Tema 1: Características Generales de los Seres Vivos
1. Características Generales
No existe una definición para un ser vivo, por lo cual, se le acota por sus propiedades, en este caso llamadas propiedades vitales.
· Propiedades vitales:
o Nutrición: capacidades de tomar materia y energía del exterior y utilizarla.
o Relación: Capacidad de captar estímulos del medio y responder a ellos.
o Reproducción: Capacidad del ser vivo de producir descendencia.
· Los seres vivos también se caracterizan por tener autonomía y presentar una extraordinaria complejidad.
2. Niveles de organización de los seres vivos
Bajo ciertas condiciones la materia tenderá a la complejidad (organización).
2.1. Universo Abiótico
1- Partículas subatómicas: Todo el universo está formado por partículas subatómicas (Protones, Neutrones y Electrones)
2- Átomos: Es la parte más pequeña en la que se puede dividir la materia.
3- Moléculas: Son átomos enlazados, asociados.
4- Materia inorgánica:
· Amorfa: Átomos desordenados
· Cristalinas: Átomos ordenados
2.2. Universo Biótico
1- Macromoléculas: Moléculas enormemente grandes.
2- Complejos supramoleculares: Asociación de macromoléculas.
3- Orgánulos Celulares: Asociación de supramoleculas.
4- Células: Asociación de orgánulos. Pueden ser Procariotas o Eucariotas. Es la unidad más pequeña en la que se puede dividir un ser vivo conservando sus propiedades.
5- Organismos Unicelulares: Tienen una sola célula.
6- Organismo Pluricelulares: Múltiples células.
· Tipos de Organismos Pluricelulares:
- Simples: Todas las células son iguales. Ej., algas.
- Con Tejidos: Los tejidos son células asociadas con la misma estructura y función. Ej.: tejido muscular.
- Con Órganos: Los órganos son tejidos asociados con una función común. Ej.: Estomago.
- Con aparatos: Son órganos asociados con una función común.
- Con sistemas: Es un solo órgano distribuido por todo el organismo y con una misma función. Ej. : Sistema nervioso.
2.3. Mayor nivel de organización de los seres vivos.
1- Poblaciones: Asociaciones intraespecificas. De una misma especie. Ej. Bancos, rebaños, Familias. Dos tipos diferentes de asociaciones intraespecificas son: Parasitismo y Depredación.
2- Ecosistema: Relación Población-Medio.
3- Biosfera: Conjunto de Ecosistemas.
3. Bio y Oligoelementos
Los Seres Vivos estamos formados por materia. La materia está formada por átomos.
En los seres vivos aparecen unos 27 átomos diferentes, que aparecen agrupados en la tabla periódica.
3.1. Características de estos átomos
- Propiedades Vitales
- Peso atómico bajo
- Alto calor especifico (Constante)
Calor Específico: Cantidad de calor que hay que dar a una sustancia para que aumente su temperatura en 1ºC.
Metabolismo: Son las reacciones químicas que suceden en los Seres Vivos. En las reacciones químicas se produce un intercambio de energía.
· Diferentes tipos de átomos
- Bioelementos: Son los átomos que están por encima del 0’1% (C, H, O, N)
- Oligoelementos: Se encuentran por debajo del 0’1% (I, F, Fe)
3.2. Biomoléculas
Tipos de biomoléculas:
- Inorgánicas: H2O, Sales.
- Orgánicas: Macromoléculas -> Polímeros -> Monómeros -> Glúcidos, Lípidos, Proteínas y Ácidos Nucleícos.
Polímero: Molécula grande formada por otras moléculas más pequeñas que se repiten o no.
Monómeros: Con orden o sin orden.
3.2.1. Biomoleculas Inorgánicas
3.2.1.1. Agua
Es el componente más abundante en los seres vivos. La vida siempre está asociada con el agua líquida. Tiene propiedades vitales y anómalas.
Propiedades:
- Alto calor específico: Lo que nos permite amortiguar los cambios de temperatura realizados por el metabolismo.
- Disolvente universal de sustancias polares.
Temperatura: Medida de la agitación de las partículas.
Activos:
Reacciones químicas: Hidratación, Hidrólisis, Fotosíntesis, Fabricación de grasas.
3.2.1.2. Sales Minerales
Son la mezcla acido + base. Nuestro cuerpo las tiene disueltas (iniones, cationes)
Tienen las propiedades que los seres vivos necesitamos. Estas propiedades tienen que ver con su naturaleza química.
Propiedades:
1- Tienen carga eléctrica: Esto les permite intervenir en la creación y el mantenimiento de los gradientes eléctricos -> Impulso nervioso.
