Biologia Dummies

Aprende a: Identifi car y diseccionar las

principales estructuras y funciones de los seres vivos

Ponerte al da de los ltimos descubrimientos sobre biologa evolutiva, reproductiva y ecolgica

Pensar como un bilogo y utilizar mtodos de investigacin cientfi cos

Biologa Biologa

El libro sobre biologa para todos!

Ciencia Biologa

KratzSiegfried

23 mm

Rene Fester Kratz ensea biologa en el Everett Community College y es miembro de la sociedad cientfi ca North Cascades and Olympic Science Partnership. Donna Rae Siegfried ha sido profesora universitaria as como autora de numerosos artculos de divulgacin cientfi ca en las revistas Prevention, Runners World, Mens Health y Organic Gardening.

La manera ms rpida y sencilla de entender la biologa!Desde las molculas y las clulas hasta los animales y los ecosistemas, esta gua prctica contesta todas tus preguntas sobre el funcionamiento de los seres vivos. Escrita con un lenguaje llano y repleta de tiles ilustraciones, tablas y diagramas, va directa al grano con explicaciones sencillas de los procesos vitales comunes a todos los organismos.

Fundamentos de biologa conoce con pelos y seales cmo se estudia la vida y cmo desarrollan sus funciones los organismos

Acervo gentico descubre los entresijos de la reproduccin celular y la gentica, desde las leyes de Mendel hasta el ADN

Seres vivos averigua por qu la ecologa y la evolucin son el pegamento que lo mantiene todo unido

Fisiologa examina con detenimiento la estructura y las funciones de los seres vivos

Mundo vegetal echa un vistazo a la vida de las plantas para descubrir cmo obtienen energa, cmo se reproducen y mucho ms

Abre el libro y encontrars

Explicaciones sencillas sobre el funcionamiento de la materia viva

Los orgnulos y las funciones de las clulas

Los alimentos como fuente de energa

Abundante informacin sobre reproduccin y gentica

Datos fascinantes sobre el ADN

La biologa de las bacterias y virus

Rene Fester KratzProfesor de Biologa y autorade libros de divulgacin sobre biologa

Donna Rae SiegfriedEscritora y profesora

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Rene Fester Kratz y Donna Rae Siegfried

Traduccin Alfredo Garca Espada

BiologaTM

032-BIOLOGIA DUMMIES I-XXIV.indd 5 22/01/14 15:23

SumarioIntroduccin ....................................................................1

Sobre este libro .............................................................................................. 1Convenciones utilizadas en este libro ......................................................... 2Lo que no vas a leer ..................................................................................... 2Suposiciones tontas ..................................................................................... 2Cmo est organizado el libro .................................................................... 3

Parte I. Fundamentos de biologa ..................................................... 3Parte II. Reproduccin celular y gentica: hablemos de sexo ...... 4Parte III. Todo est relacionado ........................................................ 4Parte IV. Sistemas y ms sistemas: estructura y funciones de

los animales ..................................................................................... 4Parte V. No es fcil ser verde: estructura y funciones de las plantas 5Parte VI. Los declogos ..................................................................... 5

Iconos utilizados en este libro .................................................................... 5Lo que tienes por delante ........................................................................... 6

Parte I. Fundamentos de biologa ......................................7

Captulo 1: Explorar el mundo vivo ................................................................ 9Todo comienza con una clula ................................................................... 9La vida engendra vida: reproduccin y gentica ................................... 10Conexin entre ecosistemas y evolucin ................................................ 11Anatoma y fisiologa de los animales ..................................................... 12Plantas y personas ..................................................................................... 13

Captulo 2: Cmo se estudia la vida ........................................................... 15Los seres vivos: por qu los bilogos los estudian y qu los define ... 15Encontrar sentido al mundo a travs de la observacin ...................... 18

El mtodo cientfico ......................................................................... 19Disear experimentos ...................................................................... 21

Ver la ciencia como el acto de compartir constantemente nuevas ideas 26Buscar fuentes de informacin cientfica ................................................ 27

