Biología - Libro del alumno

722 Pages·2015·85.77 MB·Spanish

by  Andrew Allot

PR O G R AM A D E L D I PLO M A D E L I B O XFO R D

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B I O L O G A
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LIBRO DEL ALUMNO
V

Andrew Allott
David Mindorf

Jos Azcue
3
PHOTO LIBRARY; p34a: American Journal of Obstetrics and Gynecology,
Volume 178, Issue 1, Part 1, January1998, Pages 85-90 Ronald P Zweemer,
Rene H.M. Verheijen, Johan J.P. Gille, Paul J. van Dies, Gerard Pals, Fred H.
Great Clarendon Street, Oxford, OX2 6DP, Reino Unido Menko/Science Direct; p34b: JAN VAN DE VEL/REPORTERS/SCIENCE PHOTO
LIBRARY; p36: Alan R Hibbs; p42: blast.ncbi.nlm.nih.gov; p43: OAK RIDGE
Oxford University Press es un departamento de la Universidad de NATIONAL LABORATORY/US DEPARTMENT OF ENERGY/SCIENCE PHOTO
Oxford que promueve el objetivo de excelencia acadmica, educativa e LIBRARY; p44a: PhyloWin; p44b: FRANS LANTING, MINT IMAGES / SCIENCE
investigadora de esta Universidad mediante sus publicaciones en todo el PHOTO LIBRARY; p44c: Edwin Verin/Shutterstock; p45: blast.ncbi.nlm.nih.
mundo. Oxford es una marca registrada de Oxford University Press en el gov; p47a: PhyloWin; p47b: PhyloWin; p48: doi: 10.1093/nar/gks1236 /
Reino Unido y en algunos otros pases. Ensembl; p597: Shutterstock; p47: HERVE CONGE, ISM/SCIENCE PHOTO
 Oxford University Press 2015 LIBRARY; p48: Author Image; p50a: THOMAS DEERINCK, NCMIR/SCIENCE
PHOTO LIBRARY; p50b: The VRoma Project (www.vroma.org); p52a: Instiut
Los autores han reivindicado sus derechos morales.
Pasteur/https://www.pasteur.fr/en; p52b: GEORGETTE DOUWMA/SCIENCE
Traducido del ingls por Jos Azcue PHOTO LIBRARY; p53: DAVID MCCARTHY/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p55:
Derechos de autor de la traduccin  Oxford University Press 2015 M.I. Walker/SPL; p57 a,b,c,d: STEVE GSCHMEISSNER/SCIENCE PHOTO
LIBRARY; p58a,b: STEVE GSCHMEISSNER/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p58c:
Primera publicacin en 2015
Andrew Allot; p59a: Dharam M Ramnani; p59b: MANFRED KAGE/SCIENCE
Reservados todos los derechos. No se podr reproducir ninguna parte de PHOTO LIBRARY; p59c: MANFRED KAGE/SCIENCE PHOTO LIBRARY.; p61:
esta publicacin, ni almacenarla en un sistema de recuperacin de datos MOREDUN ANIMAL HEALTH LTD/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p62: Age
o transmitirla en cualquier forma o por cualquier procedimiento sin Fotostock/Alamy; p65: OUP; p66: Vasiliy Koval/Shutterstock; p71: LAGUNA
autorizacin previa por escrito de Oxford University Press o salvo conforme DESIGN/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p74a: OUP; p74b: OUP; p75: CLAIRE
a lo expresamente permitido por la ley, por licencia o por las condiciones PAXTON & JACQUI FARROW/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p77a: DR KEITH
acordadas con la organizacin de derechos de reprografa pertinente. WHEELER/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p77b: OUP; p81a: LAGUNA DESIGN/
Cualquier consulta relativa a la reproduccin de esta publicacin al margen SCIENCE PHOTO LIBRARY; p81b: LAGUNA DESIGN/SCIENCE PHOTO
de lo antedicho debe enviarse a: Rights Department, Oxford University LIBRARY; p81c: LAGUNA DESIGN/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p86b: OUP;
Press, Great Clarendon Street, Oxford, OX2 6DP, Reino Unido. p86a: Andrew Allot; p87a: OUP; p87b: OUP; p89: OUP; p90: Giles Bell; p97:
No le est permitido distribuir partes de esta publicacin en cualquier OUP; p98: www.rcsb.org; p99: www.rcsb.org; p100a: Yikrazuul/Wikipedia;
otra forma, y debe imponer esta misma condicin a cualquier persona que p100b: OUP; p103: JAMES KING-HOLMES/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p109:
tenga acceso a la misma. OUP; p110: OUP; p118: A. BARRINGTON BROWN/SCIENCE PHOTO LIBRARY;
p124: Andrew Allott; p130:  Tony Rusecki / Alamy; p131: OUP; p132a:
Esta publicacin figura en el catlogo de la Biblioteca Britnica con los
Glenn Tattersall; p132b: MATTHEW OLDFIELD/SCIENCE PHOTO LIBRARY;
datos siguientes:
p133a: Andrew Allott; p133b: Age Fotostock/Alamy; p134: OUP; p135: Petrov
978-0-19-833873-4 Andrey/Shutterstock; p139a: OUP; p139b: OUP; p139c: Andrew Allott; p140:
1 3 5 7 9 10 8 6 4 2 Andrew Allott; p141: OUP; p142: Andrew Allott; p143: OUP; p149: OUP;
p152a: Jax.org; p152b: Jax.org; p152c: Jax.org; p153: www.ncbi.nlm.nih.gov/
El papel usado para la fabricacin de este libro es un producto natural y pubmed; p155a: Eye of Science/SPL; p155b: Eye of Science/SPL; p157:
reciclable de madera de bosques sostenibles. El proceso de fabricacin se MAURO FERMARIELLO/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p159a: J. C. REVY, ISM/
ajusta a las normas ambientales del pas de origen. SCIENCE PHOTO LIBRARY; p159b: Kwangshin Kim/SPL; p160: www.ncbi.
Impreso en Gran Bretaa por Bell and Bain Ltd., Glasgow nlm.nih.gov; p161: Dr. OscarLee Miller, Jr of the University of Virginia;
Agradecimientos p164a: OUP; p164b: Andrew Allot; p165: OUP; p167: DEPT. OF CLINICAL
CYTOGENETICS, ADDENBROOKES HOSPITAL/SCIENCE PHOTO LIBRARY;
Los editores desean agradecer a las siguientes personas e instituciones su p168a: Tomasz Markowski/Dreamstime; p168b: L. WILLATT, EAST ANGLIAN
autorizacin para usar sus fotografas: REGIONAL GENETICS SERVICE/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p170: OUP;
Portada:  Paul Souders/Corbis p1a: Sulston & Horvitz; p1b: GloFish; p2a: p171a: OUP; p171b: OUP; p172: Andrew Allot; p174a: Andrew Allot; p174b:
Bios/Wikipedia; p2b: DR YORGOS NIKAS/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p2b: Andrew Allot; p175a,b,c,d,e,f: Andrew Allot; p176a: OUP; p176b: OUP;
PASCAL GOETGHELUCK/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p3a: DR.JEREMY p176c: OUP; p180: OUP; p182a: OUP; p182b: OUP; p183: William Allott;
BURGESS/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p3: VIKTOR SYKORA/SCIENCE PHOTO p187: Enrico Coen; p188: OUP; p192a: OUP; p192b: OUP; p195a: OUP; p195b:
LIBRARY; p3b: Shutterstock; p5: www.nyp.edu.sg; p7a: Ferran Garcia-Pichel, OUP; p196: OUP; p198: RIA NOVOSTI/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p200:
Max Planck Institute of Marine Biology, Bermen Germany; p7b: Prof. P. VOLKER STEGER/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p201: OUP; p203a: OUP; p203b:
Motta & T. Naguro/ SPL; p7c: Andrew Allot; p7d: Andrew Allot; p8a: MICHAEL OUP; p204: OUP; p205: OUP; p206: OUP; p209a: OUP; p209b: OUP; p209c:
ABBEY/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p8b: Carolina Biological Supply Co/ OUP; p210: WALLY EBERHART, VISUALS UNLIMITED /SCIENCE PHOTO
Visuals Unlimited, Inc.; p8c: ASTRID & HANNS-FRIEDER MICHLER/SCIENCE LIBRARY; p211a: GERARD PEAUCELLIER, ISM /SCIENCE PHOTO LIBRARY;
PHOTO LIBRARY; p10a: MICHAEL ABBEY/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p9: CC p211b: GERARD PEAUCELLIER, ISM /SCIENCE PHOTO LIBRARY; p211c:
STUDIO/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p10b: DR. PETER SIVER, VISUALS Andrew Allott; p212: PHILIPPE PLAILLY/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p215:
UNLIMITED /SCIENCE PHOTO LIBRARY; p11: Sulston & Horvitz; p11a: OUP; p216: Parinya Hirunthitima/Shutterstock; p217a: OUP; p217b: OUP;
GloFish; p11b: MEDICAL RESEARCH COUNCIL/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p217c: ERIC GRAVE/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p217d: OUP; p218a,b,c,d:
p12: PHILIPPE PLAILLY/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p13: SINCLAIR Andrew Allot; p219a: Andrew Allot; p219b: CreativeNature.nl/Shutterstock;
STAMMERS/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p22a: PAUL RAPSON/SCIENCE p219c: Andrew Allott; p220: OUP; p221a: OUP; p221b: Andrew Allott; p223:
PHOTO LIBRARY; p13: JAMES CAVALLINI/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p14: Andrew Allott; p225: OUP; p226a:  Ghislain & Marie David de Lossy/
CHRIS BARRY/VISUALS UNLIMITED, INC. /SCIENCE PHOTO LIBRARY; p15: cultura/Corbis/Image Library; p226b: OUP; p227: Andrew Allott; p229:
SIMON FRASER/DEPARTMENT OF HAEMATOLOGY, RVI, NEWCASTLE/ Andrew Allott; p230a: OUP; p230b: Andrew Allott; p230c: Andrew Allott;
SCIENCE PHOTO LIBRARY; p17: TEK IMAGE/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p19: p230c: Rich Lindie/Shutterstock; p230d: OUP; p232: OUP; p233a: Andrew
LAWRENCE BERKELEY NATIONAL LABORATORY/ SCIENCE PHOTO LIBRARY; Allott; p233b: OUP; p237: Giorgiogp2/Wikipedia; p239: Andrew Allott; p240:
p21: A B Dowsett/SPL; p22b: EYE OF SCIENCE/SCIENCE PHOTO LIBRARY; Andrew Allott; p241a: OUP; p241b: OUP; p241c: Andrew Allott; p242:
p23a: EYE OF SCIENCE/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p23b: STEVE Andrew Allott; p245: OUP; p247: OUP; p253: OUP; p258: OUP; p261: OUP;
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CNRI/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p23a: BIOPHOTO ASSOCIATES/SCIENCE Stammers/SPL; p266a: Wikipedia; p266b: Daiju AZUMA; p266c: Wikipedia;
