Electivo

Biología Celular y Molecular

Material Educativo

Desarrollo del Conocimiento de Biología Celular y Molecular a lo largo de la Historia

Nombre/s Curso Fecha

Aprendizaje Esperado 1
Investigar el desarrollo del conocimiento de biología celular y molecular a lo largo de la historia y su
relación con diversas disciplinas como la química, la física y la matemática, entre otras.

¿Qué es la Biología Celular y Molecular?

La Biología Celular, también conocida como Citología, es la rama de la

biología que estudia las propiedades, características, funciones, estructura y
vida de la célula en sí misma y de sus interacciones con su entorno y con
otras células. Esta disciplina se centra en el bloque fundamental de vida, la
célula.
Por otro lado, la Biología Molecular es una disciplina científica que tiene
como objetivo el estudio de los procesos que se desarrollan en los seres
vivos desde un punto de vista molecular. Se centra en entender la
interacción entre las diversas sistemas de la célula, incluyendo la relación
entre ADN,Hitos
Principales ARN,yproteínas
Avances dey biosíntesis.
la Biología Celular y Molecular a lo Largo de la Historia.
1665: Robert Hooke descubre la célula.
1839: Matthias Schleiden y Theodor Schwann formulan la teoría celular.
1858: Rudolf Virchow postula que todas las células provienen de células preexistentes.
1953: James Watson y Francis Crick describen la estructura de doble hélice del ADN.
1958: Matthew Meselson y Franklin Stahl demuestran que la replicación del ADN es
semiconservativa.
1961: Marshall Nirenberg y Johann Matthaei descifran el primer código genético.
1977: Frederick Sanger desarrolla el método de secuenciación del ADN.
1983: Kary Mullis inventa la técnica de reacción en cadena de la polimerasa (PCR).
2001: Se completa la secuenciación del genoma humano por el Proyecto del Genoma Humano.
2012: Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna desarrollan la técnica de edición genética CRISPR-
Cas9.
La Biología Celular y Molecular mantiene conexiones estrechas con diversas disciplinas, incluyendo
la Química, la Física y las Matemáticas. La Bioquímica, por ejemplo, une la biología y la química para
explorar las reacciones químicas en seres vivos, centrándose en aspectos como la estructura y
función de biomoléculas. La Biofísica aplica principios físicos a sistemas biológicos para comprender
fenómenos como la difusión y ósmosis, cruciales para el transporte de sustancias a través de
membranas celulares. Por su parte, las matemáticas brindan herramientas para describir y predecir
comportamientos biológicos, desde la variabilidad genética hasta la dinámica de poblaciones. Estas
interconexiones interdisciplinarias han propiciado avances significativos en la biología celular y
molecular, y siguen impulsando el desarrollo de nuevas técnicas y enfoques investigativos.
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ACTIVIDADES

I. Completa las siguientes afirmaciones seleccionado las opciones de palabras dadas.

1. La ____________, también conocida como Citología, es la rama de la biología que estudia las
propiedades, características, funciones, estructura y vida de la célula.
Opciones: Biología Celular, Matemática, Química

2. En 1953, James Watson y Francis Crick describen la estructura de ____________ del ADN.
Opciones: doble hélice, simple hélice, triple hélice

3. La ____________ es un puente entre la biología y la química que estudia las reacciones

químicas que ocurren en los seres vivos.
Opciones: biofísica, bioquímica, biomatemática

4. La ____________ utiliza las leyes de la física para entender cómo funcionan los sistemas
biológicos.
Opciones: biofísica, bioquímica, biología celular

5. Las ____________ se utilizan en la biología para describir y predecir comportamientos

biológicos.
Opciones: matemáticas, letras, pinturas

II. Completa la siguiente tabla describiendo los principales hitos de biología celular y molecular.
Busca información en diferente medios y explica los aspectos más relevantes de los hitos
mencionados
Hitos de biología celular y Características y aspectos más relevantes
molecular

Teoría celular

Estructura de doble hélice

del ADN

Código genético

Método de secuenciación

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del ADN

III. Actividad práctica

1. Escribe un ensayo corto que discuta cómo la biología celular y molecular se ha visto influenciada
por, y ha influido en, la química, la física y las matemáticas. Proporciona ejemplos específicos de
descubrimientos o técnicas que ilustren estas interacciones.

