La Biología como ciencia.

 La biología se define como la ciencia de la vida, cuyo objeto de estudio es bastante amplio, teniendo como generalidades el análisis del Ciclo de Vida que poseen los seres vivos, comprendiéndose a las acciones de Alimentación, Relación y Reproducción fundamentalmente, todo esto a través de métodos como la observación y la experimentación.    Esta ciencia se ocupa tanto de la descripción de las características y comportamientos de los organismos individuales, como de las especies en conjunto; así como la reproducción de los seres vivos, las interacciones entre ellos y su entorno.

• Importancia de la Biología

        Por ser         la ciencia que estudia la vida, es y ha sido de suma importancia, por cuanto todo lo que se sabe acerca de los seres vivos es gracias a ella.  La bilogía ha permitido la comprensión del funcionamiento de los organismos vivos, ya que estudia desde las estructuras más pequeñas que son  las células hasta lo más complejos que es el ser humano.

        Además del funcionamiento de los seres vivos, la biología estudia la génesis de este y por ende todo lo que lo afecta, es así como se ha logrado tener más información sobres las enfermedades que se propagan a causa de virus y  bacterias que pueden atacar al ser humano, por ende gracias a la biología varios científicos han podido desarrollar medicamentos y tratamientos que pueden combatir de una forma segura y  precisa a estas enfermedades.         

        Uno de los estudios que mayor importancia ha tenido en los últimos años está relacionado al Comportamiento y Evolución de las distintas especies, enfocándose con los avances científicos en lo que respecta a Cambios Genéticos y cómo una especie fue evolucionando a lo largo de los años y dependiendo muchas veces de su Hábitat Natural, como también la forma de relacionarse con individuos de otra especie.

• Relación entre la Biología y las Ciencias Médicas

        El ser humano como todo ser vivo, es objetos de estudio de la biología. La medicina se apoya fuertemente en la biología y sus ciencias afines.  Para comprender profundamente las enfermedades la implementación de métodos exploratorios que por naturaleza pertenecen a la biología , pero con la diferencia de que esta tiene como objetivos inmediatos, conservar la salud y prevenir y curar enfermedades; objetando a  la ciencia de la vida en sus objetivos.

Se puede apreciar verdaderamente que la biología como ciencia y sus aspectos más descriptivos dentro de la medicina es la parte fundamental de complemento de resultados investigativos, que nos ha permitido comprender la vida desde sus orígenes, por ende la comprensión de esta ciencia afianza a sus logros en el conocimiento de un futuro profesional manejando conceptos fundamentales de la relevancia de la biología del hecho que el ser humano y el sistema complejo de vivencia, ha permitido comprender muchas áreas en términos que ayudado a la genética desde el control de funcionamiento celular hasta la evolución.        

Por lo tanto la medicina mantiene una estrecha relación con la biología, ya que esta no podría cumplir a cabalidad sus objetivos; sin los estudios previos de los seres vivos que han  realizado las ciencias biológicas.

• Antecedentes históricos de la biología

En la etapa de vida sedentaria, el hombre empezó a observar los fenómenos de la naturaleza como son; los cambios de estaciones las mareas las lluvias y trato de explicárselo atribuyéndolos a la acción de diferentes dioses. De la misma manera fueron creados espíritu malignos para justificar las enfermedades. 

La historia de la biología se remonta al estudio de los seres vivos desde la  Antigüedad  hasta la época actual. Aunque el concepto de biología como ciencia en si misma nace en el siglo XIX, las ciencias biológicas surgieron de tradiciones médicas e historia natural que se remontan a el Āyurveda (un antiguo sistema de medicina tradicional originado en la India), la medicina en el Antiguo Egipto y los trabajos de Aristóteles y Galeno en el antiguo mundo grecorromano. Por lo tanto se dice que la biología nació en la Antigua Grecia.

Los griegos y romanos describían las numerosas variedades de plantas y animales conocidas en aquella época. En el renacimiento, al aumentar el interés por la historia natural, se emprendieron análisis más exactos  de la estructura, funciones y costumbres de las plantas y animales.

El invento de la microscopía  a principios del siglo XVII permitió estudiar las estructuras finas de varios tejidos, así como el descubrimiento de bacterias.   Esta invención abrió ante los científicos un mundo desconocido, ampliando así considerablemente el campo de investigación de las ciencias biológicas.

