Biología- La vida en la Tierra con Fisiología PDF
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AuDEsIrk NOVENA EDICIÓN AuDEsIrk ByErs B I O L O G Í A Explora el mundo fascinante de B LA VidA eN LA TierrA I C O N F i s i O L O g Í A O Esta amplia obra, conocida por su tratamiento exhaustivo de temas acerca de la diversidad, la ecología y el ambiente natural, atrapa e incita a los lectores con estudios de casos integrados y relevantes, e interesantes L preguntas en cada capítulo. O La novena edición, completamente revisada, tiene el mismo estilo ameno y comprensible que han agradecido G miles de estudiantes, pero ahora se pone énfasis en diversas aplicaciones prácticas que resultan muy atractivas. Entre las novedades de esta edición se cuentan las secciones “Estudio de caso”, que vinculan un caso real con los temas biológicos relevantes tratados en el capítulo, y los apartados “¿Te has preguntado?”, Í en los que se da respuesta a las interrogantes más frecuentes entre los estudiantes. Se revisaron todas las A ilustraciones y se ampliaron las preguntas de razonamiento crítico de cada capítulo. CL Esta edición busca: A • Presentar la información de manera tal que refuerce la cultura científica de los estudiantes. O V • Inspirar en los estudiantes un sentimiento de maravilla ante el mundo natural y resaltar el papel N I que ellos mismos desempeñan en su entorno, con el fin de favorecer una vida de estudio y D descubrimiento. A F • Que los estudiantes aprendan los temas relacionados con la naturaleza de la ciencia y destacar la IE importancia que esto tiene en su vida diaria y en su dinámico mundo. sN I Parasaber más,consulte con su representante de Pearsonlocal o visite: OL A www.pearsonenespañol.com/audesirk l T O I E gR ÍR AA NOVENA EDICIÓN A u d e s i r k • A u d e s i r k • B y e r s Visítenos en: www.pearsonenespañol.com COVER-15268-AUDESIRK-BIO-9ED-SE.indd 1 7/3/12 10:28 AM es un sistema en línea de evaluación y enseñanza, disponible en inglés, diseñado para ayudar a los maestros a presentar los temas de manera más eficiente. Está comprobado pedagógicamente que ayuda a los estudiantes a aprender. También incluye las animaciones y tutoriales tridimensionales , en las que los estudiantes pueden revisar de forma interactiva los conceptos más difíciles de la biología. En www.masteringbiology.com se hallarán cuestionarios, actividades, eText, videos y otras novedades (para compra, en idioma inglés). Consulte a su representante local de Pearson para obtener más información. ACERCA DE LA PORTADA Desde su reintroducción en el Yellowstone National Park, a mediados de la década de 1990, los lobos se convirtieron en una de las principales atracciones del parque. Muchos miles de personas lo visitan cada verano con la esperanza de ver un lobo gris, o al menos, escucharlo aullar. Pero los lobos de Yellowstone son mucho más que simplemente otro atractivo turístico: son parte integral de la red de la vida del Parque y magníficos ejemplos de la maravilla que constituye cada uno de los seres vivos. ¿Cómo puede un lobo evitar que sus patas se congelen en la gélida nieve de un invierno en Yellowstone? (capítulo 5). ¿Cómo aprovechan la energía contenida en los cuerpos de sus presas para activar su propio metabolismo? (capítulos 6 y 8). ¿Por qué aúllan los lobos? (capítulo 25). ¿Por qué hay muchos miles de wapitíes en el parque, millones de árboles y miles de millones de hierbas, pero sólo un par de cientos de lobos? (capítulo 28). ¿Cómo los lobos ayudaron a los árboles a reproducirse y prosperar, por primera vez en décadas? (capítulo 30). Finalmente, tal como reza la antigua sabiduría de los inuit del norte de Canadá: “el lobo y el caribú son como uno; el caribú alimenta al lobo, pero es el lobo el que mantiene al caribú fuerte.” Lo mismo puede decirse de lobos y wapitíes en Yellowstone. ¿Qué principios fundamentales de la biología se expresan en estas pocas frases? (capítulos 14, 15 y 27). La biología es mucho más que sólo otra asigntura. Es la constante búsqueda de comprender la grandeza de la vida en la Tierra. ¡Disfruta de la búsqueda! COVER-15268-AUDESIRK-BIO-9ED-SE.indd 2 7/3/12 10:28 AM NOVENA EDICIÓN B I O L O G Í A L A V I D A E N L A T I E R R A CON FISIOLOGÍA Teresa Audesirk UNIVERSITY OF COLORADO DENVER Gerald Audesirk UNIVERSITY OF COLORADO DENVER Bruce E. Byers UNIVERSITY OF MASSACHUSETTS TRADUCCIÓN Javier Dávila Martínez Martha Elsa Mauri Hernández Víctor Campos Olguín Traductor profesional Traductora profesional Traductor profesional REVISIÓN TÉCNICA Vicente Gerardo Hernández Hernández Lauro Ayala Garduño Preparatoria de la Universidad La Salle, México Irving López Rosa Aragón Manuel Pérez Colegio Suizo Americano Colegio Claretiano Colegio Pureza de María Guatemala Costa Rica Panamá Datos de catalogación Autores: Audesirk, Teresa; Audesirk, Gerald; Byers, Bruce E. Biología. La vida en la Tierra Con fisiología Novena edición Pearson Educación de México, S.A de C.V., México, 2013 ISBN: 978-607-32-1526-8 Área: Bachillerato Formato: 21 x 27 cm Páginas: 1,000 BIOLOGÍA. LA VIDA EN LA TIERRA CON FISIOLOGÍA NOVENA EDICIÓN Traducción autorizada de la edición en idioma inglés, titulada BIOLOGY: Life on Earth with Physiology, 9th edition por Teresa Audesirk, Gerald Audesirk y Bruce E. Byers, publicada por Pearson Education, Inc., publicada como Benjamin Cummings, Copyright © 2011. Todos los derechos reservados. Authorized translation from the English Language edition, entitled Biology: Life on earth with physiology, 9th Edition by Teresa Audesirk, Gerald Audesirk and Bruce E. Byers, published by Pearson Education Inc., publishing as Benjamin Cummings, Copyright © 2011. ISBN 13: 978-0-321-59846-2 (Student edition) Esta edición en español es la única autorizada. Edición en inglés Editor-in-Chief: Beth Wilbur ■ Senior Acquisitions Editor: Star MacKenzie ■ Executive Director of Development: Deborah Gale ■ Development Editor: Mary Ann Murray ■ Assistant Editor: Erin Mann ■ Editorial Assistant: Frances Sink ■ Executive Managing Editor: Erin Gregg ■ Managing Editor: Michael Early ■ Production Supervisor: Camille Herrera ■ Production Service and Compositor: S4Carlisle Publishing Services ■ Production Editor: MaryTindle ■ Copyeditor: Lorretta Palagi ■ Interior and Cover Designer: Gary Hespenheide ■ Illustrators: Imagineering Media Services Inc., and Steve McEntee of McEntee Art & Design, Inc. ■ Illustrator Project Manager: Winnie Luong ■ Art Style Development: Blake Kim ■ Photo Researcher: Yvonne Gerin ■ Manufacturing Buyer: Michael Penne ■ Cover and Text Printer and Binder: Courier Kendallville ■ Supplements Production Supervisor: Jane Brundage ■ Supplements Editor: Nina Lewallen Hufford ■ Senior Media Producer: Jonathan Ballard ■ Media Production Supervisor: James Bruce ■ Executive Marketing Manager: Lauren Harp ■ Cover Photo Credit: Daniel J. Cox/Corbis Edición en español Dirección general: Phillip de la Vega ■ Dirección K-12: Santiago Gutiérrez ■ Gerencia editorial K-12: Rodrigo Bengochea ■ Coordinación editorial: Gloria Morales ■ Edición sponsor: Claudia C. Martínez Amigón ■ Coordinación de arte y diseño: Asbel Ramírez ■ Supervisión de arte y diseño: Mónica Galván ■ Editora de desarrollo: Olga Sánchez ■ Corrección de estilo: Susana Pontón, Nelly Godoy y Alma Martínez ■ Asistencia editorial: Berenice Torruco ■ Investigación iconográfica: M. Carmen Gutiérrez ■ Composición y diagramación: Carácter tipográfico/Eric Aguirre, Aarón León, Adrián León y Daniel Aguirre ■ Lectura de pruebas: Javier García, Arturo Manzo y Lourdes Rivera ■ Adaptación de portada: Equipo de Arte y Diseño de Pearson México ISBN LIBRO IMPRESO: 978-607-32-1526-8 D.R. © 2013 por Pearson Educación de México, S.A. de C.V. ISBN E-BOOK: 978-607-32-1527-5 Atlacomulco 500, 5° piso ISBN E-CHAPTER: 978-607-32-1528-2 Col. Industrial Atoto, C.P. 53519 Naucalpan de Juárez, Edo. de México Impreso en México. Printed in Mexico. Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana Reg. Núm. 1031 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 - 15 14 13 12 Reservados todos los derechos. Ni la totalidad ni parte de esta publicación pueden reproducirse, registrarse o transmitirse, por un sistema de recuperación de información en ninguna forma ni por ningún medio, sea electrónico, mecánico, foto- químico, magnético o electroóptico, por fotocopia, grabación o cualquier otro, sin permiso previo por escrito del editor. www.pearsonenespañol.com Contenido breve 1 Introducción a la vida en la Tierra 1 Unidad 4 Comportamiento y ecología 463 Unidad 1 25 Comportamiento animal 464 La vida de la célula 19 26 Crecimiento y regulación poblacional 488 2 Átomos, moléculas y vida 20 27 Interacciones de las comunidades 511 3 Moléculas biológicas 36 28 ¿Cómo funcionan los ecosistemas? 532 4 Estructura y funciones de la célula 55 29 Diversos ecosistemas de la Tierra 553 5 Estructura y función de la membrana celular 77 30 La conservación de la biodiversidad de la 6 Flujo de energía en la vida de la célula 97 Tierra 581 7 Captación de la energía solar: la fotosíntesis 112 Unidad 5 8 Aprovechamiento de la energía: glucólisis y respiración celular 127 Anatomía y fisiología animal 603 31 La homeostasis y la organización del cuerpo Unidad 2 animal 604 Herencia 143 32 Circulación 619 9 La continuidad de la vida: reproducción 33 Respiración 640 celular 144 34 Nutrición y digestión 655 10 Patrones de la herencia 173 35 El sistema urinario 676 11 ADN: la molécula de la herencia 200 36 Las defensas contra las enfermedades 691 12 Expresión y regulación de los genes 217 37 Control químico del cuerpo de los animales: el 13 Biotecnología 240 sistema endocrino 713 38 El sistema nervioso 733 Unidad 3 39 Los sentidos 758 Evolución y diversidad de la vida 265 40 Acción y sostén: músculos y esqueleto 774 14 Principios de la evolución 266 41 Reproducción animal 792 15 ¿Cómo evolucionan las poblaciones? 284 42 Desarrollo animal 813 16 El origen de las especies 303 17 La historia de la vida 317 Unidad 6 18 Sistemática: búsqueda de orden en medio de la Anatomía y fisiología de las plantas 835 diversidad 342 43 Anatomía de las plantas y transporte de 19 La diversidad de procariontes y virus 355 nutrimentos 836 20 La diversidad de los protistas 370 44 Reproducción y desarrollo de las plantas 865 21 La diversidad de las plantas 385 45 Respuestas de las plantas al medio ambiente 885 22 La diversidad de los hongos 403 23 Diversidad animal I: invertebrados 420 24 Diversidad animal II: vertebrados 446 iii Ensayos Guardián de la Tierra Glucólisis 131 ¿Por qué conservar la biodiversidad? 12 Reacciones de la matriz mitocondrial 133 Biocombustibles ¿son falsos sus beneficios? 124 El control del ciclo celular y su participación en el cáncer 160 La humanidad promueve la evolución a gran velocidad 281 Estructura y replicación del ADN 210 Los peligros de la reducción de la poza génica 294 El principio de Hardy-Weinberg 288 Hibridación y extinción 310 Árboles filogenéticos 348 Ranas en peligro 456 ¿Cómo se replican los virus? 366 ¿Hemos excedido la capacidad de carga de la Tierra? 504 Crecimiento poblacional logístico 495 Las especies invasoras trastornan las interacciones de las Las branquias y los gases, un intercambio a contracorriente 646 comunidades 520 La nefrona y la formación de orina 684 Los polos en peligro 549 Las señales eléctricas de las neuronas 738 El agujero en la capa de ozono. Una perforación en nuestro escudo La transmisión sináptica 740 protector 555 Restauración de los Everglades 585 Investigación científica Salvar las tortugas marinas 589 Restauración de un depredador clave 594 Los experimentos controlados, antes y ahora 6 Decepción endocrina 728 La radiactividad en la investigación 23 Los sorprendentes impactos de las selvas tropicales sobre el clima y En busca de la célula 58 su propio crecimiento 858 El descubrimiento de las acuaporinas 86 Polinizadores, diseminadores de semilla y arreglo del Copias al carbón: la clonación en la naturaleza y en el ecosistema 874 laboratorio 156 Donde hay humo, hay germinación 888 El ADN es la molécula de la herencia de los bacteriófagos 204 El descubrimiento de la doble hélice 208 Guardián de la Salud Un gen, una proteína 220 ARN, ya no es un simple mensajero 234 ¿Es bueno el chocolate para la salud? 