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2. Responde las siguientes preguntas de reflexión en relación a la actividad práctica realizada.

a) ¿Por qué es importante para un biólogo entender los conceptos básicos de la química, la física y
las matemáticas?

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b) ¿ ¿Cómo han impactado los avances tecnológicos en la biología celular y molecular?

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c) ¿Por qué es relevante la teoría celular en la biología contemporánea?

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d) ¿Cómo ha influenciado la comprensión de la estructura del ADN nuestro conocimiento de la

herencia y la enfermedad?

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¡EXCELENTE TRABAJO!

Solucionario
I. Completación

1. Biología Celular
2. doble hélice
3. bioquímica
4. biofísica
5. matemáticas

II. Hitos biología celular y molecular

Hitos de biología celular y Características y aspectos más relevantes

molecular

Propuesta por Matthias Schleiden y Theodor Schwann en 1839, esta

teoría es uno de los fundamentos más importantes de la biología.
Teoría celular
Establece que todos los organismos están compuestos por células, que
la célula es la unidad básica de vida y que todas las células provienen de
células preexistentes.
Descrita por James Watson y Francis Crick en 1953, la estructura de
doble hélice del ADN es fundamental para entender cómo la
Estructura de doble hélice
información genética se almacena, se copia y se transmite de una
del ADN
generación a la siguiente. La doble hélice permite la replicación
semiconservativa del ADN, un proceso clave para la vida.
Descifrado por Marshall Nirenberg y Johann Matthaei en 1961, el
código genético es un conjunto de reglas que define cómo una
Código genético secuencia de nucleótidos en un ARN mensajero se traduce en
aminoácidos y proteínas. Este descubrimiento fue crucial para el
desarrollo de la biología molecular y la genética.
Desarrollado por Frederick Sanger en 1977, este método permite
Método de secuenciación determinar el orden de los nucleótidos en un segmento de ADN. Esta
del ADN técnica revolucionó la genética y la biología molecular, permitiendo
entre otros avances, la secuenciación del genoma humano.

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III. Actividad práctica

1. Ensayo
El ensayo deberá cubrir cómo la química (por ejemplo, a través de la bioquímica), la física (a través de la
biofísica) y las matemáticas (por ejemplo, en la modelización de procesos biológicos) han contribuido al
desarrollo de la biología celular y molecular. También debe discutir cómo la biología celular y molecular
ha influenciado estas disciplinas. Por ejemplo, la biología molecular ha llevado a la química a un nivel
más detallado, estudiando la química de las moléculas de la vida, o cómo la necesidad de analizar
grandes conjuntos de datos genómicos ha impulsado desarrollos en matemáticas y estadísticas. Las
respuestas precisas dependerán del enfoque y la investigación del estudiante.

2. Preguntas abiertas

a) Respuesta: La biología celular y molecular es una ciencia interdisciplinaria que se basa en los
principios y métodos de estas otras disciplinas para entender los sistemas biológicos.
Comprender los conceptos básicos de estas disciplinas permite a los biólogos diseñar y llevar a
cabo experimentos, interpretar resultados, y desarrollar nuevas técnicas y teorías.
b) Respuesta: Los avances tecnológicos han jugado un papel crucial en el desarrollo de la biología
celular y molecular. Por ejemplo, la invención del microscopio permitió a los científicos observar
células por primera vez. Más recientemente, la tecnología de secuenciación de ADN de alta
velocidad ha revolucionado la genética y la biología del desarrollo, permitiendo la secuenciación
del genoma humano y la identificación de genes asociados con numerosas enfermedades.
c) Respuesta: La teoría celular es fundamental para la biología contemporánea porque establece
que todas las formas de vida están compuestas por células. Esto significa que para entender
cualquier organismo, debemos entender sus células: cómo funcionan, cómo interactúan entre
sí, cómo se dividen, y cómo mueren.
d) Respuesta: La comprensión de la estructura del ADN nos ha permitido entender cómo la
información genética se almacena, se copia y se transmite de una generación a la siguiente. Esto
ha llevado a descubrimientos fundamentales en genética y herencia, como el entendimiento de
cómo los genes mutados pueden causar enfermedades. Además, ha permitido el desarrollo de
técnicas de diagnóstico y tratamiento genético, como las pruebas de ADN para enfermedades
genéticas y la terapia génica.

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