Biología Molecular y Celular: Una guía introductoria para aprender Biología Celular y Molecular

Por Bolakale Aremu

Este libro está diseñado para estudiantes que quieran aprender y apreciar temas biológicos básicos mientras estudian las menores unidades de la biología: moléculas y células. La biología celular y molecular es una disciplina dinámica. Hay miles de oportunidades en los campos médicos, farmacéuticos, agricultores, e industriales. Además de pr

• Idioma: Español
• Editorial: AB PUBLISHER LLC
• Fecha de lanzamiento: 2 mar 2024
• ISBN: 9798869224392

Bolakale Aremu

My educational background is in software development. I work with a few colleagues who are software developers and system engineers. I spent over 17 years as a software developer, and I've done a bunch of other things too. I've been involved in SDLC/process, data science, operating system security and architecture, and many more. My most recent project is serverless computing where I simplify the building and running of distributed systems. I always use a practical approach in my projects and courses. Cheers, Bolakale Aremu (Self-publisher and CEO ); Charles H. Johnson (Co-publisher and Publishing Assistant ).

Vista previa del libro

Biología

Celular y Molecular

Una guía introductoria para aprender

Biología Celular y Molecular

Escrito por

Bolakale Aremu

Biología Celular y Molecular

Copyright  © AB Publisher LLC

ISBN: 979-8-8692-2439-2

Publicado en los Estados Unidos

Descargo de Responsabilidad

Aunque los autores y el editor han hecho todo lo posible para garantizar que la información contenida en este libro sea correcta al momento de la publicación, los autores y el editor no asumen y por la presente renuncian a cualquier responsabilidad ante ninguna parte por cualquier pérdida, daño o interrupción causada por errores o omisiones, ya sea que dichos errores u omisiones resulten de negligencia, accidente o cualquier otra causa.

Este libro no pretende sustituir el consejo médico de los médicos. El lector debe consultar periódicamente a un médico en asuntos relacionados con su salud, y particularmente con respecto a cualquier síntoma que pueda requerir diagnóstico o atención médica.

Reservados todos los derechos. Ninguna parte de esta publicación puede reproducirse, distribuirse o transmitirse de ninguna forma ni por ningún medio, incluidas fotocopias, grabaciones u otros métodos electrónicos o mecánicos, sin el permiso previo por escrito del editor, excepto en el caso de citas breves incorporadas. en revisiones críticas y ciertos otros usos no comerciales permitidos por la ley de derechos de autor.

Todas las imágenes de este libro son imágenes libres de derechos o imágenes de dominio público. La portada y las ilustraciones fueron creadas por nuestro maravilloso equipo. El contenido fue escrito por los creadores de Ojula Technology Innovations, una empresa de tecnología educativa.

Para pedidos al por mayor en edición de bolsillo, comuníquese con: [e-mail]

© Copyright de AB Publisher LLC - Todos los derechos reservados.

Índice

Prefacio

¿Qué es la Biología?

Origen del Término

Naturaleza de la Disciplina

Divisiones de Biología

Métodos de Estudios

Escalas de Estudio

Capítulo 1. ¿Por qué estudiar Biología Célular y Molecular?

Capítulo 2: el Estudio de la Evolución

Teoria de la evolución

Evolución Adaptativa

Evolución Convergente

Selección Natural

Vestigios de la Evolución

Métodos para estudiar la evolución

Capítulo 3: ¿Qué es la biología celular?

Organismo Multicelular

Contiene moléculas que llevan a cabo reacciones químicas

Contienen enzimas que catalizan reacciones químicas

Contienen canales iónicos

Tienen una membrana

Tienen un núcleo

Contienen enzimas

Capítulo 4: Genetica y nuestros Mapas Genéticos

Evolución

Codificación del Desarrollo

ADN

Elementos de LÍNEA-1

Epigenética

Asociaciones de Genes de Enfermedades

Ingeniería Inversa

Capítulo 5: Amigándose con los Átomos

Partículas Subatomicas

Núcleo Atómico

Neutrones

Capítulo 6: Como los Enlaces Químicos Combinan Átomos

Enlaces Covalentes

Enlace Iónico

Enlaces Metálicos

Enlace Simple

Enlaces Dobles

Fuerza Electrostática

Atracción Electrostática

Fuerza Electrostática Repulsiva

Capítulo 7: Agua, Soluciones y Mixtos

Fuerzas Intermoleculares

Solubilidad de un Soluto

Naturaleza Ionica de Soluciones Líquidas

Agentes Estabilizantes en Soluciones Líquidas

Clasificación

Conceptos Químicos Erróneos

Capítulo 8: ¿Qué Elementos están en las Células?

