Biología
1 Propiedades del agua
El agua es una sustancia que químicamente se formula como H2O, es decir, que una molécula de agua se compone de dos atomos de hidrógeno enlazados covalentemente a un atomo de oxígeno.
El agua es líquida en condiciones normales de presión y temperatura.
El color del agua varía según su estado: como líquido, puede parecer incolora en pequeñas cantidades, aunque en el espectrógrafo se prueba que tiene un ligero tono azul verdoso. El hielo también tiende al azul, y en estado gaseoso (vapor de agua) es incolora.11

El agua bloquea sólo ligeramente la radiación solar UV fuerte, permitiendo que las plantas acuaticas absorban su energía.
El punto de ebullición del agua esta directamente relacionado con la presión atmosférica.
El agua es un disolvente muy potente, al que se ha catalogado como el disolvente universal, y afecta a muchos tipos de sustancias distintas. Las sustancias que se mezclan y se disuelven bien en agua —como las sales, azúcares, acidos, alcalis y algunos gases, son llamadas hidrófilas, mientras que las que no combinan bien con el agua, como lípidos y grasas— se denominan sustancias hidrófobas. Todos los componentes principales de las células de proteínas, ADN y polisacaridos se disuelven en agua. Puede formar un azeótropo con muchos otros disolventes.
El agua es miscible con muchos líquidos, como el etanol, y en cualquier proporción, formando un líquido homogéneo. Por otra parte, los aceites son inmiscibles con el agua, y forman capas devariable densidad sobre la superficie del agua. Como cualquier gas, el vapor de agua es miscible completamente con el aire.
El agua pura tiene una conductividad eléctrica relativamente baja, pero ese valor se incrementa significativamente con la disolución de una pequeña cantidad de material iónico, como el cloruro de sodio.
El agua tiene el segundo índice mas alto de capacidad calorífica específica —sólo por detras del amoníaco.
El agua puede descomponerse en partículas de hidrógeno y oxígeno mediante electrólisis.
2. Biomoléculas
Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Los seis elementos químicos obioelementos mas abundantes en los seres vivos son el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre(C,H,O,N,P,S) representando alrededor del 99% de la masa de la mayoría de las células, con ellos se crean todo tipos de sustancias o biomoléculas (proteínas, aminoacidos, neurotransmisores).1 Estos seis elementos son los principales componentes de las biomoléculas debido a que2 :
1 Permiten la formación de enlaces covalentes entre ellos, compartiendo electrones, debido a su pequeña diferencia de electronegatividad. Estos enlaces son muy estables, la fuerza de enlace es directamente proporcional a las masas de los atomos unidos.
2 Permiten a los atomos de carbono la posibilidad de formar esqueletos tridimensionales –C-C-C- para formar compuestos con número variable de carbonos.
3 Permiten la formación de enlaces múltiples (dobles y triples) entre C y C;C y O; C y N. Así como estructuras lineales, ramificadas, cíclicas, heterocíclicas, etc.
4 Permiten la posibilidad de que con pocos elementos se den una enorme variedad de grupos funcionales(alcoholes, aldehídos, cetonas, acidos, aminas, etc.) con propiedades químicas y físicas diferentes.
3. Bioelementos
Los bioelementos o elementos biogénicos son los elementos químicos, presentes en seres vivos. La materia viva esta constituida por unos 70 elementos, la practica totalidad de los elementos estables que hay en la Tierra, excepto los gases nobles.1 No obstante, alrededor del 99% de la masa de la mayoría de las células esta constituida por cuatro elementos, carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N), que son mucho mas abundantes en la materia viva que en la corteza terrestre.2
Bioelementos primarios:
Los bioelementos primarios son los elementos indispensables para formar las biomoléculas organicas (glúcidos,lípidos, proteínas y acidos nucleicos); constituyen el 96% de la materia viva seca. Son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre (C, H, O, N, P, S, respectivamente
Bioelementos secundarios:
Los bioelementos secundarios se encuentran en menor proporción en todos los seres vivos, en forma iónica, en proporción de 4,5 %. Se clasifican en dos grupos: los indispensables y los variables.
Bioelementos secundarios indispensables
Estan presentes en todos los seres vivos. Los mas abundantes son el sodio, el potasio, el magnesio y el calcio.Los iones sodio, potasio y cloruro intervienen en el mantenimiento del grado de salinidad del medio interno y en el equilibrio de cargas a ambos lados de la membrana. Los iones sodio y potasio son fundamentales en la transmisión del impulso nervioso; el calcio en forma de carbonato da lugar a caparazones de moluscos y al esqueleto de muchos animales. El ion calcio actúa en muchas reacciones, como los mecanismos de la contracción muscular, la permeabilidad de las membranas, etc. El magnesio es un componente de la clorofila y de muchas enzimas. Interviene en la síntesis y la degradación del ATP, en la replicación del ADN y en su estabilización, etc.