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p24b: DR GOPAL MURTI/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p24c: DR GOPAL MURTI/ OUP; p272e: PETER CHADWICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p274: OUP;
SCIENCE PHOTO LIBRARY; p24d: MICROSCAPE/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p281: Author Image; p284a: OUP; p284b: OUP; p284c: OUP; p287: Andrew
p24e: DR KARI LOUNATMAA/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p24f: MICROSCAPE/ Allot; p288: Kipling Brock/Shutterstock; p294a: Author Image; p294b:
SCIENCE PHOTO LIBRARY; p25a: ANIMATED HEALTHCARE LTD/SCIENCE Author Image; p296: OUP; p300a: OUP; p300b: BOB GIBBONS/SCIENCE
PHOTO LIBRARY; p25b: DON W. FAWCETT/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p25b: PHOTO LIBRARY; p303: BSIP VEM/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p305: Dennis
DR. GOPAL MURTI/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p25c: Andrew Allot; p26a: Kunkel/Photolibrary; p306: Author Image; p307a: Andrew Allot; p307b:
VINCENT AMOUROUX, MONA LISA PRODUCTION/ SCIENCE PHOTO OUP; p311: Author Image; p315: Public Domain/Wikipedia; p317a: OUP;
LIBRARY; p26b: JAMSTEC; p26c: STEVE GSCHMEISSNER/SCIENCE PHOTO p317b: OUP; p319: OUP; p320: BIOPHOTO ASSOCIATES/SCIENCE PHOTO
LIBRARY; p26d: DR.JEREMY BURGESS/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p27a: LIBRARY; p323: Andrew Allot; p325: OUP; p328: OUP; p329a: OUP; p329b:
STEVE GSCHMEISSNER/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p27b: DAVID M. Andrew Allot; p330a: OUP; p330b: OUP; p331: JAMES CAVALLINI/SCIENCE
PHILLIPS/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p27c: STEVE GSCHMEISSNER/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p333a: ST MARYS HOSPITAL MEDICAL SCHOOL/SCIENCE
PHOTO LIBRARY; p27d: John & Margaret Rostron; p29: Andrew Allott; p29b: PHOTO LIBRARY; p333b: OUP; p335a: Wikipedia; p335b: OUP; p342: OUP;
American Journal of Obstetrics and Gynecology/Science Direct; p30: NIBSC/ p344: DU CANE MEDICAL IMAGING LTD/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p345:
SCIENCE PHOTO LIBRARY; p31: Author Image; p34: Janaka Dharmasena/ OUP; p347b: OUP; p347a: THOMAS DEERINCK, NCMIR/SCIENCE PHOTO
Shutterstock; p46: OUP; p43: Andrew Allot; p32: PHILIPPE PLAILLY/SCIENCE LIBRARY; p350: OUP; p352: BSIP VEM/SCIENCE PHOTO LIBRARY; p354: OUP;
Continua en la ltima pgina
ndice
1 Biologa celular 7 cidos nucleicos (TANS) Conservacin de la
Introduccin a las clulas 1 Estructura y replicacin biodiversidad 629
Ultraestructura de las clulas 18 del ADN 371 Ecologa de poblaciones
Estructura de las membranas 27 Transcripcin y expresin (TANS) 636
Transporte de membrana 36 gnica 384 Ciclos del nitrgeno y
El origen de las clulas 49 Traduccin 391 el soro (TANS) 643
Divisin celular 55
8 Metabolismo, D Fisiologa humana
2 Biologa molecular respiracin celular y Nutricin humana 653
Molculas para el metabolismo 65 fotosntesis (TANS) Digestin 666
Agua 73 Metabolismo 403 Funciones del hgado 674
Glcidos y lpidos 79 Respiracin celular 410 El corazn 681
Protenas 94 Fotosntesis 421 Hormonas y metabolismo
Enzimas 104 (TANS) 691
Estructura del ADN y el ARN 113 9 Biologa vegetal (TANS) Transporte de los gases
Replicacin, transcripcin y Transporte en el xilema de respiratorios (TANS) 697
traduccin del ADN 119 las plantas 435
Respiracin celular 131 Transporte en el foema de ndice alabtico 707
Fotosntesis 138 las plantas 444
Crecimiento de las plantas 455 Sitio web
3 Gentica Reproduccin de las plantas 463
Genes 149 www.oxfordsecondary.com/
Cromosomas 158 10 Gentica y evolucin ib-biologia
Meiosis 169 (TANS)
Herencia 179 Meiosis 473 B Biotecnologa y
Modicacin gentica y Herencia 479 bioinformtica
biotecnologa 199 Acervos gnicos y especiacin 489 Microbiologa: organismos
en la industria 1
4 Ecologa 11 Fisiologa animal (TANS)
Biotecnologa en agricultura 10
Especies, comunidades y Produccin de anticuerpos Proteccin ambiental 21
ecosistemas 215 y vacunacin 499 Medicina (TANS) 30
Flujo de energa 228 Movimiento 511 Bioinormtica (TANS) 39