Revistas: algo ms que cuadernos de fantasa ............................. 28Libros de texto: el principal recurso de un estudiante ............... 29Medios generalistas: no siempre proporcionan informacin

fidedigna ......................................................................................... 29Internet: una cantidad ingente de informacin, no siempre

correcta .......................................................................................... 29


XVI Biologa para Dummies ___________________________________________

Captulo 3: La qumica de la vida ............................................................... 31Por qu es importante la materia ............................................................ 31Diferencias entre tomos, elementos e istopos ................................... 33

La estructura atmica ...................................................................... 33Elementos de elementos .................................................................. 34Istopos ............................................................................................. 36

Molculas, compuestos y enlaces ............................................................ 37cidos y bases (no, no es una banda de Heavy Metal) ......................... 38

La escala del pH ................................................................................ 39Tampones .......................................................................................... 40

Molculas formadas por carbono: la base de la vida ............................ 41Hidratos de carbono: fuentes de energa ...................................... 41Protenas: los pilares de la vida ...................................................... 45cidos nucleicos: dibujar el mapa celular .................................... 47Lpidos: estructura, energa y mucho ms .................................... 50

Captulo 4: La clula viva ............................................................................. 53Caractersticas generales de las clulas ................................................. 53Organismos procariotas ............................................................................ 55Estructura de las clulas eucariotas ........................................................ 56Clulas y orgnulos .................................................................................... 58

La membrana plasmtica: el delimitador ...................................... 59Citoesqueleto: el sostn de las clulas .......................................... 63Ncleo: el director de orquesta ...................................................... 64Ribosomas: creadores de protenas .............................................. 64Retculo endoplasmtico: una fbrica dentro de la clula .......... 65Aparato de Golgi: centro de distribucin de los productos ......... 65Lisosomas: los basureros de las clulas ....................................... 66Peroxisomas: destructores de toxinas .......................................... 66Mitocondrias: generadores de energa .......................................... 67Cloroplastos: convertidores de energa ........................................ 67

Enzimas: desencadenantes de reacciones .............................................. 68Permanecer igual... ........................................................................... 69... y bajar la energa de activacin .................................................. 70Los cofactores y las coenzimas ayudan a las enzimas ................ 70La retroinhibicin controla las enzimas .. 71

Captulo 5: Conseguir energa para que funcione el motor ................... 73Para qu sirve la energa? ........................................................................ 73

Las reglas de la energa ................................................................... 74Metabolizar molculas ..................................................................... 75La transferencia de energa mediante ATP ................................... 75Consumir alimentos para obtener materia y energa .................. 77Encontrar comida o fabricarla uno mismo ................................... 77


XVII______________________________________________________ Sumario

Fotosntesis: elaboracin de alimento a partir de luz solar, dixido de carbono y agua ..................................................................... 79

Obtener energa de la fuente definitiva ......................................... 80La unin de materia y energa ........................................................ 81

La respiracin celular: para la descomposicin de la materia orgnica y la obtencin de energa mediante el oxgeno ................... 82

La degradacin de los alimentos .................................................... 83Transferencia de energa al ATP .................................................... 84

Energa y cuerpo ........................................................................................ 86

Parte II. Reproduccin celular y gentica: hablemos de sexo ........................................................................ 89

Captulo 6: Divide y vencers: la divisin celular ................................... 91Reproduccin: luchar por seguir adelante ............................................. 91Multiplicacin del ADN .............................................................................. 93Divisin celular: adis a lo viejo, hola a lo nuevo .................................. 96

Interfase: hay que organizarse ........................................................ 97Mitosis: uno para ti, y otro para ti .................................................. 99Meiosis: todo por el sexo .............................................................. 102

Por qu la reproduccin sexual produce variabilidad gentica ........ 107Mutaciones ...................................................................................... 108Entrecruzamiento cromosmico .................................................. 108Segregacin independiente ........................................................... 108Fecundacin .................................................................................... 109No disyuncin ................................................................................. 109Cromosomas rosas y cromosomas azules .................................. 110

Captulo 7: Mendel y la gentica .............................................................. 113Por qu eres nico: rasgos hereditarios y factores que influyen

en ellos ................................................................................................... 113Experimentos con guisantes y las leyes de la herencia ...................... 115

