Ecología y Sustentabilidad

Fundamentos de la Ciencia

¿Cuál es el objetivo de la ciencia?
Estudiar y entender los fenómenos de la naturaleza.

Menciona por lo menos tres características de la ciencia:
Solo se ocupa de la naturaleza, es un conjunto de conocimientos y sus saberes se han ido acumulando durante los últimos años.

¿Qué es el método científico?
El conjunto de pasos que nos permite encontrar y comprobar una hipótesis.

Describa cuáles son los seis pasos del método científico:

• Observación: Obtención de datos de los fenómenos.
• Datos: Observaciones que permiten la creación de inferencias.
• Hipótesis: Interpretación del futuro, lo que se cree que sucederá (basado en la inferencia).
• Experimentación: Comprobación de la hipótesis.
• Teoría: Explicación arraigada a la investigación.
• Ley: Hipótesis comprobada universalmente.

Variables y Datos

¿Qué es una variable?
Todo lo que participa en un experimento.

¿Cuáles son las variables controladas, independientes y dependientes?
Las variables controladas son aquellas que no cambian; las independientes son las que se manipulan y las dependientes son las que se modifican a razón de las independientes.

¿Cuáles son los tipos de datos?
Cuantitativos, es decir, aquellos que se pueden medir y contar; y cualitativos, los que se refieren a las cualidades del objeto.

¿Qué es una inferencia?
Interpretación lógica basada en conocimientos o experiencias previas.

¿Qué es una hipótesis?
Es una explicación que nos damos ante un hecho que hemos observado; las hipótesis se basan en inferencias. Consiste en darnos una buena explicación para estimularnos a realizar más experimentos y observaciones.

¿Qué es la experimentación?
Consiste en la verificación o comprobación de una hipótesis.

¿Cuáles son los tipos de variables?
Las controladas (no cambian), las independientes (se pueden cambiar) y las dependientes (dependen de las independientes).

¿Qué es una teoría?
Conjunto de ideas que explican un fenómeno.

¿Qué es una ley?
Una teoría comprobada.

Biología y Biosfera

¿Qué significa biología?
Bio = vida, logos = estudio de. Es el estudio de la vida.

Mencione tres características de los seres vivos:
Están formados por células, tienen ADN, responden a estímulos y poseen metabolismo.

¿Qué hizo el Sistema Internacional?
Fue adoptado por la comunidad científica internacional para asegurar que los científicos se entiendan sin importar el lenguaje.

¿Qué es la biósfera?
Término que hace referencia a toda la vida globalmente hablando. Se extiende desde la superficie 8 km hacia arriba y 200 metros hacia abajo (¿o 11 km?).

Niveles de Organización y Factores Ecológicos

Describe los niveles de organización:

• Especie: Grupo de organismos similares que se pueden reproducir y dar descendencia fértil.
• Población: Grupo de individuos de la misma especie que viven en la misma área.
• Comunidad: Grupo de poblaciones que viven en un área definida.
• Ecosistema: Comunidades y su relación con el medio ambiente que les rodea.
• Bioma: Grupo de ecosistemas que comparten clima y organismos típicos similares.
• Biósfera: Nuestro planeta entero con todo lo que contiene.

Describe los tipos de factores encontrados dando cuatro ejemplos de cada uno:

Factores Bióticos (Biológicos):

• Plantas
• Animales
• Hongos
• Bacterias

Factores Abióticos (Físicos):

• Luz solar
• Aire
• Calor
• Viento

Mencione algunos de los factores físicos que se ven afectados por los organismos:
En otoño, las hojas de los árboles modifican el pH del suelo haciéndolo más alcalino; en las orillas de los estanques se encuentran restos de partículas vegetales que alimentan a bacterias y hongos.

¿Cuáles son los pasos del método ecológico?
Observación, experimentación y modelado (realización de fórmulas matemáticas basadas en datos reunidos).

Energía y Nutrición en el Ecosistema

¿Cómo se clasifican los organismos de acuerdo a la manera de obtener energía?
Autótrofos o productores: pueden fabricar su propio alimento por medio de fotosíntesis o quimiosíntesis. Heterótrofos o consumidores: se alimentan de otros organismos.

Mencione ejemplos de los heterótrofos:

• Herbívoros: Venado y guacamaya.
• Omnívoros: Osos y humanos.
• Carnívoros: León y tigre.
• Carroñeros: Buitre y zamuro rey.
• Descomponedores y detritívoros: Hongos, protistas y bacterias.

¿Cómo fluye la energía?
Por medio de una cadena de alimentación; una serie de pasos que los organismos llevan a cabo para transmitir la energía.

¿Qué es una red alimenticia?
Es la unión o el vínculo de dos o más cadenas alimenticias.