26 Géiseres y ciencia 245 Colesterol, grasas trans y el corazón 46 Charles Darwin. La naturaleza era su laboratorio 272 La falta de una enzima puede causar intolerancia a la lactosa o fenilcetonuria 106 ¿Cómo sabes cuán antiguo es un fósil? 324 ¿Por qué se engorda al comer carbohidratos? 137 La genética molecular revela relaciones evolutivas 346 Distrofia muscular 194 Un parásito hace que las hormigas mora sean atractivas para las aves 522 Genética, evolución y medicina 227 El vínculo entre las bacterias y la úlcera 669 Sexo, envejecimiento y mutaciones 236 El descubrimiento de las vacunas 707 Arroz dorado 257 Neuroimagenología: observando al cerebro en acción 754 Examen genético prenatal 258 Descubrimiento de los mecanismos del desarrollo animal 820 Ayudantes de cirujanos 434 ¿Cómo se descubrieron las hormonas de las plantas? 890 Los ciclos de auge y decadencia pueden traer malas noticias 493 Las cadenas tróficas amplifican las sustancias tóxicas 539 ¿Cómo reparar corazones enfermos? 632 Enlaces con la vida diaria Fumar, una decisión de vida y respiración 649 El conocimiento de la biología arroja luces sobre la vida 16 ¿Comer hasta morir? 671 Bueno..., ¿qué gas debería usar para inflar mi dirigible o para llenar Cuando los riñones colapsan 681 el tanque de mi automóvil? 25 Virus gripales exóticos 706 Alimentos sintéticos 41 Más cerca de una cura para la diabetes 727 Huéspedes indeseados 74 Drogas, neurotransmisores y adicción 750 Una jarra de vino, una hogaza de pan y un buen tazón de col Osteoporosis: cuando los huesos se vuelven frágiles 787 agria 139 Infecciones de transmisión sexual 804 Imágenes de la vanidad biológica 305 Reproducción de alta tecnología 807 Un mundo pequeño 347 La promesa de las células madre 826 Comensales indeseables 363 La placenta: ¿barrera o puerta abierta? 829 Recolecta cuidadosamente 417 ¿Eres alérgico al polen? 869 Buscadores de minas 472 ¿Qué pueden hacer los individuos? 599 De cerca Proteínas y textura del cabello 50 Forma, función y fosfolípidos 80 iv Contenido detallado Prefacio xxiii Estudio de caso continuación Los virus, ¿están vivos? 16 Enlaces con la vida diaria El conocimiento de la biología 1 Introducción a la vida en la Tierra 1 arroja luces sobre la vida 16 Estudio de caso otro vistazo Los virus, ¿están vivos? 17 Estudio de caso Los virus, ¿están vivos? 1 1.1 ¿Cómo estudian los científicos la vida? 2 La vida puede estudiarse en diferentes niveles de organización 2 Unidad 1 Los principios científicos que fundamentan toda investigación La vida de la célula científica 4 19 El método científico es la base de la investigación científica 4 Investigación científica Los experimentos controlados, antes y 2 Átomos, moléculas y vida 20 ahora 6 La comunicación es crucial para la ciencia 8 Estudio de caso Aplastados por el hielo 20 La ciencia es un esfuerzo humano 8 2.1 ¿Qué son los átomos? 21 Las teorías científicas han sido sometidas a pruebas exhaustivas 8 Los átomos, las unidades estructurales básicas de los elementos, 1.2 Evolución: la teoría unificadora que cohesiona la están compuestos por partículas todavía más pequeñas 21 biología 9 Investigación científica La radiactividad en la investigación 23 Tres procesos naturales que sustentan la evolución 9 2.2 ¿Cómo interactúan los átomos para formar 1.3 Características de los seres vivos 11 moléculas? 24 Los seres vivos son complejos, están organizados y se componen de Los átomos interactúan con otros átomos cuando hay vacíos en su células 11 capa electrónica externa 24 Guardián de la Tierra ¿Por qué conservar la biodiversidad? 