Variedades puras ............................................................................ 115Las generaciones F1 y F2 ............................................................... 116Anlisis de los resultados de Mendel .......................................... 116

Terminologa sobre gentica .................................................................. 117Cruces genticos ...................................................................................... 119Estudiar rasgos genticos en personas ................................................. 121

Dibujar un genograma .................................................................... 122Contrastar diferentes hiptesis de herencia .............................. 124Extraer conclusiones sobre rasgos .............................................. 125


XVIII Biologa para Dummies ___________________________________________

Captulo 8: El libro de la vida: el ADN y las protenas .......................... 127El ADN fabrica las protenas ................................................................... 127ADN, ARN y sntesis de protenas: el dogma central de la biologa

molecular ............................................................................................... 128Transcripcin: reescritura del mensaje del ADN ....................... 129Maduracin del ARN: el toque final .............................................. 132Traduccin: conversin del cdigo al idioma adecuado .......... 133

Nada es perfecto: consecuencias de las mutaciones .......................... 138Regulacin de la expresin gnica: las clulas tambin deciden ...... 141

Adaptarse a cambios ambientales ............................................... 142Convertirse en experto a travs de la diferenciacin ................ 143

Captulo 9: Ingeniera gentica y tecnologa del ADN ......................... 145La tecnologa del ADN ............................................................................. 146

Cortar ADN con enzimas de restriccin ...................................... 146Combinar ADN de diversas procedencias ................................... 147Separar molculas mediante la electroforesis en gel ................ 148Copiar un gen mediante la RCP .................................................... 149Leer un gen mediante la secuenciacin del ADN ....................... 151

Cartografiar los genes de la humanidad ................................................ 152Organismos modificados genticamente .............................................. 154

Por qu los OGM son beneficiosos .............................................. 154Por qu los OGM son motivo de preocupacin .......................... 155

Parte III: Todo est relacionado ................................... 159

Captulo 10: Biodiversidad y clasificacin ............................................. 161Biodiversidad: nuestras diferencias nos hacen ms fuertes .............. 161

Valorar la biodiversidad ................................................................ 162La amenaza humana ....................................................................... 163Explorar la extincin de las especies ........................................... 164Proteger la biodiversidad .............................................................. 166

Conoce a tus vecinos: la vida en la Tierra ............................................ 167Bacterias: los hroes olvidados .................................................... 167Arqueos: imitadores de bacterias ................................................ 168Eucariotas: viejos conocidos ........................................................ 168

El rbol de la vida: el sistema de clasificacin de los seres vivos ..... 171Estos son mis dominios ................................................................. 172Los taxones ..................................................................................... 173El juego de los nombres ................................................................ 176


XIX______________________________________________________ Sumario

Captulo 11: Observar cmo se adaptan los organismos ..................... 177Ecosistemas integradores ....................................................................... 177

Biomas: comunidades de vida ...................................................... 178Por qu no podemos ser amigos: interacciones entre especies 180

El estudio de las poblaciones ................................................................. 181Conceptos bsicos de la ecologa de poblaciones ..................... 182El crecimiento de las poblaciones ................................................ 186Una mirada cercana a la poblacin humana ............................... 190

La energa y la materia circulan en un ecosistema .............................. 193El flujo de la energa ....................................................................... 195Los ciclos de la materia .................................................................. 198

Captulo 12: Especies en evolucin en un mundo cambiante ............. 205Lo que crea la gente hace tiempo ......................................................... 205Cmo cuestion Charles Darwin las antiguas creencias sobre la

vida en la Tierra .................................................................................... 207Todo se lo debemos a los pjaros ................................................ 207La teora de la evolucin biolgica .............................................. 208La idea de la seleccin natural ..................................................... 209

Las pruebas de la evolucin biolgica .................................................. 213Bioqumica ....................................................................................... 213Anatoma comparada ..................................................................... 214Distribucin geogrfica de las especies ...................................... 214Biologa molecular .......................................................................... 216El registro fsil ................................................................................ 217Datos observables .......................................................................... 217Datacin por radioistopos .......................................................... 218

Por qu tanta controversia? Evolucin frente a creacionismo ........ 219Cmo evolucion la especie humana .................................................... 222

