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Unidad III: CA RAC TERIST I CA S DE LOS SERES V IVOS Organización específica: niveles de organización y propiedades emergentes. Metabolismo: anabolismo y catabolismo. Energía y ATP. Organismos autótrofos y heterótrofos. Reproducción: sexual y asexual. Crecimiento y desarrollo: procesos involucrados. Movimiento: diferentes tipos. Irritabilidad y homeostasis: estímulo, respuesta, sistemas de retroalimentación. Adaptación. Los seres vivos son tremendamente diversos en complejidad, tamaño, inteligencia y otras características diferenciadoras, que les permiten adaptarse a diversos entornos y competir con otros seres vivos por el acceso a los recursos necesarios para continuar viviendo y reproducir su especie, transmitiéndole a su descendencia esas características, anatómicas o de conducta Pero, todos los seres vivos tenemos cosas en común ………. Propiedades que caracterizan a todos los seres vivos 1. Organización específica. 2. Metabolismo. 3. Movimiento. 4. Reproducción. 5. Desarrollo y crecimiento. 6. Excitabilidad. 7. Homeostasis. 8. Adaptación. 1. Organización específica. TEJIDOS SISTEMAS DE ÓRGANOS ORGANISMOS (con sistemas de órganos) NIVELES ORGANÍSMICOS ÓRGANOS ORGANISMOS (con órganos, pero sin sistemas de órganos) ORGANISMOS (con tejidos, pero sin órganos) ORGANISMOS (con células, pero sin tejidos) CÉLULAS ORGANISMOS POBLACIONES COMUNIDADES ECOSISTEMAS BIOMAS BIOSFERA NIVELES ECOLÓGICOS componentes abióticos + