Virus [Qué son, propiedades y clasificación]

Virus: Qué son, propiedades y clasificación


Virus

Este post trata sobre el concepto de virus.

En el te hablaré sobre:

  • Qué es un virus y cómo comprendemos su variabilidad. Argumentos a favor y en contra de si es un ser vivo.
  • Cuáles son las características más importantes de los virus, explicando su funcionamiento general.
  • De qué forma se clasifican, teniendo en cuenta los dos sistemas más utilizados hoy día.

¿Qué son los virus?


Los virus son un conjunto de material genético inmerso en una cubierta proteica/lipídica con un tamaño inferior a la micra y que no forman parte de los componentes básicos de ningún ser vivo. Son incapaces de replicarse por si mismos, dependiendo de los procesos metabólicos de replicación de otros seres vivos para generar nuevos individuos.

Como podrás imaginar, al igual que con otros tipos de organismos, los virus son tremendamente variados. Esta variabilidad se da a varios niveles:

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Definición de virus y niveles de variabilidad. Ser vivo vs componente químico inerte.
  • Tamaño: Los individuos más grandes conocidos pueden tener tamaños en torno a la micra, mientras que los más pequeños poseen apenas una decena de nanómetros. Esto quiere decir que existen virus que llegan a ser hasta cien veces más grandes que otros virus, un rango de diferencias mucho mayor que el existente entre la mayoría de grupos zoológicos estrechamente relacionados.
  • Cubierta: Poseen multitud de proteínas que varían entre individuos. Esto es debido a que pueden infectar a casi todas las especies vivas de forma específica. Es decir, tienen diferentes proteínas en función de la especie a la que infecten y además se modifican en cortos periodos de tiempo .
  • Material genético: Al contrario que el resto de seres vivos, los virus poseen varias formas diferentes de almacenar su genoma. Existen individuos que poseen ADN mientras que otros codifican su información usando ARN. Además, no solo poseen estructuras de doble hélice sino que también existen individuos que operan con una sola cadena.

Quizá una de las preguntas más controvertidas de la biología (y de la ciencia en general) es, ¿son los virus un organismo vivo?

Como ya te comenté antes, no son individuos que formen parte de ningún ser vivo que conozcamos. De hecho, cuando los virus se encuentran fuera de los seres vivos se los denomina como “viriones” y, esencialmente, pasan a ser un conjunto de moléculas orgánicas inertes.

Por otro lado, poseen características de seres vivos (como la replicación). Pero incluso esta capacidad necesita de energía y de componentes ajenos al propio virus.

En resumen, los virus se encuentran en un punto intermedio entre lo que consideramos vivo y no. Es decir, poseen características de seres vivos pero al mismo tiempo el hecho de que sean totalmente dependientes nos puede llevar a verlos como simples componentes químicos que interaccionan con el resto de formas de vida.

Características de los virus


Dentro de la enorme diversidad que existe en la biología, los virus se presentan como unos entes totalmente únicos.

Como se replican, como se modifican estructuralmente o que tipo de morfologías pueden adoptar. Sus procesos difieren tanto del resto de los seres vivos que sin duda merece la pena que los conozcas:

A. Morfología de la cápside. Los virus poseen conjuntos de proteínas repetidas (capsómeros) que unidos les permiten obtener formas muy variadas en su estructura externa. Los tipos más importantes de cápsides son:

Características-de-los-virus
Morfología, ciclos de replicación y mutaciones genéticas en virus
  • Helicoidal
  • Envuelta (Captan membranas de seres vivos a los que invaden)
  • Icosaédrica
  • Compleja (Combinaciones icosaédrica y/o helicoidal junto con estructuras variadas)

B. Ciclos de replicación. Una característica común a todos los seres vivos es que son capaces de auto-replicar sus estructuras orgánicas básicas (células) a través de ciclos de división. Los virus son incapaces de hacer esto, sino que dependen de la maquinaria celular de un huésped para replicarse.

De esta forma, los virus necesitan seguir una serie de procesos que no se parecen en nada a los que realizan el resto de organismos:

  1. Adhesión (Unión específica de proteínas de la cápside a receptores de la célula huésped)
  2. Penetración (Acceso del virus por endocitosis o fusión de membranas. También pueden inyectar directamente el genoma viral)
  3. Síntesis de las estructuras virales (Genoma y proteínas)
  4. Ensamblaje de las estructuras sintetizadas
  5. Liberación del virus por lisis celular

C. Mutaciones genéticas. La frecuencia y el número de sus mutaciones son mas relevantes que en cualquier otro tipo de organismo. Esto se debe a tres motivos principalmente:

  • La forma en que se sintetiza el genoma: Muchos de los procesos celulares que evitan las mutaciones no son llevados a cabo cuando se sintetiza el genoma viral.
  • Número de individuos: Al ser tan numerosos, las probabilidades de que se produzcan mutaciones que modifiquen proteínas en una especie son mucho mayores. De hecho, los individuos de una misma especie se suelen dividir a su vez en cuasiespecies, diferenciándose en apenas unas pocas secuencias de nuecléotidos clave.
  • Tamaño del genoma: Al tener un genoma más pequeño que otros seres vivos la probabilidad de que ocurra una mutación relevante es mucho mayor.

Es importante que entiendas, que más allá de que podamos definir una serie de características generales presentes en los virus, su variedad es enorme. Este hecho, lo vamos a ver más en detalle en el próximo apartado. 

¿Cómo se clasifican los virus?


Como seguramente te imaginas, al igual que con cualquier otro tipo de ser vivo, los virus se organizan en distintos sistemas de clasificación.

Para clasificarlos, los virólogos se basan principalmente en las características que hemos visto en el apartado anterior: estructura externa, estructura interna y tipo de replicación.

A partir de estas características, se han dado lugar a los dos sistemas de clasificación más importantes:

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Los dos tipos de clasificación de virus más utilizadas: ICTV y Baltimore

1. ICTV. Toma su nombre del Cómite Internacional de Taxonomía de virus, que es la organización oficial encargada de clasificar a los virus siguiendo una estructura taxonómica (similar a la de los animales).

Aún así, no trabajan exactamente de la misma manera, dadas las particularidades que presentan los virus. Esto se debe sobretodo a dos motivos:

  • El estudio de los virus se encuentra aún en una fase temprana de desarrollo (se empezaron a establecer clasificaciones en los años 70).
  • El número de especies que hemos estudiado es ínfimo si lo comparamos con el total estimado (Se cree que pueden existir millones de especies y apenas conocemos unos pocos de miles).

2. Baltimore. Su objetivo principal es agrupar a los virus en función de su genoma. En concreto, especifica el tipo de ácido nucleico (ADN o ARN), el número de hebras (bicatenario o monocaterio),  y si hay traducción de proteínas directa o indirecta (positivo o negativo).

  • Grupo I: ADN de cadena doble a partir del que se genera el ARN mensajero.
  • Grupo II: ADN de cadena simple que se transforma en ADN de cadena doble. A partir del segundo se genera el ARN mensajero.
  • Grupo III: ARN de cadena doble a partir del que se genera el ARN mensajero.
  • Grupo IV: ARN de cadena simple (+) que se transforma en ARN de cadena simple (-). A partir del segundo se genera el ARN mensajero (aunque se da la particularidad de que los ARN (+) son a la vez capaces de actuar directamente como si fueran un ARN mensajero).
  • Grupo V: ARN de cadena simple (-) a partir del que se genera el ARN mensajero.
  • Grupo VI: ARN de cadena simple (+) que se transforma primero en un intermediario de ARN/ADN híbrido. Posteriormente da lugar a un ADN de cadena doble a partir del que se genera el ARN mensajero
  • Grupo VII: ADN de cadena doble que se transforma en un ARN de cadena simple (-). A partir del segundo se genera el ARN mensajero.

Referencias



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Anatomía [Qué es, clasificación y sistemas anatómicos]

Anatomía: Qué es, clasificación y sistemas anatómicos


AnatomíaEste post trata sobre el concepto de anatomía.

En el te hablaré sobre:

  • Qué es la anatomía, citando que tipo de estructuras estudia. Formas de estudiar la anatomía.
  • Su clasificación, dividiendo sus especialidades en torno a “que estudian”.
  • Sistemas anatómicos, detallando sus componentes y funciones.

¿Qué es la anatomía?


La anatomía es el estudio de las estructuras de los seres vivos; poniendo el énfasis en cuáles son las características que las describen, como se organizan y que disposición espacial tienen. 

Las estructuras que estudia tienen varios niveles de tamaño distinto (sistemas, órganos, tejidos o células)

Es importante aclararte esto, porque muchas veces pensamos que la anatomía únicamente estudia seres vivos complejos que cumplan con estos cuatro niveles. O que directamente no estudia los niveles más pequeños. Ambas afirmaciones no son ciertas. La anatomía describe las estructuras independientemente de su tamaño o tipo de ser vivo.

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Definición de anatomía, rango de estudio y formas de estudiarla

Por ejemplo, la descripción de estructuras bacterianas implica solo el estudio a nivel celular, y sin embargo, forma parte del rango de estudio de la anatomía (anatomía bacteriana).

La anatomía se puede estudiar de dos formas distintas, dando lugar a dos denominaciones comúnmente utilizadas: 

  • Anatomía macroscópica: Es el tipo de anatomía que basa sus estudios en las estructuras que podemos observar a simple vista. De esta forma, su rango de estudio se centra en dos niveles principalmente: sistemas y órganos. La forma de llevar a cabo estos estudios es a través de métodos invasivos (disecciones, endoscopias…) o no invasivos (resonancia magnética, rayos X…).
  • Anatomía microscópica: Este tipo de anatomía se basa en estudiar las estructuras a través del microscopio. En este caso, centra su rango de estudio en los tejidos y las células. Estos estudios se llevan a cabo usando técnicas histológicas, que consisten en cortes finos de una muestra y adición de colorantes/marcadores. Las muestras preparadas de esta forma están listas para verse al microscopio.

Estas son las dos formas en las que, a grandes rasgos, se estudia la anatomía. También funcionan como una clasificación general.

Sin embargo, las distintas especialidades de la anatomía se clasifican en base a otros principios. En el próximo apartado te voy a aclarar a que me estoy refiriendo.

Ramas de la anatomía


Como te venía diciendo, la anatomía macroscópica y microscópica es una forma general de clasificar a la anatomía.

Sin embargo, el resto de especialidades de la anatomía no se clasifican en torno a estas dos. ¿Sabes porque?

La razón es simple. La mayoría de especialidades requieren un enfoque macroscópico y microscópico. No es posible clasificarlas en torno a un tipo de estudio, necesitan ambos.