Carbón

Hidrógeno

Hemoglobina

Fósforo

Nitrógeno

Capítulo 9: las Macromoléculas son las Grandes Moléculas en las Cosas Vivientes

Biomoléculas

Funciones

Estructura

Elementos

Ácidos nucleicos

Capítulo 10: Termodinámica en los seres vivos

La primera y segunda leyes de la termodinámica en los seres vivos

Cambio de energía de Gibbs

Primera ley de la termodinámica

Segunda ley de la termodinámica

Tercera ley de la termodinámica

Aplicación a organismos

Capítulo 11: ATP como combustible

El ATP es una molécula de energía.

Transporta electrones de alta energía.

Es una molécula señalizadora.

Es un hidrótropo

Es un patrón molecular asociado al daño.

Es un indicador del contenido microbiológico.

Capítulo 12: Metabolismo y enzimas en la célula.

Complejidad metabólica

Regulación de enzimas

Coenzimas

Cofactores

Capítulo 13: La diferencia entre células procarióticas y eucariotas

Filogenia

Orgánulos contenidos por membrana

Núcleo

Retículo endoplasmático

Capítulo 14: la Estructura de una Célula Eucariota

Organelos

Núcleo

Cloroplasto

Capítulo 15: La Membrana Plasmática: el Guardián de la Célula

Funciones de la membrana plasmática

Estructura

Funciones

Composición

Proteínas

Colas hidrofóbicas

Homeostasis celular

Capítulo 16: Difusión y Ósmosis

Ósmosis inversa: un proceso de ósmosis

Similitud con la Difusión

Similitud con ODCA

Similitud con DODT

Capítulo 17: Transporte pasivo y activo

Procesos de Transporte Pasivo

Carácter No Selectivo del Transporte Pasivo

Efecto del Contenido de Oxígeno sobre el Transporte Pasivo

Efecto de los Inhibidores Metabólicos sobre el Transporte Activo

Capítulo 18: Transporte Masivo de Moléculas a través de una Membrana

Difusión Simple

Transporte Activo Secundario

Ósmosis

Movimiento Exergónico

Proteínas del Canal de Proteínas

Capítulo 19: Señalización Celular

Receptores de Superficie Celular

Ligandos Endocrinos

Los ligandos endocrinos se dirigen a células adyacentes.

Los ligandos endocrinos se dirigen a células distantes

Las señales autocrinas regulan la sensación de dolor y las respuestas inflamatorias.

Las señales paracrinas regulan la sensación de dolor y las respuestas inflamatorias.

Capítulo 20: Oxidación y Reducción

Una guía para la oxidación y la reducción

Relación entre Agentes Oxidantes y Reductores

Naturaleza de las Reacciones Redox

Métodos de Reacciones Redox.

Ejemplos de Reacciones Redox

Capítulo 21: Pasos de la respiración celular

ATP

NADH

CO2

Glucosa

Capítulo 22: Introducción a la Fotosíntesis

Energía Luminosa

Reactivos

Reacciones Dependientes de la Luz

Reacciones del ciclo de Calvin

Fijacion de carbon

Dióxido de Carbono

Capítulo 23: Reacciones Dependientes de la Luz

Reacciones dependientes de la luz relacionadas con la fotosíntesis

Fotosíntesis

Reacciones dependientes de la luz

Fotofosforilación

NADPH

Enzima de Fotorreactivación

Ciclo de Calvin

Capítulo 24: Ciclo de Calvin

¿Qué es el ciclo de Calvin?

