Biología – Solomon, Berg, Martin – 9na Edición

PARTE 1 LA ORGANIZACIÓN DE LA VIDA

1. Una visión de la vida
Tres temas básicos
Características de la vida
Los organismos están compuestos por células
Los organismos crecen y se desarrollan
Los organismos regulan sus procesos metabólicos
Los organismos responden a estímulos
Los organismos se reproducen
Las poblaciones evolucionan y se adaptan al medio ambiente
Niveles de organización biológica
Los organismos presentan diferentes niveles de organización
Se pueden identificar varios niveles de organización ecológica
Transferencia de Información
El ADN transmite información de una generación a la siguiente
La información se transmite por señales químicas y eléctricas
La energía de la vida
Evolución: El concepto básico unificador en biología
Los biólogos utilizan un sistema binominal para nombrar a los organismos
La clasificación taxonómica es jerárquica
El árbol evolutivo de la vida incluye tres dominios y varios reinos
Las especies se adaptan en respuesta a cambios en el ambiente
La selección natural es un importante mecanismo por el cual la evolución sigue su curso
Las poblaciones evolucionan como resultado de presiones selectivas de los cambios en su entorno
El proceso de la ciencia
La ciencia requiere de procesos de pensamiento sistemáticos
Los científicos hacen observaciones cuidadosas y preguntas críticas
La oportunidad con frecuencia desempeña un papel en el descubrimiento científico
Una hipótesis es una afirmación comprobable
Muchas predicciones se pueden probar por experimentación
Los investigadores deben evitar el sesgo
Los científicos interpretan los resultados de los experimentos y obtienen conclusiones
Una teoría se apoya con la prueba de hipótesis
Muchas hipótesis no pueden ser probadas con experimentación directa
Los cambios de paradigma permiten nuevos descubrimientos
La biología sistémica integra diferentes niveles de información
La ciencia tiene dimensiones éticas

2. Átomos y moléculas: La base química de la vida
Elementos y átomos
Un átomo se identifica únicamente por su número de protones
La suma de protones y neutrones determina la masa atómica
Los isótopos de un elemento difieren en el número de neutrones
Los electrones se mueven en orbitales que corresponden a diferentes niveles de energía
Reacciones químicas
Los átomos forman compuestos y moléculas
Las fórmulas químicas simplificadas, moleculares, y estructurales dan información diferente
Un mol de cualquier sustancia contiene el mismo número de unidades
Las ecuaciones químicas describen reacciones químicas
Enlaces químicos
En los enlaces covalentes se com
Parten los electrones
Se forman enlaces iónicos entre los cationes y aniones
Los enlaces o puentes de hidrógeno son atracciones débiles
Las interacciones de van der Waals son fuerzas débiles
Reacciones redox
Agua
Los enlaces de hidrógeno se forman entre moléculas de agua
Las moléculas de agua interactúan con sustancias hidrófilas mediante enlaces de hidrógeno
El agua ayuda a mantener la temperatura estable
Ácidos, bases y sales
El pH es una medida conveniente de acidez
Los amortiguadores minimizan los cambios de pH
Un ácido y una base reaccionan para formar una sal

3. La química de la vida: Compuestos orgánicos
Átomos de carbono y moléculas orgánicas
Los isómeros tienen la misma fórmula molecular pero diferente estructura
Los grupos funcionales modifican las propiedades de las moléculas orgánicas
Muchas moléculas biológicas son polímeros
Carbohidratos
Los monosacáridos son azúcares simples
Los disacáridos están formados por dos unidades de monosacáridos
Los polisacáridos pueden almacenar energía o servir de estructura
Algunos carbohidratos modificados y complejos tienen funciones especiales
Lípidos
Los triacilgliceroles (triglicéridos) se forman a partir de glicerol y tres ácidos grasos
Los ácidos grasos saturados e insaturados difieren en sus propiedades físicas
Los fosfolípidos son componentes de las membranas celulares
Los carotenoides y otros muchos pigmentos se derivan de unidades de isopreno
Los esteroides tienen cuatro anillos de átomos de carbono
Algunos mediadores químicos son lípidos
Proteínas
Los aminoácidos son las subunidades de las proteínas
Los aminoácidos están unidos por enlaces peptídicos
Las proteínas tienen cuatro niveles de organización
La secuencia de aminoácidos de una proteína determina su conformación
Ácidos nucleicos
Algunos nucleótidos son importantes en las transferencias de energía y en otras funciones celulares
Identificación de las moléculas biológicas

4. Organización de la célula
La célula: Unidad básica de la vida
La teoría celular es un concepto unificador en biología
La organización de todas las células es básicamente semejante
El tamaño celular es limitado
El tamaño y la forma de la célula se adaptan a la función
Métodos para estudiar las células
Los microscopios ópticos se utilizan para estudiar células teñidas o vivas
Los microscopios electrónicos proporcionan imágenes de alta resolución que se pueden ampliar enormemente
Los biólogos utilizan técnicas bioquímicas para estudiar los componentes de la célula
Células procariotas y eucariotas
Los orgánulos de células procariotas no están rodeados de membranas
Las membranas dividen a la célula eucariota en compartimentos
El núcleo de la célula
Orgánulos del citoplasma
Los ribosomas fabrican proteínas
El retículo endoplásmico es una red de membranas internas
El complejo de Golgi procesa, clasifica y modifica las proteínas
Los lisosomas son compartimentos para la digestión
Las vacuolas son grandes sacos llenos de fluido con diversas funciones
Los peroxisomas metabolizan compuestos orgánicos pequeños
Las mitocondrias y los cloroplastos son orgánulos que convierten la energía
Las mitocondrias producen ATP a través de la respiración celular
Los cloroplastos convierten la energía de la luz en energía química por medio de la fotosíntesis
El citoesqueleto
Los microtúbulos son cilindros huecos
Los centrosomas y los centriolos participan en la división celular
Los cilios y los flagelos están compuestos de microtúbulos
Los microfilamentos están compuestos de cadenas entrelazadas de actina
Los filamentos intermedios ayudan a estabilizar la forma de la célula
Moléculas que rodean las células o cubiertas celulares

5. Membranas biológicas
La estructura de las membranas biológicas
Los fosfolípidos forman bicapas en el agua
El modelo de mosaico fluido explica la estructura de membrana
Las membranas biológicas son fluidos bidimensionales
Las membranas biológicas se fusionan y forman vesículas cerradas
Las proteínas de membrana incluyen proteínas integrales y periféricas
Las proteínas están orientadas asimétricamente a través de la bicapa
Descripción de las funciones de las proteínas de membrana
Estructura y permeabilidad de la membrana celular
Las membranas biológicas constituyen una barrera para las moléculas polares
Las proteínas de transporte pasan las moléculas de un lado a otro de las membranas
Transporte pasivo
La difusión se produce por un gradiente de concentración
La ósmosis es la difusión de agua a través de una membrana semipermeable
La difusión facilitada se realiza a favor de un gradiente de concentración
Transporte activo
El sistema de transporte activo “bombea” sustancias contra sus gradientes de concentración
Las proteínas transportadoras pueden transportar uno o dos solutos
Los sistemas de cotransporte proporcionan energía indirectamente para el transporte activo
Exocitosis y endocitosis
En la exocitosis, las vesículas exportan grandes moléculas
En la endocitosis, la célula importa materiales
Uniones celulares
Las uniones de anclaje conectan las células de una lámina epitelial
Las uniones estrechas sellan los espacios intercelulares entre algunas células animales
Las uniones en hendidura permiten la transferencia de pequeñas moléculas y iones
Los plasmodesmos le permiten a ciertas moléculas y iones moverse entre las células vegetales

6. Comunicación celular
Comunicación celular: Resumen general
Envío de señales
Recepción de señales
Las células regulan la recepción
En la superficie celular hay tres tipos de receptores
Algunos receptores se localizan dentro de la célula
Transducción de señal
Las moléculas de señalización pueden actuar como interruptores moleculares
Los receptores acoplados a canal iónico abren o cierran canales
Los receptores acoplados a proteínas G inician la transducción de señal
Los segundos mensajeros son agentes de señalización intracelulares
Muchos receptores acoplados a enzima activan proteínas quinasa para rutas de señalización
Muchos receptores intracelulares activados son factores de transcripción
Las proteínas de andamiaje aumentan la eficiencia
Las señales pueden ser transmitidas en varias direcciones
Respuestas a las señales
Las rutas Ras implican a los receptores tirosina quinasa y a las proteínas G
La respuesta a una señal es amplificada
Las señales deben terminar
Evolución de la comunicación celular

PARTE 2 TRANSFERENCIA DE ENERGÍA A TRAVÉS DE LOS SISTEMAS VIVOS.