Calcio (Ca
Sodio (Na)
Potasio (K)
Magnesio (Mg)
Cloro (Cl)
Hierro (Fe)
Yodo (I)
Bioelementos secundarios variables: Estan presentes en algunos seres vivos.
Boro (B
Bromo (Br)
Cobre (Cu)
Flúor (F)
Manganeso (Mn)
Silicio (Si)
4. Teorías del origen de la vida

“Teoría de fuente hidrotermal”
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La teoría de los respiradores o de ventilación de aguas profundas, comúnmente se conoce como la teoría de fuente hidrotermal y sugiere que la vida podría haber comenzado a partir de aberturas submarinas o respiradores hidrotermales debajo del mar, desprendiendo moléculas ricas en hidrógeno que fueron clave para el surgimiento de la vida en la Tierra.
Los calientes rincones rocosos de este tipo de formaciones habrían de tener grandes concentraciones de este tipo de moléculas y proporcionar los catalizadores minerales necesariospara las reacciones críticas. De hecho, en la actualidad, este tipo de formaciones submarinas, ricas en energía química y térmica, mantienen con vida a ecosistemas completos bajo agua
“Teoría glacial”
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La teoría glacial sugiere que hace unos 3700 millones de años atras, la Tierra entera estaba cubierta de hielo, ya que la superficie de los océanos se había congelado a consecuencia de la luminosidad del Sol, practicamente un tercio menor de lo que es ahora.
Esa amplia capa de hielo, seguramente de varios cientos de metros de espesor, sirvió para proteger a los mas fragiles compuestos organicos de la luz ultravioleta, así como también de cualquier otra amenaza exterior. Ese resguardo, oscuro y frío, también habría ayudado a que las moléculas resistieran mas y tuvieran mas posibilidades de desarrollar reacciones eficaces importantes para la aparición de la vida. 
“Hipótesis del mundo de ARN”
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Sabemos que el ADN necesita de proteínas para formarse y del mismo modo, para que las proteínas se formen se necesita ADN, entonces, ¿cómo se formó una por primera vez sin la otra? Por un lado se menciona que puede que el ARN sea capaz de almacenar información de la misma forma en la que lo hace el ADN, ademas de funcionar como enzima para las proteínas. Por ende, el ARN sería capaz de ayudar en la creación tanto de ADN como de proteínas y entonces, como indica la hipótesis del mundo de ARN, ser responsable delsurgimiento de la vida terrestre. Con el tiempo,el ADN y las proteínas dejaron de necesitar del ARN, volviéndose mas eficientes. Sin embargo, aún hoy, el ARN continúa siendo de grandísima importancia para muchos organismos.
“Teoría de los principios simples”
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En contraposición a la hipótesis del mundo de ARN que acabamos de ver, la teoría de los principios simples señala que la vida en la Tierra comenzó a desarrollarse de formas simples y no tan complejas como las del ARN. Así, la vida habría surgido a partir de moléculas mucho mas pequeñas que interactuaban entre ellas mediante ciclos de reacción. Según la teoría, estas moléculas habrían de encontrarse en pequeñas y simples capsulas semejantes a membranas celulares que con el paso del tiempo fueron volviéndose cada vez mas complejas. 

“Teoría de la panspermia”
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La teoría de la panspermia es una de las mas interesantes acerca del origen de la vida en nuestro planeta. De hecho, esta teoría propone que la vida no se originó en la Tierra, sino en cualquier otra parte del vasto universo.
Esta mas que probado que las bacterias son capaces de sobrevivir en el espacio exterior, en condiciones sorprendentes y durante largos períodos de tiempo, la teoría de la panspermia supone que de esta manera, rocas, cometas, asteroides o cualquier otro tipo de residuo que haya llegado a la Tierra, millones de millones de años atras, trajo la vida a nuestro planeta. Se sabe que desde Marte, enormes fragmentos de roca llegaron a la Tierra en variasoportunidades y los científicos han sugerido que desde allí podrían haber llegado varias formas de vida.
5. La célula
Una célula es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. De este modo, puede clasificarse a los organismos vivos según el número de células que posean: si sólo tienen una, se les denomina unicelulares, si poseen mas, se les llama pluricelulares. En estos últimos el número de células es variable: de unos pocos cientos, como en algunos nematodos, a cientos de billones (1014), como en el caso del ser humano. Las células suelen poseer un tamaño de 10 µm y una masa de 1 ng, si bien existen células muchos mayores.
Características
Las células, como sistemas termodinamicos complejos, poseen una serie de elementos estructurales y funcionales comunes que posibilitan su supervivencia; no obstante, los distintos tipos celulares presentan modificaciones de estas características comunes que permiten su especialización funcional y, por ello, la ganancia de complejidad. De este modo, las células permanecen altamente organizadas a costa de incrementar la entropía del entorno, uno de los requisitos de la vida.
Características estructurales
La existencia de polímeros como la celulosa en la pared vegetal permite sustentar la estructura celular empleando un armazón externo.
Individualidad: Todas las células estan rodeadas de una envoltura (que puede ser una bicapa lipídica desnuda, en células animales;una pared de polisacarido, en hongos y vegetales; una membrana externa y otros elementos que definen una pared compleja, en bacterias Gram negativas; una pared de péptido, en bacterias Gram positivas; o una pared de variada composición, en arqueas)9 que las separa y comunica con el exterior, que controla los movimientos celulares y que mantiene el potencial de membrana.
Contienen un medio interno acuoso, el citosol, que forma la mayor parte del volumen celular y en el que estan inmersos los organulos celulares.
Poseen material genético en forma de ADN, el material hereditario de los genes, que contiene las instrucciones para el funcionamiento celular, así como ARN, a fin de que el primero se exprese.17
Tienen enzimas y otras proteínas, que sustentan, junto con otras biomoléculas, un metabolismo activo.
Características funcionales
Estructura tridimensional de una enzima, un tipo de proteínas implicadas en el metabolismo celular.
Las células vivas son un sistema bioquímico complejo. Las características que permiten diferenciar las células de los sistemas químicos no vivos son
Nutrición. Las células toman sustancias del medio, las transforman de una forma a otra, liberan energía y eliminan productos de desecho, mediante el metabolismo.
Crecimiento y multiplicación. Las células son capaces de dirigir su propia síntesis. A consecuencia de los procesos nutricionales, una célula crece y se divide, formando dos células, en una célula idéntica a la célula original, mediante la divisióncelular.
Diferenciación. Muchas células pueden sufrir cambios de forma o función en un proceso llamado diferenciación celular. Cuando una célula se diferencia, se forman algunas sustancias o estructuras que no estaban previamente formadas y otras que lo estaban dejan de formarse. La diferenciación es a menudo parte del ciclo celular en que las células forman estructuras especializadas relacionadas con la reproducción, la dispersión o la supervivencia.
Señalización. Las células responden a estímulos químicos y físicos tanto del medio externo como de su interior y, en el caso de células móviles, hacia determinados estímulos ambientales o en dirección opuesta mediante un proceso que se denomina quimiotaxis. Ademas, frecuentemente las células pueden interaccionar o comunicar con otras células, generalmente por medio de señales o mensajeros químicos, como hormonas, neurotransmisores, factores de crecimiento en seres pluricelulares en complicados procesos de comunicación celular y transducción de señales.
Evolución. A diferencia de las estructuras inanimadas, los organismos unicelulares y pluricelulares evolucionan. Esto significa que hay cambios hereditarios (que ocurren a baja frecuencia en todas las células de modo regular) que pueden influir en la adaptación global de la célula o del organismo superior de modo positivo o negativo. El resultado de la evolución es la selección de aquellos organismos mejor adaptados a vivir en un medio particular.
Las propiedades celulares no tienen por qué serconstantes a lo largo del desarrollo de un organismo: evidentemente, el patrón de expresión de los genes varía en respuesta a estímulos externos, ademas de factores endógenos. Un aspecto importante a controlar es la pluripotencialidad, característica de algunas células que les permite dirigir su desarrollo hacia un abanico de posibles tipos celulares. En metazoos, la genética subyacente a la determinación del destino de una célula consiste en la expresión de determinados factores de transcripción específicos del linaje celular al cual va a pertenecer, así como a modificaciones epigenéticas. Ademas, la introducción de otro tipo de factores de transcripción mediante ingeniería genética en células somaticas basta para inducir la mencionada pluripotencialidad, luego este es uno de sus fundamentos moleculares.
6. Acidos nucleicos
Los acidos nucleicos son grandes polímeros formados por la repetición de monómeros denominados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Se forman, así, largas cadenas; algunas moléculas de acidos nucleicos llegan a alcanzar tamaños gigantescos, con millones de nucleótidos encadenados. Los acidos nucleicos almacenan la información genética de los organismos vivos y son los responsables de la transmisión hereditaria. Existen dos tipos basicos, el ADN y el ARN.