Ciclo del carbono 236 El rin y la
Evaluacin interna
Cambio climtico 246 osmorregulacin 521
(con agradecimiento a Mark Headlee
Reproduccin sexual 535
5 Evolucin y biodiversidad
por su colaboracin en este captulo)
Pruebas de la evolucin 261 A Neurobiologa y
Seleccin natural 270 comportamiento
Clasicacin de la
Desarrollo neurolgico 549
biodiversidad 280
El cerebro humano 555
Cladstica 293
Percepcin de estmulos 563
Comportamiento innato
6 Fisiologa humana
y aprendido (TANS) 572
Digestin y absorcin 303
Neuroarmacologa (TANS) 580
El sistema sanguneo 314
Etologa (TANS) 587
Deensa contra las
enermedades inecciosas 328 C Ecologa y conservacin
Intercambio de gases 337
Especies y comunidades 597
Neuronas y sinapsis 346
Comunidades y ecosistemas 607
Hormonas, homeostasis y
Impacto humano en los
reproduccin 356
ecosistemas 619
iii
Defnicin del libro del alumno El perfl de la comunidad de
Los libros del alumno del Programa del Diploma aprendizaje del IB
del IB son recursos diseados como apoyo para
El objetivo undamental de los programas del
el estudio de una asignatura en los dos aos del
Bachillerato Internacional (IB) es ormar personas
Programa del Diploma. Estos recursos ayudan a los
con mentalidad internacional que, conscientes de
alumnos a entender lo que se espera del estudio de
la condicin que las une como seres humanos y
una asignatura del Programa del Diploma del IB y
de la responsabilidad que comparten de velar por
presentan su contenido de manera que ilustra el
el planeta, contribuyan a crear un mundo mejor y
propsito y los objetivos del IB. Refejan la losoa
ms pacco. Como miembros de la comunidad de
y el enoque del IB, y avorecen una comprensin
aprendizaje del IB, nos esorzamos por ser:
prounda de la asignatura al establecer conexiones
con temas ms amplios y brindar oportunidades Indagadores: Cultivamos nuestra curiosidad,
para el pensamiento crtico. a la vez que desarrollamos habilidades para la
indagacin y la investigacin. Sabemos cmo
Conorme a la losoa del IB, los libros abordan
aprender de manera autnoma y junto con otros.
el currculo teniendo en cuenta el curso en
Aprendemos con entusiasmo y mantenemos estas
su totalidad y el uso de una amplia gama de
ansias de aprender durante toda la vida.
recursos, la mentalidad internacional, el perl
de la comunidad de aprendizaje del IB y los Informados e instruidos: Desarrollamos y
componentes troncales del Programa del Diploma usamos nuestra comprensin conceptual mediante
del IB: Teora del Conocimiento, la Monograa y la exploracin del conocimiento en una variedad
Creatividad, Actividad y Servicio (CAS). de disciplinas. Nos comprometemos con ideas y
cuestiones de importancia local y mundial.
Todos los libros pueden usarse en combinacin
con otros materiales y, de hecho, se espera Pensadores: Utilizamos habilidades de
que los alumnos del IB extraigan conclusiones pensamiento crtico y creativo para analizar y
basndose en una variedad de recursos. Todos los proceder de manera responsable ante problemas
libros proponen lecturas adicionales y brindan complejos. Actuamos por propia iniciativa al tomar
sugerencias para ampliar la investigacin. decisiones razonadas y ticas.
Adems, los libros del alumno proporcionan Buenos comunicadores: Nos expresamos con
asesoramiento y orientacin con respecto a los conanza y creatividad en diversas lenguas,
requisitos de evaluacin de las asignaturas y la lenguajes y maneras. Colaboramos ecazmente,
probidad acadmica. Orecen inormacin distintiva escuchando atentamente las perspectivas de otras
y acreditada, sin ser prescriptivos. personas y grupos.
Declaracin de principios del IB ntegros: Actuamos con integridad y honradez,
con un proundo sentido de la equidad, la justicia
El Bachillerato Internacional tiene como meta y el respeto por la dignidad y los derechos de
ormar jvenes solidarios, inormados y vidos las personas en todo el mundo. Asumimos la
de conocimiento, capaces de contribuir a crear responsabilidad de nuestros propios actos y sus
un mundo mejor y ms pacco, en el marco del consecuencias.
entendimiento mutuo y el respeto intercultural.