12 Los radicales libres reaccionan fuertemente y pueden dañar las Los seres vivos mantienen relativamente constantes sus condiciones células 24 internas mediante la homeostasis 13 Enlaces con la vida diaria Bueno..., ¿qué gas debería usar para Los seres vivos responden a los estímulos 13 inflar mi dirigible o para llenar el tanque de mi automóvil? 25 Los seres vivos adquieren y usan materiales y energía 13 Los enlaces químicos unen a los átomos en moléculas 25 Los seres vivos crecen 13 Se forman enlaces iónicos entre átomos con carga eléctrica llamados Los seres vivos se reproducen 13 iones 25 Los seres vivos, en conjunto, poseen la capacidad de Guardián de la salud ¿Es bueno el chocolate para la salud? 26 evolucionar 14 Se forman enlaces covalentes entre átomos sin carga que comparten Estudio de caso continuación Los virus, ¿están vivos? 14 electrones 27 1.4 ¿Cómo clasifican los científicos la diversidad de la Los enlaces de hidrógeno son fuerzas de atracción entre moléculas vida? 14 polares 27 Los dominios Bacteria y Archaea están compuestos por células 2.3 ¿Por qué el agua es tan importante para la vida? 28 procariontes; el dominio Eukarya está compuesto por células Las moléculas de agua se atraen entre sí 28 eucariontes 15 El agua interactúa con muchas otras moléculas 29 Los organismos de los dominios Bacteria y Archaea son unicelulares. Estudio de caso continuación Aplastados por el hielo 30 Casi todos los organismos de los reinos Fungi, Plantae y Las soluciones en agua pueden ser ácidas, básicas o neutras 30 Animalia son multicelulares 15 El agua modera los efectos de los cambios de temperatura 32 Los organismos de los diferentes reinos tienen maneras distintas de Estudio de caso continuación Aplastados por el hielo 33 obtener energía 16 El agua forma un sólido singular: el hielo 33 Estudio de caso otro vistazo Aplastados por el hielo 33 3 Moléculas biológicas 36 Estudio de caso Proteínas sorprendentes 36 3.1 ¿Por qué el carbono es tan importante en las moléculas biológicas? 37 3.2 ¿Cómo se sintetizan las moléculas orgánicas? 37 Se forman polímeros biológicos al eliminar agua y se degradan agregándola 38 3.3 ¿Qué son los carbohidratos? 38 Existen varios monosacáridos con estructuras ligeramente diferentes 39 Los disacáridos constan de dos azúcares simples unidos mediante reacciones de síntesis por deshidratación 40 Los polisacáridos son cadenas de monosacáridos 41 Enlaces con la vida diaria Alimentos sintéticos 41 3.4 ¿Qué son los lípidos? 43 v vi UNIT # Contenido detallado Aceites, grasas y ceras son lípidos que contienen sólo carbono, hidrógeno y oxígeno 43 Los fosfolípidos tienen “cabeza” soluble en agua y “cola” insoluble en agua 44 Los esteroides constan de cuatro anillos de carbono fusionados 44 3.5 ¿Qué son las proteínas? 45 Guardián de la salud Colesterol, grasas trans y el corazón 46 Las proteínas se forman a partir de cadenas de aminoácidos 47 Los aminoácidos se unen para formar cadenas mediante reacciones de síntesis por deshidratación 47 Una proteína puede tener hasta cuatro niveles de estructura 48 Estudio de caso continuación Proteínas sorprendentes 48 De cerca Proteínas y textura del cabello 50 Las funciones de las proteínas se relacionan con sus estructuras tridimensionales 51 3.6 ¿Qué son los nucleótidos y los ácidos nucleicos? 51 Los nucleótidos actúan como portadores de energía y mensajeros intracelulares 51 El ADN y el ARN, moléculas de la herencia, son ácidos nucleicos 51 Estudio de caso continuación Proteínas sorprendentes 52 Estudio de caso otro vistazo Proteínas sorprendentes 52 4 Estructura y funciones de la célula 55 5.1 ¿Cómo se relaciona la estructura de una membrana Estudio de caso Refacciones para el organismo humano 55 con su función? 78 4.1 ¿Qué es la teoría celular? 56 Las membranas celulares aíslan el contenido de la célula y permiten la comunicación con el entorno 78 4.2 ¿Cuáles son los atributos básicos de las células? 