Hallazgos fsiles ............................................................................. 222Excavando en el ADN ..................................................................... 225El gran cerebro del Homo sapiens ................................................ 226

Parte IV: Sistemas y ms sistemas: estructuras y funciones de los animales ........................................... 229

Captulo 13: Los principios de la fisiologa ............................................ 231Estudiar el funcionamiento en todos los niveles de la vida ............... 231Los grandes conceptos de la fisiologa ................................................. 233

Evolucionar hacia la forma ms apta ............................................ 233Un cuerpo en equilibrio gracias a la homeostasis ..................... 234La transmisin de mensajes a travs de la membrana plasmtica 236Todo lo que entra debe salir ......................................................... 236


XX Biologa para Dummies ___________________________________________

Captulo 14: Los sistemas muscular y esqueltico: hay que moverse .. 239La locomocin animal .............................................................................. 239Tipos de sistemas esquelticos ............................................................. 240

El esqueleto de los vertebrados ................................................... 241A vueltas con los huesos ............................................................... 241Movimiento articulado .................................................................. 243

Por qu los msculos son tan importantes .......................................... 244Tejido muscular y fisiologa .......................................................... 246Contraccin muscular .................................................................... 247

Captulo 15: Los sistemas respiratorio y circulatorio: la vida fluye ... 251Cmo respiran los animales .................................................................... 251

Intercambio epitelial ...................................................................... 252Branquias ......................................................................................... 253Sistemas de intercambio traqueal ................................................ 254Pulmones ......................................................................................... 254

Circulacin: entran nutrientes, sale basura .......................................... 257Sistemas circulatorios abiertos .................................................... 258Sistemas circulatorios cerrados ................................................... 258

Los animales simples tambin tienen corazn .................................... 259El corazn y el sistema circulatorio de una lombriz ................. 259El corazn y el sistema circulatorio de un pez ........................... 259

El corazn y el sistema circulatorio del ser humano .......................... 261El ciclo cardaco ............................................................................. 263El camino de la sangre por el cuerpo .......................................... 264Por qu late el corazn .................................................................. 267

Un fluido de importancia vital ................................................................ 268Los elementos slidos de la sangre ............................................. 268Un torrente de plasma en el torrente sanguneo ........................ 270Cmo se coagula la sangre ............................................................ 270

Captulo 16: Los sistemas digestivo y excretor de los animales: las caeras del cuerpo ............................................................................ 273

Conseguir alimento y descomponerlo ................................................... 273Los entresijos de los sistemas digestivos ............................................. 275

Tubos digestivos incompletos y completos ............................... 275Comedores continuos y discontinuos ......................................... 275

Un viaje por el sistema digestivo humano ............................................ 276El lugar ms concurrido: la boca .................................................. 276El funcionamiento interno del estmago .................................... 278El largo y tortuoso camino del intestino delgado ...................... 278

Absorber lo que el cuerpo necesita ....................................................... 280Cmo viajan los nutrientes por el cuerpo ................................... 280La regulacin de la glucosa ........................................................... 281


XXI______________________________________________________ Sumario

Qu hay para cenar? La importancia de comer sano ........................ 282Hidratos de carbono: los causantes del ansia de comer ........... 282Protenas: la materia prima de los msculos .............................. 283Grasas: las necesitas, pero sin pasarte ........................................ 284Minerales y vitaminas: combustible para las enzimas .............. 286

El sistema excretor humano ................................................................... 287El intestino grueso y cmo elimina residuos slidos ................ 287Los riones y cmo eliminan desechos nitrogenados .............. 288

Captulo 17: El sistema inmunitario: combatir las agresiones ............ 291Microbios: amigos o enemigos? ............................................................ 291

Bacterias beneficiosas: imprescindibles para la salud .............. 292Bacterias perjudiciales: malas para la salud ............................... 292Virus: todos son malos .................................................................. 293

El sistema inmunitario innato: proteccin de serie .............................. 295La piel y las mucosas: la primera lnea de defensa .................... 296Defensores moleculares: pequeos pero matones .................... 297Clulas dendrticas: buscadoras de microbios .......................... 297Fagocitos: comedores de invasores ............................................. 298Inflamacin: control de daos ...................................................... 299El sistema linftico: filtrador de lquidos .................................... 299