7. Energía y metabolismo
Trabajo biológico
Los organismos realizan conversiones entre energía potencial y energía cinética
Las leyes de la termodinámica
La energía total en el universo no cambia
La entropía del universo es creciente
Energía y metabolismo
La entalpía es la energía potencial total de un sistema
La energía libre está disponible para realizar trabajo celular
Las reacciones químicas implican cambios en la energía libre
La energía libre disminuye durante una reacción exergónica
La energía libre se incrementa durante una reacción endergónica
La difusión es un proceso exergónico
Los cambios en la energía libre dependen de la concentración de reactivos y productos
Las células impulsan reacciones endergónicas acoplándolas a reacciones exergónicas
ATP, la moneda energética de la célula
El ATP cede energía mediante la transferencia de un grupo fosfato
El ATP acopla reacciones exergónicas y endergónicas
La célula mantiene una muy alta proporción de ATP a ADP
Transferencia de energía en reacciones redox
La mayoría de los transportadores de electrones transfieren átomos de hidrógeno
Enzimas
Todas las reacciones requieren de energía de activación
Una enzima disminuye la energía de activación de una reacción
Una enzima funciona formando un complejo enzima-sustrato
Las enzimas son específicas
Muchas enzimas requieren cofactores
Las enzimas son más efectivas en condiciones óptimas
Las enzimas se organizan en equipos en las rutas metabólicas
La célula regula la actividad enzimática
Las enzimas son inhibidas por ciertos agentes químicos
Algunos fármacos son inhibidores enzimáticos

8. ¿Cómo producen ATP las células? Rutas de liberación de energía
Reacciones redox
Las cuatro etapas de la respiración aeróbica
En la glucólisis, la glucosa produce dos piruvatos
El piruvato se convierte en acetil CoA
El ciclo del ácido cítrico oxida la acetil CoA
La cadena de transporte de electrones está acoplada a la síntesis de ATP
Preguntas acerca de: Transporte de electrones y calor
La respiración aeróbica de una molécula de glucosa produce un máximo de 36 a 38 ATP
Las células regulan la respiración aeróbica
Producción de energía a partir de nutrientes diferentes a la glucosa
Respiración anaeróbica y fermentación
La fermentación alcohólica y la fermentación del lactato son ineficientes

9. Fotosíntesis: Captura de energía luminosa
Luz y fotosíntesis
Cloroplastos
La clorofila se localiza en la membrana del tilacoide
La clorofila es el principal pigmento fotosintético
Resumen general de fotosíntesis
El ATP y el NADPH son productos de las reacciones dependientes de luz: Un resumen general
Los carbohidratos se producen durante las reacciones de fijación de carbono: Una descripción
Reacciones dependientes de luz
Los fotosistemas I y II consisten en un centro de reacción y de múltiples complejos antena
El transporte acíclico de electrones produce ATP y NADPH
El transporte cíclico de electrones produce ATP pero no NADPH
La síntesis de ATP ocurre por quimiosmosis
Reacciones de fijación de carbono
La mayoría de las plantas utilizan el ciclo de Calvin para fijar el carbono
La fotorrespiración reduce la eficiencia fotosintética
La etapa inicial de la fijación del carbono difiere en las plantas C4 y en las plantas CAM
Las plantas CAM fijan el CO2 durante la noche
Diversidad metabólica
Fotosíntesis en plantas y en el ambiente

PARTE 3 LA CONTINUIDAD DE LA VIDA: GENÉTICA.

10. Cromosomas, mitosis y meiosis
Cromosomas eucariotas
El ADN está organizado en unidades de información llamadas genes
El ADN se condensa en forma altamente organizada en los cromosomas
El número de cromosomas y el contenido de información difieren entre las especies
Ciclo celular y mitosis
Los cromosomas se duplican durante la interfase
Los cromosomas duplicados se hacen visibles al microscopio durante la profase
La prometafase inicia cuando se rompe la envoltura nuclear
Durante la metafase los cromosomas duplicados se alinean sobre el plano medio
Durante la anafase, los cromosomas se mueven hacia los polos
Durante la telofase, se forman dos núcleos separados
La citocinesis forma dos células hijas separadas
La mitosis produce dos células genéticamente idénticas a la célula parental
Sin núcleos, las procariotas se dividen por fisión binaria
Regulación del ciclo celular
Reproducción sexual y meiosis
La meiosis produce células haploides con combinaciones genéticas únicas
La profase I incluye sinapsis y entrecruzamiento
Durante la meiosis I, los cromosomas homólogos se separan
Las cromátidas se separan en la meiosis II
La mitosis y la meiosis conducen a resultados contrarios
Ciclos de vida sexuales

11. Los principios básicos de la herencia
Principios de Mendel sobre la herencia
Los alelos se separan antes de que se formen los gametos: Principio de segregación
Los alelos ocupan lugares correspondientes en los cromosomas homólogos
Un cruzamiento monohíbrido implica individuos con diferentes alelos de un locus dado
Cruzamiento dihíbrido implica a individuos que tienen diferentes alelos en dos loci
Los alelos sobre cromosomas no homólogos están aleatoriamente distribuidos en los gametos: El principio de transmisión independiente
El reconocimiento del trabajo de Mendel se dio a principios del siglo XX
Uso de probabilidad para predecir la herencia mendeliana
Preguntas acerca de: Resolución de Problemas Genéticos
Las reglas de la probabilidad se pueden aplicar a diferentes cálculos
Herencia y cromosomas
Los genes ligados no se transmiten independientemente
Cálculo de la frecuencia de entrecruzamiento que revela el orden lineal de los genes ligados a un cromosoma
Generalmente, el sexo se determina por cromosomas sexuales
Extensiones de la genética mendeliana
La dominancia no siempre es completa
En una población pueden existir múltiples alelos para un locus
Un solo gen puede afectar múltiples aspectos del fenotipo
Los alelos de diferentes loci pueden interactuar para producir un fenotipo
En la herencia poligénica, el descendiente muestra una variación continua en los fenotipos
Los genes interactúan con el ambiente para formar al fenotipo

12. ADN: Molécula portadora de la información genética
Evidencias del ADN como el material hereditario
El ADN es el principio de transformación en las bacterias
El ADN es el material genético en ciertos virus
La estructura del ADN
Los nucleótidos pueden unirse covalentemente en cualquier orden para formar polímeros largos
El ADN está formado por dos cadenas de polinucleótidos entrelazadas para formar una doble hélice
En la doble cadena del ADN, los enlaces de hidrógeno se forman entre A y T y entre G y C
Replicación del ADN
Meselson y Stahl comprobaron el mecanismo de la replicación semiconservativa
La replicación semiconservativa explica la perpetuación de las mutaciones
La replicación del ADN requiere de una “maquinaria” proteínica
Las enzimas revisan y reparan los errores en el ADN
Los telómeros del cromosoma eucariota protegen los extremos

13. Expresión génica
Descubrimiento de la relación gen-proteína
Beadle y Tatum propusieron la hipótesis un gen-una enzima
Flujo de información del ADN a la proteína: Un resumen general
El ADN se transcribe para formar ARN
El ARN se traduce para formar un polipéptido
En la década de 1960 los biólogos descifraron el código genético
El código genético es virtualmente universal
El código genético es redundante
Transcripción
La síntesis de ARNm incluye iniciación, elongación y terminación
El ARN mensajero contiene secuencias de bases que no codifican directamente a la proteína
El ARNm eucariota se modifica después de la transcripción y antes de la traducción
Traducción
Un aminoácido se une al ARNt antes de su incorporación en un polipéptido
Los componentes de la maquinaria de traducción se unen en los ribosomas
La traducción empieza con la formación de un complejo de iniciación
Durante la elongación, se agregan aminoácidos a la cadena polipeptídica en crecimiento
Uno de los tres codones de parada indica la terminación de la traducción
Variaciones en la expresión génica
En las bacterias, la transcripción y la traducción están acopladas
Los biólogos discuten la evolución de la estructura del gen eucariota
Varios tipos de ARN eucariota tienen una función en la expresión génica
La definición de gen ha evolucionado conforme los biólogos han aprendido más acerca de ellos
La dirección usual de flujo de información tiene excepciones
Mutaciones
Las mutaciones por cambio de un par de bases, resultan del reemplazo de un par de base por otro
Las mutaciones con cambio del marco de lectura resultan de la inserción o eliminación de pares de bases
Algunas mutaciones implican elementos genéticos móviles
Las mutaciones tienen varias causas