Ramas-de-la-anatomía
Clasificación de las especialidades de la anatomía

Como no es posible clasificarlas por la “forma en que se estudian”, se las divide en torno a “que estudian”. Vamos a ver cuatro ramas de estudio y en que se basan:

  • Jerárquica: Basada en el tipo de ser vivo que se estudie. Sus dos grandes especialidades son la anatomía animal y la anatomía vegetal. A partir de ahí, podemos definir especialidades basándonos en las clasificaciones taxonómicas. En la animal, por ejemplo: vertebrados (mamíferos, aves, anfibios, reptiles, peces) invertebrados (artrópodos, moluscos, equinodermos, gusanos, poríferos, celentéreos).
  • Comparativa: Este tipo de anatomía se basa en el conocimiento de otras especialidades anatómicas para establecer comparaciones entre especies, sistemas, órganos, tejidos o células (u otro tipo de estructuras especiales). De esta forma, sus estudios sirven como puente para unir la anatomía con otras especialidades como la filogenia o la evolución biológica.
  • Topográfica: Su estudio se basa en todas las estructuras que se pueden observar a simple vista en un ser vivo. Por lo que, sus especialidades se centran en el estudio de partes individuales (como la cabeza, las alas, las hojas, las patas, los caparazones, los tallos, etc…) y como se relacionan con otras partes desde un punto de vista de medidas y proporciones.
  • Sistemática: Es la opuesta al anterior, se encarga de deconstruir a los organismos, definiendo y clasificando sus estructuras internas. Como su propio nombre indica se estructura en sistemas, los cuales vamos a ver más en profundidad en el siguiente apartado.

Sistemas anatómicos


Un sistema anatómico es un conjunto de órganos que trabajan de forma conectada y coordinada para llevar a cabo ciertas funciones en un ser vivo.

Esto implica, que cada órgano solo es capaz de llevar a cabo estas funciones de forma parcial. Necesitando al resto de órganos para llevarlas a cabo de forma completa.

Además de por estas funciones, los sistemas anatómicos se definen también por los componentes que lo forman. Voy a mostrarte las características de cada sistema:

Sistemas-anatómicos
Tipos de sistemas anatómicos: funciones y órganos
  • Sistema nervioso: Esta formado por el cerebro, la médula espinal y los nervios. Se encarga de coordinar y controlar todas las funciones del cuerpo.
  • Sistema cardiovascular: Esta formado por el corazón, los vasos sanguíneos y la sangre. Se encarga de transportar nutrientes y desechos metabólicos.
  • Sistema respiratorio: Esta formado por la nariz, los pulmones, la tráquea, los bronquios y los alveólos. Se encarga del intercambio de gases.
  • Sistema muscular: Esta formado por músculos lisos, estriados y cardiacos. Se encarga de aportar la fuerza necesaria para el movimiento del cuerpo.
  • Sistema esquelético: Esta formado por huesos, cartílagos y articulaciones. Se encarga de dar forma y soporte al cuerpo, así como de la producción de múltiples líneas celulares.
  • Sistema digestivo: Esta formado por la boca, esófago, estómago, intestino, ano, hígado y páncreas. Se encarga de procesar la comida, absorbiendo sus nutrientes y eliminando sus desechos.
  • Sistema urinario: Esta formado por riñones, vejiga y uretra. Se encarga de filtrar compuestos tóxicos presentes en la sangre y eliminarlos.
  • Sistema endocrino: Esta formado por múltiples glándulas endocrinas. Se encarga de regular funciones a través de la secreción de compuestos químicos.
  • Sistema linfático: Esta formado por los vasos linfáticos, el tejido linfoide central, los órganos linfoides periféricos y la linfa. Se encarga de transportar la protección inmunitaria y del drenaje de tejidos.
  • Sistema reproductor: Esta formado por los órganos reproductores masculino y femenino. Se encarga de la generación de un nuevo ser vivo, siendo la única función que no depende de un solo individuo.

Es importante que entiendas que la definición de función es arbitraria y, por lo tanto, la definición de sistema también lo es.

De esta forma, las funciones pueden ser definidas a cualquier escala. Por ejemplo, la boca tiene la función de formar el bolo alimenticio, pero a nivel del sistema digestivo es solo una función parcial de la digestión.

Referencias



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Bioquímica [Qué es, ramas y aplicaciones]

Bioquímica: Qué es, ramas y aplicaciones


Bioquímica

Este post trata sobre el concepto de bioquímica.

En el aprenderás sobre:

  • Qué es la bioquímica, explicando como se relaciona con los conceptos de química y biología.
  • Distintas formas en la que se pueden clasificar sus especialidades.
  • Aplicaciones de la bioquímica en los sectores de la alimentación y la medicina, aclarando de qué formas los ha mejorado.

¿Que es la bioquímica?


La bioquímica es una especialidad científica que estudia como funcionan los procesos biológicos basándose en los principios de la química.

Por lo tanto, podemos afirmar que es una especialidad a medio camino entre la química y la biología. Aunque se la suele asociar más con la segunda que con la primera. ¿Sabes por qué?

Qué-es-la-bioquímica
Definición de bioquímica y breve explicación de su desarrollo

Esto es debido a la forma en la que opera. En bioquímica, la química está mas asociada a ser la metodología y el instrumento. Mientras que la biología es a la vez el punto de partida y la respuesta a dicha metodología. Es decir, la información final tiene un contexto biológico pero necesita el contexto químico para encontrarla.

