de los cromosomas en cada polo, y la célula comienza a dividirse.

Cáncer: Proliferación Celular Descontrolada

El Cáncer es una enfermedad caracterizada por la proliferación descontrolada de células.

Subtipos de Cáncer

• Sarcoma: Tumores que se originan en tejidos conectivos o de soporte (ej. muscular, óseo).
• Carcinoma: Tumores que se originan en tejidos epiteliales (ej. piel, revestimiento de órganos como los riñones).
• Leucemia: Cáncer que afecta a las células sanguíneas y la médula ósea.

Aportaciones de Gregor Mendel a la Genética

Gregor Mendel, considerado el padre de la genética, estudió la herencia en plantas y formuló tres leyes fundamentales:

• Caracteres Hereditarios: Identificó la existencia de caracteres dominantes y recesivos.
• Ley de la Segregación: Cada organismo posee dos alelos para cada característica hereditaria, y estos alelos se separan (segregan) durante la formación de los gametos, de modo que cada gameto recibe solo uno.

Conceptos Genéticos Clave

• Genotipo: El conjunto de alelos o la constitución genética de un organismo, que no es visible externamente.
• Fenotipo: Las características observables de un organismo, como el color de una flor, que resultan de la interacción entre el genotipo y el ambiente.
• Dominancia: Fenómeno en el que un gen dominante se manifiesta sobre un gen recesivo en el organismo heterocigoto.

Biotecnología: Innovación y Aplicaciones

La Biotecnología es la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos del ser humano, utilizando sistemas biológicos y organismos vivos.

Aplicaciones de la Biotecnología

• Producción de alimentos fermentados como vinos y quesos.
• Desarrollo de medicamentos y terapias.
• Mejora de cultivos agrícolas.
• Aplicaciones tecnológicas en sistemas biológicos y organismos.

Proyecto del Genoma Humano

El Proyecto del Genoma Humano fue una iniciativa internacional para mapear genéticamente los cromosomas humanos e identificar los genes responsables de diversas enfermedades.

Teorías Evolutivas

• Fijismo: Teoría que sostiene que las especies no cambian con el tiempo y han sido creadas tal como las conocemos (representado por Carl Linneo). No explica la existencia de fósiles.
• Catastrofismo: Propuesta por Georges Cuvier, sugiere que fenómenos catastróficos pasados provocaron la extinción de organismos, sin dejar descendencia.
• Transformismo: Las especies cambian a lo largo del tiempo (Georges-Louis Leclerc, Conde de Buffon).
• Uniformismo: La Tierra cambia paulatinamente y de forma constante a lo largo del tiempo (Charles Lyell).
• Evolución: Los organismos experimentan cambios sucesivos mediante la adaptación a su entorno (Jean-Baptiste Lamarck).

Sistemas del Cuerpo Humano

Sistema Circulatorio

El Sistema Circulatorio es vital para el transporte de sustancias en el cuerpo. Sus funciones incluyen:

• Distribuir oxígeno y nutrientes a todo el organismo.
• Transportar dióxido de carbono a los pulmones para su eliminación.
• Distribuir hormonas.
• Regular la temperatura corporal.
• Contiene aproximadamente 5 litros de sangre en un adulto promedio.

Componentes del Sistema Circulatorio

• Corazón: Bomba muscular que impulsa la sangre.
• Arterias: Vasos sanguíneos que transportan sangre oxigenada desde el corazón a los tejidos.
• Arteriolas: Arterias pequeñas que regulan el flujo sanguíneo a los capilares.
• Venas: Vasos sanguíneos que transportan sangre desoxigenada de regreso al corazón.

Sistema Respiratorio

El Sistema Respiratorio es responsable de la absorción de oxígeno en los pulmones para que llegue a las células y de la liberación de dióxido de carbono.

Órganos del Sistema Respiratorio

• Nariz: Entrada de aire a través de las fosas nasales.
• Faringe: Conducto común para el aire y los alimentos.
• Laringe: Contiene las cuerdas vocales, esencial para la fonación.
• Tráquea: Tubo cartilaginoso por donde pasa el aire hacia los pulmones.
• Bronquios: Ramificaciones de la tráquea que llevan aire a cada pulmón.
• Pulmones: Órganos principales de la respiración, donde ocurre el intercambio gaseoso (inhalación y exhalación).
• Diafragma: Músculo principal de la respiración, ubicado debajo de los pulmones.

Sistema Digestivo

El Sistema Digestivo absorbe nutrientes mediante la alimentación. Los alimentos se ingieren para ser transformados en moléculas que las células del cuerpo pueden utilizar.

Componentes del Sistema Digestivo

• Boca y Ano: Extremos del tracto digestivo.
• Dientes: Trituran los alimentos.
• Glándulas Salivales: Liberan saliva que contiene enzimas digestivas.
• Faringe: Conducto común para el aire y los alimentos.
• Epiglotis: Pequeña solapa que evita que los alimentos ingresen a la tráquea y a los pulmones durante la deglución.
• Esófago: Tubo muscular que transporta la comida de la boca al estómago.
• Estómago: Órgano donde comienza la digestión química de las proteínas.
• Intestino Delgado: Principal sitio de absorción de nutrientes.
• Intestino Grueso: Absorbe agua y forma las heces.

Sistema Reproductor Masculino

El desarrollo del Sistema Reproductor Masculino comienza en la pubertad, cuando señales provenientes del hipotálamo llegan a la hipófisis y estimulan las gónadas.

Órganos del Sistema Reproductor Masculino

• Testículos: Productores de espermatozoides y hormonas masculinas.
• Escroto: Bolsa testicular que contiene los testículos.
• Epidídimo: Tubo enrollado donde maduran y se almacenan los espermatozoides.
• Conductos Deferentes: Transportan los espermatozoides desde el epidídimo.
• Vesículas Seminales: Glándulas que vierten secreciones que forman parte del semen.
• Próstata: Glándula que nutre y protege los espermatozoides.
• Pene: Órgano de erección y eyaculación.

Sistema Reproductor Femenino

En el Sistema Reproductor Femenino, los óvulos crecen y se desarrollan. Generalmente, entre los 15 y 50 años, aparece el ciclo menstrual.

Órganos del Sistema Reproductor Femenino

• Ovarios: Producen óvulos y hormonas femeninas.
• Trompas de Falopio: Canales que transportan el óvulo desde el ovario hasta el útero, y donde suele ocurrir la fecundación.
• Útero: Órgano muscular hueco donde se implanta y desarrolla el feto durante el embarazo.
• Vagina: Canal muscular elástico que conecta el útero con el exterior, sirviendo como canal de parto y para la relación sexual.