14. Regulación génica
Regulación génica en bacterias y eucariotas: Una visión general
Regulación génica en las bacterias
Los operones en las bacterias facilitan el control coordinado de genes relacionados funcionalmente
Alguna regulación postranscripcional se produce en las bacterias
Regulación génica en las células eucariotas
La transcripción eucariota se controla en muchos sitios y por muchas moléculas reguladoras
Los ARNm de las eucariotas tienen muchos tipos de control postranscripcional
Las modificaciones químicas postraduccionales pueden alterar la actividad de las proteínas eucariotas

15. Tecnología ADN y genómica
Clonación del ADN
Las enzimas de restricción son “tijeras moleculares”
El ADN recombinante se forma cuando el ADN está empalmado en un vector
El ADN puede ser clonado en el interior de las células
Una biblioteca de ADNc es complementaria al ARNm y no contiene intrones
La reacción en cadena de la polimerasa amplifica el ADN in vitro
Análisis del ADN
La electroforesis en gel se emplea para separar macromoléculas
La transferencia de ADN, ARN y proteínas permite identificar fragmentos específicos
Los polimorfismos de longitud de los fragmentos de restricción son una medida de las relaciones genéticas
Métodos que se han creado para secuenciar rápidamente el ADN
Genómica
La identificación de genes codificantes de proteínas es útil en la investigación y en aplicaciones médicas
Una manera de estudiar la función génica es silenciar los genes uno a la vez
Los microarreglos de ADN son una poderosa herramienta para estudiar la expresión génica
El Proyecto Genoma Humano motivó estudios de secuenciación del genoma para otras especies
Han surgido varios campos científicos: Bioinformática, farmacogenética y proteómica
Aplicaciones de tecnologías del ADN
La tecnología del ADN ha revolucionado la medicina
La impronta de ADN tiene numerosas aplicaciones
Los organismos transgénicos tienen ADN ajeno incorporado en sus células
La tecnología del ADN ha originado preocupaciones por la seguridad

16. Genética humana y el genoma humano
Estudio de la genética humana
Los cromosomas humanos se estudian mediante el cariotipo
La genealogía familiar ayuda a identificar ciertas condiciones heredadas
En el Proyecto Genoma Humano se secuenció el ADN de todos los cromosomas humanos
La genómica comparativa ha revelado varios centenares de segmentos de ADN idénticos en los genomas humano y de ratón
Los investigadores utilizan los ratones como organismos modelo para estudiar enfermedades genéticas humanas
Anomalías en el número y la estructura cromosómicos
El síndrome de Down está causado normalmente por la trisomía 21
La mayoría de las aneuploidías de cromosomas sexuales son menos severas que las aneuploidías autosómicas
Las anomalías en la estructura cromosómica causan ciertos desórdenes
La impronta genómica está determinada por si la herencia es del progenitor macho o hembra
Enfermedades genéticas causadas por mutaciones de genes individuales
Muchas enfermedades genéticas se heredan como rasgos autosómicos recesivos
Algunas enfermedades genéticas se heredan como rasgos autosómicos dominantes
Algunas enfermedades genéticas se heredan como rasgos recesivos ligados al cromosoma X
Terapia génica
Los programas de terapia génica se examinan cuidadosamente
Pruebas genéticas y consejería
El diagnóstico prenatal detecta anomalías cromosómicas y defectos génicos
El cribado genético para buscar genotipos o cariotipos
Los consejeros genéticos educan a la gente respecto a las enfermedades genéticas
Genética humana, sociedad y ética
La discriminación genética provoca un acalorado debate
Se deben tratar muchas cuestiones éticas relacionadas con la genética humana

17. Genética del desarrollo
Diferenciación celular y equivalencia nuclear
La mayoría de las diferencias celulares se deben a una expresión génica diferencial
Un núcleo totipotente contiene todas las instrucciones para el desarrollo
El primer mamífero clonado fue una oveja
Las células madre se dividen y conducen a células diferenciadas
El control genético del desarrollo
Una variedad de organismos modelo proporcionan claves sobre los procesos biológicos básicos
Muchos genes que controlan el desarrollo se han identificado en la mosca de la fruta
Caenorhabditis elegans tiene un patrón de desarrollo relativamente rígido
El ratón es un modelo para el desarrollo en mamíferos
La Arabidopsis es un modelo para el estudio del desarrollo en plantas, incluidos los factores de transcripción
Cáncer y desarrollo celular

PARTE 4 LA CONTINUIDAD DE LA VIDA: EVOLUCIÓN.

18. Introducción a la evolución darwiniana
¿Qué es evolución?
Ideas predarwinianas acerca de la evolución
Darwin y la evolución
Darwin propuso que la evolución ocurría mediante selección natural
La síntesis moderna combina la teoría de Darwin con la genética
Los biólogos estudian el efecto del azar sobre la evolución
Evidencia de la evolución
El registro fósil proporciona fuerte evidencia de la evolución
La distribución de plantas y animales apoyan la evolución
La anatomía comparada de especies relacionadas demuestra semejanzas en sus estructuras
Las comparaciones moleculares entre organismos proporcionan evidencia de la evolución
La biología del desarrollo ayuda a revelar patrones evolutivos
Las hipótesis evolutivas se ponen a prueba experimentalmente

19. Cambio evolutivo en poblaciones
Genotipo, fenotipo y frecuencias alélicas
El principio de Hardy-Weinberg
El equilibrio genético ocurre si se satisfacen ciertas condiciones
Los grupos sanguíneos humanos MN son una valiosa ilustración del principio de Hardy-Weinberg
Microevolución
El apareamiento no aleatorio cambia las frecuencias genotípicas
Las mutaciones aumentan la variación dentro de una población
En la deriva genética, los eventos aleatorios cambian las frecuencias alélicas
El flujo genético suele aumentar la variación dentro de una población
La selección natural cambia las frecuencias alélicas en una forma que aumenta la adaptación
Variación genética en poblaciones
El polimorfismo genético puede estudiarse en varias formas
El polimorfismo equilibrado existe durante largos períodos
La variación neutra puede no brindar ventaja o desventaja selectiva
Las poblaciones en diferentes áreas geográficas con frecuencia muestran adaptaciones genéticas a ambientes locales

20. Especiación y macroevolución
¿Qué es una especie?
El concepto de especie biológica se basa en el aislamiento reproductivo
El concepto de especie filogenética define las especies con base en evidencia como la secuenciación molecular
Aislamiento reproductivo
Las barreras precigóticas interfieren con la fecundación
Las barreras postcigóticas evitan el flujo genético cuando ocurre fecundación
Los biólogos descubren genes responsables de los mecanismos de aislamiento reproductivo
Especiación
El prolongado aislamiento físico y las diferentes presiones selectivas resultan en especiación alopátrica
Dos poblaciones divergen en la misma ubicación física mediante especiación simpátrica
El estudio de las zonas híbridas ha hecho importantes aportaciones a lo que se sabe acerca de la especiación
La tasa de cambio evolutivo
Macroevolución
Las novedades evolutivas se originan mediante modificaciones de las estructuras preexistentes
La radiación adaptativa es la diversificación de una especie ancestral en muchas especies
La extinción es un importante aspecto de la evolución
¿La microevolución se relaciona con la especiación y la macroevolución?