Al ser además una ciencia que actúa a un nivel tan elemental, ha acabado siendo fundamental para explicar en profundidad los procesos de cualquier especialidad de biología.

O lo que es lo mismo, si la bioquímica es fundamental para la biología hoy día, y la química es fundamental para la bioquímica, lógicamente, la química también lo es para la biología.

De esta forma, a través del estudio de la estructura química de la que se compone la vida y de sus reacciones podemos comprender mejor los procesos biológicos. Además, esta mejor comprensión, abre también la posibilidad de manipularlos de forma controlada gracias a especialidades como la bioingeniería o la genética molecular.

Precisamente, la manipulación controlada, es la que ha permitido mostrar las enormes posibilidades que tiene la bioquímica en nuestra sociedad. Sus aplicaciones no paran de crecer, tanto en número como en importancia.

Este hecho, ha posibilitado su relación con otras especialidades muy diferentes, como la síntesis química o la ingeniería. Y a su vez, ha permitido la generación de múltiples subespecialidades de las que te voy a hablar en el próximo apartado.

Ramas de la bioquímica


A la hora de clasificar las especialidades de bioquímica se suelen usar como referencia ciertos aspectos del estudio. Dando como resultado especialidades muy heterogéneas.

Esto se debe, a que no estudian fenómenos totalmente distintos si las comparamos entre sí. Sino que, inevitablemente, la descripción de cierto concepto une caminos cruzados y complementarios entre especialidades.

Como voy a mostrarte a continuación, las ramas de la bioquímica centran su estudio basándose principalmente en 3 aspectos:

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Clasificación de las especialidades en bioquímica basada en 3 aspectos diferenciales

1. Pueden poner el foco a nivel taxonómico, estudiando las diferencias entre distintos organismos. Sus dos especialidades más generales son la bioquímica animal y la vegetal.

A simple vista, ya sabemos que existen muchas diferencias entre plantas y animales. Esto también tiene que ser así a nivel de procesos bioquímicos. La bioquímica animal y vegetal se encargan de estudiar estas diferencias.

2. Pueden centrarse en aspectos generales comunes a todos los organismos (o a un conjunto definido de ellos).

Estas especialidades pueden ser consideradas como independientes de la propia bioquímica. Pero, al tener tanto puntos en común, son dificilmente separables en la práctica.

  • Biología celular: Estudio de los procesos que ocurren a nivel celular
  • Biología molecular: Estudio de las interacciones que ocurren a escala molecular en los sistemas biológicos

3. O bien pueden estudiar procesos específicos con una función determinada que ocurren en todos los organismos (o en un gran número de ellos).

  • Enzimología: Se centra en el estudio de la estructura, función y actividad de las enzimas
  • Inmunología: Estudio de los componentes y las acciones que lleva a cabo el sistema inmune de los seres vivos.
  • Genética: Es una especialidad que se encarga de estudiar el genoma; teniendo en cuenta su estructura, función y dinámica.
  • Metabolismo: Es el estudio del conjunto de reacciones químicas que permiten la liberación de energía procedente de componentes externos al organismo (catabolismo) o su uso para formar componentes del propio organismo (anabolismo).

Como puedes ver, la clasificación de las especialidades de bioquímica no tiene un patrón único que las divida a todas.

Normalmente a nivel de investigación se suele usar más el nombre de las especialidades del punto 3. Esto es debido a que son más específicas y definen mejor el ámbito de la investigación en cuestión.

Las especialidades 1 y 2, por su parte, se usan de forma más general. Definen a la teoría y a los laboratorios de investigación en conjunto.

Aplicaciones de la bioquímica


Como ya te mencione brevemente en el primer apartado de este artículo, la bioquímica es una especialidad en expansión.

Durante miles de años los humanos han manipulado su entorno. Pero aun así, apenas habíamos sido capaces de manipular sistemas biológicos.

Esto ha empezado a cambiar hace apenas unas décadas. Por lo que, cuando decimos que la bioquímica es una ciencia en pleno crecimiento, nos referimos a que sus técnicas aún tienen mucho margen de desarrollo.

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Cambios más importantes que se han producido en la alimentación y la medicina gracias a la bioquímica

Aunque, también es cierto, que ya se han conseguido avances impensables hace algunos años. Estos avances están ligados principalmente a dos campos en particular:

– Alimentación, usando técnicas bioquímicas que permiten una mejora en las propiedades de los alimentos. Estas mejoras pueden ser:

  • Modificación o adición de ciertos componentes químicos a los alimentos. Estos componentes cubren necesidades nutricionales no presentes en los alimentos originales o mejoran su crecimiento. Son especialmente relevantes en alimentos que se distribuyen masivamente como el maíz o el arroz.
  • Creación de productos que son percibidos como de mayor calidad al tener una textura, sabor u olor más agradables.

– Medicina, es la especialidad que más ha crecido conjuntamente con la bioquímica. A grandes rasgos, la mejora se ha producido a 2 niveles:

  • Tratamiento: Hoy en día, casi no existen problemas de salud que no puedan ser tratados (al menos de forma parcial). No solo tratamos mucho más eficientemente problemas con patógenos, sino que además la bioquímica ha abierto nuevas posibilidades en problemas con muy pocos tratamientos (problemas genéticos, nutricionales u hormonales).
  • Prevención: Poder anticiparte al problema ha ayudado enormemente al avance de la medicina. Esto ha sido posible gracias a test, diagnósticos u otro tipo de pruebas basadas en técnicas bioquímicas.

