Programación de la Prueba Específica.
BIOLOGÍA
(Vía B)
INTRODUCCIÓN.
La Biología como ciencia. Conceptos básicos. El método científico.
BLOQUE I. NIVELES DE ORGANIZACIÓN
En este bloque se estudian los seres vivos atendiendo a la estructura jerárquica con la que, tradicionalmente, son analizados. Así, el tema 1 se ocupa de la composición química de los seres vivos. El tema 2 se refiere a la unidad estructural y funcional común a todos los seres vivos: la célula. El tema 3 incide sobre los niveles superiores de organización derivados de la agrupación, diferenciación, especialización y cooperación celular que caracterizan a un ser vivo como una entidad definida. Finalmente, el tema 4 alude a la interacción de los seres vivos entre sí y con el ambiente.
TEMA 1.- NIVEL MOLECULAR.
Objetivos generales.
Con este tema se trata de alcanzar un conocimiento suficiente de los compuestos químicos que caracterizan a los seres vivos. Especialmente se debe hacer hincapié en las biomoléculas responsables de los procesos de almacenamiento y transferencia de información (ácidos nucleicos), y ejecución de dicha información (proteínas).
La compresión del tema exige conocimientos básicos sobre algunos aspectos de física y química general (elementos, átomos, moléculas, tipos de enlace, ácidos, bases y sales, reacciones químicas y termodinámica, fundamentalmente).
Contenidos específicos:
1.1. Composición química de los seres vivos. Bioelementos. Biomoléculas. El agua y su importancia biológica.
1.2. Carbohidratos y lípidos. Concepto. Clasificación y funciones.
1.3. Proteínas: concepto e importancia biológica. Aminoácidos. Enlace peptídico. Niveles estructurales de las proteínas.
1.4. Enzimas: concepto de biocatálisis. Mecanismo de acción enzimática. Coenzimas y vitaminas.
1.5. Ácidos nucleicos: concepto y significado biológico. Nucleótidos. Versatilidad funcional de los nucleótidos. Estructura general de los ácidos nucleicos. Tipos. Flujo de información biológica: la relación ácido nucléico-proteína.
TEMA 2.- NIVEL CELULAR
Objetivos generales.
La célula representa la unidad estructural y funcional de todos los seres vivos. Este tema incide sobre la importancia de la aseveración anterior, la cual constituye el fundamento de la "teoría celular". Concretamente, en el tema se debe analizar la estructura general de las células y profundizar en el estudio de los "compartimentos" celulares desde una doble perspectiva morfo-funcional.
Contenidos específicos.
2.1. La teoría celular: fundamentos e implicaciones. Estructura general de las células. Célula procariota; célula eucariota. Concepto de compartimentación celular.
2.2. Núcleo. Citoplasma. Ribosomas. Retículo endoplásmico. Complejo de Golgi. Lisosomas.
2.3. Mitocondria. Cloroplasto. Membrana plasmática. Pared celular.
TEMA 3.- NIVEL ORGÁNICO
Objetivos generales.
Un ser vivo se caracteriza, desde un punto de vista estructural, por una particular composición de células que, atendiendo a sus cualidades morfológicas y funcionales, se pueden agrupar hasta constituir tejidos, órganos y sistemas de órganos. Este tema hace referencia a este nivel superior de organización.
No obstante, y dada la complejidad de los seres vivos debido a su variedad, el tema debe reducirse a una introducción particular a la organización vegetal y la organización animal.
Contenidos específicos
3.1. Organismos unicelulares y pluricelulares. Concepto de especialización celular.
3.2. Organización vegetal. Características generales. Organización histológica. Estructura del cormo: raíz, tallos y hojas.
3.3. Organización animal. Características generales. Organización histológica. Órganos y sistemas de órganos.
TEMA 4.- NIVEL DE POBLACIÓN Y ECOLÓGICO
Objetivos generales.
El estudio de los seres vivos carece de sentido si se ignora la interdependencia entre los distintos seres vivos y los factores propios del medio ambiente en que se desarrollan. Estos aspectos definen la ciencia de la Ecología, una subdivisión de la Biología de indudable actualidad. El tema debe partir del concepto fundamental de especie; a continuación, se analizaría el ecosistema tanto en sus facetas estructurales como dinámicas. Finalmente es necesario incidir en los aspectos que definen el desarrollo progresivo de las comunidades en el ecosistema.
4.1.Concepto de especie, población y comunidad.
4.2. Ecosistema. Factores bióticos y abióticos. Estructura trófica. Ciclo de materia y energía.
4.3.Dinámica de poblaciones. Relación intra-interespecífica.
