Fundamentos de Biología y Ecología: Procesos Celulares y Dinámicas Ambientales

Ecología: Interacción y Ambiente

La ecología es la ciencia que estudia cómo los seres vivos interactúan entre sí y con su ambiente.

Ramas principales de la Ecología

• Autoecología: Estudia a un organismo individual y cómo se adapta.
• Sinecología: Estudia comunidades de seres vivos.
• Ecología de poblaciones: Analiza grupos de una misma especie.

Campos de aplicación

• Conservación ambiental
• Manejo de recursos naturales
• Control de contaminación
• Agricultura sostenible

Fotosíntesis

Proceso mediante el cual las plantas, algas y algunas bacterias transforman la energía solar en energía química (glucosa).

Ecuación general de la Fotosíntesis

6 CO₂ + 6 H₂O + luz → C₆H₁₂O₆ (Glucosa) + 6 O₂

Etapas

• Fase Luminosa: Captura de energía solar.
• Fase Oscura (Ciclo de Calvin): Producción de glucosa.

Ciclos Biogeoquímicos

Son los procesos que permiten que los elementos esenciales recorran a través de los seres vivos y el ambiente.

Principales Ciclos

• Ciclo del agua: Evaporación, condensación, precipitación.
• Ciclo del carbono: Impulsado por la fotosíntesis y la respiración.
• Ciclo del nitrógeno: Fijación, nitrificación, desnitrificación.
• Ciclo del fósforo: Se caracteriza por no tener fase gaseosa; pasa por rocas, suelos y organismos.

Homeostasis

Capacidad de los seres vivos para mantener condiciones internas estables (temperatura, pH, agua) a pesar de cambios externos.

Servicios Ambientales

Beneficios esenciales que la naturaleza ofrece a los humanos.

Tipos de Servicios

• Regulación: Clima, aire, agua.
• Suministro: Madera, alimentos, medicinas.
• Culturales: Recreación, paisajes.
• Soporte: Ciclos de nutrientes, formación de suelo.

Ciclo Celular: Procariotas y Eucariotas

Células Procariotas

• Se reproducen por fisión binaria (copian su ADN y se dividen).

Células Eucariotas (Animales y Vegetales)

El ciclo celular se divide en:

1. Interfase (G1, S, G2): Crecimiento y duplicación del ADN.
2. Mitosis: División del núcleo.
3. Citocinesis: División del citoplasma.

Diferencia en Células Vegetales

El proceso es similar al de las células animales, pero la citocinesis ocurre mediante la formación de una placa celular en lugar de estrangulamiento.

Respiración Celular

Proceso donde la célula obtiene energía (ATP) a partir de la glucosa.

Ecuación de la Respiración Celular

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + energía (ATP)

Etapas

Las etapas principales son: Glucólisis → Ciclo de Krebs → Cadena de transporte de electrones.

Población

Grupo de organismos de la misma especie que viven en un mismo lugar y tiempo.

Características de la Población

• Tamaño
• Densidad
• Distribución
• Natalidad
• Mortalidad

Niveles Tróficos

Posición que ocupa un organismo en la cadena alimentaria:

1. Productores (plantas).
2. Consumidores primarios (herbívoros).
3. Consumidores secundarios (carnívoros).
4. Consumidores terciarios (depredadores mayores).
5. Descomponedores (hongos y bacterias).

Muestreo Poblacional

Métodos utilizados para estimar el tamaño de una población.

Técnicas de Muestreo

• Cuadrantes: Dividir el área en cuadrados y contar organismos.
• Transectos: Líneas de muestreo definidas.
• Captura-Recaptura: Marcar y volver a capturar para realizar la estimación.

Ecosistemas

Unidad formada por seres vivos (biocenosis) y el ambiente físico (biotopo) que interactúan mediante flujo de energía y ciclos de nutrientes.

Tipos de Ecosistemas

Terrestres, acuáticos y mixtos.