B1. tema 9 Diversidad y organizacion de los seres vivos I

TEMA 9: DIVERSIDAD Y ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS I
Biología:
Es la ciencia que estudia los seres vivos y los procesos que se dan en
ellos. Sigue el método científico.
Es una ciencia que sirve de base a numerosas ciencias aplicadas.
La Vida:
Es la propiedad que dota a los organismos que la poseen la capacidad de
autoorganizarse a partir de su entorno y de auto perpetuarse siguiendo
un patrón codificado en su material genético.
1. FUNCIONES DE LOS SERES VIVOS
Realizan 3 funciones:
- Nutrición:
Capacidad que tiene un ser vivo de captar materia del exterior y
utilizarla para crecer, desarrollarse y mantener su estructura y
funciones vitales.
- Relación:
Capacidad de recibir estímulos y responder a ellos
- Reproducción:
Capacidad de producir nuevos seres con características similares
a sus progenitores
2. ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS
La materia que forma parte de los seres vivos se ordena dando lugar a distintos
grados de complejidad que son los niveles de organización de la materia viva.
Cada nivel de organización contiene a los niveles inferiores
De menor a mayor complejidad se distinguen:
- Nivel Subatómico: Partículas subatómicas que forman parte de los átomos
(electrón, protón..)
- Nivel Atómico: Átomos que forman parte de la materia viva (carbono)
- Nivel Molecular:
o Moléculas sencillas que forman parte de la materia viva, constituidas
por agrupación de dos o más átomos mediante enlaces químicos
(Glucosa).
Se les denomina “biomoléculas o principios inmediatos”
o Moléculas complejas o Macromoléculas: constituidas por la unión de
moléculas sencillas iguales en un polímero. La unidad que se repite se
denomina monómero. (Almidón: miles de glucosas)
o Complejos Macromoleculares: Se forman por la unión de varias
macromoléculas (Glucoproteínas)
o Orgánulo: Constituidos por combinaciones de complejos
macromoleculares (Mitocondrias)
- Nivel Celular:
o Las células: Constituidas por membrana, citoplasma (contiene
orgánulos celulares) y núcleo.
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o
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Nivel
o
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Nivel
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Nivel
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Es el primer nivel que realiza las funciones vitales (nutrición
relación reproducción). Hay seres vivos unicelulares
Se distinguen en función de su complejidad, dos tipos:
 Procariotas: sin envoltura nuclear
 Eucariotas: con envoltura nuclear
Colonias: Algunos organismos unicelulares se asocian formando
colonias en las que cada célula sigue realizando individualmente todas
sus funciones (por eso no se incluyen en el nivel pluricelular)
Pluricelular:
Seres constituidos por mas de una célula.
Existen varios grados de complejidad:
 Tejidos: Conjunto de células de morfología semejante que
realizan las mismas funciones y tienen el mismo origen. (si un
organismo pluricelular sólo tiene 1 tipo de células su
organización es de talo como las algas los hongos
pluricelulares)
 Órganos: Constituidos por tejidos distintos y realizan actos
concretos (músculo formado por tejido muscular, conjuntivo,
nervioso y sangre)
 Sistemas: Conjunto de órganos parecidos (constituidos por los
mismos tejidos), que realizan actos que pueden ser
completamente independientes (sistema muscular: los
músculos de la cabeza funcionan independientemente de los
de los pies)
 Aparatos: Conjunto de órganos que pueden ser muy diferentes
(constituidos por distintos tejidos) que realizan actos
coordinados para realizar una función (aparato digestivo)
de Población:
Se consideran organismos de la misma especie, desde el punto de
vista de las relaciones que entre ellos se establecen, tanto en el
espacio como en el tiempo. Pueden ser:
 Grupal: Individuos de especies gregarias que se agrupan en
familias
 Poblaciones: Conjunto de individuos de la misma especie que
se reproducen entre si dando lugar a una descendencia fértil
(Población de leones)
 Comunidad: Conjunto de poblaciones de distintas especies que
viven en el mismo lugar y entre las que se establecen
relaciones tróficas, de competencia o de cooperación
(Pradera).