4.4. Sucesión ecológica.
En el primer bloque se han descrito los grados esenciales de organización de los seres vivos. Pero un ser vivo no puede ser contemplado exclusivamente desde un punto de vista estructural. Este segundo bloque se ocupa del funcionamiento de los seres vivos, sobre la base conceptual de los dos pilares fundamentales que explican el desarrollo y mantenimiento de la vida: la nutrición (metabolismo) y la reproducción (autoperpetuación).
Eltema 5 se ciñe concretamente a los conceptos de nutrición y metabolismo. En este tema se presta especial atención a los mecanismos bioquímicos que permiten la transferencia de materia y energía entre los seres vivos.
Eltema 6 subraya la importancia de los mecanismos de transferencia de información a nivel molecular. Éstos son la base de los procesos reproductivos objeto de estudio en el tema 7. La transferencia de información mediante la reproducción permite la continuidad de la vida siguiendo unas leyes concretas que define la Genética (tema 8).
Finalmente, los diversos aspectos que definen el funcionamiento de los seres vivos han de hallarse bajo un control permanente por mecanismos reguladores altamente específicos. Dichos mecanismos de carácter homeostático son objeto de estudio en el tema 9.
TEMA 5.- NUTRICIÓN Y METABOLISMO.
Objetivos generales.
Mediante la nutrición los seres vivos satisfacen, en último término, sus necesidades energéticas. No obstante, se describen diversos modelos nutricionales que deben ser tratados en primer lugar. En todo caso, la transformación de la materia para obtener formas "útiles" de energía se explica mediante ciertos procesos bioquímicos que serán analizados a continuación. Por último, se han de destacar las vías principales de utilización de la energía en los denominados procesos biosintéticos.
Contenidos específicos
5.1.Concepto de nutrición. Variedades.
5.2. Nutrición heterótrofa en animales.
5.3.Metabolismo catabólico y anabólico de azúcares, grasas y proteínas. Respiración y fermentación.
5.4. Nutrición autótrofa en vegetales: fotosíntesis.
TEMA 6.- LA TRANSFERENCIA DE LA INFORMACIÓN
Objetivos generales
En el tema 1 se señaló la importancia de los ácidos nucleicos como moléculas de almacenamiento de información. El tema 6 incide sobre los mecanismos de transferencia de información contenida en el ADN hasta las proteínas, vía de los ARNs. Sin embargo, en primer lugar debe ser abordado el estudio del mantenimiento de dicha información, mediante la síntesis de ADN. Replicación del ADN y síntesis proteica deben ser analizadas sobre bases moleculares y celulares.
Contenidos específicos.
6.1. La síntesis de ADN: modelos semiconservativos de la replicación.
6.2. El concepto de gen y códigos genéticos.
6.3. Síntesis de proteína. Transcripción y traducción.
TEMA 7.- REPRODUCCIÓN
Objetivos generales
Probablemente la continuidad de la vida expresada mediante los procesos de reproducción representa la característica esencial de los seres vivos. La reproducción se sustenta sobre bases moleculares (tratadas en el tema anterior), sobre bases celulares y, en fin, se traduce en los diversos modos de reproducción que, con un objetivo simplificador y didáctico, se expresan en el modelo animal y en el modelo vegetal. La base celular y los modelos animal y vegetal de la reproducción constituyen los contenidos de este tema.
Contenidos específicos
7.1. La división celular: Mitosis.
7.2.Reproducción asexual y sexual. Ciclos de vida.
7.3. Meiosis.
7.4. Reproducción en vegetales.
7.5. Reproducción en animales.
TEMA 8.- HERENCIA Y GENÉTICA
Objetivos generales
Mediante la reproducción se transmite a la descendencia los patrones informativos contenidos en el ADN. La transmisión de la información se rige por reglas definidas primariamente por Mendel; tales reglas constituyen la base fundamental de la Genética, la ciencia que estudia los mecanismos de la herencia. Los contenidos de este tema se refieren fundamentalmente al mendelismo -en una versión actualizada que toma en consideración la dotación cromosómica- pero, además, no se deben ignorar las consecuencias derivadas de la recombinación génica ocurrida durante la meiosis. En último término, la moderna ciencia genética tiene un presente y un futuro esperanzador para la prevención y tratamiento de enfermedades o por sus aplicaciones industriales, por lo que sería conveniente introducir la base teórica de la manipulación de genes o, con otras palabras, los fundamentos de la Ingeniería Genética.
Contenidos específicos
8.1. Genética mendeliana: teoría cromosómica de la herencia.
8.2. La herencia del sexo y la herencia ligada al sexo.
8.3.Ligamiento y recombinación.