56 Las membranas son “mosaicos fluidos” en los que las proteínas se La función limita el tamaño de la célula 56 desplazan en capas de lípidos 78 Las células tienen características comunes 56 La bicapa de fosfolípidos es la parte fluida de la membrana 78 Investigación científica En busca de la célula 58 De cerca Forma, función y fosfolípidos 80 Estudio de caso continuación Refacciones para el organismo Estudio de caso continuación Venenos nocivos 81 humano 60 Diversas proteínas forman un mosaico dentro de la membrana 81 Hay dos tipos básicos de células: procariontes y eucariontes 62 5.2 ¿Cómo pasan las sustancias por las 4.3 ¿Cuáles son las principales características de las membranas? 82 células eucariontes? 62 Las moléculas de los fluidos se mueven en respuesta a Algunas células eucariontes están sostenidas por paredes gradientes 82 celulares 63 El movimiento a través de las membranas ocurre por transporte El citoesqueleto da forma, sostén y movimiento 63 pasivo y activo 83 Cilios y flagelos mueven a la célula en medios acuosos o hacen pasar El transporte pasivo es por difusión simple, difusión facilitada y los líquidos por la célula 64 ósmosis 84 El núcleo es el centro de control de la célula eucarionte 65 Investigación científica El descubrimiento de las Estudio de caso continuación Refacciones para el organismo acuaporinas 86 humano 67 El transporte que requiere energía es transporte activo, endocitosis y El citoplasma de los eucariontes contiene un elaborado sistema de exocitosis 87 membranas 67 El intercambio de materiales por las membranas influye en el Las vacuolas cumplen muchas funciones, incluyendo la regulación tamaño y la forma de la célula 90 del agua, sostén y almacenamiento 70 La mitocondria extrae energía de las moléculas de los alimentos y los 5.3 ¿Cómo las uniones especializadas permiten a las cloroplastos captan energía solar 70 células establecer conexiones y comunicarse? 92 Las plantas tienen plástidos para almacenamiento 72 Los desmosomas unen a las células 92 4.4 ¿Cuáles son las principales características de las Las uniones estrechas impiden las filtraciones en las células 93 Las uniones en hendidura o gap y plasmodesmos permiten la células procariontes? 72 comunicación entre células 93 Las células procariontes son pequeñas y poseen elementos Estudio de caso otro vistazo Venenos nocivos 94 superficiales especializados 72 Las células procariontes tienen menos estructuras especializadas en su citoplasma 73 6 Flujo de energía en la vida de la célula 97 Enlaces con la vida diaria Huéspedes indeseados 74 Estudio de caso Energía liberada 97 Estudio de caso otro vistazo Refacciones para el organismo humano 74 6.1 ¿Qué es la energía? 98 Las leyes de la termodinámica describen las propiedades básicas de la energía 99 5 Estructura y función de la membrana Estudio de caso continuación Energía liberada 99 celular 77 Los seres vivos aprovechan la energía solar para crear las condiciones de baja entropía para la vida 99 Estudio de caso Venenos nocivos 77 Contenido detallado Chapter # vii 6.2 ¿Cómo fluye la energía en las reacciones 7.2 Reacciones luminosas: ¿cómo se convierte la energía químicas? 100 luminosa en energía química? 116 Las reacciones exergónicas liberan energía 100 Los pigmentos de los cloroplastos captan la luz 116 Estudio de caso continuación Energía liberada 101 Las reacciones luminosas se realizan en las membranas Las reacciones endergónicas requieren un aporte neto de tilacoidales 117 energía 101 7.3 Ciclo de Calvin: cómo se almacena la energía química 6.3 ¿Cómo se transporta la energía en las células? 101 en moléculas de glucosa 120 El ATP es el principal portador de energía en las células 101 En el ciclo de Calvin se capta el dióxido de carbono 120 Los portadores de electrones también transportan energía en las Estudio de caso continuación ¿Los dinosaurios murieron por células 102 falta de luz solar? 