¿Cuáles son los únicos animales que mueren sin ser comidos?
Los detritívoros.

¿Qué es el detrito?
Es una sustancia hecha de materia muerta que alimenta a los detritívoros.

¿Qué cantidad de energía se pierde en las cadenas alimenticias?
El 90%; es decir, de 100 unidades, siguen 10, luego 1, y luego 0.1.

¿Qué es una caloría?
La cantidad de energía necesaria para elevar un gramo de agua un grado Celsius.

¿Qué es la biomasa?
Cantidad de tejido vivo dentro de un nivel trófico. Se mide en gramos de materia por unidad de área.

Ciclos Biogeoquímicos

¿Cuáles son las clasificaciones de los ciclos biogeoquímicos?

• Biológicos: Toda actividad propia de los seres vivos.
• Geológicos: Erupciones volcánicas, movimiento de placas tectónicas, formación y rompimiento de rocas.
• Químicos: Creación de nubes, precipitación y acción de los relámpagos.
• Humanos: Quema de combustibles fósiles, deforestación, uso de fertilizantes, etc.

¿Qué es un nutriente?
Sustancia química necesaria para crear tejidos, realizar funciones vitales y sostener la vida.

Ciclo del Agua:

1. Evaporación (radiación solar y vientos).
2. Condensación (formación de nubes).
3. Precipitación (sólida, líquida o mixta).
4. Escurrimiento.
5. Filtración.
6. Transpiración.

Ciclo del Carbono (Produce almidón):

• Biológico: Animales y vegetación.
• Humano: Quema de bosques y combustibles.
• Geológico: Convierte sedimentos marinos en roca.
• Físico-químico: El CO2 que regresa a la atmósfera y a la tierra.

Ciclo del Nitrógeno (Produce tejidos):

• Biológico: Animales, cultivos, algas verdes, bacterias, etc.
• Humano: El gas N2 se convierte en fertilizante.
• Físico-químico: El N2 se fija por rayos; los productores toman el nitrógeno y los consumidores lo liberan por excreción.

Ciclo del Fósforo (Produce membrana celular):

• Biológico: Animales, cultivos, algas y bacterias.
• Humano: Uso en fertilizantes.
• Geológico: Convierte sedimentos en roca.

Clima y Ecología

¿Cuáles son las diferencias entre el clima y el tiempo?
Clima: Condiciones promedio durante un largo periodo de tiempo. Tiempo: Condición diaria y temporal de la atmósfera.

¿Cuáles son los factores que afectan el clima?
El efecto invernadero y la energía solar.

¿Qué transporta el calor?
El viento y las corrientes marinas.

¿Qué transportan las corrientes marinas?
Alimento y calor.

¿Cuáles son los tres gases del efecto invernadero?
Metano, CO2 y vapor de agua.

¿Qué son las latitudes?
Líneas imaginarias que dividen al planeta en zonas climáticas.

¿Cómo llega el calor en las diferentes direcciones?
El calor llega principalmente al ecuador; mientras más se aleja de esta línea, menos calor se recibe.

¿Cuáles son las 3 zonas climáticas principales de la Tierra?
Tropical, templada y polar.

¿Qué es un rango de tolerancia?
Es la diferencia entre dos valores ambientales en los que un organismo puede sobrevivir.

¿Qué es la homeostasis?
La capacidad de un organismo de mantener estables sus condiciones internas.

¿Qué es un hábitat?
El sitio o región donde un organismo puede tolerar vivir.

¿Qué es un nicho?
El lugar y la relación de interacción que tienen los organismos con su hábitat.

¿Qué es un recurso?
Cualquier necesidad básica para la vida.

Describe los dos tipos de sucesiones:
Primaria: Dura aproximadamente 115 años; ocurre donde no existía vida previamente (aparecen especies pioneras). Secundaria: Dura aproximadamente 40 años; ocurre tras un disturbio en un ecosistema existente.

¿Cuáles son los tipos de interacciones/competencias?

• Herbivorismo: Depredación de plantas.
• Depredación: Relación depredador/presa.
• Mutualismo: Ambos se benefician.
• Comensalismo: Uno se beneficia y el otro no se ve afectado.
• Parasitismo: Uno se beneficia a expensas del otro.

Estructura de la Célula

¿Quién fue Robert Hooke?
Científico inglés que observó un corcho en 1665 y acuñó el término cellulae (habitación pequeña).

¿Quién fue Anton Van Leeuwenhoek?
Científico holandés reconocido como el «padre de la bacteriología» por observar organismos vivos con microscopios de su invención.

¿Qué es la teoría celular?
Iniciada por Matthias Schleiden, Theodor Schwann y Rudolf Virchow. Sus principios son:

1. Todos los organismos vivos están compuestos por una o más células.
2. La célula es la unidad básica de estructura y organización.
3. Las células se originan únicamente de otras células preexistentes.