Fijacion de Carbon

Reacciones de Reducción-Oxidación

Reacciones Dependiente de la Luz

Estado Redox

Carbohidratos Producidos

Capítulo 25: Citoesqueleto

Microtúbulos

Filamentos Intermedios

Microfilamentos

Aparato de Huso

Funciones

Estructura

Investigación

Capítulo 26: Cómo se Mueven las Células

PI(3,4)P2 se distribuye en la parte posterior de las células migratorias

Adherencias Focales

Lamellipodia

Filamentos de Actina

Transporte Celular

Velocidad de Movimiento Celular

Capítulo 27: Digestión Celular

Digestión Intracelular

Funciones de las Enzimas Digestivas

Patogenia de las Enfermedades Causadas por la Digestión Celular

Capítulo 28: ¿Qué es el Material Genético?

ADN

ARN

Genes

Comosomas

ADN No Codificante

Capítulo 29: La replicación del ADN.

Emparejamiento de Bases

Replicación Lineal

Autorreplicación

Capítulo 30: ¿Qué es la reproducción celular?

Pasos Básicos en la Reproducción Celular

División Celular

Meiosis

Citocinesis

Formación de Gametos

Replicación Química

Estudio de Caso de Leucemia

Capítulo 31: El Ciclo Celular y la Mitosis

Ciclo Celular

Puntos de Control

Reguladores Negativos

Telofase

Anafase

Meiosis

Capítulo 32: Meiosis

La Meiosis es un Proceso de División

Reduce el número de cromosomas.

Implica recombinación

Es un trastorno genético.

Ocurre en las células germinales primordiales.

Ocurre en óvulos y espermatozoides.

Ocurre en los espermatozoides.

Ocurre en los óvulos.

Capítulo 33: Comunidades Celulares

¿Cómo funcionan las comunidades celulares?

Bioluminiscencia

Comunicación entre Células

Interacciones entre Subpoblaciones de Células

Control de Distancias Célula-Célula

Respuesta a Entornos Cambiantes

Capítulo 34: Dogma Central

Transferencia de Información de Ácido Nucleico a Ácido Nucleico

Irreversibilidad de la Traducción

Codones en el Dogma Central

Mecanismos Físicamente Factibles para Realizar el Dogma Central

Capítulo 35: Cómo los Genes Producen Proteínas

Genes No Codificantes o de ARN

Transferir ARN

Codones

ARNm

ARNt

Origen de la Célula

Evolución de la Regulación Genética

Capítulo 36: Reparación y Recombinación del ADN

Reparación por Escisión

XPF/ERCC1

XPG

XRCC2

XPA

XPD

Capítulo 37: Regulación Genética

Capítulo 38: Ingeniería Genética de Plantas.

Plantas transgénicas crecen hasta su madurez en invernaderos

La hibridación somática es un proceso para combinar genes de diferentes fuentes vegetales.

Las armas genéticas son engorrosas y de bajo rendimiento

Capítulo 39: Uso de la ingeniería genética en animales y humanos

¿Qué es la ingeniería genética?

Algunos animales que están siendo modificados genéticamente (GE)

¿Por qué se están modificando genéticamente los animales?

¿Un animal genéticamente modificado es un clon de un animal?

Ingeniería Genética Humana

Dopaje Genético

Capítulo 40: ¿Qué es la terapia génica?

Conclusión

Prefacio

¿Qué es la Biología?

Biología es el estudio científico de la vida. Mientras esta materia es amplia y abarcativa, hay unas pocas facetas fundamentales de la biologia.

Fotografía 0.1: Definición de Biología

La biologia es un tema amplio que incluye el estudio de la vida. Su campo de estudio es vasto, pero existen unos temas unificadores. Todos los organismos están compuestos de células, y estas procesan información hereditaria codificada en genes. Esta información es pasada de generación en generación. Aquí hay una pequeña vista de la biología. Aprenderemos acerca de los orígenes del campo, la naturaleza de la vida, y como estudiamos la materia.

