La biología es la ciencia de la vida. Las formas de vida están relacionadas entre si y los organismos han surgido por formas de vida mas sencillas. El proceso de la evolución y la supervivencia dependen de la transmisión ordenada de información. A nivel molecular, las instrucciones para producir y mantener cada organismo vivo y cada nueva generación están codificadas en las moléculas de ADN que constituyen los genes. A niveles superiores, las actividades de los organismos son coordinadas por muchas formas de señalización química. Conservar las transacciones químicas y la organización celular requiere un aporte continuo de energía.
La vida puede definirse con base en las características de los organismos. Los organismos comparten características como un tipo preciso de organización, capacidad de crecer y desarrollarse, un metabolismo autorregulado, capacidad de realizar movimientos, de reaccionar a los estímulos, la reproducción, y la adaptación al cambio ambiental.
Los organismos tienen células: Los seres vivos tienen una jerarquía de organización biológica. La teoría celular: todos los organismos se componen de unidades básicas llamadas células. Las bacterias son unicelulares. Las plantas y animales, pluricelulares. En estos los procesos biológicos dependen del funcionamiento coordinado de las células componentes, las cuales se organizan en tejidos, órganos, aparatos o sistemas.
Los organismos crecen y se desarrollan: El crecimiento biológico es un aumento del tamaño de las células individuales de un organismo, del número de tales células, o de ambas cosas. El desarrollo incluye los cambios que ocurren durante la vida de un organismo.
Los organismos regulan sus procesos metabólicos: En los organismos ocurren reacciones químicas y transformaciones de la energía que son esenciales para la nutrición, el crecimiento y la reparación de células y para la conversión de energía en formas útiles. La suma de todas las actividades químicas de un organismo constituye su metabolismo. Los procesos metabólicos se realizan de manera continua y deben ser regulados de manera minuciosa para que se mantenga la homeostasis, el estado interno equilibrado. Estos mecanismos son sistemas de control autorregulados sensibles y eficientes. (Ej. Regulación de concentración de glucosa)
El movimiento es una propiedad básica de las células: Los organismos se mueven al interactuar con el ambiente, y la materia viva del interior de sus células esta en continuo movimiento.
Los organismos reaccionan a estímulos: Estos son los cambios físicos o químicos en su ambiente externo o interno. En animales complejos algunas células están especializadas ante ciertos estímulos (ej. Célula de retina antes energía luminosa)
Los organismos se reproducen: Cada ser vivo solo puede provenir de organismos preexistentes. En organismos simples (amebas) la reproducción es asexual (sin fusión de ovulo y espermatozoide para formar un huevo o cigoto) Este genera un duplicado de su material hereditario (genes) y distribuye un conjunto de este en cada célula. En la reproducción sexual (plantas y animales) se producen células especializadas, gametos femeninos (ovulo) y masculino (espermatozoide) que se unen para formar el cigoto, a partir del cual se desarrolla un nuevo organismo. Aquí, cada descendiente es el producto de la interacción de los diversos genes que aportan ambos progenitores. Esta variación genética es la materia prima de los procesos biológicos de evolución y adaptación.
Las poblaciones evolucionan y se adaptan al ambiente: la capacidad de una población de evolucionar y adaptarse a su ambiente le permite sobrevivir. Las adaptaciones son los rasgos que mejoran la capacidad de un organismo de sobrevivir en un ambiente dado, pueden ser estructurales, fisiológicas, de conducta o cualquier combinación de estos tipos. Cada organismo con éxito biológico, es un conjunto complejo de adaptaciones coordinadas que resultan de procesos evolutivos.
Las especies se adaptan en reacción a cambios en el ambiente: La adaptación a los cambios ambientales implica modificaciones de las poblaciones, no del individuo. Estos son el resultado de procesos evolutivos que ocurren durante periodos prolongados y comprenden muchas generaciones.
La Selección natural es un mecanismo por el que se da la evolución: la evolución es la causa de la gran diversidad de organismos presentes en el planeta. La teoría de la selección natural tiene cuatro observaciones: 1) los individuos que componen una especie difieren entre si. 2) Los organismos producen muchos mas descendientes de los que sobreviven para reproducirse. 3) ocurre una competencia por recursos (alimentos, luz, espacio) entre estos, de modo que los provistos de características que les brindan alguna ventaja en la lucha por la existencia tienen más posibilidades de sobrevivir que los carentes. 4) los sobrevivientes logran reproducirse y transmitir sus adaptaciones a sus descendientes. Los individuos mejor adaptados de una población dejan en promedio más descendencia que los demás. El ambiente selecciona para la supervivencia a los organismos mejores adaptados. La diferencia entre organismos resulta de variedades genéticas que codifican cada característica. Las fuentes son mutaciones al azar, cambios químicos del ADN que persisten y son heredables.
Las poblaciones evolucionan como resultado de presiones selectivas derivadas de cambios en el ambiente: la selección natural actúa sobre los organismos de la población y favorece a los individuos cuyos genes especifican rasgos que les permiten enfrentar de manera más eficaz las presiones que ejerce el ambiente. Estos tienen más probabilidades de sobrevivir y producir descendencia. A medida que se continúa el cambio de organismos, los individuos de una población se adaptan mejor a su ambiente y se parecen menos a sus ancestros.
*La organización biológica es jerárquica. En cada nivel, estructura y función están coordinados de manera precisa. Cada nivel tiene propiedades emergentes (que no se ve en niveles inferiores). En el nivel celular, una célula es mucho más que un montón de átomos y moléculas. Sus propiedades emergentes la hacen ser la unidad estructural y funcional básica de la vida, capaz de realizar todas las actividades necesarias para la vida. Cada célula esta rodeada de una membrana plasmática, que regula el paso de materiales entre célula y su ambiente circundante. Las células tienen moléculas especializadas que tienen instrucciones genéticas y suelen tener organelos, que se especializan en funciones específicas. Hay dos tipos de células: procariota y eucariota: contienen diversos organelos rodeados por membranas, entre ellos un núcleo el cual aloja acido desoxirribonucleico (ADN).
Las células se asocian para formar tejidos. En los animales cada grupo principal de funciones biológicas es realizado por un grupo coordinado de tejidos y órganos, llamado sistema o aparato. Estos funcionan de manera coordinada con gran precisión, y componen el complejo organismo multicelular.
Se identifican varios niveles de organización ecológica: Los miembros de una especie que habitan en una misma zona geográfica componen una población. Las poblaciones de organismos que habitan un área e interactúan entre si son una comunidad. Una comunidad puede estar compuesta por miles de formas de vida diferentes. Una comunidad y su ambiente inanimado es un ecosistema. Todos los ecosistemas de la tierra forman la biosfera, que es la parte del planeta que es habitada por seres vivos: atmosfera, hidrosfera (agua) y litosfera (corteza terrestre). La ecología se encarga del estudio de las relaciones entre organismos.
Los organismos poseen diversos niveles de organización: El nivel químico (nivel más básico de organización) incluye átomos y moléculas. Un átomo es la unidad mínima de un elemento químico. Se combinan en moléculas. (ej. 2 átomos de hidrogeno + 1 de oxigeno= molécula de agua) El agua es un líquido con propiedades distintas a las de esos dos gases. (ej. de propiedad emergente)
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