120 Las reacciones acopladas enlazan las reacciones exergónicas con las El carbono fijado en el ciclo de Calvin sirve para sintetizar endergónicas 102 carbohidratos 121 6.4 ¿Cómo favorecen las enzimas las reacciones 7.4 ¿Por qué algunas plantas utilizan otras vías para fijar bioquímicas? 103 el carbono? 122 A temperatura corporal, las reacciones espontáneas ocurren con Cuando se cierran los estomas para conservar el agua, se realiza un demasiada lentitud para sostener la vida 103 proceso costoso para la planta llamado fotorrespiración 122 Los catalizadores reducen la energía de activación 103 Las plantas C captan carbono y sintetizan glucosa en células Las enzimas son catalizadores biológicos 103 4 diferentes 122 6.5 ¿Cómo regulan las células sus reacciones Las plantas CAM captan carbono y sintetizan glucosa en tiempos metabólicas? 105 diferentes 123 Las velocidades de reacción aumentan con el incremento de las Guardián de la Tierra: Biocombustibles ¿son falsos sus concentraciones de sustratos o enzimas 105 beneficios? 124 Estudio de caso continuación Energía liberada 105 Diferentes vías adaptan a las plantas a distintas condiciones ambientales 124 Las células regulan la síntesis de enzimas 105 Las células regulan la actividad enzimática 106 Estudio de caso otro vistazo ¿Los dinosaurios murieron por falta de luz solar? 125 Guardián de la salud La falta de una enzima puede causar intolerancia a la lactosa o fenilcetonuria 106 Venenos, fármacos y condiciones ambientales influyen en la 8 Aprovechamiento de la energía: actividad de las enzimas 107 glucólisis y respiración celular 127 Estudio de caso otro vistazo Energía liberada 109 Estudio de caso Cuando los deportistas alteran su conteo sanguíneo: ¿los tramposos se salen con la suya? 127 7 Captación de la energía solar: la 8.1 ¿Cómo obtienen energía las células? 128 fotosíntesis 112 La fotosíntesis es la fuente definitiva de energía celular 128 Estudio de caso ¿Los dinosaurios murieron por falta de luz La glucosa es una molécula clave de almacenamiento de solar? 112 energía 129 Generalidades de la degradación de la glucosa 129 7.1 ¿Qué es la fotosíntesis? 113 Hojas y cloroplastos son adaptaciones para la fotosíntesis 113 8.2 ¿Qué pasa durante la glucólisis? 130 La fotosíntesis consiste en reacciones luminosas (fotodependientes) 8.3 ¿Qué pasa durante la respiración celular? 130 y el ciclo de Calvin (reacciones fotoindependientes) 114 La respiración de las células eucariontes se realiza en la mitocondria Estudio de caso continuación ¿Los dinosaurios murieron por en tres etapas 130 falta de luz solar? 115 De cerca Glucólisis 131 De cerca Reacciones de la matriz mitocondrial 133 Estudio de caso continuación Cuando los deportistas alteran su conteo sanguíneo: ¿los tramposos se salen con la suya? 134 Resumen de la degradación de la glucosa en células eucariontes 135 8.4 ¿Qué pasa en la fermentación? 136 ¿Por qué es necesaria la fermentación? 136 Guardián de la salud ¿Por qué se engorda al comer carbohidratos? 137 Algunas células fermentan el piruvato para formar lactato 137 Algunas células fermentan el piruvato para formar alcohol etílico y dióxido de carbono 138 Estudio de caso continuación Cuando los deportistas alteran su conteo sanguíneo: ¿los tramposos se salen con la suya? 138 Enlaces con la vida diaria Una jarra de vino, una hogaza de pan y un buen tazón de col agria 139 Estudio de caso otro vistazo Cuando los deportistas alteran su conteo sanguíneo: ¿los tramposos se salen con la suya? 139 viii UNIT # Contenido detallado Unidad 2 9.9 ¿Cuándo ocurre la división mitótica y meiótica en el ciclo de vida de los eucariontes? 166 Herencia 143 En los ciclos de vida haploides, la mayor parte del ciclo consta de células haploides 167 9 La continuidad de la vida: reproducción En los ciclos de vida diploides, la mayor parte del ciclo consta de células diploides 167 celular 144 En la alternación de ciclos por generaciones hay etapas multicelulares haploides y diploides 167 Estudio de caso Que pasen los clones 144 9.10 ¿Cómo es que la meiosis y la reproducción sexual 9.1 ¿Por qué se dividen las células? 