Biología Molecular y Celular

Por Ojula Technology Innovations

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 prepararte para una diversidad de trayectorias profesionales, entender la biología molecular y celular te ayudará a tomar buenas decisiones que pueden beneficiar tu dieta y salud. 

• Idioma: Español
• Editorial: AB Publisher LLC
• Fecha de lanzamiento: 11 mar 2024
• ISBN: 9781667470948

Vista previa del libro

Biología

Celular y Molecular

Una guía introductoria para aprender

Biología Celular y Molecular

Escrito por creadores en

Bolakale Aremu

AB Publisher LLC

Índice

Descargo de Responsabilidad

Prefacio

¿Qué es la Biología?

Origen del Término

Naturaleza de la Disciplina

Divisiones de la Biología

Métodos de Estudio

Escalas de Estudio

Capítulo 1: ¿Por qué estudiar Biología Celular y Molecular?

Capítulo 2: el Estudio de la Evolución

Teoría 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: Genética 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

Partíulas Subatomicas

Núcleo Atómico

Electrones

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 Repulsivo

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

Carbohidratos

Ácidos Nucleicos

Capítulo 10: Termodinámica en los Seres Vivos

La Primera y segunda leyes de la termódinamica 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 melcular asociad 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 plasmáticca

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 Tansporte Pasivo

Efecto del Contendo 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 ligándoselas endocrinos se dirigen a células advacentes

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 ocidación 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

Fijación 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 Fotoreactivación

Ciclo de Calvin

Capítulo 24: Ciclo de Calvin

¿Qué es el ciclo de Calvin?

Fijación de Carbon

Reacciones de Reducción-Oxidación

Reacciones Dependiente de la luz

Estado Redox

Carbohidratos Producidos

Capítulo 25: Citoesqueleto

Microtúbulos

Filamentos Intermedios

Micro filamentos

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 Focaless

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

Cromosomas

AND 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

Divisón 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 espermatoziodes

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 Núcleo a Ácido Nucleico

Irreversibilidad de la Trasducción

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 Gen

Capítulo 36: Reparación y Reacombinación 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 de la biología y la química. Incluye el enfoque de biología química, biología sintetica, biología química, y química física  y orgánica. En este campo, los estudiantes se centran en la función y estructura de los organismos. Por ejemplo, entendiendo el rol del ADN en el cáncer, el modo que la mutación de los genes influyen en el comportamiento de las células cancerígenas, y la estructura del esqueleto y órganos de insectos y otras criaturas están relacionados a todas las partes de la química biológica.

La entomología trata con insectos, mientras la farmacología se concentra en drogas y como afectan a los humanos. Embriología y genética también estudian como los organismos sobreviven en sus ambientes. Hay muchas más divisiones en biología, y la mayoría relacionados unos a otros. Si eres un estudiante de biología, considerá obtener más información acerca de estos campos y lo que tienen para ofrecer.¡Hay mucho más en biología de lo que vemos!

Métodos de Estudios

Los biólogos estudian todos los aspectos de la vida, desde un nivel micro o sub-microscopico hasta los ecosistemas y todo el mundo vivente. Muchos aspectos de biología son discutidos en las noticias, incluyendo la propagación de E. Coli, la contaminación de helados con listeria, y cambio climático. Los biólogos pueden especializarse en biotecnologia, conservación, ecología, fisiología, o biología molecular. Esta sección se centra en algunos de las técnicas más conocidas en investigaciones biológicas.

Un metodo de estudio de la biología incluye el estudio de las células, que fueron observadas durante el Siglo 17 cuando el microscopio compuesto fue desarrollado. Biología Orgánica es el estudio de los organismos individuales, y permanece en un aspecto importante de las ciencias biológicas. Además de estudiar las células, biologia de las poblaciones