El sistema inmunitario adquirido: el valor de una leccin bien aprendida ............................................................................................... 301

Linfocitos T colaboradores: los comandantes en jefe ............... 302Linfocitos B y anticuerpos: soldados marchando ...................... 303Linfocitos T citotxicos: asesinos celulares ............................... 304

Echar una mano a las defensas .............................................................. 304Matar bacterias con antibiticos ................................................. 304Utilizar virus para matar bacterias perjudiciales ....................... 305Combatir a los virus con antivricos ............................................ 307Las vacunas toman la delantera .................................................... 307

Cambios en el sistema inmunitario: vejez y achaques ........................ 309

Captulo 18: Los sistemas nervioso y endocrino: mensajeros de lo extraordinario .................................................................................. 311

Los entresijos de los sistemas nerviosos .............................................. 311Diferencias entre el SNC y el SNP ................................................. 312La estructura de las neuronas ...................................................... 314Procesar seales con los tres tipos de neuronas ....................... 316Actuar sin pensar ........................................................................... 316

El cerebro y los cinco sentidos: sensacional! ...................................... 317Fragancias, tufos y dems: el olfato ............................................. 319Mmm, qu rico!: el gusto .............................................................. 319yeme bien: el odo ........................................................................ 320Ver para creer: la vista ................................................................... 321Hora de tocar: el tacto ................................................................... 322


XXII Biologa para Dummies ___________________________________________

Tras la pista de los impulsos nerviosos ................................................ 322Viajar de un extremo al otro ......................................................... 323Saltar de una neurona a otra ......................................................... 324

El sistema endocrino: furia hormonal ................................................... 327Mecanismos de accin hormonal ................................................. 328Funciones generales de las hormonas ......................................... 329

Captulo 19: El sistema reproductor: ms y ms animales ................... 331Reproduccin asexual: de tal palo, tal astilla ....................................... 331Los entresijos de la reproduccin sexual ............................................. 332

Vida y milagros de los gametos .................................................... 333Rituales de apareamiento y otros preparativos para el gran

momento ...................................................................................... 335Cmo se aparean los seres humanos .......................................... 341

Cmo lo hacen otros animales ............................................................... 344El desarrollo de un ser humano ............................................................. 346

De una nica clula a un blastocisto ........................................... 346El embrin diligente ....................................................................... 348Desarrollo fetal y nacimiento ........................................................ 349

Diferenciacin, desarrollo y determinacin ......................................... 350La capacidad de convertirse en cualquier tipo de clula ......... 351Factores que afectan a la diferenciacin y al desarrollo ........... 352La diferenciacin sexual en los seres humanos ......................... 354

Parte V: No es fcil ser verde: estructura y funciones de los vegetales .............................................................. 357

Captulo 20: La vida vegetal ....................................................................... 359La estructura de los vegetales ................................................................ 359

Tejidos vegetales ............................................................................ 360Tipos de plantas ............................................................................. 360Tallos herbceos y tallos leosos ................................................ 362

Obtener materia y energa para crecer ................................................. 364Reproduccin asexual: yo me lo guiso, yo me lo como ...................... 365Reproduccin sexual: mezclar espermatozoides y vulos ................. 366

La vida de una planta ..................................................................... 366Las partes de una flor .................................................................... 368La polinizacin y la fecundacin .................................................. 369De cigoto a embrin ....................................................................... 371Semillas: la proteccin del embrin ............................................. 371

Captulo 21: La fisiologa de las plantas ................................................. 373Los nutrientes, los lquidos y los azcares circulan por la planta .... 373

Nutrientes imprescindibles para las plantas ............................... 374


XXIII______________________________________________________ Sumario

Agua y nutrientes hacia arriba ...................................................... 375Azcares arriba y abajo a travs del floema ............................... 377Controlar la prdida de agua ........................................................ 378

Las seales llegan con las hormonas .................................................... 380