de Ecosistema:
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Estudia tanto el conjunto de poblaciones que viven interrelacionads
(biocenosis) como las condiciones fisico-químicas del lugar en que se
encuentran viviendo (biotopo)
Biosfera:
o
-
3.LOS CONSTITUYENTES QUÍMICOS DE LA MATERIA VIVA
3.1 BIOELEMENTOS
Forman parte de los seres vivos. Según su abundancia se clasifican en:
- Primarios:
o Son los más abundantes. Constituyen el 97% de la materia viva
o Son C, H, O, N algunos autores también consideran el P y el S.
o Destaca el C que forma parte de todas las moléculas orgánicas y
tiene una serie de propiedades que determinan en muchos casos las
características de dichas moléculas.
- Secundarios:
o Constituyen casi el 3% de la materia viva
o Son entre otros:
 Ca (interviene en la contracción muscular);
 Cl
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 Na y K (bomba Na-K, transportan impulsos nerviosos);
 Mg: (forma parte de la clorofila)
Terciarios (Oligoelementos o elementos traza)
o Constituyen el 0,01% de la materia viva , aunque son muy
importantes, porque suelen formar parte de biocatalizadores
(enzimas, hormonas y vitaminas) y sin ellos no funcionarían.
o Son entre otros:
 Fe: Forma parte de la hemoglobina que transporta el O2 en
sangre
 Mn : Necesario para formar clorofila
 I: Forma parte de la tiroxina. Su falta provoca “cretinismo”si
se da en un individuo en crecimiento a veces acompañado de
retraso mental. En adultos “bocio simple”.
3.2. BIOMOLÉCULAS
Son las moléculas que forman parte de los seres vivos. También se denominan
“principios inmediatos” porque están en todos los seres vivos y se pueden aislar por
métodos físicos.
Se clasifican en:
3.2.1.INORGÁNICAS
- Se localizan en los seres vivos y en la naturaleza
- Son: el agua y las sales minerales
Agua
- Compuesta por un átomo de oxigeno y dos de hidrógeno
- Es una molécula bipolar neutra. El átomo de oxígeno fuertemente
electronegativo comparte un par de electrones con el hidrógeno y atrae a
los electrones de este. Como resultado la molécula presenta polaridad. Cada
átomo de hidrógeno presenta carga parcial positiva y cada átomo de oxígeno
carga parcial negativa, lo que condiciona sus propiedades y funciones
- Cuando dos moléculas de agua se aproximan mucho se establece una
atracción electrostática entre la carga parcial negativa del átomo de
oxigeno de una molécula y la carga parcial positiva de un átomo de hidrógeno
de la otra molécula. Esta atracción electrostática se denomina “puente de
hidrógeno”.
- Las moléculas de agua establecen puentes de hidrógeno entre ellas lo que
hace que su densidad sea mayor de la esperada para su peso molecular. Por
eso a temperatura ambiente el agua es líquida.
- Los puentes de hidrógeno se forman y destruyen fácilmente, aportando al
agua propiedades de fluido
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Propiedades del agua:
Funciones
o Alta Constante Dieléctrica ....................................Vehículo de
transporte
o Puede disociarse de dos formas:
 H+ + OH- (reacc. hidratación e hidrólisis)
.....Reactivo universal
 H2 + ½ O2 (reacc.de oxido-reducción)
o Alto Calor Específico
.......................Regulación de Tª
o Alto Calor de Vaporización
o Baja Viscosidad
...................................Capilaridad
o Alta Tensión superficial
Sales Minerales
- Las sales minerales que pasan a formar parte de los seres vivos tienen
composición química muy diversa
- Se clasifican en :
o Insolubles o precipitadas
 Forman parte de estructuras esqueléticas. P.e:
 Carbonato cálcico: en huesos, conchas, otolitos..