El estudio de la biología puede explicar cómo se organizan los organismos, cómo crecen, y cómo sobreviven. Las plantas y los animales son las bases de la vida, y evolucionan en diferentes escalas. En pequeñas escalas, la vida consiste en moléculas y procesos químicos que definen las condiciones para todos los procesos de la vida. Desde aquí, estas moléculas están organizadas en células, tejidos, órganos, y cuerpos.  Estos órganos, están agrupados para formar sistemas, que en conjunto conforman el cuerpo. Finalmente, los científicos dividen biologia en varias escalas, incluyendo poblaciones y ecosistemas

Origen del Término

La palabra biologia viene de las palabras griegas bios y logia, ambas significan vida. El término es usualmente abreviado a biol, que significa ciencia biologica. Las ciencias biológicas se centran en una gran variedad de materias, desde la estructura de la célula hasta los procesos químicos entre ellas. A partir de esto, los biólogos estudian el proceso que crea organismos, y la evolución de las especies.

Las ciencias biológicas también abarcan el estudio de la genética y las relaciones entre diferentes tipos de organismos.

Naturaleza de la Disciplina

El estudio de la biologia se centra en las interacciones entre organismos y su ambiente. Su amplio alcance convierte en un campo muy diverso y se superpone con varias otras disciplinas tales como bioquímica, fisiologia, ecología, toxicología y geología. Muchas disciplinas están asociadas con el estudio de la biología, incluyendo biología del desarrollo, biogeografia, psicologia evolutiva, y étnicas. El estudio de virus es particularmente fascinante y puede ayudarnos a entender como nuestro sistema inmune afecta otras especies.

El primer organismo que apareció tres mil millones de años atrás, y evolucionó en ocho millones de especies. En el curso de la historia, ellos se adaptaron a través de la selección natural y reproducción. Algunas especies prosperaron por largos periodos, mientras que otras se extinguieron. En este momento, los biólogos están preocupados por la extinción en masas, a qual se la atribuyen a la actividad humana. A pesar de la causa, los biólogos están comprometidos a producir los recursos que ayudan a estudiantes a realizar sus metas. Judith Kinear y Marjory Martín son dos de las autoras más experimentadas del libro Jacaranda Nature ir Biology.

A pesar de la teoria de Aristóteles de la definición de Platón métodos de la división, la idea básica de la afiliación de las especies en biología queda intacta. Mientras Aristóteles y otros biólogos no buscaban establecer un sistema taxonómico, David Balme, un biologo moderno evolucionario, aceptó el fraccionamiento lógico del reino animal. La respuesta esencial a la pregunta ¿por qué existimos? Es una mala interpretación del argumento original de Aristóteles.

Naturaleza Humana sería más precisa. Agruparía las propiedades que son relevantes al estudio actual del proceso comportamental y psicológico. Los actuales investigadores en el campo están más interesados en los humanos de hoy en día y no en especies taxonómicas completas. Pero si naturaleza humana es definida como naturaleza en un sentido general, entonces el término tendría que ser aplicado a las propiedades de un grupo de organismos limitado. El término debería limitarse al alcance de humanos modernos.

Divisiones de Biología

Existen varias divisiones biológicas diferentes. Mientras que cada una tiene temas y propósitos específicos, están relacionadas unas a otras por principios básicos.

Fotografía 0.2: División de Biología

Por ejemplo, botánica y zoología son dos divisiones separadas de biología, mientras que morfología y genética son otras de las subdivisiones. A pesar de los diferentes nombres en esas áreas, están todas conectadas por el hecho de que todos los seres vivientes comparten algunos fenómenos, como la división celular y l transmisión de material genético.

AAMC (Asociación de Universidades Medicas Americanas) investigaciones determinaron qué temas de a biología son importantes para los estudiantes, que dan como resultado temas anidados organizados a lo largo de una escala de acuerdo al MIR de todas las divisiones primarias. Estos temas están dispuestos a lo largo del eje según MIR, con iconos de tijera que indica que MIR=2,25 indican un cierre por la inclusión en el MCAT especificaciones de contenido. Los histogramas de abajo muestran la frecuencia de los varios temas.

La química biologica trata con problemas en la intersección