Tipos de acidos nucleicos:
Existen dos tipos de acidos nucleicos: ADN (acido desoxirribonucleico) y ARN (acido ribonucleico), que se diferencian:
por el glúcido (la pentosa es diferente en cadauno; ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN);
por las bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina y timina, en el ADN; adenina, guanina, citosina yuracilo, en el ARN;
en la inmensa mayoría de organismos, el ADN es bicatenario (dos cadenas unidas formando una doble hélice), mientras que el ARN es monocatenario (una sola cadena), aunque puede presentarse en forma extendida, como el ARNm, o en forma plegada, como el ARNt y el ARNr;
en la masa molecular: la del ADN es generalmente mayor que la del ARN.

7. Niveles de organización de la materia
La materia viva e inerte se puede encontrar en diversos estados de agrupación diferentes. Esta agrupación u organización puede definirse en una escala de organización que sigue de la siguiente manera de menor a mayor organización.
1 Subatómico: este nivel es el mas simple de todo y esta formado por electrones, protones y neutrones, que son las distintas partículas que configuran el atomo.
2 Atómo: es el siguiente nivel de organización. Es un atomo de oxígeno, de hierro, de cualquier elemento químico.
3 Moléculas: las moléculas consisten en la unión de diversos atomos diferentes para fomar, por ejemplo, oxígeno en estado gaseoso (O2), dióxido de carbono, o simplemente carbohidratos, proteínas, lípidos…
4 Celular: las moléculas se agrupan en unidades celulares con vida propia y capacidad de autorreplicación.
5 Tisular: las células se organizan en tejidos: epitelial, adiposo, nervioso, muscular…
6 Organular: los tejidos estan estructuras en órganos:corazón, bazo, pulmones, cerebro, riñones…
7 Sistémico o de aparatos: los órganos se estructuran en aparatos digestivos, respiratorios, circulatorios, nerviosos…
8 Organismo: nivel de organización superior en el cual las células, tejidos, órganos y aparatos de funcionamiento forman una organización superior como seres vivos: animales, plantas, insectos,…
9 Población: los organismos de la misma especie se agrupan en determinado número para formar un núcleo poblacional: una manada de leones, o lobos, un bosque de arces, pinos…
10 Comunidad: es el conjunto de seres vivos de un lugar, por ejemplo, un conjunto de poblaciones de seres vivos diferentes. Esta formada por distintas especies.
11 Ecosistema: es la interacción de la comunidad biológica con el medio físico, con una distribución espacial amplia.
12 Paisaje: es un nivel de organización superior que comprende varios ecosistemas diferentes dentro de una determinada unidad de superficie. Por ejemplo, el conjunto de vid, olivar y almendros características de las provincias del sureste español.
13 Región: es un nivel superior al de paisaje y supone una superficie geografica que agrupa varios paisajes.
14 Bioma: Son ecosistemas de gran tamaño asociados a unas determinadas características ambientales: macroclimaticas como la humedad, temperatura, radiación y se basan en la dominancia de una especie aunque no son homogéneos. Un ejemplo es la taiga que se define por las coníferas que es un elemento identificador muy claro pero no homogéneo,también se define por la latitud y la temperatura.
15 Biosfera: es todo el conjunto de seres vivos y componentes inertes que comprenden el planeta tierra, o de igual modo es la capa de la atmósfera en la que existe vida y que se sustenta sobre la litosfera.
Cada nivel de organización engloba a los niveles inferiores anteriores. Por ejemplo, un elefante tiene un sistema respiratorio que consta de órganos como son los pulmones, que a su vez estan compuestos de tejidos como el tejido respiratorio, el epitelial, que a su vez lo conforman células, y así sucesivamente.
8. Fotosíntesis:
La fotosíntesis ‘luz’ y ‘composición’, es la conversión de materia inorganica en materia organica gracias a la energía que aporta la luz. En este proceso la energía lumínica se transforma en energía química estable, siendo el adenosina trifosfato (ATP) la primera molécula en la que queda almacenada esta energía química. Con posterioridad, el ATP se usa para sintetizar moléculas organicas de mayor estabilidad. Ademas, se debe de tener en cuenta que la vida en nuestro planeta se mantiene fundamentalmente gracias a la fotosíntesis que realizan las algas, en el medio acuatico, y las plantas, en el medio terrestre, que tienen la capacidad de sintetizar materia organica(imprescindible para la constitución de los seres vivos) partiendo de la luz y la materia inorganica. De hecho, cada año los organismos fotosintetizadores fijan en forma de materia organica en torno a 100.000 millones de toneladas de carbono.