21. El origen e historia evolutiva de la vida
Evolución química de la tierra primigenia
En la Tierra primitiva se formaron las moléculas orgánicas
Las primeras células
El origen de un metabolismo simple dentro de una frontera membranosa pudo ocurrir temprano en la evolución de las células
La reproducción molecular fue un paso crucial en el origen de las células
La evolución biológica comenzó con las primeras células
Es probable que las primeras células fueran heterótrofas
Los aerobios aparecieron después de que el oxígeno aumentó en la atmósfera
Las células eucariotas descendieron de las células procariotas
La historia de la vida
Rocas del período Ediacárico contienen fósiles de células y animales simples
Una diversidad de organismos evolucionó durante la era Paleozoica
Dinosaurios y otros reptiles dominaron la era Mesozoica
La era Cenozoica es la era de los mamíferos

22. La evolución de los primates
Adaptaciones primates
Clasificación de los primates
El suborden Anthropoidea incluye monos, simios y humanos
Los simios son los parientes vivos más cercanos de los humanos
Evolución homínina
Los primeros homíninos quizá vivieron hace 6 a 7 millones de años
Ardipithecus, Australopithecus y Paranthropus son australopitecinos, o “simios hombres del sur”
El Homo habilis es el miembro más antiguo del género Homo
El Homo ergaster quizás surgió a partir del H. habilis
El Homo erectus probablemente evolucionó a partir del H. ergaster
Los humanos arcaicos datan de hace aproximadamente 1.2 millones de años a 200,000 años
Los neandertales aparecieron hace aproximadamente 250,000 años
Preguntas acerca de: Los humanos más pequeños
Los científicos casi llegan a un consenso acerca del origen del Homo sapiens moderno
Cambio cultural
El desarrollo de la agricultura resultó en una fuente de alimento más confiable
La cultura humana ha tenido un profundo impacto sobre la biosfera

PARTE 5 LA DIVERSIDAD DE LA VIDA.

23. Comprensión de la diversidad: Sistemática
Clasificación de los organismos
Los organismos se nombran usando un sistema binomial
Cada nivel taxonómico es más general que el que está abajo de él
Determinación de las principales ramas en el árbol de la vida
La sistemática es una ciencia en evolución
Los tres dominios forman las tres ramas principales del árbol de la vida
Algunos biólogos se alejan de las categorías de Linneo
Los árboles filogenéticos muestran hipótesis de relaciones evolutivas
Los sistemáticos todavía consideran otras hipótesis
Reconstrucción de la historia evolutiva
Las estructuras homólogas son importantes para determinar las relaciones evolutivas
Los caracteres derivados compartidos proporcionan pistas acerca de la filogenia
Los biólogos eligen con cuidado los criterios taxonómicos
Las homologías moleculares ayudan a aclarar la filogenia
Los taxones se agrupan con base en sus relaciones evolutivas
Construcción de árboles filogenéticos
El análisis de grupos externos se usa para construir e interpretar cladogramas
Un cladograma se construye al considerar caracteres derivados compartidos
En un cladograma, cada punto de ramificación representa un gran paso evolutivo
Los sistemáticos usan los principios de parsimonia y máxima probabilidad para tomar decisiones

24. Virus y agentes subvirales
Categoría y estructura de los virus
Los virus son muy pequeños
Un virus consiste de ácido nucleico rodeado por un recubrimiento proteico
El cápside es un recubrimiento proteico protector
Algunos virus están rodeados por una envoltura
Clasificación de los virus
Replicación viral
Los bacteriófagos infectan bacterias
Los virus se replican dentro de las células huésped
Enfermedades virales
Los virus causan severas enfermedades en las plantas
Los virus causan enfermedades severas en los animales
Preguntas acerca de: Influenza y otras enfermedades emergentes
Evolución de los virus
Agentes subvirales
Los satélites dependen de virus auxiliares
Los viroides son los patógenos más pequeños conocidos
Los priones son partículas proteicas

25. Bacterias y arqueas
La estructura de bacterias y arqueas
Los procariotas tienen varias formas comunes
Las células procariotas no tienen organelos encerrados en membranas
Una pared celular protege a la mayoría de los procariotas
Algunas bacterias producen cápsulas o capas mucilaginosas
Algunos procariotas tienen fimbrias o pelos
Algunas bacterias sobreviven a condiciones desfavorables al formar endosporas
Muchos tipos de procariotas son móviles
Reproducción y evolución procariota
La reproducción rápida contribuye al éxito de los procariotas
Los procariotas transfieren información genética
La evolución procede rápidamente en las poblaciones bacteriales
Adaptaciones nutricionales y metabólicas
La mayoría de los procariotas requieren oxígeno
Algunos procariotas fijan y metabolizan nitrógeno
La filogenia de los dos dominios procariotas
Principales caracteres que distinguen los tres dominios
La taxonomía de arqueas y bacterias cambia continuamente
Muchas arqueas habitan ambientes hostiles
Las bacterias son los procariotas más familiares
Impacto sobre ecología, tecnología y comercio
Los procariotas forman relaciones íntimas con otros organismos
Los procariotas tienen papeles ecológicos clave
Los procariotas son importantes en muchos procesos comerciales y tecnológicos
Bacterias y enfermedades
Muchos científicos contribuyeron a la comprensión de las enfermedades infecciosas
Muchas adaptaciones contribuyen al éxito patógeno
La resistencia a los antibióticos es un gran problema de salud pública

26. Protistas
Diversidad en los protistas
¿Cómo evolucionaron los eucariotas?
Mitocondrias y cloroplastos probablemente se originaron a partir de endosimbiontes
Comienza a surgir un consenso acerca de la clasificación de eucariotas
Excavados
Los diplomonados son pequeños flagelados principalmente parásitos
Los parabasálidos son endosimbiontes anaerobios que viven en animales
Euglenoides y tripanosomas tienen especies tanto de vida libre como parásitas
Cromalveolados
La mayoría de los dinoflagelados son
Parte del plancton marino
Los apicomplejos son formadores de esporas que parasitan animales
Los ciliados usan cilios para locomoción
Los oomicetos producen células reproductoras biflageladas
Las diatomeas tienen conchas compuestas de dos
Partes
Las algas pardas son estramenópilos multicelulares
La mayoría de las algas doradas son biflagelados unicelulares
Rizarios
Los foraminíferos extienden proyecciones citoplásmicas que forman una red interconectada con forma de hilo
Los actinópodos proyectan axópodos delgados
Arqueplástidos
Las algas rojas no producen células mótiles
Las algas verdes com
Parten muchas semejanzas con las plantas terrestres
Unicontos
Los amebozoos son unicontos con seudópodos lobosos

27. Plantas sin semillas
Adaptaciones de las plantas a la vida sobre la tierra
El ciclo vital de las plantas alterna entre generaciones haploide y diploide
En la actualidad existen cuatro grupos principales de plantas
Briofitas
Los musgos gametofitos se diferencian en “hojas” y “tallos”
Las gametofitas hepáticas son o taloides o foliosas
Las gametofitas antoceros son plantas taloides poco notorias
Las briofitas se utilizan para estudios experimentales
Recapitulación: Los detalles de la evolución briofita se basan en fósiles y en evidencia estructural y molecular
Plantas vasculares sin semillas
Los licopodios son plantas pequeñas con rizomas y cortas ramas erguidas
Los helechos son un grupo diverso de plantas vasculares que forman esporas
Preguntas acerca de: Plantas antiguas y formación de carbón
Algunos helechos y licopodios son heterosporos
Las plantas vasculares sin semillas se usan para estudios experimentales
Las plantas vasculares sin semillas surgieron hace más de 420 ma

28. Plantas con semillas
Introducción a las plantas con semillas
Gimnospermas
Las coníferas son plantas leñosas que producen semillas en conos
Las cícadas tienen conos de semillas y hojas compuestas
Ginkgo biloba es la única especie viva en este filo
Las gnetofitas incluyen tres géneros raros
Plantas con flores
Monocotiledóneas y eudicotiledóneas son las dos clases más grandes de plantas con flores
La reproducción sexual tiene lugar en las flores
El ciclo de vida de las plantas con flores incluye fecundación doble
Después de la fecundación se desarrollan semillas y frutos
Las plantas con flores tienen muchas adaptaciones que explican su éxito
La estructura floral ofrece comprensión acerca del proceso evolutivo
La evolución de las plantas con semillas
En años recientes se han realizado grandes avances en la comprensión de la evolución de las plantas con flores