De mentalidad abierta: Desarrollamos una
En pos de este objetivo, la organizacin colabora apreciacin crtica de nuestras propias culturas
con establecimientos escolares, gobiernos y e historias personales, as como de los valores y
organizaciones internacionales para crear y tradiciones de los dems. Buscamos y consideramos
desarrollar programas de educacin internacional distintos puntos de vista y estamos dispuestos a
exigentes y mtodos de evaluacin rigurosos. aprender de la experiencia.
Estos programas alientan a estudiantes del mundo Solidarios: Mostramos empata, sensibilidad y
entero a adoptar una actitud activa de aprendizaje respeto. Nos comprometemos a ayudar a los dems
durante toda su vida, a ser compasivos y a y actuamos con el propsito de infuir positivamente
entender que otras personas, con sus dierencias, en las vidas de las personas y el mundo que nos
tambin pueden estar en lo cierto. rodea.
iv
Audaces: Abordamos la incertidumbre con ejemplo, libros, revistas, artculos periodsticos,
previsin y determinacin. Trabajamos de manera recursos de Internet, CD y obras de arte) y
autnoma y colaborativa para explorar nuevas proporcionar datos completos de dnde puede
ideas y estrategias innovadoras. Mostramos ingenio encontrar la misma inormacin un lector o un
y resiliencia cuando enrentamos cambios y observador del trabajo. La bibliograa es una parte
desaos. obligatoria de la Monograa.
Equilibrados: Entendemos la importancia del Qu constituye una conducta improcedente?
equilibrio sico, mental y emocional para lograr el La conducta improcedente es toda accin por
bienestar propio y el de los dems. Reconocemos la que t u otro alumno salgan o puedan salir
nuestra interdependencia con respecto a otras benefciados injustamente en uno o varios
personas y al mundo en que vivimos. componentes de la evaluacin. El plagio y la
colusin se consideran conducta improcedente.
Refexivos: Evaluamos detenidamente el mundo
y nuestras propias ideas y experiencias. Nos Plagio: se entiende como la presentacin de las
esorzamos por comprender nuestras ortalezas ideas o el trabajo de otra persona como propios.
y debilidades para, de este modo, contribuir a Estas son algunas ormas de evitar el plagio:
nuestro aprendizaje y desarrollo personal.
 Debe citarse la autora de las palabras e ideas de
Probidad acadmica otras personas que se utilicen para respaldar los
argumentos propios.
Es undamental que cites debidamente a los
 Los pasajes citados textualmente deben
autores de la inormacin que utilices en tu
entrecomillarse y debe citarse su autora.
trabajo. Despus de todo, los autores de las
ideas (propiedad intelectual) tienen derechos  Los CD-ROM, mensajes de correo electrnico,
de propiedad. Para que tu trabajo se considere sitios web y otros medios electrnicos deben ser
original, debe basarse en tus propias ideas y citar tratados de la misma manera que los libros y las
debidamente la autora de las ideas y el trabajo revistas.
de otras personas. Por lo tanto, en toda actividad
 Debe citarse la uente de todas las otograas,
escrita u oral que realices para la evaluacin debes
mapas, ilustraciones, programas inormticos,
expresarte en tus propias palabras. Cuando utilices
datos, grfcos, materiales audiovisuales y otros
uentes externas o hagas reerencia a ellas, ya sea
materiales similares que no sean de creacin
en orma de cita directa o parrasis, debes indicar
propia.
debidamente su procedencia.
Cmo citar el trabajo de otros  Cuando se utilicen obras de arte, ya sean de
msica, cine, danza, teatro o artes visuales, o
Para indicar que se han utilizado las ideas de
cuando se haga un uso creativo de una parte de
otras personas se usan notas a pie de pgina y
una obra de arte, se debe citar al artista original.
bibliograas.
Colusin: se entiende como el comportamiento
Notas a pie de pgina (colocadas en la parte
de un alumno que contribuye a la conducta
inerior de una pgina) o notas al fnal (colocadas
improcedente de otro. Incluye:
al fnal de un documento): deben utilizarse cuando
se cita o pararasea de otro documento, o cuando se  Permitirle a otro alumno que copie tu trabajo o
reproduce de manera resumida la inormacin de lo presente como si uese propio
otro documento. No es necesario usar una nota a
 Presentar un mismo trabajo para distintos
pie de pgina para inormacin que orma parte de
componentes de evaluacin o requisitos del
un rea de conocimiento. Es decir, no es necesario
Programa del Diploma
citar defniciones en notas a pie de pgina, ya que
se considera que son de conocimiento general. Otras ormas de conducta improcedente
incluyen cualquier accin que te permita
Bibliograas: deben incluir una lista ormal de
salir benefciado injustamente, o que tenga
los recursos que se han utilizado en un trabajo.
consecuencias sobre los resultados de otro alumno
Por ormal se entiende que debe presentarse
(por ejemplo, introducir material no autorizado a
siguiendo una de las varias convenciones
la sala de examen, conducta indebida durante un
aceptadas. Esto normalmente implica separar los
examen y alsifcar documentacin relacionada
recursos utilizados en dierentes categoras (por
con CAS).
v
Introduccin Orecen oportunidades muy valiosas para
desarrollar las habilidades que se evalan en la
Este libro es para los alumnos de Biologa del Programa
evaluacin interna (vase el sitio web).
del Diploma del Bachillerato Internacional.