Por supuesto, no tienes que pensar que estas son todas las posibilidades que la bioquímica nos aporta. Otros muchos avances han sido posibles gracias su desarrollo (mejoras en procesos industriales, protección de ecosistemas o bioseguridad).

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Microbiología [Qué es, aplicaciones y ramas]

Microbiología: Qué es, aplicaciones y ramas


MicrobiologíaEste post trata sobre el concepto de microbiología.

En el te hablaré sobre:

  • Qué es la microbiología, aclarando cuáles son los hechos que explican la importancia de su estudio.
  • 10 ejemplos de aplicaciones en distintos sectores productivos.
  • Como se clasifica la microbiología, haciendo especial referencia a los tipos de microorganismos.

¿Qué es la microbiología?


La microbiología es el estudio de los seres vivos que no somos capaces de distinguir a simple vista, siendo necesario el uso de microscopios para poder observarlos.

Estos seres vivos se denominan en su conjunto microbios o microorganismos. Se encuentran prácticamente en todos los rincones del planeta. De hecho, no solo se encuentran alrededor de otros seres vivos, sino también en su interior.

Como podrás imaginar, teniendo este grado de distribución, su importancia es capital. Los microoganismos juegan un papel fundamental en todos los grandes procesos que ocurren en la Tierra. Vamos a ver 4 ejemplos para que entiendas mejor cuál es ese papel:

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Definición de microbiología y razones de su importancia
  • Biodegradación: Casi toda la materia orgánica de seres vivos que hayan muerto se recicla en un corto periodo de tiempo. Transformándose en compuestos químicos más simples. Este proceso lo realizan mayoritariamente algunos microorganismos, facilitando la entrada de estos compuestos en otros procesos.
  • Ciclo de los nutrientes: Es el proceso por el cuál los compuestos químicos (procedentes en gran parte de la biodegradación) se transforman en compuestos orgánicos. De esta forma, a través de distintos procesos de asimilación y desasimilación, la materia puede formar parte de los seres vivos o del medio natural de forma cíclica.
  • Cambio climático: Ya se sabe que las causas que provocan el cambio en el clima global son múltiples, complejas e interrelacionadas. Precisamente esta interrelación, hace que sea obvio que los microorganismos jueguen un papel fundamental en estas causas. Ya que como te mencione antes están presentes en todos los procesos globales.
  • Supervivencia: Muchos microorganismos parasitan a otros seres vivos, pudiéndoles causar disfuncionalidades e incluso la muerte. Por lo tanto, la superviviencia de los seres vivos depende en gran medida de como sus procesos fisiológicos interaccionan con los microbios. 

Los microorganismos no solo están implicados en procesos terrestres globales, sino que a través de nuestro ingenio también los usamos para mejorar nuestro estilo de vida. Voy a hablarte más en detalle sobre esto en el próximo apartado.

¿Qué aplicaciones tiene la microbiología?


La microbiología aplicada es una especialidad que estudia los posibles usos e impactos que tienen los microorganismos en diferentes procesos creados por humanos.

Esta presente en casi cualquier proceso productivo. Esto es debido, a que existen infinidad de microorganismos con capacidad para influir en uno o varios procesos. O lo que es lo mismo, su variedad (a la hora de poseer enzimas que llevan a cabo ciertas reacciones) es enorme.

Por esta razón, la lista de posibles aplicaciones es cada vez mayor. Voy a resumirte algunas de las más importantes:

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Aplicaciones más importantes de la microbiología en nuestra sociedad

1. Producen multitud de alimentos como el queso, el pan o la cerveza. Esto incluye no solo alimentos para humanos, sino también para animales domésticos.

2. Incrementan la calidad y duración de algunos alimentos como carnes o pescados.

3. Conviven en simbiosis con plantas, lo que incrementa su eficiencia en la fijación de nutrientes. A estos microorganismos se los conoce genéricamente como biofertilizantes

4. Sintetizan muchas moléculas imprescindibles para la salud humana como la insulina, la hormona del crecimiento o los interferones.

5. Microorganismos atenuados o sus componentes estructurales son usados para proteger frente a la enfermedad que ellos mismos causan (vacunas).

6. Modifican el material genético gracias al uso de enzimas con funciones de corte/pegado, duplicación, etc…

7. Producen sustratos como el metanol o el etanol que pueden ser usados como biocombustibles.

8. Oxidan ciertos minerales, lo que permite su uso en minería para la extracción de metales pesados (biominería)

9. Metabolizan compuestos químicos presentes en la basura, aguas residuales, hidrocarburos, etc… De esta forma, permiten la eliminación de residuos que contaminan el medio ambiente. 

10. Mejoran la eficiencia de multitud de procesos de fabricación industrial. Además, algunos de estos procesos son solo posibles gracias a los microorganismos.

Es importante aclararte, que pese a toda la variedad de procesos que llevamos a cabo hoy día, la microbiología aplicada tiene aún mucho recorrido por delante. La gran variedad de microorganismos que desconocemos nos invita a pensar que existen muchísimas aplicaciones por descubrir.

Ramas de la microbiología


Generalmente, a la hora de clasificar a la microbiología se la suele dividir en dos grandes grupos, la aplicada y la taxonómica.