29. Los hongos
Características de los hongos
Los hongos absorben alimento del ambiente
Los hongos tienen paredes celulares que contienen quitina
La mayoría de los hongos consisten en una red de filamentos
Reproducción fúngica
Muchos hongos se reproducen asexualmente
La mayoría de los hongos se reproduce sexualmente
Diversidad fúngica
Los hongos se asignan al clado opistoconto
Diversos grupos de hongos han evolucionado
Los quitridiomicetos tienen esporas flageladas
Los cigomicetos se reproducen sexualmente al formar cigosporas
Los microsporidios son un misterio taxonómico
Los glomeromicetos son simbiontes con raíces de plantas
Los ascomicetos se reproducen asexualmente al formar ascosporas
Los basidiomicetos se reproducen sexualmente mediante la formación de basidiosporas
Importancia ecológica de los hongos
Los hongos forman relaciones simbióticas con algunos animales
Las micorrizas son asociaciones simbióticas entre hongos y raíces de las plantas
Un liquen consta de dos componentes: Un hongo y un fotoautótrofo
Repercusión económica, biológica y médica de los hongos
Los hongos proporcionan bebidas y alimentos
Los hongos son importantes para la biología y la medicina modernas
Los hongos se usan en biorremediación y para el control biológico de plagas
Algunos hongos causan enfermedades en humanos y otros animales
Los hongos causan muchas importantes enfermedades en las plantas

30. Introducción a la diversidad animal
Características animales
Adaptaciones al océano, al agua dulce y a los hábitats terrestres
Los hábitats marinos ofrecen muchas ventajas
Algunos animales están adaptados a hábitats de agua dulce
La vida en tierra requiere más adaptaciones
Evolución animal
La sistemática molecular ayuda a los biólogos a interpretar el registro fósil
Los biólogos plantean hipótesis acerca de la evolución del desarrollo
Reconstrucción de la filogenia animal
Los animales presentan dos tipos principales de simetría corporal
Los planes corporales animales están ligados al nivel de desarrollo de tejido
La mayoría de los animales bilaterales tienen una cavidad corporal recubierta con mesodermo
Los animales bilaterales forman dos clados principales con base en diferencias en el desarrollo
Los biólogos identificaron los principales clados animales con base en estructura, desarrollo y datos moleculares

31. Esponjas, cnidarios, ctenóforos y protóstomos
Esponjas, cnidarios y ctenóforos: Animales con asimetría, simetría radial o simetría birradial
Las esponjas tienen coanocitos y otras células especializadas
Los cnidarios tienen células urticantes únicas
Las medusas peine tienen células adhesivas que atrapan presas
Los lophotrochozoa
Los gusanos planos son acelomados bilaterales
Los nemertinos se caracterizan por sus probóscides
Los moluscos tienen un pie muscular, masa visceral y manto
Los anélidos son gusanos segmentados
Los lofoforados se distinguen por un anillo ciliado de tentáculos
Los rotíferos tienen una corona de cilios
Los ecdysozoa
Los gusanos redondos son de gran importancia ecológica
Los artrópodos se caracterizan por apéndices articulados y un exoesqueleto de quitina

32. Los deuteróstomos
¿Qué son los deuteróstomos?
Equinodermos
Las estrellas pluma y los lirios de mar se alimentan por suspensión
Muchas estrellas de mar capturan presas
Estrellas cesta y estrellas quebradizas constituyen el grupo más grande de equinodermos
Erizos de mar y dólares de arena tienen espinas móviles
Los pepinos de mar son lentos animales alargados
Los cordados: Características definitorias
Cordados invertebrados
Los tunicados son animales marinos comunes
Los anfioxos muestran claramente características de cordados
Los sistemáticos debaten la filogenia de los cordados
Introducción a los vertebrados
La columna vertebral es una característica derivada de los vertebrados
La taxonomía vertebrada es una obra en continua construcción
Peces sin mandíbulas
Evolución de mandíbulas y extremidades: Peces con mandíbulas y anfibios
La mayoría de los peces cartilaginosos habitan ambientes marinos
Los peces con aletas radiadas dieron origen a los peces óseos modernos
Los descendientes de los peces pulmonados se mudan a tierra
Los anfibios fueron los primeros vertebrados terrestres exitosos
Amniotas
La comprensión de la filogenia amniota está cambiando
Los reptiles tienen muchas adaptaciones terrestres
Los reptiles existentes pueden asignarse a cinco grupos
Las tortugas tienen conchas protectoras
Lagartos y serpientes son los reptiles modernos más comunes
Las tuátaras superficialmente parecen lagartos
Los crocodilios tienen un cráneo alargado
¿Cómo se sabe que las aves son realmente dinosaurios?
Las aves modernas están adaptadas para el vuelo
Los mamíferos tienen pelo y glándulas mamarias
El descubrimiento de nuevos fósiles cambia la comprensión de la evolución temprana de los mamíferos
Los mamíferos modernos se asignan a tres subclases

PARTE 6 ESTRUCTURA Y PROCESOS VITALES EN PLANTAS.

33. Estructura, crecimiento y desarrollo vegetal
El cuerpo de la planta
El cuerpo de la planta consiste en células y tejidos
El sistema fundamental está compuesto de tres tejidos simples
El tejido vascular consiste en dos tejidos complejos
El tejido epidérmico consiste en dos tejidos complejos
Meristemas vegetales
El crecimiento primario tiene lugar en meristemas apicales
El crecimiento secundario tiene lugar en meristemas laterales
Desarrollo de forma
El plano y la simetría de la división celular afectan la forma de la planta
La orientación de las microfibrillas de celulosa afecta la dirección de la expansión celular
La diferenciación celular depende en
Parte de la ubicación de una célula
La morfogénesis ocurre a través de la formación de patrón

34. Estructura y función de la hoja
Forma y estructura de la hoja
La estructura de la hoja está adaptada para maximizar la absorción de luz
Apertura y cierre de estomas
La luz azul activa la apertura de las estomas
Factores adicionales afectan la apertura y el cierre de estomas
Transpiración y gutación
Algunas plantas exudan agua líquida
Abscisión foliar
En muchas hojas, la abscisión ocurre en una zona de abscisión cerca de la base del peciolo
Hojas modificadas
Las hojas modificadas de las plantas carnívoras capturan insectos

35. Estructura y transporte en el tallo
Crecimiento y estructura del tallo
Los tallos de las eudicotiledóneas y monocotiledóneas herbáceas difieren en estructura interna
Las plantas leñosas tienen tallos con crecimiento secundario
Transporte de agua
En el xilema se transportan agua y minerales
El movimiento del agua puede explicarse en el potencial hídrico,
De acuerdo con el modelo tensión-cohesión el agua es jalada arriba de un tallo
La presión en la raíz empuja el agua desde la raíz a lo largo de un tallo
Translocación de azúcar en disolución
El modelo presión-flujo explica la traslocación en floema

36. Raíces y nutrición mineral
Estructura y función de la raíz
Las raíces tienen caliptra y pelos radicales
La disposición de los tejidos vasculares distingue las raíces de eudicotiledóneas y monocotiledóneas herbáceas
Las plantas leñosas tienen raíces con crecimiento secundario
Algunas raíces están especializadas para funciones poco usuales
Asociaciones e interacciones de raíces
Las micorrizas facilitan la ingesta de minerales esenciales por
Parte de las raíces
Las bacterias rizobias fijan nitrógeno en las raíces de las plantas leguminosas
El ambiente del suelo
El suelo está compuesto de minerales inorgánicos, materia orgánica, aire y agua
Los organismos del suelo forman un ecosistema complejo
El pH del suelo afecta sus características y el crecimiento de las plantas
El suelo proporciona la mayoría de los minerales que se encuentran en las plantas
El suelo puede dañarse por el mal manejo de los humanos

37. Reproducción en plantas con flores
Ciclo de vida de las plantas con flores
Las flores se desarrollan en meristemas apicales
Cada
Parte de una flor tiene una función específica
Polinización
Muchas plantas tienen mecanismos que evitan la autopolinización
Las plantas con flores y sus animales polinizadores coevolucionaron
Algunas plantas con flores dependen del viento para dispersar polen
Fecundación y desarrollo de semilla/fruto
En las plantas con flores ocurre un proceso único de doble fecundación
El desarrollo embrionario en las semillas es ordenado y predecible
La semilla madura contiene una planta embrionaria y almacena materiales
Los frutos son ovarios maduros
La dispersión de semillas es sumamente variada
Germinación y crecimiento temprano
Algunas semillas no germinan de inmediato
Eudicotiledóneas y monocotiledóneas muestran patrones característicos de crecimiento temprano
Reproducción asexual en plantas con flores
La apomixis es la producción de semillas sin el proceso sexual
Comparación de las reproducciones sexual y asexual
La reproducción sexual tiene algunas desventajas