Parte VI: Los declogos ............................................... 383

Captulo 22: Diez grandes descubrimientos de la biologa ................. 385Ver lo invisible .......................................................................................... 385La creacin de la penicilina, el primer antibitico .............................. 386Proteger a la gente de la viruela ............................................................. 386Definir la estructura del ADN .................................................................. 386Encontrar y combatir genes defectuosos ............................................. 387El descubrimiento de los principios de la gentica moderna ............ 387La formulacin de la teora de la seleccin natural ............................. 387La formulacin de la teora celular ........................................................ 388El descubrimiento de la transferencia de energa por el ciclo

de Krebs ................................................................................................. 388Amplificar ADN con la RCP ..................................................................... 389

Captulo 23: Diez maneras en que la biologa influye en tu vida ........ 391Elaboracin de alimentos ......................................................................... 391Enzimas microbianas en la industria ..................................................... 392Disear genes ............................................................................................ 392Energa de combustibles fsiles ............................................................. 392Contra las enfermedades infecciosas .................................................... 393Seguir con vida ......................................................................................... 393Depuradoras naturales de agua .............................................................. 393El control de los cambios ......................................................................... 394Bacterias resistentes a los antibiticos ................................................ 394La amenaza de un mundo menos diverso .............................................. 394

ndice ........................................................................ 397


Mi amigo Juan aqu presente era profesor de Biologa, de modo que si valoras en algo tu arco cigomtico o tus arcos alveolares, ms vale que

empieces a hablar.

The 5th Wave Rich Tennant

Parte I

Fundamentos de biologa

032-BIOLOGIA DUMMIES-001-088.indd 7 23/01/14 12:12

En esta parte...

L a biologa es la ciencia que estudia los seres vivos, cmo se reproducen, cmo cambian y responden a su entorno, y cmo obtienen la energa y la materia que necesitan para crecer. Uno de los objetivos de esta parte es sumergirte en el mundo de la biologa para que entiendas el modo en que los bilogos estudian los seres vivos y conozcas los componentes qumicos presentes en todas las formas de vida.

Los seres vivos pluricelulares, como t, estn formados por sistemas orgnicos, rganos, tejidos y clulas. Las clulas son las unidades ms pequeas que presentan todas las propiedades de la vida, as que empezaremos por ellas. El otro objetivo de esta parte es que te familiarices con la estructura de las clulas y con el modo en que obtienen la energa que necesitan para funcionar.


Captulo 1

Explorar el mundo vivoEn este captulo Ver que las clulas forman parte de todos los seres vivos

Descubrir de dnde vienen los nios y por qu tienes los rasgos que tienes

Comprender que todos los ecosistemas de la Tierra estn interconectados

Estudiar la anatoma y la fisiologa de los animales

Explorar las similitudes y las diferencias entre las plantas y las personas

L a biologa es el estudio de la vida; la vida que est presente en todos los rincones de nuestro planeta, desde el interior de la cueva ms oscura hasta los desiertos ms ridos, los procelosos ocanos y las exuberantes selvas tropicales. Los seres vivos interaccionan con todos esos entornos y entre s, formando redes complejas y conectadas. Para muchas personas, una caminata por el bosque o una excursin a la playa es una oportunidad de volver a conectar con el mundo natural y disfrutar de la belleza de la vida.

En este captulo presentamos los grandes conceptos de la biologa. Nuestro propsito es mostrarte que la biologa est ntimamente relacionada con tu vida y ofrecerte un primer acercamiento a los temas que exploraremos con ms detalle en posteriores captulos de este libro.

Todo comienza con una clulaRpido: cul es la unidad de vida ms pequea que te viene a la cabeza? (una pista: intenta recordar las propiedades bsicas de la vida; si no sabes cules son, las encontrars en el captulo 2). A lo mejor ests pensando en hormigas, amebas o bacterias, pero esa no es la respuesta correcta. La unidad de vida ms pequea que existe es una clula aislada.


10 Parte I: Fundamentos de biologa ___________________________________

Todo lo que ocurre en un organismo y todas sus acciones son posibles gracias a la intervencin de sus clulas, con independencia de si ese organismo es una bacteria Escherichia coli, que es unicelular, o un ser humano, formado por unos 10 trillones de clulas.

