Unidad IV

Unidad IV
“COMPONENTES DE LOS
SERES VIVOS”
Unidad IV. Componentes de los seres vivos
4.1 Niveles de organización.
La materia se encuentra organizada en diferentes estructuras, desde las más pequeñas hasta las
más grandes, desde las más complejas hasta las más simples. Esta organización determina niveles
que facilitan la comprensión de nuestro objeto de estudio: la vida.
Cada nivel de organización incluye a los niveles inferiores y constituye, a su vez, los niveles
superiores. Y lo que es más importante, cada nivel se caracteriza por poseer propiedades que
emergen en ese nivel y no existen en el anterior: las propiedades emergentes.
Así, una molécula de agua tiene propiedades diferentes de la suma de las propiedades de sus
átomos constitutivos -hidrógeno y oxígeno-. De la misma manera, una célula cualquiera tiene
propiedades diferentes de las de sus moléculas constitutivas, y un organismo multicelular dado tiene
propiedades nuevas y diferentes de las de sus células constitutivas. De todas las propiedades
emergentes, sin duda, la más maravillosa es la que surge en el nivel de una célula individual, y es
nada menos que la vida.
La interacción entre los componentes de un nivel de organización determina sus propiedades. Así,
desde el primer nivel de organización con el cual los biólogos habitualmente se relacionan, el nivel
subatómico hasta el nivel de la biosfera, se producen interacciones permanentes. Durante un largo
espacio de tiempo estas interacciones dieron lugar al cambio evolutivo. En una escala de tiempo
más corta, estas interacciones determinan la organización de la materia viva.
Todas las organismos que habitan la Tierra constituyen la biosfera. La biosfera es la parte de la
Tierra en la que existe vida; es sólo una delgada película de la superficie de nuestro planeta.
La Tierra es el único planeta conocido en el que hay vida.
La superficie de la Tierra se puede dividir en diferentes biomas. Los biomas son áreas geográficas
que se diferencian por su vegetación característica.
Uno de los biomas de la Tierra es la sabana.
Los distintos componentes de cada bioma se encuentran en permanente interacción; analizándolo
desde este punto de vista, constituyen un ecosistema. Los ecosistemas están formados por
componentes bióticos y abióticos que interactúan entre sí. A través de esos componentes fluye la
energía proveniente del Sol y circulan los materiales. Dentro de un ecosistema hay niveles tróficos.
En la sabana se pueden encontrar diferentes tipos de ecosistemas.
Los ecosistemas están fomados por comunidades. Las comunidades están constituidas por los
componentes bióticos de un ecosistema. En términos ecológicos, las comunidades incluyen a todas
las poblaciones que habitan un ambiente común y que interactúan entre sí. Estas interacciones son
las fuerzas principales de la selección natural.
En el ecosistema terrestre de la sabana, hay una comunidad constituida por jirafas, leones, acacias, gramíneas
y descomponedores, entre otros.
Las comunidades están formadas por poblaciones. Las poblaciones son grupos de organismos de la
misma especie que se cruzan entre sí y que conviven en el espacio y en el tiempo. El conocimiento
de la dinámica de poblaciones es esencial para los estudios de las diversas interacciones entre los
grupos de organismos.
Una de las poblaciones de esta comunidad del ecosistema terrestre de la sabana es la de las jirafas.
Las poblaciones están formadas por individuos. Los individuos multicelulares pueden alcanzar el
nivel de organización de tejidos, de órganos o de sistemas de órganos. En cada caso, están
formados por grupos de estructuras que trabajan en forma coordinada.
Entre los muchos individuos que componen esta población de jirafas, podemos distinguir una jirafa en
particular.
Los individuos multicelulares están formados por sistemas de órganos. Los sistemas de órganos
trabajan en forma integrada y desempeñan una función particular. Los sistemas de órganos, en
conjunto, forman el organismo completo, que interactúa con el ambiente externo. Sin embargo, no
todos los organismos multicelulares alcanzan el nivel de organización de sistemas de órganos o de
órganos.
Uno de los sistemas de órganos presentes en esta jirafa particular, es el sistema circulatorio.
Los sistemas de órganos están constituidos por órganos particulares. Los órganos tienen una
estructura tal que les permite realizar diversas funciones en forma integrada. Estas funciones
contribuyen al funcionamiento del sistema y del organismo completo.
Uno de los órganos del sistema circulatorio de esta jirafa es el corazón.
Los órganos están formados por distintos tipos de tejidos. Los tejidos se encuentran unidos