¿Cuáles son los tipos de microscopio?
Compuesto: Usa lentes, aumento hasta 1000x, observa tejido vivo. Electrónico: Usa imanes, aumento hasta 500,000x, observa tejido muerto.

¿Cuáles son los tipos de célula?
Eucariota: Tiene núcleo y organelos rodeados por membranas. Procariota: No tiene núcleo (ej. bacterias).

Partes de la Célula

• Membrana plasmática: Responsable de la homeostasis. Posee permeabilidad selectiva. Formada por una bicapa de fosfolípidos y colesterol.
• Citoesqueleto: Microtúbulos que dan forma a la célula.
• Citoplasma: Sustancia semigelatinosa donde flotan los organelos.
• Núcleo: Contiene el ADN. El ADN está formado por nucleótidos (fósforo, azúcar desoxirribosa y bases nitrogenadas: Adenina, Guanina, Citosina y Timina).
• Nucleolo: Produce ribosomas.
• Ribosomas: Producen proteínas.
• Retículo endoplasmático: El rugoso fabrica proteínas; el liso metaboliza sustancias nocivas.
• Aparato de Golgi: Empaca proteínas y lípidos para su envío (exocitosis).
• Vacuola: Almacena agua y nutrientes (especialmente en plantas).
• Lisosomas: Vesículas que digieren desechos (estómago celular).
• Centriolos: Intervienen en la división celular.
• Mitocondria: Centro de la respiración celular y producción de ATP.
• Cloroplasto: Responsable de la fotosíntesis.
• Pared celular: Malla rígida exterior en células vegetales.
• Cilios y Flagelos: Estructuras para el movimiento.

¿Qué es la ósmosis?
El paso de una sustancia de un área de mayor concentración a una de menor concentración a través de una membrana.

Tipos de soluciones:
Isotónica: La célula permanece igual. Hipotónica: Mucha agua entra a la célula y esta se inflama. Hipertónica: La célula pierde agua y se encoge.

Metabolismo y Ciclo Celular

¿Qué es el metabolismo celular?
Todas las reacciones químicas de una célula (vías anabólicas y catabólicas).

¿Qué es el ATP?
Depósito de energía química (Adenosín Trifosfato) formado por adenina, ribosa y tres grupos fosfato.

Fases de la mitosis:

• Interfase: G1 (preparación), S (duplicación de ADN), G2 (síntesis de proteínas).
• Profase: Cromosomas se condensan.
• Metafase: Cromosomas se alinean al centro.
• Anafase: Cromátidas se separan.
• Telofase: Se forman dos nuevas membranas nucleares.
• Citoquinesis: División del citoplasma.

¿Qué son las células madre?
Células no especializadas. Existen embrionarias (totipotenciales), adultas (limitadas) y umbilicales.

Salud y Nutrición

¿Qué es la salud?
Estado completo de bienestar físico, mental y social.

¿Qué es la enfermedad?
Alteración del estado fisiológico por causas conocidas, manifestada por signos y síntomas.

Tríada Ecológica: Huésped, Agente patógeno y Medio ambiente.

Nutrientes

• Macronutrientes: Carbohidratos, proteínas y lípidos.
• Micronutrientes: Vitaminas y minerales.
• Dieta equilibrada: 50-60% carbohidratos, 30% proteínas, 10-20% grasas vegetales.

Vitaminas:
Liposolubles: A, D, E, K (se almacenan en grasa). Hidrosolubles: B, C (se disuelven en agua).

Agentes Patógenos y Defensas

Las enfermedades infecciosas son causadas por virus, bacterias, hongos, protistas y parásitos.

Defensas del cuerpo:

• Primera línea: Piel y mucosas.
• Segunda línea: Respuesta inflamatoria, interferones y fiebre.
• Defensa específica: Linfocitos B (anticuerpos) y Linfocitos T.

¿Qué son los interferones?
Proteínas que inhiben la síntesis de proteínas virales.

Antígenos y Anticuerpos: Los antígenos son sustancias extrañas; los anticuerpos las marcan para su destrucción.

Organización del Cuerpo

• Tejido epitelial: Cubre el cuerpo.
• Tejido conectivo: Une estructuras.
• Tejido nervioso: Transmite impulsos.
• Tejido muscular: Genera movimiento (esquelético, liso y cardíaco).

Duplicación del ADN

• Helicasa: Corta puentes de hidrógeno.
• RNA Primasa: Coloca el cebador.
• ADN Polimerasa I: Añade nucleótidos.
• ADN Polimerasa II: Corrige mutaciones.
• Ligasa: Conecta los fragmentos.