Naturalmente, el nmero de clulas que tienes no es la nica diferencia entre t y la bacteria E. coli. La estructura de vuestras clulas es un poco diferente, ya que las humanas tienen compartimientos internos ms especializados, por ejemplo el ncleo donde se encuentra el ADN (la estructura de las clulas se explica en el captulo 4). Con todo, tambin existen similitudes entre vosotros. Tanto t como la bacteria E. coli estis hechos de las mismas materias primas (en el captulo 3 vers cules son) y tenis ADN como material gentico (ms informacin sobre el ADN en el captulo 8). Adems, los dos metabolizis los alimentos (esto se trata en el captulo 5) y fabricis las protenas (y esto en el captulo 8) exactamente igual.

La vida engendra vida: reproduccin y gentica

T viniste a la vida como una clula nica, cuando un espermatozoide de tu padre penetr en un vulo de tu madre. Tus padres fabricaron esas clulas reproductoras mediante una forma especial de divisin celular llamada meiosis (la meiosis se explica con detalle en el captulo 6). Cuando sus clulas reproductoras se combinaron, cada uno de tus progenitores aport la mitad de tu informacin gentica: 23 cromosomas de tu madre y 23 de tu padre para un total de 46 cromosomas en cada una de tus clulas. Los genes de esos 46 cromosomas determinaron tus caractersticas, desde tu aspecto fsico hasta las enfermedades que quiz puedas desarrollar en la vejez. La ciencia de la gentica analiza la herencia biolgica y estudia el modo en que esta determina ciertas caractersticas (ver el captulo 7). La gentica explica por qu tu piel es de un determinado color o por qu compartes algunos rasgos con tus familiares.

Los genes estn en el ADN, que a su vez se encuentra en los cromosomas. Cada cromosoma se compone de muchos trozos de informacin diferente que contienen las instrucciones para las molculas obreras de tus clulas (en su mayora, protenas). Todos los tipos de clulas que tienes utilizan las especificaciones contenidas en los genes para fabricar las protenas necesarias para desempear sus respectivas funciones. Pero, qu significa exactamente todo esto? En palabras sencillas: el ADN determina tus rasgos porque contiene las instrucciones para las molculas obreras (protenas) que producen dichos rasgos.

RECU

ERDA

RECU

ERDA


11_________________________________ Captulo 1: Explorar el mundo vivo

Los cientficos estn descubriendo cada vez ms cosas sobre el ADN, y tambin desarrollan herramientas que permitan leer y alterar el ADN (se trata en el captulo 9). Lo ms seguro es que, sin saberlo siquiera, ya ests experimentando las consecuencias del trabajo de los cientficos con el ADN. Por qu? Porque los cientficos utilizan la tcnica del ADN recombi-nante para modificar organismos empleados en alimentos y medicinas. Esta tcnica permite coger genes de un organismo e introducirlos en las clulas de otro, cambiando as las caractersticas del organismo receptor. Por ejemplo, los cientficos modifican clulas de bacterias con genes humanos para convertirlas en minsculas fbricas orgnicas que produzcan algunas protenas humanas necesarias para tratar enfermedades.

Conexin entre ecosistemas y evolucinComo vers en el captulo 10, la enorme diversidad biolgica de la Tierra contribuye a que la vida contine a pesar de los cambios ambientales. Cada tipo de organismo desempea un papel en el medio y todos estn conectados entre s. Los organismos verdes como las plantas combinan energa y materia para elaborar el alimento que sustenta a todas las formas de vida; los depredadores cazan presas; y los descomponedores, por ejemplo las bacterias y los hongos, reciclan la materia orgnica, que as vuelve a estar disponible para otros seres vivos (en el captulo 11 encontrars ms informacin sobre la conexin de todos los seres vivos de la Tierra).

Los seres humanos formamos parte del mundo natural e, igual que el resto de los seres vivos, consumimos recursos del medio y generamos residuos. Sin embargo, la especie humana tiene la habilidad particular de utilizar tecnologa para aumentar su radio de accin, con lo que hace un uso intensivo de los recursos naturales de la Tierra y altera el medio para satisfacer sus necesidades. La poblacin humana ha ocupado la mayor parte del planeta y contina creciendo.