La aplicada es la que te he explicado en el apartado anterior. Establece su grado de división basándose en donde actúan los microorganismos. Agua, aire, industria, medicina, etc…; existen multitud de divisiones posibles dentro de la microbiología aplicada.

Por otro lado, tendríamos la microbiología taxonómica, que se basa en los distintos tipos de microorganismos que existen y en su forma de vida:

Ramas-de-la-microbiología
2 tipos de clasificaciones en microbiología. Se explica en detalle una de ellas, la clasificación taxonómica
  • Bacteriología: Es la especialidad que se ocupa del estudio de las bacterias. Son los únicos organismos procariotas (su contenido celular es más simple). También se incluyen a las arqueas, a pesar de que ya se demostró que son un reino independiente de las bacterias.
  • Ficología: Centra sus estudios en las algas. Estas se caracterizan por ser fotosintéticas y vivir en entornos acuáticos o semiacuáticos.
  • Micología: Esta rama de la microbiología estudia a los hongos. Los hongos microoscópicos pueden ser de dos tipos: mohos y levaduras.
  • Protozoología: Es una rama que se encarga de estudiar los protozoos. Son los organismos unicelulares más complejos a nivel estructural. Algunos de ellos son capaces de reproducirse de forma sexual.
  • Parasitología: Estudia las formas de vida que actúan como parásitos. Varios tipos de microorganismos pueden tener este tipo de ciclo de vida (bacterias, protozoos, gusanos, artrópodos, etc…).
  • Virología: Esta especialidad se encarga de estudiar a los virus. Son varias escalas más pequeños que las bacterias y dependientes de otros seres vivos para su replicación.

En esta clasificación, hemos visto seres vivos unicelulares y por otro lado parásitos. La forma en que esta hecha, excluye a algunos organismos que en la práctica pueden ser estudiados por microbiólogos.

Me estoy refiriendo a organismos pluricelulares, que sean microscópicos y no sean parásitos. ¿Porque no se incluyen en esta clasificación?

La razón, es que estos organismos ya están incluidos en clasificaciones de zoología. Pero es importante que entiendas, que en la práctica, tanto zoólogos como microbiólogos terminan estudiando a estos organismos. Esto es debido a que hay líneas de estudio en la que ambas especialidades coinciden.

Referencias



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Zoología [Qué es; clasificación general y especial]

Zoología: Qué es; clasificación general y especial


ZoologíaEste post trata sobre el concepto de zoología.

En el aprenderás sobre:

  • Qué es la zoología, explicando de que forma estudia la diversidad animal.
  • Cuáles son las especialidades de la zoología, definiendo cuál es la labor principal de cada una.
  • Definición de zoología especial y como se relaciona con la zoología general. Ejemplos de uso de la zoología especial.

¿Qué es la zoología?


La zoología es el estudio de los animales, y más concretamente, de su estructura, clasificación, funciones, evolución y comportamiento.

Como seguramente sabes, la zoología pueda ser estudiada desde muchas perspectivas diferentes.

Los primeros humanos, se limitaban a observar que es lo que hacía cada animal de forma individual. Ya que sabiendo esto podían cubrir sus necesidades (seguridad y alimentación).

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Definición de zoología y explicación de que es lo que estudia

De esta forma, si tenemos que definir como comenzó el estudio de la zoología, podríamos concluir que empezó por el estudio del comportamiento.

Con la llegada de las primeras civilizaciones avanzadas, todo empezaba a tener una mayor organización, y la zoología no fue una excepción. Los humanos empezaron a darse cuenta de que había animales que tenían patrones similares, y los empezaron a organizar en grupos. Este fue el comienzo de lo que en un futuro sería conocido como taxonomía.

El salto seguramente más grande de la historia de la zoología vino unido a los grandes avances técnicos.

Estos, permitieron conocer lo que ocurría a los animales a escalas cada vez más pequeñas. Fisiología, anatomía o genética son algunas de las especialidades que permitieron avanzar cada vez en el conocimiento de procesos concretos. Y este conocimiento, a su vez contribuyo a encontrar más respuestas en la taxonomía y en las ciencias del comportamiento.

Como puedes ver, todas las especialidades de la zoología se retroalimentan, ya sea para dar con nuevas respuestas o para hacer nuevas preguntas.

Además, todas las disciplinas explicadas tienen un punto fundamental en común, buscan conocer la diversidad de la vida desde distintos puntos de vista. Buscan conocer nuevas formas de comportarse, nuevas apariencias externas, nuevos procesos…, pero hay algo más que la zoología estudia en la actualidad.

Es el concepto de integración. De entender que el conjunto de seres vivos puede ser interpretado también como una unidad funcional y estructural.

Es seguramente, lo más difícil de entender y estudiar, pero hoy en día es tremendamente necesario, ya que de este conocimiento podemos sacar muchas conclusiones que nos ayuden a conservar y mejorar la biodiversidad. Ya que sin esta, no habría necesidad de estudiar la zoología ni forma de que estuviéramos aquí ahora.

Especialidades de la zoología


Para explicarte lo que es la zoología ya te he mencionado alguna de estas especialidades en el apartado anterior. Pero ahora voy a explicártelas con un poco más de detalle.