estructuralmente y funcionan de manera coordinada. Algunos organismos sólo alcanzan el nivel de
organización de tejidos.
Un tejido que forma parte de este corazón es el tejido muscular, de un tipo especial, llamado cardíaco.
Los tejidos están formados por células. La célula es la unidad estructural y funcional de los seres
vivos. Muchos organismos son unicelulares. Las propiedades características de los sistemas vivos
no emergen gradualmente a medida que aumenta el grado de organización. Aparecen súbita y
específicamente en forma de una célula viva, algo que es más que sus átomos y moléculas
constituyentes y que es diferente de ellos. Nadie sabe con exactitud cuándo o cómo comenzó su
existencia este nuevo nivel de organización: la célula viva. Sin embargo, cada vez son más las
evidencias en favor de la hipótesis que postula que las células vivas se autoensamblaron
espontáneamente a partir de moléculas más simples.
El músculo cardíaco está compuesto por millones de células similares a la de la figura.
Las células contienen numerosos complejos macromoleculares. Las macromoléculas constituyen
estructuras complejas tales como las membranas y las organelas. Algunas estructuras están
presentes tanto en procariotas como en eucariotas, pero difieren en ambos tipos de organismos.
Una complejo de macromoléculas que se encuentra en todas las células es la membrana plasmática.
Las estructuras complejas macromoleculares están formadas por distintas macromoléculas. Las
macromoléculas cumplen funciones esenciales en la célula. Algunas son componentes
estructurales, otras cumplen funciones reguladoras y otras actúan como directoras de toda la
actividad celular.
Un tipo de macromolécula que se encuentra en todas las membranas plasmáticas es la glucoproteína.
Las macromoléculas pueden estar constituidas por moléculas semejantes o diferentes. Las
moléculas son los componentes fundamentales de las células. Existen moléculas orgánicas e
inorgánicas. En los seres vivos se encuentran una gran variedad de moléculas de estructura y
función diversas.
Una molécula que compone a todas las glucoproteínas es el aminoácido.
Las moléculas están constituidas por átomos. Los átomos son las partículas más pequeñas de un
elemento –una sustancia que no puede ser desintegrada en otra sustancia por medios químicos
ordinarios–. Los átomos están constituidos por partículas subatómicas. La búsqueda de partículas
subatómicas es objeto de investigación permanente, lo que lleva a realizar otros nuevos
descubrimientos que originan nuevas hipótesis, en un sinfín de preguntas y respuestas.
Todos los aminoácidos están formados, por lo menos, por átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.
4.2. Elementos de la Materia Viva
4.3.- Biomoléculas
Las moléculas que forman los Seres vivos pueden clasificarse en:
a) Inorgánicas: agua, sales minerales y algunos gases.
b) Orgánicas: Hidratos de carbono, Lípidos, Proteínas y Ácidos nucleicos.
Todas estas biomoléculas están organizadas en unas unidades superiores que
son las células. Una célula es un recipiente, un recinto cerrado en cuyo interior se
realizan las secuencias de reacciones químicas necesarias para la vida.
Una célula es un sistema capaz de mantener la concentración de algunas
sustancias lo suficientemente alta como para que puedan producirse los procesos
químicos que hacen posible que una célula realice todas sus funciones vitales.
Por ello las células están rodeadas de membranas que retienen, o concentran de
forma selectiva algunos compuestos químicos.
Biomoléculas:
Agua:
La vida, tal como la conocemos, tiene lugar en disolución acuosa. El agua es tan
familiar que la consideramos generalmente como un fluido más bien poco activo
de carácter simple. Se trata , sin embargo, de un líquido activo químicamente con
propiedades físicas tan extraordinarias que si los químicos la hubiesen
descubierto en épocas recientes, la habrían clasificado como una sustancia
exótica.
Las propiedades del agua tienen un significado biológico profundo. Las
estructuras de las moléculas en las que se basa la vida, las proteínas , los ácidos
nucleicos, las membranas lipídicas y los hidratos de carbono complejos, son la
consecuencia directa de sus interacciones con las moléculas de agua.
Átomos: H, O
Hidratos de Carbono:
Los carbohidratos o sacáridos (griego: Sakcharón, azúcar) son componentes
esenciales de los organismos vivos y son, de hecho, la clase más abundante de
las moléculas biológicas, además constituyen las principales moléculas de reserva
energética que se encuentran en casi todos los seres vivos.
Componentes: monosacáridos (azúcar sencillo)
Átomos: C, O, H
Existen como:



monosacáridos: (p.ej. glucosa, fructosa, galactosa)
disacáridos: (p.ej. maltosa (glu-glu), sacarosa (glu-fru), lactosa (glu-gal))
polisacáridos: (p.ej. almidón ( amilosa), glicógeno (almidón animal),
celulosa
Funciones:



Productor de energía: como azúcar y almidón (=reserva)
Estructural: pared de células vegetales (celulosa)
Reservorio de energía ( Hígado y músculo) de uso rápido en organismos
animales, incluyendo al hombre ( glicógeno)
Lípidos:
Se trata de un grupo de sustancias que tienen en común el no ser solubles en
agua, por lo que forman agregados: Bicapa en membranas y gotas en el
citoplasma pero sí son solubles en disolventes orgánicos apolares (benceno,
acetona...), tienen un tacto untuoso y manchar el papel de forma característica.
Componentes:


Glicerina (Alcohol terciario)
Acidos grasos (3 unidades)
Átomos: C, O, H , contienen menos oxígeno en relación al H y C, comparado con
los azúcares.
Se presentan como: Grasas y aceites
Funciones:



Productor de energía y reserva de energía como grasa y aceite, ( de uso
más lento que los carbohidratos)
Estructural: membranas celulares forman una Bicapa (fosfolípidos)
impermeable a sustancias solubles en agua.
Térmica: aislante térmico.
También importante: Algunos ácidos grasos no pueden ser sintetizados por el
cuerpo humano y deben ser ingeridos con el alimento. (Acidos grasos
esenciales). Ya que algunas vitaminas son solubles en grasa y solo pueden ser
ingeridas con la grasa, no es posible evitar del todo la ingestión de grasa.
Proteínas:
Son las sustancias que componen las estructuras celulares y las herramientas
que hacen posible las reacciones químicas del metabolismo celular.
Componentes: Aminoácidos ( 20 variedades distintas)
Átomos: C, O, H, N, S
Se presentan como:



Dipéptidos, ( conformados por 2 aminoácidos)
Oligopéptidos ( más de 10 aminoácidos) y
Proteínas ( más de 100 aminoácidos)
Funciones:





Estructural: por ejemplo en la musculatura, en el tejido conjuntivo, en las
membranas celulares.
Enzimática (biocatalizadores) en todos los procesos metabólicos.
Defensa: Inmunoglobulinas (por ejemplo en el combate de infecciones)
=anticuerpos.
Hormonal: (sustancias mensajeras).
Receptora: detección de estímulos en la superficie celular.
Ácidos nucleicos:
Una característica esencial de los seres vivos es su capacidad para reproducirse.
Para ello cada individuo debe contener una descripción completa de sí mismo,
que además ha de ser capaz de transmitir a sus descendientes para que ellos
puedan construir otro individuo con esas características. A nivel celular, una célula
ha de disponer de esas instrucciones para construir una réplica idéntica de sí
misma. En una célula, esa información se encuentra en el ácido
desoxirribonucleico (ADN). El ADN tiene la particularidad de que posee
información también para hacer copias de sí mismo. Para que la información
contenida en el ADN se pueda expresar hace falta otra sustancia que es el ácido
ribonucleico (ARN).
Constituidos por:
nucleótidos (compuestos de fosfato, ribosa o desoxirribosa [azúcar] y base
nitrogenada [Base púrica o pirimídica]
Átomos: C, O, N, H, P
Se presentan como:


Ácido desoxirribonucleico , ADN , ADN con las bases adenina, timina,
citosina, guanina, siempre de doble cadena en el núcleo celular
Ácido ribonucleico ARN, ARN con las bases adenina, uracilo, citosina y
guanina, de cadena sencilla, solo excepcionalmente de doble cadena;
como ARN-mensajero en el núcleo celular y citoplasma, como ARN-de
transferencia en el citoplasma, como ARN-ribosomal en el citoplasma
Funciones:


Almacenamiento de la información hereditaria, ADN
Síntesis proteica: ARN- mensajero, ARN-de transferencia, ARN-ribosomal
Comparación:
ADN: desoxirribosa, timina, doble cadena
ARN: ribosa, uracilo en lugar de timina cadena sencilla.
4.4 Célula
Cuadro de estructuras Celulares
Función
Estructura
Célula
animal
Célula
Vegetal
X

La pared celular protege los contenidos de la célula, da rigidez a la
estructura celular, funciona como mediadora en todas las relaciones de la
célula con el entorno y actúa como compartimiento celular. Además, en el
caso de hongos y plantas, define la estructura y otorga soporte a los
tejidos y muchas más partes de la célula.
Pared
Celular
Funciona como una barrera es su permeabilidad selectiva, lo que
le permite seleccionar las moléculas que deben entrar y salir de la
célula. De esta forma se mantiene estable el medio intracelular,
regulando el paso de agua, iones y metabolitos, a la vez que
mantiene el potencial electroquímico
La función del núcleo es mantener la integridad de los genes y
controlar las actividades celulares regulando la expresión génica.
La función principal del nucléolo es la producción y ensamblaje de
los componentes ribosómicos.
Suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la
actividad celular.
selección, destinación, glicosilación de lípidos, almacenamiento y
distribución de lisosomas y la síntesis de polisacáridos de la matriz
extracelular
Membrana
Celular


Núcleo


Nucléolo


Mitocondri
as
Aparato de
Golgi




Participa en la síntesis de lípidos.
Retículo
endoplasm
ico liso
Retículo
endoplasm
ico rugoso




Lisosomas


Peroxisom
as
cloroplasto
s
citoesquele
to


Su principal función es la de participar en la síntesis de todas las
proteínas que deben empacarse o trasladarse a la membrana
plasmática o de la membrana de algún orgánulo
Contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para
digerir los materiales de origen externo (heterofagia) o interno
(autofagia) que llegan a ellos. Es decir, se encargan de
la digestión celular.
Contienen oxidasas y catalasas. Estas enzimas cumplen funciones
de detoxificación celular.
Llevan a cabo la fotosíntesis.
Como entramado tridimensional de proteínas que provee soporte
interno en las células, organiza las estructuras internas de la
misma e interviene en los fenómenos de transporte, tráfico y
división celular
Su función es estar encargados de la síntesis de proteínas
intervienen en la división celular
Pueden reservar agua dentro de la célula vegetal y Otras de las
funciones es la de la desintegración de macromoléculas y el
reciclaje de sus componentes dentro de la célula. Todos los
orgánulos celulares, ribosomas, mitocondrias y plastidios pueden
ser depositados y degradados en las vacuolas. Debido a su gran
actividad digestiva, son comparadas a los orgánulos de las células
animales denominados lisosomas.
Ribosomas
centriolos
Vacuola
X







X

4.5 División Celular
Dar lectura a los dos documentos en pdf que hablan de la mitosis y meiosis. Y que
se anexan.
Bibliografía
Material de Biología Básica del Bachillerato Virtual