Conceptos Fundamentales de Biología: Biotecnología, Genética, Anatomía y Fisiología Humana

Biotecnología y sus Aplicaciones

La biotecnología se define como el uso de organismos vivos o compuestos derivados de estos, con el fin de desarrollar productos de utilidad para el ser humano.

Productos Derivados de la Biotecnología

• Vino
• Tequila
• Whisky
• Queso
• Pan

PCR: Reacción en Cadena de la Polimerasa

La PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa) es una técnica empleada para amplificar, es decir, producir múltiples copias de un segmento específico de ADN.

Pasos de la PCR

1. Selección del segmento de ADN a copiar.
2. Calentamiento de la doble hélice de ADN a 98 °C para separar las cadenas.
3. Enfriamiento de las cadenas para permitir la unión de los cebadores.
4. La ADN polimerasa comienza a sintetizar una nueva cadena de ADN complementaria a cada cadena original.
5. Se obtienen dos moléculas de ADN idénticas a la original.
6. Se repite el ciclo de calentamiento a 98 °C para separar las nuevas cadenas.
7. Las moléculas se separan y el proceso continúa de manera exponencial.

Conceptos Clave en Genética y Biotecnología

• Transgénico: Organismo al que se le ha introducido un gen de otra especie.
• Bioética: Disciplina que establece los límites éticos en las aplicaciones de la biotecnología.
• Terapia génica: Técnica que busca corregir genes defectuosos en personas con enfermedades hereditarias.
• Enzima de restricción: Enzima utilizada para cortar el ADN en segmentos específicos.
• Ligasas: Enzimas que unen los extremos de las cadenas de ADN.
• Plásmido: Molécula de ADN circular utilizada como vector para introducir un gen en una célula.
• Biorremediación: Proceso que utiliza microorganismos, hongos, plantas o enzimas para recuperar un ambiente contaminado.

Aplicaciones de las Pruebas de ADN

• Detección de enfermedades hereditarias.
• Identificación de individuos.
• Diagnóstico de enfermedades.
• Diagnóstico prenatal.

Homeostasis y Mecanismos Homeostáticos

La homeostasis es la capacidad de los organismos para mantener una condición interna estable, compensando los cambios en su entorno mediante el intercambio regulado de materia y energía.

Mecanismos Homeostáticos en el Cuerpo Humano

• Aceleración de la respiración.
• Regulación de la presión arterial.
• Transpiración o sudoración.
• Mantenimiento de los niveles de glucosa.

Tejidos del Cuerpo Humano

Los tejidos son conjuntos de células que realizan funciones específicas. Los principales tipos de tejidos son:

• Epitelial
• Conectivo
• Muscular
• Nervioso

Sistema Tegumentario: La Piel y sus Funciones

El sistema tegumentario está compuesto por la piel, el pelo, las uñas, los vasos sanguíneos, los nervios y las glándulas exocrinas (sebáceas y sudoríparas).

Funciones de la Piel

• Protección contra los rayos UV.
• Eliminación de grasas.
• Termorregulación.
• Órgano sensorial.
• Síntesis de vitamina D.

Tipos de Tejidos Conectivos Especializados

• Adiposo
• Cartilaginoso
• Óseo
• Hematopoyético
• Sanguíneo
• Linfoide o linfático

Capas de la Piel

1. Epidermis: Contiene queratina y el estrato basal, donde se encuentran los melanocitos que producen melanina, responsable de la coloración de la piel.
2. Dermis: Formada por tejido conectivo fibroso denso, contiene colágeno que proporciona flexibilidad a la piel.
3. Hipodermis: Compuesta por tejido adiposo que actúa como aislante térmico.

Enfermedades de la Piel

• Dermatitis
• Cáncer de piel
• Acné
• Vitíligo
• Eczema

Sistema Muscular

Tipos de Músculos

• Esquelético
• Liso
• Cardíaco

Enfermedades Musculares

• Esguince
• Tendinitis
• Distrofia muscular
• Miomas
• Ruptura de músculos
• Sarcomas

Sistema Óseo

Clasificación de los Huesos

1. Esqueleto Axial: Cabeza, columna vertebral (vértebras) y tórax.
2. Esqueleto Apendicular: Hombros, cadera, brazos, manos, piernas y pies.

Enfermedades del Sistema Óseo

• Esguinces
• Osteoporosis
• Cáncer
• Fracturas
• Fisuras

Sistema Digestivo

Partes del Sistema Digestivo

• Boca
• Faringe
• Esófago
• Estómago
• Intestino delgado
• Intestino grueso
• Recto
• Ano

Divisiones del Intestino Delgado

• Duodeno
• Yeyuno
• Íleon

Secciones del Intestino Grueso

• Colon ascendente
• Colon transverso
• Colon descendente

Enfermedades del Sistema Digestivo

• Gastritis
• Cáncer
• Hepatitis
• Apendicitis
• Enfermedad de Crohn

Enzimas Digestivas

1. Glándulas salivales: Amilasa.
2. Estómago: Pepsina.
3. Páncreas: Lipasa, peptidasa, tripsina, quimiotripsina.
4. Intestino delgado: Sacarasa, lactasa, fosfatasa, peptidasa.
5. Hígado: Bilis.

Transformación de los Alimentos en el Sistema Digestivo

Los alimentos experimentan una serie de transformaciones a lo largo del sistema digestivo:

• Bolo alimenticio: Masa de alimento masticado e insalivado.
• Quimo: Masa pastosa y ácida formada en el estómago.
• Quilo: Fluido lechoso formado en el intestino delgado.

Anatomía del Cuerpo Humano: Huesos y Órganos

Huesos del Cuerpo Humano

Cráneo, clavícula, esternón, columna vertebral, pelvis, sacro, radio, fémur, peroné, tibia, falanges (dedos), metatarso, huesos del tarso, rótula, metacarpo, huesos del carpo, cúbito, húmero, omóplato, costillas.

Órganos del Sistema Digestivo

Dientes, boca, lengua, hígado, vesícula biliar, apéndice, recto, ano, intestino grueso, intestino delgado, páncreas, estómago, esófago, epiglotis, faringe, glándulas salivales.