El problema es que, al consumir cada vez ms recursos de la Tierra, estamos dificultando las condiciones de vida de muchas otras especies y, posiblemente, empujndolas a la extincin. La gran leccin de la evolucin biolgica (un tema que tratamos en el captulo 12) es que las poblaciones, adems de cambiar con el tiempo, pueden llegar a extinguirse. El desafo al que nos enfrentamos los seres humanos consiste en hallar formas de conseguir lo que necesitamos sin causar perjuicios a los ecosistemas del planeta.


12 Parte I: Fundamentos de biologa ___________________________________

Anatoma y fisiologa de los animalesTodos los animales se esfuerzan por mantener la homeostasis (el equilibrio interno) al producirse cambios en su entorno (en el captulo 13 encontrars ms informacin sobre la homeostasis). En un animal pluricelular complejo como t, todos los sistemas orgnicos tienen que colaborar para mantener la homeostasis.

Aqu tienes un resumen de los sistemas y aparatos orgnicos humanos, lo que hacen y de qu se componen:

Sistema esqueltico. Tiene una funcin de soporte, ayuda al movimiento y forma clulas sanguneas. Se compone de los huesos y las articulaciones (captulo 14).

Sistema muscular. Hace posible el movimiento. Se compone de msculos esquelticos (tambin llamados estriados) y msculos lisos (captulo 14).

Sistema respiratorio. Capta oxgeno y expulsa dixido de carbono. Se compone de los pulmones y las vas respiratorias (captulo 15).

Sistema circulatorio. Transporta materiales. Se compone del corazn, la sangre y los vasos sanguneos (captulo 15).

Aparato digestivo. Absorbe nutrientes y agua, y elimina residuos. Se compone del estmago, los intestinos, el hgado y el pncreas (captulo 16).

Aparato excretor. Mantiene el equilibrio hdrico y electroltico en el cuerpo y elimina residuos. Se compone de los riones y la vejiga (captulo 16).

Sistema tegumentario. Sirve como primera lnea de defensa contra las infecciones. Lo forma la piel (captulo 17).

Sistema inmunitario. Defiende de los invasores externos. Se compone del timo, el bazo y los ganglios linfticos (captulo 17).

Sistema nervioso. Controla las funciones del cuerpo por medio de seales elctricas. Se compone del cerebro, la mdula espinal y los nervios (captulo 18).

Sistema endocrino. Produce hormonas que controlan las funciones corporales. Se compone de las glndulas (captulo 18).

Aparato reproductor. Es el responsable de la reproduccin sexual. Se compone de los ovarios, las trompas de Falopio, el tero, el cuello uterino, la vagina y la vulva, en las mujeres, y de los testculos, la bolsa escrotal, el conducto deferente, la glndula prosttica, las vesculas seminales y el pene, en los hombres (captulo 19).

RECU

ERDA


13_________________________________ Captulo 1: Explorar el mundo vivo

Plantas y personasA primera vista las plantas parecen muy diferentes de las personas, pero, en realidad, ambos ocupan ramas muy prximas en el rbol de la vida. Tanto los seres humanos como las plantas se reproducen por va sexual, es decir, producen descendencia mediante la fusin de espermatozoides y vulos que contienen la mitad del material gentico de los progenitores (en el captulo 20 encontrars ms informacin sobre la manera en que se reproducen las plantas). Tambin como t, las plantas cuentan con sistemas para trasladar materiales por su organismo (ms informacin al respecto en el captulo 21) y las diversas funciones se controlan mediante hormonas.

Naturalmente, las plantas tambin presentan grandes diferencias con respecto a los seres humanos. La ms importante de todas es que fabrican su propio alimento a partir de dixido de carbono, agua y energa procedente del sol, mientras que los humanos tenemos que comer otros organismos para sobrevivir. Como subproducto residual de la produccin de alimento, las plantas liberan oxgeno. Los seres humanos inhalamos oxgeno y devolvemos el favor exhalando dixido de carbono que las plantas aprovechan para fabricar ms alimento (en el captulo 5 hablamos de la fotosntesis y la respiracin, y de cmo tiene lugar este intercambio gaseoso entre personas y plantas).


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