 Magnetita: orientación en delfines y palomas
mensajeras
 Sílice : tallo de las gramíneas
o Solubles o disueltas:
 Se encuentran en forma de iones. P. e.:
 Iones positivos (+) : Na+, K+, Ca++, Mg++
 Iones negativos (-) : Cl-, PO4-4, H2PO-4
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Funciones de la sales minerales:
o Regulación del equilibrio osmótico
 La ósmosis consiste en el paso de agua a través de una
membrana semipermeable, desde el medio menos concentrado
(hipotónico), al medio mas concentrado (hipertónico) hasta
igualar las concentraciones (medios isotónicos). La presión
ejercida sobre la membrana se llama presión osmótica
 Las membranas celulares son membranas semi-permeables.
Separan un medio extracelular de un medio intracelular y
ambos deben presentar la misma concentración para evitar un
desequilibrio osmótico que puede causar grandes problemas
como los siguientes:
 Que el medio interno sea mas concentrado que el medio
externo
 Célula animal (p.e. glóbulo rojo): para que se igualen las
concentraciones entra agua en la célula pudiendo llegar
a estallar, produciendo la rotura o lisis celular si es un
glóbulo rojo hemólisis.


Que el medio interno sea menos concentrado que el externo:
 Celula animal: Sale agua de la célula. La célula se
retrae y puede producir la muerte celular por
retracción

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Célula vegetal: sucede igual que en la cel. Animal pero
como la vegetal tienen pared celular no estalla pero se
hincha denominándose al fenómeno “turgencia”
Célula vegetal: Sucede igual pero debido a que tiene
pared la membrana se separa de la pared y se puede
producir la muerte celular por “plasmólisis”
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
Las sales evitan estos problemas y mantienen el equilibrio
osmótico ya que se transportan hasta el medio menos
concentrado
o Regulación del pH o del equilibrio ácido-base
Muchas reacciones y procesos bioquímicos dependen de la concentración de
iones H+ . El agua es neutra y es una sustancia no conductora, pero en
realidad tiene una conductividad muy pequeña, es decir que el agua en
pequeñísima cantidad se disocia en forma:
H2O + H2O  H3O+ + OHEl producto de las concentraciones de los iones  H3O+  OH-
es cte y se denomina producto iónico. Su valor para el agua pura a 25ºC es:
K =  H3O+  OH- = 1.10-14
En el agua pura la  OH- =  H3O+  y es de 1.10-7
Al disolver en agua pura un ácido ya  OH-   H3O+ 
pues el ácido aporta protones (H+) es decir cede protones, que se unen al
agua por lo que  H3O+  aumenta y por tanto la de iones  OH-
disminuye; de tal forma que el producto de ambas concentraciones
permanece cte..
Al disolver en agua pura una base ya  OH-   H3O+ 
pues
+
la base aporta  OH , o bien toma protones por tanto la  H3O 
disminuye por tanto la  OH- aumenta de tal forma que el producto de
ambas concentraciones permanece cte..
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Se define el pH como el logaritmo decimal cambiado de signo de la
concentración de
El pH de una disolución neutra es de 7
El pH de una disolución ácida es de  7
El pH de una disolución básica es de  7
Es fundamental para las células mantener cte el pH dentro de unos límites
muy estrictos, ya que cambios bruscos alteran la estructura de muchas
biomoléculas o impiden reacciones químicas.
Para amortiguar las variaciones de pH los organismos han desarrollado
sistemas tampón o amortiguadores de pH. Están constituidos por un ácido
débil (o base débil) y a su base conjugada (o ácido conjugado). Un ejemplo
sería el tampón carbonato
H2CO3 + H2O  HCO3 - +  H3O+
En esta disolución existe el equilibrio que es el responsable de la regulación
del pH, siempre que las concentraciones de H2CO3 y HCO3 - sean
grandes frente al ácido o base añadidos.
Al añadir un ácido aumenta  H3O+ y el equilibrio se desplaza hacia la
izquierda, consumiéndose algo de HCO3 - que se combina con los  H3O+
en exceso con lo que en la nueva situación de equilibrio la  H3O+
apenas varía.
Al añadir una pequeña cantidad de base se combina con los iones  H3O+
y por tanto la concentración disminuye. Entonces el equilibrio se desplaza
hacia la derecha, consumiéndose algo de H2CO3 con lo que se restituyen los
iones H3O+ y la  H3O+ se mantiene cte.
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