De manera general, cada una de estas especialidades se enfoca en un punto de vista determinado. Aunque eso sí, ten en cuenta que en la realidad no todo es tan sencillo como aquí te lo presento. A la hora de estudiar animales es muy común que dos o más especialidades confluyan dentro de un estudio. Teniendo esto en cuenta, vamos a ver las especialidades más importantes de la zoología:

  • Biología molecular y celular: Esta especialidad se encarga de explicar lo que ocurre en los animales a nivel microscópico. Define a la célula como la unidad fundamental y a partir de ahí busca dar explicaciones con mayor grado de detalle.

    Especialidades-de-la-zoología
    Tipos de especialidades en zoología y en que están principalmente enfocadas
  • Ecología: Se encarga de estudiar cuales son las consecuencias de la interacción de los animales con cualquier otro elemento de su entorno. En este caso el foco principal de estudio esta puesto sobre las unidades más generales en los que se produce la interacción en la naturaleza, los ecosistemas.
  • Biología evolutiva: Es el campo de estudio que explica los cambios que han ocurrido en los animales con el paso del tiempo. Los elementos fundamentales de esta disciplina son el animal hipotético y el rango de tiempo determinado.
  • Etología: Esta rama se encarga de estudiar el comportamiento de los animales en entornos naturales y artificiales. Por lo tanto, se centra en observar y dar explicación a las acciones en un determinado contexto.
  • Anatomía: Es una especialidad que se encarga de describir la disposición espacial y características de las partes de un ser vivo. De esta forma, su estudio se centra en la descripción de componentes.
  • Fisiología: Busca dar explicación de procesos físicos y químicos a diferentes escalas de forma simultánea: desde el nivel molecular hasta el ser vivo completo. Es una especialidad que actúa como puente de otras disciplinas.
  • Taxonomía: Estudia las características de los animales y como se clasifican a partir de ellas. Su idea fundamental es organizar a los organismos basándose en su grado de parentesco.

Al conjunto de todas estas especialidades se la conoce como zoología general.

Ahora bien, existen otro conjunto de especialidades menos conocidas que también forman parte de la zoología. Voy a enseñártelas en el próximo apartado.

¿Qué es la zoología especial?


Para no armarte mucho lío voy a empezar siendo preciso. La zoología especial más la zoología general podemos considerar que es lo que conocemos como zoología en su conjunto.

Entonces, ¿en que se diferencia la especial de la general?

Muy sencillo. La especial solo busca dividir y clasificar los conceptos en zoología. La general se encarga de darles explicación.

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Explicación de la zoología especial y algunos ejemplos de especialidades

Esta división “especial” se ha hecho necesaria debido a la inmensa cantidad de información que la zoología maneja.

Dentro de la zoología especial también existen una serie de especialidades, aunque su división no las excluye por completo de la zoología general.

Te pongo un ejemplo. La taxonomía, que hemos explicado en el apartado anterior es sistemática (busca dividir los conceptos). Sin embargo, también se la puede considerar parte de la zoología general.

Esta particularidad se debe a que, aunque es una especialidad focalizada en dividir y clasificar, también se encarga de explicar los procesos que llevan a esa división.

Esto mismo pasa también con otras especialidades:

  • Zoopaleontología: Busca describir y clasificar animales en base a los fósiles existentes en la superficie terrestre. Necesita estudiar procesos geológicos, climáticos, evolutivos, etc… para poder hacerlo.
  • Zoogeografía: Relaciona zonas geográficas con animales. Para llegar a conclusiones necesita estudiar el clima, el comportamiento animal, los ecosistemas, etc…
  • Taxonomía: Como ya te enseñe antes busca clasificar a los seres vivos basándose en características. Para hacer esto necesita estudiar procesos fisiológicos, anatómicos, moleculares, etc…
  • Zootecnia: Establece relaciones entre animales y posibles aplicaciones industriales. En este caso su rango de estudio es amplísimo: desde disciplinas científicas como la biología o la química, hasta otras que no lo son como la economía o el marketing.

Es importante que entiendas, que la zoología especial no es una división exacta de la zoología. En la práctica lo que existen son dos tipos de especialidades:

Las que son solo explicatorias de conceptos (las de la zoología general del apartado anterior). Y otras que mezclan la explicación de conceptos con la clasificación (son a la vez zoología general y especial, y son las que he explicado en este apartado).

Referencias



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Botánica [Qué es, ramas y aplicaciones]

Botánica: Qué es, ramas y aplicaciones


BotánicaEste post trata sobre el concepto de botánica.

En el te hablaré sobre:

  • Qué es la botánica, explicando cuáles son los factores que la hacen fundamental para mantener la biodiversidad.
  • De qué formas podemos clasificar a las especialidades de la botánica.
  • Cuáles son los principales sectores productivos en los que participa la botánica, dividiendo sus aplicaciones en función del tipo de producto final.

¿Qué es la botánica?


La botánica es el estudio de los organismos vegetales teniendo en cuenta su localización, estructura, fisiología, clasificación e interacciones.

Más allá de las definiciones más tradicionales, tienes que saber que el estudio de los procesos vegetales en muchos casos es inseparable del estudio de otros tipos de procesos presentes en la naturaleza. Y no me refiero a procesos secundarios, sino a procesos que son vitales para la subsistencia de las plantas (reproducción, alimentación, etc…).

Por ejemplo, algunos hongos forman simbiosis con plantas, incrementando la eficiencia de absorción de agua y nutrientes. O las abejas y otros animales que son capaces de transmitir el polen, aumentando las probabilidades de la fecundación.