Gradiente: Variable que sigue una línea.
2- Solutos: se disuelven. Intervienen en los gradientes químicos. Cualquier sustancia que se disuelva produce presión osmótica.
Difusión: Es el movimiento del soluto en el disolvente empujado por la presión osmótica, hasta que se igualan las concentraciones.
Osmosis: Movimiento del disolvente contra la concentración.
Las sales las utilizan los seres vivos para compensar la P. Osmótica para evitar el choque osmótico.
Homeostasis: Mantenimiento de la constancia de la variable del medio interno.
3.2.2. Biomoleculas Orgánicas
3.2.2.1. Glúcidos: Azucares
Polímero de monómeros iguales (Monosacáridos).
· Monosacáridos: Están formados entre 3~9 átomos de carbono.
Triosas -> 3 C
Pentosas -> 5 C
Sexosas-> 6 C
Hexosas: Monómeros de los Polímeros de glúcido (Polisacáridos). Función: Fuente de energía.
Disacáridos: Están formados por la unión de dos monosacáridos. Los más conocidos son la Sacarosa (glucosa + fructosa) que es el azúcar de la fruta y la Lactosa (glucosa + galactosa). Son Disacáridos naturales. Mactosa: formado por 2 glucosas. Aparece por Hidrólisis de almidón (Mactosa) y celulosa (Celobiosa). Funciones: Fuente de energía.
· Polisacáridos: Polímeros de gluceos.
- Almidón: Actúa de reserva energética vegetal.
- Glucógeno: Reserva energética animal.
- Celulosa: Función estructural vegetal (Pared Celular)
- Glucosa: función estructural animal.
3.2.2.2. Lípidos
Son polímeros de monómeros (Ácidos grasos). Son un grupo químicamente heterogéneo.
Se pueden dividir en:
- Saponificables: Se puede hacer jabón, tienen Ácidos grasos.
- No saponificables: No se puede hacer jabón, no tienen Ácidos grasos.
Saponificación
Base débil + Acido débil
Glicerina + A. Graso
Glicerina + A. más fuerte ej.: Sosa caustica = Jabón.
3.2.2.2.1. Lípidos Saponificables
-Lípidos Sencillos
a) Grasas: Glicerina + A. Grasos. Reserva de energía animal. 6 veces más energía que los Polisacáridos.
b) Ceras: alcohol cadena larga + A. Grasos. Son muy apolares, ricos en Hidrogeno. Son impermeables.
-Lípidos complejos
Fosfolípidos: glicerina + 2 A. Grasos + 1 base nitrogenada. Son polares, tienen carga soluble.
3.2.2.2.2. Lípidos no saponificables
Derivados del isopreno.
Tipos
a) Terpeno: Actúan como pigmento fotosintético.
b) Esteroides: Vitaminas A, D, K. Hormonas sexuales, colesterol.
3.2.2.3. Proteínas
Formada por polímeros de monómeros diferentes. Conforma más del 50% del peso seco. Las Proteinas tienen infinitas formas. La mayoría de las funciones vitales las realizan las proteínas.
Actuan en la función de movimiento (musculos), transporte (Hemoglobina), defensiva (Anticuerpos), hormonas (insulina), estructura (pelos,piel).
La única que no realiza es la función de dar energía.
La proteína que podríamos decir que tiene más transcendencia es la Enzima, que es un catalizador biológico, se encarga de acelerar las reacciones químicas y además no se consumen.
Son polímeros de monómeros diferentes. Tienen orden e información, que se lo da las secuencias de aminoácidos, que determina su forma, y esta a su vez le da la función a la proteína.
Las proteínas tienen enlaces débiles, pueden romperse por alta temperatura, sal o un detergente. Si la Proteína pierde la forma, también pierde su función, a este proceso lo llamamos Desnaturalización.
La Renaturalización es cuando la proteína recupera su forma y por consiguiente su función. Muchas proteínas son solubles en agua y toman aspecto de gel. Esto ocurre porque los aminoácidos son polares.
Especifidad: Las proteínas son específicas, de cada especie y de cada individuo.
Por este motivo el cuerpo humano puede rechazar los trasplantes.
3.2.2.4. Ácidos Nucleícos
Son polímeros de nucleótidos. Formados por C, H, O, N y P. Todos los nucleótidos están formados por: Pentosas, fosforo y una base nitrogenada.
Las secuencias de nucleótidos son el orden de nucleótidos que es las información genética, es decir, los planos para construir las proteínas, que determina su forma y esta su función.
· ADN
Es la única molécula capaz de servir de modelo de sí misma. Autoduplicacion.