145 La división celular transmite información hereditaria a las células producen la variabilidad genética? 168 hijas 146 La distribución de homólogos crea nuevas combinaciones de La división celular es necesaria para crecer y desarrollarse 146 cromosomas 168 La división celular es necesaria para la reproducción sexual y Los entrecruzamientos forman cromosomas con nuevas asexual 147 combinaciones de genes 169 La fusión de gametos aumenta la variabilidad genética de la 9.2 ¿Qué ocurre en el ciclo celular de procariontes? 148 descendencia 169 9.3 ¿Cómo se organiza el ADN de los cromosomas Estudio de caso otro vistazo Que pasen los clones 170 eucariontes? 149 El cromosoma eucarionte consta de una doble hélice lineal de ADN 10 Patrones de la herencia 173 unida a proteínas 149 Los genes son segmentos del ADN de un cromosoma 149 Estudio de caso Muerte súbita en la cancha 173 Los cromosomas replicados se separan durante la división 10.1 ¿Cuál es la base física de la herencia? 174 celular 150 Los genes son secuencias de nucleótidos en lugares específicos de los Los cromosomas eucariontes se presentan en pares con información cromosomas 174 genética similar 150 Los dos alelos de un organismo pueden ser iguales o 9.4 ¿Qué ocurre durante el ciclo celular de eucariontes? 151 diferentes 175 El ciclo celular eucarionte consta de la interfase y la división celular 151 10.2 ¿Cómo se descubrieron los principios de la 9.5 ¿Cómo es que la división celular mitótica produce herencia? 175 Hacer bien las cosas: los secretos del éxito de Mendel 175 células hijas genéticamente idénticas? 152 Durante la profase, los cromosomas se condensan, se forman los 10.3 ¿Cómo se heredan los rasgos únicos? 176 microtúbulos del huso y se unen a los cromosomas 153 La herencia de alelos dominantes y recesivos en los cromosomas Durante la metafase, los cromosomas se alinean en el ecuador de la homólogos explica los resultados de las cruzas de Mendel 177 célula 153 Un “registro genético” simple puede predecir genotipos y fenotipos Durante la anafase, las cromátidas hermanas se separan y son de las células hijas 178 atraídas hacia los polos opuestos de la célula 153 La hipótesis de Mendel puede usarse para predecir el resultado de Durante la telofase se forman envolturas nucleares alrededor de los nuevos tipos de cruzas de rasgos únicos 179 dos grupos de cromosomas 153 Estudio de caso continuación Muerte súbita en la Durante la citocinesis, el citoplasma se divide entre dos células cancha 180 hijas 153 Estudio de caso continuación Que pasen los clones 154 10.4 ¿Cómo se heredan los rasgos múltiples? 180 Investigación científica Copias al carbón: la clonación en la Mendel postuló que los rasgos se heredan de forma naturaleza y en el laboratorio 156 independiente 181 9.6 ¿Cómo se controla el ciclo celular? 158 Las actividades de enzimas específicas impulsan el ciclo celular 158 Puntos de control o verificación regulan el progreso del ciclo celular 159 9.7 ¿Por qué tantos organismos se reproducen sexualmente? 159 Estudio de caso continuación Que pasen los clones 159 Las mutaciones del ADN son el origen último de la variación genética 159 De cerca El control del ciclo celular y su participación en el cáncer 160 Cromosoma Y La reproducción sexual puede combinar alelos diferentes de los padres en un solo descendiente 162 9.8 ¿Cómo es que la división meiótica produce células haploides? 162 La meiosis separa los cromosomas homólogos y produce núcleos diploides 162 La división meiótica seguida por la fusión de los gametos mantiene constante el número de cromosomas de generación en generación 162 La meiosis I separa los cromosomas homólogos en dos núcleos haploides 162 Cromosoma X La meiosis II separa las cromátidas hermanas en cuatro núcleos hijos 165
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