En el siglo XIX, la biología extendió su sus conocimientos y se modifico considerablemente, con la definición de grandes cambios biológicos, además de la invención de artefactos y herramientas que hicieron más fructífera y accesible la investigación, esta tendencia continuó rápidamente hasta el siglo XX, tiempo en el que  se fundamenta la base de la constitución celular, la vida molecular.    Gracias a los adelantos científicos- técnicos, la biología alcanzo perspectivas más amplias y conocimientos más detallados.

• Niveles de organización de la materia y microorganismos

        La materia original de nuestro planeta durante miles de millones de años, se ha transformado y ha evolucionado hacia formas cada vez más complejas. El hombre, al estudiar la materia, observaron que ésta es susceptible de ser clasificada en niveles de complejidad creciente, a los cuales llamaron niveles de organización de organización de la materia, que abarcan el mundo abiótico y el biótico.

        Los niveles abióticos son el atómico y el molecular, que a su vez están compuestos por las partículas fundamentales y subatómicas:

• Partículas fundamentales: la componen los quarks y los leptones que son los constituyentes fundamentales de la materia. Especies de leptones se unen para formar electrones y especies de quarks se unen para formar neutrones y protones.

• Nivel Subatómico: Este nivel es el más simple de todo y está formado por electrones, protones y neutrones, que son las distintas partículas que configuran el átomo.

• Nivel Atómico: este es el nivel conocido, menos complejo de organización de la materia. Toda la materia, viva o inanimada, está compuesta por átomos; cada átomo posee un núcleo denso, positivamente cargado, alrededor del cual se mueven uno o más electrones; el núcleo posee uno o más protones y neutrones.
• Nivel Molecular: Las moléculas consisten en la unión de diversos átomos diferentes.  El nivel molecular  se caracteriza por el movimiento químico dado por las reacciones químicas entre átomos y moléculas.

        Los niveles restantes, son todos bióticos, es decir sus componentes son sistemas vivientes:

• Nivel Celular: Las moléculas se agrupan en unidades celulares con vida propia y capacidad de autorreplicación. En las células ocurren procesos como, nutrición, respiración, y otros constituyentes del metabolismo. Esto condiciona el surgimiento de la vida como nueva propiedad de la materia.

• Nivel Tisular: Las células se organizan en tejidos: Epitelial, Adiposo, Nervioso  y  Muscular.

• Organular: Los tejidos están estructurados en órganos: corazón, bazo, pulmones, cerebro, riñones.  En las plantas, podemos hablar de hojas, tallo y raíz.

• Sistémico o de aparatos: Los órganos se estructuran en aparatos o sistemas más complejos que llevan a cabo funciones más amplias.

• Nivel  de Organismo: Se conoce como organismo a todo ser vivo (célula o conjunto de células  que está capacitado para realizar individualmente intercambios de materia y energía con el medio ambiente.

• Nivel de Población: Una población es un conjunto de organismos de la misma especie que se relacionan entre sí, y con el medio ambiente; que viven en un lugar determinado y en un momento dado.

• Comunidad: es el conjunto de seres vivos de un lugar, por ejemplo, un conjunto de poblaciones de seres vivos diferentes. Está formada por distintas especies.

• Nivel de Ecosistema: es la interacción de la comunidad biológica con el medio físico, con una distribución espacial amplia.

• Nivel de Biosfera: La biosfera es capa relativamente delgada de aire, tierra y agua, capaz de dar sustento a la vida. es todo el conjunto de seres vivos y componentes inertes que comprenden el planeta tierra, o de igual modo es la capa de la atmósfera en la que existe vida y que se sustenta sobre la litosfera.

• Biomoléculas: Todos los fenómenos biológicos descansan sobre una base molecular. Las biomoléculas se clasifican atendiendo a su composición. Las biomoléculas inorgánicas son las que no están formadas por cadenas de carbono, como son el agua, las sales minerales o los gases. Las moléculas orgánicas están formadas por cadenas de carbono y se denominan Glúcidos, Lípidos, Prótidos y Ácidos Nucleicos.