· ARN mensajero
Lee y traduce, gracias al ARN transferente cada triplete de aminoácidos
· ARN Ribosómico
Se encarga de construir las proteínas.
4. Unidad estructural de los seres vivos: La Célula.
La célula es la unidad más pequeña en la que podemos dividir a los seres vivos.
· Teoría celular
La célula es la unidad estructural y funcional mas péquela de los seres vivos.
El funcionamiento de un ser vivo es el resultado de la función de sus células. Toda célula procede de otra célula.
· Tipos de célula.
a) Procariotas: Son las primeras células que aparecieron, las bacterias. Formadas por: Pared celular, ADN desnudo y Ribosomas 70s.
b) Eucariotas: Son extraordinariamente más complejas que las procariotas. Son más grandes. Realizan mas funciones. Pero la mayor diferencia es que las eucariotas tienen orgánulos y las procariotas no.
4.1. Partes esenciales de las células.
- Membrana Plasmática: La aísla del medio y la comunica.
- Citoplasma: Cavidad celular, es todo el interior de la célula, ocupada por un líquido. Es el medio donde ocurre el Metabolismo. Es el medio celular. Sumergido en este líquido es donde están los orgánulos de las células eucariotas.
- Ácidos Nucleicos: Dirigen y controlan el funcionamiento celular. Están en el citoplasma (Procariotas) o en un orgánulo (Eucariota).
4.2. Tamaño de las Células
Son microscópicas. Su tamaño oscila entre 0,3 y 55mm.
También las hay visibles como: Musculares, Yema del huevo o las neuronas.
4.3. Formas de las células
Son muy variadas, depende de la función que vayan a realizar.
4.4. Orgánulos
- Retículo Endoplasmatico: tiene relación directa con el núcleo y relación indirecta. El retículo endoplasmatico rugoso se encarga de sintetizar las proteínas para quedárselas 0o bien exportarlas.
- Aparato de Golgi: Son un conjunto de vesículas aplanadas y apiladas. Se encuentra siempre a continuación del Retículo Endoplasmatico. Se encarga de la síntesis de glúcidos de la pared celular y de transformar y empaquetar las sustancias fabricadas en el Retículo Endoplasmatico.
- Lisosomas: Son pequeñas vesículas membranosas procedentes de las vesículas de secreción que se almacenan en la célula y contienen encimas digestivos para la digestión intracelular.
- Vacuolas: Son vesículas membranosas, las hay de diversos tamaños y formas. Almacenan diferentes tipos de sustancia. Son características de las células vegetales.
- Mitocondrias: Es la central energética de la célula. Tiene 2 membranas, una externa (lisa) y otra interna (diversos pliegues). En su interior hay un liquido llamado matriz mitocondrial que contiene su propio ADN, ARN, Ribosomas 70s, fabrica de proteínas y es capaz de reproducirse. Su misión es la respiración celular que es la forma en la que la célula obtiene la energía.
- Cloroplastos: Tienen 3 membranas, interna, externa y la membrana tilacoide. Aquí es donde ocurre la fotosíntesis en las células vegetales.
- Ribosomas: Es el primer orgánulo. Son macizos y su función es la síntesis de proteínas.
- Centrosoma: Exclusivo de las células animales. Es un orgánulo muy pequeño que se sitúa siempre en la periferia del núcleo. Esta formados por centriolos, que son cilindros de proteínas. Se encarga de separar las cromátidas de los cromosomas durante la división celular.
- Membrana plasmática: Es fluida y como un puzle. Está constituida por una bicapa de fosfolipidos. Las funciones de la membrana son aislar el medio interno del externo de la célula y comunicar a las sustancias.
- Pared Celular: Es exclusivo de la célula vegetal. Es una estructura extracelular rígida que esta por fuera de la membrana plasmática. Está formada por celulosa y sostiene a la célula, es por esto que las plantas no tienen esqueleto. Protege a la célula del choque osmótico.
- Citoplasma: Es la cavidad interna de la célula. Es todo lo que hay entre la membrana plasmática y la membrana nuclear donde se encuentran los orgánulos. Esta ocupado por un liquido viscoso “Citosol”. También se llama “hialoplasma” porque es un liquido hialino. Atravesando todo el citoplasma en todas dimensiones nos encontramos una red tridimensional de proteínas insolubles, que denominamos Citoesqueleto, que sirve de soporte celular, sostiene a los orgánulos.
- Núcleo: Es otro compartimento membranoso. Formado por una membrana nuclear doble. Interna y Externa. Es una parte especializada del Retículo endoplasmatico rugoso con el que se comunica directamente. Esta membrana tiene unos poros que comunica con el citoplasma y deja pasar las sustancias. El núcleo contiene “Nucleoplasma” que contiene disperso la cromatina (ADN y proteínas)- dentro del núcleo encontramos un único orgánulo, el nucléolo, que se encarga de la síntesis de ribosomas.