Biologa es la asignatura de ciencias ms popular Naturaleza de la ciencia
del Programa del Diploma del IB. El estudio de la
Aqu puedes explorar los mtodos cientfcos y
biologa nos permite apreciar la interrelacin de la
algunas cuestiones de conocimiento relacionadas
vida en la biosera. Mediante el curso de Biologa
con la actividad cientfca. Para ello, se han
del IB, que se concentra en la comprensin de la
seleccionado cuidadosamente ejemplos entre
naturaleza de la ciencia, podrs alcanzar un nivel de
los que se incluyen investigaciones biolgicas
conocimiento cientfco que te preparar mejor para
que causaron cambios de paradigma en nuestra
actuar en cuestiones de inters local y global, con
comprensin del mundo natural.
plena comprensin del punto de vista cientfco.
La estructura de este libro se cie en gran medida
Teor del Conocimiento
al programa de estudios de la Gua de Biologa. Los
ttulos de las secciones reproducen los enunciados Eta breve eccione tienen ttulo que on
de evaluacin especfcos. regunta de conocimiento equvoca. El texto que
Los temas del 1 al 6 explican detalladamente los le igue a menudo detalla una oible reueta a la
contenidos comunes a los cursos de Nivel Medio y regunta de conocimiento. Te animamo a uar eto
Nivel Superior. Los temas del 7 al 11 explican los ejemlo de roblema de conocimiento en tu enayo
contenidos adicionales del Nivel Superior (TANS). de Teora del Conocimiento. por uueto, mucho de lo
Los temas A, B, C y D cubren los contenidos de contenido de otra eccione del libro, articularmente
las opciones. El tema B y el captulo dedicado a la lo relativo a la naturaleza de la ciencia, ueden dar
evaluacin interna solo estn disponibles en el sitio web lugar a debate de Teora del Conocimiento.
(www.oxfordsecondary.com/ib-biologia). Todos los
temas incluyen los siguientes elementos:
actividd
Comprensin

Eta eccione incluyen una variedad de tema corto
Estas secciones cubren detalladamente los contenidos que en todo lo cao e concentran en el arendizaje
especfcos de cada subtema. Los conceptos activo. Te recomendamo que invetigue eto tema
se presentan de maneras que avorecen una or ti mimo, utilizando informacin dionible en
comprensin duradera. libro de texto o en Internet. su objetivo e fomentar el
arendizaje autnomo. Creemo que la mejor manera de

Aplicaciones
arender e er activo: cuanto m haga or ti mimo,
con la orientacin de tu rofeor, mejor arender.
Estas secciones te ayudarn a desarrollar tu
comprensin mediante el estudio de un ejemplo
especfco o la descripcin de un experimento
Preguntas basadas en datos
importante en la historia de la biologa.
Eta regunta imlican etudiar y analizar dato

Habilidades de invetigacione biolgica: ete tio de regunta
aarecen en la rueba 2 y 3 de Biologa del IB, tanto
Estas secciones te animan a aplicar tu comprensin
en el Nivel Medio como en el Nivel suerior. puede
mediante actividades prcticas y anlisis de los
encontrar la reueta a eta regunta en
resultados de investigaciones biolgicas clsicas.
www.oxfordecondary.com/ib-biologia.
En algunos casos se trata de instrucciones para
manipular datos experimentales y usar tecnologas
Preguntas al fnal de cada tema
inormticas. Algunas de las secciones implican
la realizacin de experimentos con resultados Al fnal de cada tema encontrars una variedad
conocidos, con el objetivo de avorecer la de preguntas, incluidas preguntas de exmenes
comprensin mediante la prctica. Otras implican anteriores de Biologa del IB y preguntas
ideas de experimentos con resultados no conocidos, nuevas. Puedes encontrar las respuestas en
donde puedes defnir el problema y los mtodos. www.oxordsecondary.com/ib-biologia.
vi
1
B I O L O G A C E L U L A R
Introduccin
Se ha mantenido una cadena vital ininterrumpida esencial, pero se lleva a cabo de manera dierente
desde las primeras clulas que se desarrollaron en procariotas y eucariotas. Si bien la evolucin
en la Tierra hasta la totalidad de clulas de los ha dado lugar a un mundo biolgico de enorme
organismos actualmente vivos. Los eucariotas diversidad, el estudio de las clulas nos muestra
poseen una estructura celular mucho ms compleja que existen tambin caractersticas universales.
que los procariotas. La evolucin de los organismos Por ejemplo, la estructura fuida y dinmica de
multicelulares permiti la especializacin celular las membranas biolgicas les permite controlar la
y el reemplazo de clulas. La divisin celular es composicin de las clulas.