38. Respuestas de desarrollo en plantas a señales externas e internas
Tropismos
Hormonas vegetales y desarrollo
Las hormonas vegetales actúan por transducción de señales
Las auxinas promueven la elongación celular
Las giberelinas promueven la elongación del tallo
Las citoquininas promueven la división celular
El etileno promueve la abscisión y la maduración del fruto
El ácido abscísico promueve la latencia de semillas
Los brasinosteroides son hormonas esteroides vegetales
La identificación de una señal universal de promoción de flores sigue siendo difícil
Señales luminosas y desarrollo de las plantas
El fitocromo detecta la longitud del día
La competencia por la luz solar entre plantas que evitan la sombra implica al fitocromo
El fitocromo está implicado en otras respuestas a la luz, incluyendo la germinación
El fitocromo actúa por transducción de señales
La luz afecta los ritmos circadianos
Respuestas a herbívoros y patógenos
El ácido jasmónico activa varias defensas de las plantas
El salicilato de metilo puede inducir resistencia sistémica adquirida

PARTE 7 ESTRUCTURA Y PROCESOS VITALES EN ANIMALES.

39. Estructura y función animal. Una introducción
Tejidos, órganos y sistemas de órganos
Los tejidos epiteliales cubren el cuerpo y revisten sus cavidades
Los tejidos conectivos soportan otras estructuras del cuerpo
El tejido muscular está especializado para contraerse
El tejido nervioso controla los músculos y las glándulas
Los tejidos y los órganos forman los sistemas de órganos del cuerpo
Preguntas acerca de: Tejidos no deseados. Tipos de cáncer
Regulación del ambiente interno
Los sistemas de retroalimentación negativa restauran la homeostasis
En el cuerpo operan algunos sistemas de retroalimentación positiva
Termorregulación
Los ectotermos absorben calor de su entorno
Los endotermos obtienen calor de procesos metabólicos
Muchos animales se ajustan a cambios de temperatura desafiantes

40. Protección, sostén y movimiento
Revestimientos epiteliales
El epitelio de los invertebrados puede secretar una cutícula
La piel de los vertebrados funciona como protección y para regular la temperatura
Sistemas óseos
En los esqueletos hidrostáticos los fluidos corporales transmiten fuerza
Los moluscos y artrópodos poseen exoesqueletos no vivos
Los esqueletos internos son capaces de crecer
El esqueleto vertebrado tiene dos divisiones principales
Un hueso largo típico amplifica el movimiento generado por los músculos
Los huesos se remodelan durante toda la vida
Las articulaciones son las uniones entre los huesos
Contracción muscular
El músculo de invertebrados varía entre los grupos
Los músculos de vuelo de los insectos están adaptados para contracción rápida
Los músculos del esqueleto vertebrado actúan de manera antagónica entre sí
Un músculo vertebrado puede constar de miles de fibras musculares
La contracción ocurre cuando los filamentos de actina y miosina se deslizan unos sobre otros
El ATP da energía a la contracción muscular
El tipo de fibras musculares determina la fuerza y la resistencia
Varios factores afectan la intensidad de la contracción muscular
El músculo liso y el músculo cardiaco son involuntarios

41. Señalización neuronal
Señalización neuronal: Una visión general
Neuronas y células gliales
Las neuronas reciben estímulos y transmiten señales neuronales
Ciertas regiones del SNC producen nuevas neuronas
Los axones se agregan para formar nervios y tractos
Las células gliales desempeñan un papel crítico en la función neuronal
Transmisión de información a lo largo de la neurona
Los canales iónicos y las bombas iónicas mantienen el potencial de reposo de la neurona
Las señales locales graduadas varían en magnitud
Los axones transmiten señales denominadas potenciales de acción
El potencial de acción es una respuesta total o nula
Un potencial de acción se propaga por sí mismo
Transmisión de información a través de las sinapsis
Las señales a través de sinapsis pueden ser eléctricas o químicas
Las neuronas usan neurotransmisores para enviar señales a otras células
Preguntas acerca de: La enfermedad de Alzheimer
Los neurotransmisores se unen con receptores en neuronas postsinápticas
Los receptores activados pueden enviar señales excitatorias o inhibitorias
Integración neuronal
Los potenciales postsinápticos se suman en el tiempo y el espacio
¿Dónde se lleva a cabo la integración neuronal?
Circuitos neuronales: Señalización de información compleja

42. Regulación neuronal
Sistemas nerviosos de los invertebrados: Tendencias en la evolución
El sistema nervioso de los vertebrados: Estructura y función
Evolución del cerebro de los vertebrados
El cerebro anterior se desarrolla en la médula, la protuberancia anular y el cerebelo
El cerebro medio es prominente en peces y anfibios
El cerebro posterior origina el tálamo, el hipotálamo y el cerebro
El sistema nervioso central humano
La médula espinal transmite impulsos hacia el cerebro y desde éste
La
Parte más prominente del encéfalo humano es el cerebro
El cuerpo sigue un ciclo circadiano de sueño y vigilia
El sistema límbico afecta aspectos emocionales del comportamiento
Preguntas acerca de: La neurobiología de la experiencia traumática
El aprendizaje y la memoria implican cambios a largo plazo en las sinapsis
El lenguaje implica comprensión y expresión
El sistema nervioso periférico
La división somática ayuda a que el cuerpo se ajuste al ambiente externo
La división autónoma regula el ambiente interno
Efectos de los fármacos en el sistema nervioso
Preguntas acerca de: El alcohol: La droga que más se consume

43. Sistemas sensoriales
Cómo funcionan los sistemas sensoriales
Los receptores sensoriales reciben información
Los receptores sensoriales transducen energía
La entrada sensorial es integrada a muchos niveles
Podemos clasificar receptores sensoriales con base en la ubicación de estímulos o en el tipo de energía que transducen
Termorreceptores
Electrorreceptores y receptores electromagnéticos
Nociceptores
Mecanorreceptores
Los receptores táctiles se encuentran en la piel
Los proprioceptores ayudan a coordinar el movimiento muscular
Muchos invertebrados tienen receptores de la gravedad denominados estatocistos
Las células ciliadas están caracterizadas por estereocilios
Los órganos de la línea lateral complementan la visión en los peces
El aparato vestibular mantiene el equilibrio
Los receptores auditivos están localizados en la cóclea
Quimiorreceptores
Los receptores gustativos detectan moléculas de alimento disueltas
El epitelio olfatorio es responsable del sentido del olfato
Muchos animales se comunican con feromonas
Fotorreceptores
Los fotorreceptores de los invertebrados incluyen manchas oculares, ojos simples y ojos compuestos
Los ojos de los vertebrados forman imágenes nítidas
La retina contiene bastoncillos y conos sensibles a la luz
La luz activa la rodopsina
La visión a color depende de tres tipos de conos
La integración de información visual empieza en la retina

44. Transporte interno
Tipos de sistemas circulatorios
Muchos invertebrados tienen un sistema circulatorio abierto
Algunos invertebrados tienen un sistema circulatorio cerrado
Los vertebrados tienen un sistema circulatorio cerrado
Sangre de los vertebrados
El componente líquido de la sangre es el plasma
Las células sanguíneas rojas transportan oxígeno
Las células sanguíneas blancas defienden al cuerpo contra organismos patógenos
Las plaquetas funcionan en la coagulación de la sangre
Vasos sanguíneos de los vertebrados
Evolución del sistema cardiovascular de los vertebrados
El corazón humano
Cada latido del corazón es iniciado por un marcapasos
El ciclo cardiaco consta de periodos alternos de contracción y relajamiento
El sistema nervioso regula el ritmo cardiaco
El volumen sistólico depende del retorno venoso
El gasto cardiaco varía con las necesidades del cuerpo
Presión sanguínea
La presión sanguínea varía en diferentes vasos sanguíneos
La presión sanguínea es regulada cuidadosamente
El patrón de la circulación
La circulación pulmonar oxigena la sangre
La circulación sistémica suministra sangre a los tejidos
El sistema linfático
El sistema linfático consta de vasos linfáticos y tejido linfático
El sistema linfático desempeña un papel importante en la homeostasis de los líquidos
Enfermedad cardiovascular