5. Funciones vitales.
Los seres vivos son autónomos, realizan funciones vitales. Como las funciones de Nutrición, Relación y Reproducción.
5.1. Función de nutrición.
Todos los seres vivos necesitamos tomar materia y energía del medio. Se le realizan unas series de transformaciones, reacciones químicas gracias al metabolismo, en las que obtenemos materia propia y energía para nuestro funcionamiento.
1. Autótrofos: Se fabrican su propio alimento mediante la fotosíntesis.
2. Heterótrofos: No son capaces de fabricar su propio alimento por lo que comen materia del exterior y la transforma en monómeros propios, de donde obtienen su materia propia y energía, este proceso se llama digestión.
5.1.1. Metabolismo
Es el conjunto de reacciones químicas que ocurren en las células. La nutrición es una parte fundamental del metabolismo pero no es la única.
Estas reacciones químicas tienen catalizadores específicos que aceleran las reacciones.
Muchas de las reacciones del metabolismo son de oxido reducción.
5.1.1.1. Anabolismo Catabolismo
Todas las reacciones del metabolismo, son anabólicas o catabólicas.
- Reacciones anabólicas: Su función es unir pequeñas moléculas con energía para formar grandes moléculas. Es la forma de obtener nuestra propia materia. Estas reacciones son de Reducción.
- Reacciones Catabólicas: Su función es romper enlaces de grandes moléculas para convertirlas en pequeñas, liberando así energía. Se realizan para obtener energía que necesitamos en nuestro funcionamiento. Todas las reacciones catabólicas son de oxidación.
5.2. Función de relación.
Es la capacidad que tenemos los seres vivos de captar estímulos y responder.
Estimulo: Variación físico-química de un factor del medio interno y/o externo.
Responder adecuadamente a los estimulos para adecuarnos a un medio cambiante.
Los estímulos son captador por los receptores, que son los órganos de los sentidos, esta información para el sistema nervioso central, donde se analiza, se procesa y se elabora una respuesta, mediante los efectores.
5.3. Función de Reproducción
Es la capacidad de producir descendencia semejante a nosotros. Sirve para perpetuar la especie.
· Reproducción celular.
Es necesaria para sustituir las células deterioradas.
· Ciclo celular.
Son las fases de la vida de la célula. Desde que nace hasta que se reproduce. Se divide en Interfase (99,5% de su vida) y división (0,5% de su vida).
5.3.1. Duplicación del ADN.
Cada célula necesita el total de la información genética. Antes de dividirse tiene que duplicar su ADN, esto ocurre al final de la interfase. Se separan las cadenas de ADN y sirven como molde para formar la complementaria. Con esto de asegura que cada célula hija sea una copia exacta del ADN.
5.3.2. Núcleo interfasico y núcleo en división.
El ADN en la interfase es activo, están las cadenas extendidas. Al final de la interfase tiene lugar la duplicación del ADN.
El ADN extendido se compacta, se empaqueta y se enrolla, formando cromosomas. ADN inactivo.
5.3.3. Numero de cromosomas.
Es fijo y característico de cada especie. (Seres Humanos 46 cromosomas)
Los diferentes organismos pueden tener 1 solo ejemplar de cromosomas, los llamamos Haploides y son más primitivos. O 2 ejemplares de cromosomas, llamados Diploides y son la mayoría de los seres vivos.
5.3.4. División celular por Mitosis.
La célula madre da lugar a 2 células hijas idénticas entre si y a la madre.
La división del núcleo se realiza mediante mitosis, y la división del citoplasma se realiza por cardiocinesis. Básicamente, se duplica el ADN en cromosomas de dos cromatidas hermanas de las que cada una ira a una célula. La duplicación se realiza antes de la división celular.
La ventaja de este tipo de división es que es muy rápida, muchos descendientes en poco tiempo.
El inconveniente es que son todos idénticos, no cambian, por lo cual no evolucionan.
5.3.5. División celular por Meiosis.
En la meiosis, a partir de una célula diploide se forman cuatro células hijas haploides, cada una de las cuales contiene la mitad de la información genética. El proceso consta de dos divisiones celulares sucesivas: la primera división reduce a la mitad el número de cromosomas, la segunda es semejante a una mitosis normal. Antes de comenzar la meiosis, la célula se encuentra en la interfase donde se produce la duplicación del ADN.
No hay comentarios:
Publicar un comentario