1.1 Introduccin a las clulas
Comprensin

Aplicaciones
 De acuerdo con la teora celular, los organismos
 Cuestionamiento de la teora celular mediante
vivos estn compuestos de clulas.
el uso de ejemplos atpicos, tales como
 Los organismos que constan de una nica
msculo estriado, algas gigantes e hias de
clula realizan todas las unciones propias de la
hongos aseptados.
vida en el seno de dicha clula.
 Investigacin de unciones vitales en
 La relacin superfcie/volumen es importante Paramecium y en un organismo unicelular
como actor limitante del tamao celular.
otosinttico concreto.
 Los organismos multicelulares tienen  Uso de clulas madre para tratar la enermedad
propiedades que resultan de la interaccin
de Stargardt y otra aeccin concreta.
entre sus componentes celulares.
 Aspectos ticos relativos al uso teraputico de
 Los tejidos especializados pueden desarrollarse
las clulas madre de embriones obtenidos
por dierenciacin celular en los organismos
para tal fn, de la sangre del cordn umbilical
multicelulares.
de un beb neonato y de los propios tejidos de
 La dierenciacin implica la expresin de unos genes un adulto.
concretos del genoma de la clula y no de otros.
 La capacidad de las clulas madre para Habilidades
dividirse y dierenciarse a lo largo de distintas
 Uso de un microscopio ptico para investigar la
rutas es necesaria en el desarrollo embrionario,
estructura de clulas y tejidos.
una caracterstica que hace que estas clulas
sean aptas para usos teraputicos.  Realizacin de dibujos de las estructuras de las
clulas que se ven con el microscopio ptico.
Naturaleza de la ciencia  Clculo del nmero de aumentos de los
dibujos y el tamao real de las estructuras y
 B uscar tendencias y discrepancias: aunque
ultraestructuras representadas en los dibujos o
la mayora de los organismos se atienen a la
en micrograas (trabajo prctico 1).
teora celular, tambin hay excepciones.
 I mplicaciones ticas de la investigacin: las
investigaciones que implican el cultivo de
clulas madre estn creciendo en importancia
y suscitan cuestiones ticas. 1
1
BIOLOGA CELULAR
La teora celular
Los organismos vivos estn compuestos de clulas.
La estructura interna de los organismos vivos es muy intrincada y se
compone de partes individuales muy pequeas. Algunos rganos, como
el rin y el ojo, son fcilmente visibles. Al diseccionarlos podemos ver
que los rganos grandes estn hechos de diferentes tejidos, pero hasta
que se inventaron los microscopios no se descubri nada o casi nada
acerca de la estructura de los tejidos. A partir del siglo XVII, los bilogos
examinaron tejidos de plantas y animales utilizando microscopios.
Aunque haba muchas variaciones, algunas estructuras aparecan una
y otra vez. Se desarroll una teora para explicar estas estructuras
bsicas: la teora celular. Esta teora establece que todos los organismos
vivos estn constituidos por clulas. Los organismos ms pequeos
son unicelulares, es decir, estn compuestos de una sola clula. Los
organismos ms grandes son multicelulares o, lo que es lo mismo, estn
compuestos de numerosas clulas.
Las clulas varan considerablemente en tamao y forma, pero tienen
ciertas caractersticas comunes:
 Cada clula viva est rodeada de una membrana que separa el
contenido de la clula de todo lo que hay fuera de esta.
 Las clulas contienen material gentico que almacena todas las
instrucciones necesarias para las actividades de la clula.
 Muchas de estas actividades son reacciones qumicas catalizadas por
enzimas producidas en el interior de la clula.
 Las clulas tienen su propio sistema de produccin de energa que
sustenta todas las actividades de la clula.
As, podemos considerar que las clulas son las estructuras vivas ms
pequeas; nada ms pequeo puede sobrevivir.
 Figura 1 Micrograa electrnica de barrido coloreada de un embrin humano en la
punta de un alfler
2
1.1 INtroduccIN A lAs clulAs
Exepine a a ea ea
Bsqueda de tendencias y discrepancias: aunque la
mayora de los organismos se atienen a la teora celular,
tambin hay excepciones.
Una etapa inicial de la investigacin cientfca es la bsqueda de
tendencias, de cosas que parecen darse en general y no solo en
casos especfcos. Estas tendencias pueden dar lugar al desarrollo
de una teora. Una teora cientfca es una manera de interpretar el
mundo natural. Las teoras nos permiten hacer predicciones. A veces
se encuentran excepciones a la tendencia general: estas se llaman
discrepancias. Los cientfcos tienen que juzgar si las discrepancias son
comunes o lo sufcientemente importantes como para hacer que las
 Figura 2 Dibujo de clulas de corcho de Robert
predicciones no sean fables y, por tanto, no sean tiles. En este caso,
Hooke
la teora se desecha.