45. El sistema inmunológico: Defensa interna
Evolución de las respuestas inmunológicas
Los invertebrados lanzan respuestas inmunológicas no específicas
Los vertebrados lanzan respuestas inmunológicas no específicas y específicas
Respuestas inmunológicas no específicas
Las barreras físicas impiden la entrada de la mayoría de patógenos al cuerpo
Los receptores de reconocimiento de patrones activan respuestas inmunológicas no específicas
Las células de sistemas inmunológicos no específicos destruyen patógenos y elaboran productos químicos
Las citocinas y el complemento median respuestas inmunológicas
La inflamación es una respuesta de protección
Respuestas inmunológicas específicas
En las respuestas inmunológicas específicas están implicados muchos tipos de células
El complejo mayor de histocompatibilidad es responsable del autorreconocimiento
Inmunidad mediada por células
Inmunidad mediada por anticuerpos
Un anticuerpo típico consta de cuatro cadenas de polipéptidos
Los anticuerpos están agrupados en cinco clases
La unión antígeno-anticuerpo activa otras defensas
El sistema inmunológico responde a millones de antígenos diferentes
Los anticuerpos monoclonales son altamente específicos
La memoria inmunológica es responsable de la inmunidad a largo plazo
Respuesta a la enfermedad, insuficiencia inmunológica y reacciones dañinas
Las células cancerosas evaden al sistema inmunológico
La enfermedad por inmunodeficiencia puede ser hereditaria o adquirida
El VIH es la causa más importante de inmunodeficiencia adquirida en adultos
En una enfermedad autoinmune, el cuerpo ataca sus propios tejidos
La incompatibilidad del Rh puede resultar en hipersensibilidad
Las reacciones alérgicas son dirigidas contra antígenos ambientales normales
El rechazo de los injertos es una respuesta inmunológica contra el tejido trasplantado

46. Intercambio de gases
Adaptaciones para el intercambio de gases en aire o agua
Tipos de superficies respiratorias
La superficie del cuerpo puede ser adaptada para el intercambio de gases
Los sistemas de tubos traqueales suministran aire directamente a las células
Las branquias son las superficies respiratorias en muchos animales acuáticos
Los vertebrados terrestres intercambian gases a través de los pulmones
El sistema respiratorio de los mamíferos
Las vías respiratorias conducen aire hacia los pulmones
El intercambio de gases ocurre en los alveolos de los pulmones
La ventilación es llevada a cabo por la respiración
La cantidad de aire respirado es mensurable
El intercambio de gases se lleva a cabo en los alveolos
El intercambio de gases se lleva a cabo en los tejidos
Los pigmentos respiratorios incrementan la capacidad para transportar oxígeno
El bióxido de carbono es transportado principalmente como iones de bicarbonato
La respiración es regulada por centros respiratorios en el cerebro
La hiperventilación reduce la concentración de bióxido de carbono
Volar muy alto o bucear muy profundo puede interrumpir la homeostasis
Algunos mamíferos están adaptados para bucear
Respiración de aire contaminado
Preguntas acerca de: Los efectos de fumar

47. Procesamiento de alimentos y nutrición
Estilos y adaptaciones nutricionales
Los animales están adaptados a su modo de nutrición
Algunos invertebrados tienen una cavidad digestiva con una sola abertura
Los sistemas digestivos de la mayoría de los animales tienen dos aberturas
El sistema digestivo de los vertebrados
El procesamiento de alimentos empieza en la boca
La faringe y el esófago conducen alimentos al estómago
El alimento es digerido mecánica y enzimáticamente en el estómago
La mayor
Parte de la digestión enzimática se lleva a cabo en el intestino delgado
El hígado secreta bilis
El páncreas secreta enzimas digestivas
Los nutrientes son digeridos a medida que se mueven a lo largo del sistema digestivo
Nervios y hormonas regulan la digestión
La absorción se lleva a cabo principalmente por medio de las vellosidades del intestino delgado
El intestino grueso elimina los desechos
Nutrientes requeridos
Los carbohidratos proporcionan energía
Los lípidos proporcionan energía y se usan para elaborar moléculas biológicas
Las proteínas sirven como enzimas y como componentes estructurales de las células
Las vitaminas son compuestos orgánicos esenciales para el metabolismo normal
Los minerales son nutrientes inorgánicos
Los antioxidantes protegen contra los oxidantes
Los fitoquímicos desempeñan papeles importantes en el mantenimiento de la salud
Metabolismo energético
El metabolismo energético es regulado por señalización compleja
La obesidad es un problema nutricional grave
La desnutrición puede provocar graves problemas de salud

48. Osmorregulación y desecho de residuos metabólicos
Mantenimiento del balance de líquidos y electrolitos
Productos de desecho metabólicos
Osmorregulación y excreción en invertebrados
Los órganos nefridiales están especializados en la osmorregulación y/o excreción
Los túbulos de Malpighi conservan agua
Osmorregulación y excreción en los vertebrados
Los vertebrados de agua dulce deben deshacerse por sí mismos del exceso de agua
Los vertebrados marinos deben reemplazar el líquido perdido
Los vertebrados terrestres deben conservar agua
El sistema urinario
La nefrona es la unidad funcional del riñón
La orina es producida por filtración, reabsorción y secreción
La orina se vuelve concentrada a medida que pasa por el túbulo renal
La orina consta de agua, desechos nitrogenados y sales
Las hormonas regulan la función del riñón

49. Regulación endocrina
Panorama de la regulación endocrina
El sistema endocrino y el sistema nervioso interactúan para regular el cuerpo
Los sistemas de retroalimentación negativa regulan la actividad endocrina
Las hormonas son asignadas a cuatro grupos químicos
Tipos de señalización endocrina
Las neurohormonas son transportadas en la sangre
Algunos reguladores locales son considerados hormonas
Preguntas acerca de: Esteroides anabólicos y otras hormonas de las que se abusa
Mecanismos de la acción hormonal
Algunas hormonas entran en células diana y activan genes
Muchas hormonas se unen a receptores en la superficie celular
Regulación neuroendocrina en invertebrados
Regulación endocrina en vertebrados
La homeostasis depende de las concentraciones normales de hormonas
El hipotálamo regula la glándula pituitaria
El lóbulo posterior de la glándula pituitaria libera hormonas producidas por el hipotálamo
El lóbulo anterior de la glándula pituitaria regula el crecimiento y a otras glándulas endocrinas
Las hormonas de la tiroides incrementan la tasa metabólica
Las glándulas paratiroides regulan la concentración de calcio
Los islotes del páncreas regulan la concentración de glucosa
Las glándulas suprarrenales ayudan al cuerpo a responder al estrés
Se conocen muchas otras hormonas

50. Reproducción
Reproducción asexual y sexual
La reproducción asexual es una estrategia eficiente
La mayoría de los animales se reproducen sexualmente
La reproducción sexual incrementa la variabilidad genética
Reproducción humana: El hombre
Los testículos producen gametos y hormonas
Una serie de conductos almacena y transporta el esperma
Glándulas accesorias producen la porción líquida del semen
El pene transfiere esperma a la mujer
La testosterona tiene múltiples efectos
El hipotálamo, la glándula pituitaria y los testículos regulan la reproducción masculina
Reproducción humana: La mujer
Los ovarios producen gametos y hormonas sexuales
Los oviductos transportan al oocito secundario
El útero incuba el embrión
La vagina recibe esperma
La vulva son estructuras genitales externas
Los pechos funcionan en la lactación
El hipotálamo, la glándula pituitaria y los ovarios regulan la reproducción femenina
Preguntas acerca de: Cáncer de mama
El ciclo menstrual se detiene en la menopausia
La mayoría de los mamíferos tienen ciclo estral
Fertilización, embarazo y nacimiento
La fertilización es la unión del espermatozoide y el huevo
Preguntas acerca de: Nuevos orígenes
Las hormonas son necesarias para mantener el embarazo
El proceso de nacimiento depende de un sistema de retroalimentación positiva
Respuesta sexual humana
Métodos anticonceptivos y aborto
Existen muchos métodos anticonceptivos disponibles
La mayoría de las hormonas anticonceptivas impiden la ovulación
Los dispositivos intrauterinos se usan ampliamente
Los métodos anticonceptivos de barrera incluyen el diafragma y el condón
Ya hay disponibles anticonceptivos de emergencia
La esterilización hace que una persona sea incapaz de tener descendencia
En el futuro los anticonceptivos podrían controlar los péptidos regulatorios
El aborto puede ser espontáneo o inducido
Enfermedades de transmisión sexual