8.4. Manipulación genética: el ADN recombinante.
TEMA 9.- MECANISMOS DE CONTROL
Objetivos generales
Los seres vivos se mantienen en un estado de equilibrio resultado de la regulación coordinada de sus funciones metabólicas y reproductivas. Los mecanismos de control afectan a los procesos moleculares, celulares u orgánicos. Este tema se centra sobre alguna de estas formas de control, aunque por su complejidad se reduce a los aspectos indicados en los contenidos que se detallan.
Contenidos específicos
9.1. El control de la expresión genética: el modelo del operón. Regulación de la actividad enzimática.
9.2. Funciones de relación. Coordinación nerviosa y regulación endocrina.
9.3. Mecanismos de defensa: nociones de inmunología.
BLOQUE III.- EVOLUCIÓN Y DIVERSIDAD
La vida no es un concepto estático sino un proceso que se desarrolla continuamente y cuya historia comenzó hace algo más de 4.000 millones de años. El cambio gradual de los organismos a lo largo del tiempo es lo que se denomina "evolución". La Biología actual carece de sentido si se ignora este factor dinámico. En los temas que siguen se trata en primer lugar el concepto de evolución (tema 10). El tema 11 pretende exponer los acontecimientos esenciales que permitieron la explosión de vida que hoy caracteriza al planeta. La extraordinaria diversidad de seres vivos requiere de procedimientos de clasificación y nomenclatura; mediante dichos procedimientos, hoy se clasifican los seres vivos en cinco reinos, objeto de estudio en el tema 12. Finalmente, es analizado el papel decisivo del hombre sobre la tierra, tras investigar brevemente su pasado evolutivo (tema 13).
TEMA 10.- EL HECHO BIOLÓGICO DE LA EVOLUCIÓN
Objetivos generales
La evolución es un concepto que ha revolucionado la Biología, desde que Darwin expusiera sus presupuestos básicos en 1859. Sin embargo, el concepto de evolución no nació con Darwin, y aún en la actualidad es motivo de amplias controversias, si bien se debe reflejar el desarrollo histórico de un concepto que, sin la menor duda, ha marcado un hito en la Biología. De otro lado, se trata de reunir en estos temas, las hipótesis más plausibles en un intento de reconstruir nuestro pasado y así comprender nuestro presente, e incluso aventurar un futuro previsible.
Contenidos específicos
10.1. Desarrollo histórico del concepto de evolución. Evolución prebiótica. Origen de la vida.
10.2. La variabilidad genética: mutaciones y recombinación genética.
10.3. Evolución y genética de poblaciones. La ley de Hardy-Neinberg.
10.4.Especies y mecanismos de especiación.
TEMA 11.- CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS
Objetivos generales
La explosión de vida que caracteriza, y ha caracterizado, nuestro planeta requiere de procedimientos de clasificación que, por una parte, permitan adscribir los seres vivos a distintos grupos en función de su parentesco y, por otra parte y siendo una extensión del criterio anterior, permitan conocer su historia evolutiva. Las reglas de clasificación que definen la ciencia de la Taxonomía o Sistemática deben ser el objeto del primer apartado de este tema.
La clasificación tradicional en Animales y Plantas es hoy a todas luces insuficiente. Actualmente, es aceptada casi con unanimidad la clasificación en cinco Reinos propuesta originalmente por Whittaker (1959). Un análisis introductorio de tales Reinos completaría los siguientes apartados de este tema.
Contenidos específicos
11.1. Los sistemas de clasificación y la nomenclatura binomial.
11.2. Reino Monera.
11.3. Reino Protista.
11.4. Reino Hongos.
11.5. Reino Planta.
11.6. Reino Animales.
TEMA 12.- EL HOMBRE DESDE UNA PERSPECTIVA BIOLÓGICA
Objetivos generales
La humanidad es también el resultado de un proceso evolutivo (primer apartado de este tema). En la actualidad, el enorme crecimiento de la población humana junto con sus demandas nutricionales y energéticas ponen en peligro el Biología por sus implicaciones y la necesaria toma de conciencia de cualquier ser humano -científico o no- en la responsabilidad insoslayable de salvaguardar el planeta.
Contenidos específicos
12.1. Evolución física y cultural de la especie humana.
12.2. Actividades humanas e impacto medio-ambiental.
12.3. El futuro de la evolución humana.
BIBLIOGRAFÍA
En general son útiles los libros de texto de Ciencias Naturales de B.U.P. y Biología de C.O.U.
Son de gran calidad y resuelven los contenidos propuestos los textos siguientes:
CURTIS,H. (1985): Biología. Médica-Panamericana, Buenos Aires.
SOLOMON, E.P., VILLEE, C.A. y DAVIS, P.W. (1987): Biología. Interamericana, México.
WEISZ, P.B. y KEOGH, R.N. (1987): La Ciencia de la Biología. Omega, Barcelona.