La teora celular es un ejemplo de la bsqueda de tendencias y
Aivia
discrepancias por parte de los cientfcos. Robert Hooke ue el primero
en utilizar la palabra clula para designar las estructuras de los
organismos vivos. Lo hizo en el ao 1665, despus de examinar el
corcho y otras partes de plantas. Despus de describir las clulas del
corcho, escribi lo siguiente:
Tampoco es este tipo de textura propio solo del corcho, pues con el
microscopio he observado que la mdula del saco o de casi cualquier
otro rbol, la mdula interior de los tallos leosos huecos de muchos
otros vegetales, como el hinojo, las carretas, las plantas del gnero
Daucus, las bardanas, las cardenchas, los helechos, algunas especies
de caas, etc., tienen en gran medida un tipo de esquematismo
 Figura 3 Cul es la unidad de la
como el que he observado recientemente en el corcho.
vida: el nio o sus clulas?
Vemos que Hooke no se content con examinar un solo tipo de tejido
Las dos respuestas posibles
vegetal, sino que examin muchos y descubri una tendencia general.
representan el enfoque holstico
Desde entonces, los bilogos han analizado los tejidos de una enorme
y el enfoque reduccionista en
variedad de organismos vivos. Se ha constatado que muchos de estos
biologa.
tejidos se componen de clulas, por lo que la teora celular no ha
sido descartada. Sin embargo, tambin se han descubierto algunas
discrepancias: organismos o partes de organismos que no cuentan con
clulas normales. Es posible que se descubran ms discrepancias, pero
es sumamente improbable que algn da se descarte la teora celular
dada la gran cantidad de tejidos que estn ormados por clulas.
Uso del microscopio ptico
Uso de un microscopio ptico para investigar la estructura de clulas y tejidos
Trata de mejorar al mximo tu manejo de los  Cuida de tu microscopio para mantenerlo en
microscopios. perecto estado de uncionamiento.
 Aprende los nombres de las partes del microscopio.  Aprende a solucionar problemas.
 Comprende cmo enocar el microscopio para
conseguir la mejor imagen posible.
3
1
BIOLOGA CELULAR
la imagen se ve aqu con cuidado. Es ms cil localizar la muestra si se
enoca primero con un objetivo pequeo.
ocular
Problema:
Se ve un crculo con un borde negro
grueso.
tornillo macromtrico Solucin:
Hay una burbuja de aire en la
preparacin. Ignrala y trata de mejorar tu tcnica
tornillo micromtrico
revlver
de preparacin de muestras para que no queden
objetivo
burbujas de aire.
muestra Problema:
Hay partes borrosas en la imagen,
platina
incluso cuando enoco lo mejor posible.
fuente de Solucin:
iluminacin O la lente o la preparacin estn sucias.
o espejo Pdele ayuda a tu proesor para limpiarlas.
Problema:
La imagen es muy oscura.
 Figura 4 Microscopio ptico compuesto
Solucin:
Aumenta la cantidad de luz que pasa a
Enfoque travs de la muestra ajustando el diaragma.
Problema:
 Coloca la preparacin en la platina, situando la La imagen parece bastante decolorada.
parte ms destacada exactamente en el centro Solucin:
Reduce la cantidad de luz que pasa a
del agujero por donde pasa la luz.
travs de la muestra ajustando el diaragma.
 Empieza siempre enocando con el objetivo
Tipos de preparaciones
menor, aunque despus necesites un aumento
mayor. Las preparaciones que examinamos con un
microscopio pueden ser permanentes o temporales.
 Utiliza primero el tornillo macromtrico para
enocar. Despus, cuando casi tengas la imagen La creacin de preparaciones permanentes es
enocada, utiliza el tornillo de aproximacin muy compleja y requiere mucho tiempo, por lo
micromtrico para conseguir ms nitidez. que suele estar en manos de especialistas. En las
preparaciones permanentes de tejidos se utilizan
 Si deseas ms aumento, desplaza la preparacin
trozos de tejido muy fnos.
para que la parte ms destacada quede
exactamente en el centro del campo de visin y, La creacin de preparaciones temporales es ms
despus, cambia a una lente de aumento mayor. rpida y cil, por lo que podemos encargarnos
Cuidado del microscopio nosotros mismos.
Examen y dibujo de clulas animales y
 Enoca siempre aumentando la distancia entre la
vegetales
lente y la muestra, nunca acercndolas.
Casi todas las clulas son demasiado pequeas
 Asegrate de que la preparacin est limpia y seca
para poder verlas a simple vista, as que para
antes de ponerla en la platina.
estudiarlas es necesario un microscopio.
 No toques nunca la superfcie de las lentes con los
Generalmente es cil ver si una clula es de una
dedos o con cualquier otra cosa.
planta o de un animal, aunque hay muchos tipos
 Cuando transportes el microscopio, sujtalo dierentes de clulas en los reinos animal y vegetal.
con una mano por debajo para soportar su
 Coloca las clulas en el portaobjetos en una
peso con seguridad.
capa de no ms de una clula de espesor.
Solucin de problemas
 Aade una gota de agua o colorante.
Problema:
No se ve nada cuando trato de enocar.  Con cuidado, pon un cubreobjetos sobre la
Solucin: Asegrate de que la muestra est colocada gota. Intenta que no queden burbujas de
debajo de la lente, desplazando la preparacin aire atrapadas.
4