51. Desarrollo animal
Desarrollo de la forma
Fecundación
El primer paso en la fecundación implica contacto y reconocimiento
La entrada del espermatozoide es regulada
La fecundación activa al óvulo
Los pronúcleos del espermatozoide y el óvulo se unen, restaurando el estado diploide
Segmentación
El patrón de segmentación es afectado por la yema
La segmentación puede distribuir determinantes del desarrollo
La segmentación provee los bloques de construcción para el desarrollo
Gastrulación
La cantidad de yema afecta el patrón de gastrulación
Organogénesis
Membranas extraembrionarias
Desarrollo humano
La placenta es un órgano de intercambio
El desarrollo de los órganos empieza durante el primer trimestre
El desarrollo continúa durante el segundo y tercer trimestres
Más de un mecanismo puede conducir a parto múltiple
Factores ambientales afectan al embrión
El neonato debe adaptarse a su nuevo entorno
El envejecimiento no es un proceso uniforme
La respuesta homeostática al estrés disminuye con el envejecimiento

52. Comportamiento animal
Conducta y adaptación
Las conductas tienen costos y beneficios
Los genes interactúan con el entorno
El comportamiento depende de la preparación fisiológica
Muchos patrones de comportamiento dependen de programas motores
Aprendizaje: El cambio de comportamiento como resultado de la experiencia
Un animal se habitúa a estímulos irrelevantes
La impronta ocurre durante un período crítico temprano
En el condicionamiento clásico, un reflejo se asocia con un nuevo estímulo
En el condicionamiento operante, la conducta espontánea es reforzada
La cognición animal es controversial
Jugar puede ser una práctica conductual
Respuestas conductuales a estímulos ambientales
Los ritmos biológicos regulan muchas conductas
Las señales ambientales activan respuestas fisiológicas que llevan a la migración
Comportamiento de forrajeo
Costos y beneficios del comportamiento social
La comunicación es necesaria para el comportamiento social
Las jerarquías de dominancia establecen la posición social
Muchos animales defienden un territorio
Algunas sociedades de insectos están bastante organizadas
Selección sexual
Los animales del mismo sexo compiten por parejas
Los animales seleccionan parejas de calidad
La selección sexual favorece los sistemas de apareamiento poligíneo
Algunos animales cuidan de sus crías
Comportamiento de ayuda
La conducta altruista puede explicarse por aptitud inclusiva
El comportamiento de ayuda puede tener otras explicaciones
Algunos animales ayudan a no familiares
Cultura en las sociedades de vertebrados
Algunos vertebrados transmiten cultura
La sociobiología explica el comportamiento social humano en términos de la adaptación

PARTE 8 LAS INTERACCIONES DE LA VIDA: ECOLOGÍA.

53. Introducción a la ecología: Ecología de poblaciones
Características de las poblaciones
La densidad y la dispersión son características importantes de las poblaciones
Cambios en el tamaño de la población
La dispersión afecta la tasa de crecimiento de algunas poblaciones
Cada población tiene una tasa intrínseca de crecimiento característica
Ninguna población puede crecer exponencialmente de manera indefinida
Factores que afectan el tamaño de la población
Los factores dependientes de la densidad regulan el tamaño de una población
Los factores independientes de la densidad suelen ser abióticos
Características de historia de la vida
Las tablas de vida y las curvas de supervivencia indican mortalidad y sobrevivencia
Metapoblaciones
Poblaciones humanas
No todos los países tienen la misma tasa de crecimiento
La estructura de edad de un país ayuda a pronosticar el crecimiento futuro de la población
La degradación ambiental está relacionada con el crecimiento de la población y el consumo de recursos

54. Ecología de comunidades
Estructura y funcionamiento de la comunidad
Las interacciones comunitarias son complicadas y a menudo no son fácilmente evidentes
El nicho es un papel ecológico de una especie en la comunidad
La competencia es intraespecífica o interespecífica
La selección natural conforma los cuerpos y las conductas de la presa y del depredador
La simbiosis implica una asociación estrecha entre especies
Preguntas acerca de: Mimetismo en las mariposas
Intensidad y dirección de las interacciones comunitarias
Otras especies de una comunidad dependen de las especies clave o son afectadas en gran medida por ellas
Las especies dominantes influyen a una comunidad como resultado de su mayor tamaño o abundancia
La regulación de un ecosistema ocurre abajo-arriba y arriba-abajo
Biodiversidad comunitaria
Los ecólogos buscan explicar por qué algunas comunidades tienen más especies que otras
La riqueza de especies puede promover la estabilidad de la comunidad
Desarrollo comunitario
Las perturbaciones afectan la sucesión y la riqueza de especies
Los ecólogos continúan estudiando la estructura comunitaria

55. Ecosistemas y la biosfera
Flujo de energía a través de los ecosistemas
Las pirámides ecológicas ilustran la manera en que trabajan los ecosistemas
Los ecosistemas varían en productividad
Cadenas alimentarias y venenos en el ambiente
Ciclos de la materia en los ecosistemas
El bióxido de carbono es la molécula pivote en el ciclo del carbono
Las bacterias son esenciales para el ciclo del nitrógeno
El ciclo del fósforo carece de un componente gaseoso
El agua se mueve entre el océano, la tierra y la atmósfera en el ciclo hidrológico
Factores abióticos en los ecosistemas
El Sol calienta la Tierra
Preguntas acerca de: Vida sin el Sol
La atmósfera contiene varios gases esenciales para los organismos
Los océanos del mundo cubren la mayor
Parte de la superficie terrestre
El clima afecta profundamente a los organismos
Los incendios son una perturbación común en algunos ecosistemas
Procesos para el estudio de ecosistemas

56. Ecología y geografía de la vida
Biomas
La tundra son las llanuras frías y pantanosas del extremo norte
Preguntas acerca de: La distribución de la vegetación en las montañas
El bosque boreal es el bosque siempre verde del norte
El bosque lluvioso templado tiene clima más frío, neblina densa y alta precipitación
El bosque caducifolio templado tiene un dosel de árboles de hoja ancha
Los pastizales templados existen en áreas de precipitación moderada
El chaparral es un matorral de arbustos de hojas perennes y árboles pequeños
Los desiertos son ecosistemas áridos
La sabana es una pradera tropical con árboles dispersos
Hay dos tipos básicos de bosques tropicales
Ecosistemas acuáticos
Los ecosistemas de agua dulce están ligados a la tierra y a los ecosistemas marinos
Los estuarios existen donde se encuentren el agua dulce y el agua salada
Los ecosistemas marinos dominan en la superficie de la Tierra
Ecotonos
Biogeografía
Las áreas terrestres están divididas en seis reinos biogeográficos

57. Diversidad biológica y biología de la conservación
La crisis de la biodiversiddad
Las especies en peligro de extinción tienen ciertas características en común
Preguntas acerca de: Disminución de las poblaciones de anfibios
Las actividades humanas contribuyen a la disminución de la diversidad biológica
Biología de la conservación
La conservación in situ es la mejor manera de preservar la diversidad biológica
La conservación ex situ intenta salvar especies que están al borde de la extinción
La Ley de Especies en Peligro de Extinción proporciona algo de protección legal para especies y hábitats
Los acuerdos internacionales proporcionan algo de protección a especies y hábitats
Deforestación
¿Por qué están desapareciendo los bosques tropicales?
¿Por qué están desapareciendo los bosques boreales?
Cambio climático
Los gases de efecto invernadero provocan el cambio climático
¿Cuáles son los efectos probables del cambio climático?
Disminución del ozono estratosférico
Ciertos productos químicos destruyen el ozono estratosférico
El agotamiento de la capa de ozono daña a los organismos
La cooperación internacional está ayudando a reparar la capa de ozono

Apéndice A: Tabla periódica de los elementos
Apéndice B: Clasificación de los organismos
Apéndice C: Comprensión de términos biológicos
Apéndice D: Abreviaturas
Apéndice E: Respuestas a Evalúe su comprensión
Glosario
Índice