Qué-es-la-botánica
Definición de botánica y características principales de los organismos vegetales

Las plantas a su vez, son un elemento fundamental dentro de la cadena trófica, permitiendo la viabilidad del resto de la biodiversidad. Esto es debido a los productos que genera su metabolismo. Y específicamente hay dos que son fundamentales:

  • Por una parte el oxígeno, del que dependen la inmensa mayoría de seres vivos al tener respiración aeróbica. Es decir, los organismos con este tipo de respiración requieren oxígeno, ya que actúa como intermediario en la producción de energía.
  • Tan importante o más que el anterior es la producción de moléculas orgánicas a partir de la energía solar. La inmensa mayoría de seres vivos dependen del consumo de materia orgánica para sobrevivir. O lo que es lo mismo, casi todos dependen directa o indirectamente de la producción de compuestos orgánicos por parte de las plantas.

Es importante que entiendas también, que el papel que juegan las plantas no esta limitado solo a la producción de productos para el resto de los seres vivos.

En realidad, aunque las plantas sean organismos inmóviles, sus relaciones con otros seres vivos son mucho más complejas de lo que puedan parecer a simple vista. Por ejemplo, las cubiertas vegetales modelan el suelo de un hábitat de una cierta forma, influyendo decisivamente en el resto de interacciones entre seres vivos.

Ramas de la botánica


En este apartado voy a explicarte cuales son las ramas más importantes de la botánica.

Más que nombrarte absolutamente todas (lo cuál es un poco subjetivo), considero que es más importante que entiendas cuál es el principio que nos lleva a establecer esas divisiones.

De esta forma, vamos a explicar las ramas de la botánica siguiendo 3 perspectivas distintas:

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Clasificación de la botánica siguiendo 3 principios distintos: por división, por especialización y por aplicación

1. Por división: En este caso nos estamos refiriendo a la división de los organismos vegetales según sus características. A partir de estas, surgen especialidades que se encargan de estudiar grupos específicos. Este tipo de división es compleja, porque abarca varios niveles distintos. Vamos a ver los ejemplos más generales.

  • Agrostología: Estudio de las gramíneas. Las gramíneas abarcan a todas las especies de apariencia herbácea y algunas con apariencias un poco más complejas.
  • Fitología: Estudio de las algas, tanto unicelulares como pluricelulares.
  • Briología: Estudio de los briófitos, como los musgos o las hepáticas. Estos organismos no presentan raíces, tallos ni hojas verdaderas; sino un cuerpo vegetativo que no se considera un tejido.
  • Dendrología: Estudio de árboles y arbustos
  • Micología: Estudio de los hongos, organismos a medio camino entre plantas (pared celular) y animales (heterótrofos).
  • Pteridología: Estudio de pteridofitos y helechos, primeros organismos en los que se diferenciaron las raíces, los tallos y las hojas.

2. Por especialización: Estas son divisiones artificiales usadas dentro de los ámbitos de investigación principalmente. Se nombran usando el nombre de una especialidad en biología seguida de la palabra vegetal. Por ejemplo; anatomía vegetal, fisiología vegetal o genética vegetal.

3. Por aplicación: Usadas para describir el tipo de valor que aportan a nuestra sociedad ciertos organismos vegetales. Por lo tanto, este tipo de clasificación está relacionada de alguna forma con productos, procesos o servicios. En el próximo apartado voy a hablarte más en profundidad de estas aplicaciones.

¿Qué aplicaciones tiene la botánica?


Este es el tipo de pregunta en la que todos, por simple conocimiento general, sabemos parte de la respuesta. ¿Verdad?

La primera idea que se nos viene a la cabeza suele ser la alimentación. Es normal, es parte inseparable de nuestro día a día, ya que existen una enorme variedad de alimentos que consumimos y provienen de plantas.

Pero sus aplicaciones no terminan ahí. También son fundamentales para nuestra sociedad otras dos. Los productos destinados a la salud y los productos destinados a fines ornamentales.

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Aplicaciones más importantes de la botánica y clasificación de sus especialidades más relevantes

Los productos que se generan a partir de plantas pueden ser de dos tipos: naturales y artificiales.

Las especialidades que se encargan del estudio y producción de productos naturales son la agronomía/horticultura y la sivicultura.

La agronomía y la horticultura son dos términos muy relacionados, pero no son iguales. El primero, es el estudio de todos los factores que afectan a la agricultura. Por su parte, la horticultura, es la especialidad que usa ese estudio para fines económicos y tecnológicos.

La sivicultura, por otro lado, tiene un rango de actuación similar a la agronomía, pero refiriéndose a los recursos vegetales que se generan de forma natural (sobretodo en bosques).

La generación de productos naturales procedentes de las plantas puede a su vez ser dividida de forma más específica. Por ejemplo; la fruticultura, la floricultura, la arboricultura, etc… En definitiva, especializaciones que se encargan de la producción de un producto específico.

Otro tipo de especialidades son aquellas en la que la materia prima extraída no es el producto final (Botánica industrial). En este caso, los vegetales (o sus componentes) son transformados para generar un producto diferente. Esto es muy común en la producción de medicamentos (Farmacobotánica) o productos textiles.

Como puedes ver, las formas de definir las aplicaciones en botánica son muy variadas. Normalmente hacen mención a procesos, productos o tecnologías desde distintas escalas (más generales o más específicas).

Referencias



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