• Agua: De todas las moléculas que componen los organismos vivos, la más abundante sin duda es el agua. El agua está formada por dos átomos de hidrogeno unidos cada uno a un átomo de oxigeno, por un enlace covalente polar, por lo que su formula química es H2O.   El agua debido a su gran polaridad, disuelve más y en mayor cantidad que cualquier otro líquido, por lo que se constituye como disolvente universal.  Participa en muchas reacciones enzimáticas, interviene en la eliminación de sustancias y en la absorción de calor, favorece la difusión de gases y otras sustancias funcionando como medio de transporte.

• Minerales: Las sales minerales tienen un papel muy importante y esencial, en la vida de los organismos.    La función fundamental de los minerales, es la de formar  parte de estructura especificas, así como participar en la regulación de los procesos fisiológicos y metabólicos vitales de los organismos. El hombre requiere de estos elementos de forma variable. Aquellos que se necesitan en grandes cantidades se denominan macroelementos y los que se necesitan en menor proporción son llamados microelementos.

• Vitaminas: Las vitaminas  son un grupo de compuestos esenciales que el organismo no puede sintetizar o lo hace en cantidades insuficientes por sí mismo; sin embargo estos compuestos son absolutamente imprescindibles para que su crecimiento y metabolismo sean normales.   Estos compuestos no suministran energía pero son esenciales en el organismo, puesto regulan importantes y vitales procesos metabólicos de las células y de forma general del organismo.

• Lípidos: Los lípidos son biomoléculas insolubles en agua, que pueden extraerse de las células con disolventes no polares como el benceno.  Esta biomoléculas  pertenecen a una familia grande de compuestos, cuya característica en común es el esqueleto hidrocarbonado que les da su carácter apolar e hidrofóbico.   La función fundamental de los lípidos en los organismos es la de servir como reserva y fuente de energía, formar las membranas celulares, así como constituir sustancias de gran actividad biológica como hormonas y vitaminas.    Además puede unirse a proteínas formando lipoproteínas que desempeñan diversas funciones.

• Glúcidos: Los carbohidratos son biomoléculas más abundantes en el planeta. La función de las mismas es la de actuar como reserva y fuente rápida de energía, como moléculas formadoras de estructuras de protección o formar parte de algunas macromoléculas, como los ácidos Nucleicos.  Los carbohidratos pueden ser clasificados de acuerdo al número de moléculas de monosacáridos que contienen.  Una molécula de monosacárido está conformada por átomos de carbono, hidrogeno y oxigeno, aunque pueden presentar otros átomos.

La importancia de los glúcidos radica en que es un material energético y una sustancia de reserva, que ayuda a la protección y el sostén del organismo, además de ser una sustancia anticoagulante, contiene vitaminas y antibióticos.

• Prótidos: Las  proteínas son moléculas orgánicas versátiles de las células. Participan en todas las funciones que las células realizan. Todas los prótidos están formados por átomos de carbono, hidrogeno, oxigeno y nitrógeno, y pueden contener también, azufre y otros átomos adicionales, como elementos metálicos.   Las proteínas son elementos básicos para el mantenimiento de la vida. Las funciones que realizan están íntimamente ligadas a las estructuras que poseen cada una de ellas. Por ejemplo, las proteínas de la sangre deben ser solubles en agua y la solubilidad está dada por su estructura.

• Ácidos Nucleicos: Los ácidos  son macromoléculas cuya función es almacenar y transmitir la información genética en los organismos vivos. Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el acido desoxirribonucleico (ADN) y el acido ribonucleico (ARN). Ambos poseen características que lo diferencian y características en común, como su carácter polimérico; es decir, que están formados por muchas unidades las cuales reciben el nombre de nucleótidos.  Los nucleótidos son moléculas complejas debido a que están formados por tres tipos diferentes de compuestos: una base nitrogenada, un azúcar pentanosa (cinco átomos de carbono) y un grupo fosfato.

El ácido desoxirribonucleico contiene como molécula de azúcar la desoxirribosa (su estructura es semejante a la Ribosa, pero el carbono 2 no posee un grupo alcohol. No responde a la fórmula general de los monosacáridos, CH2O), y como base nitrogenada la adenina, guanina, citosina y timina, mientras que el acido ribonucleico contiene azúcar ribosa (es un monosacárido de 5 carbonos) y como base nitrogenada adenina, guanina, citosina y uracilo en lugar de timina. El grupo fosfato es común para ambos tipos de ácidos nucleicos.

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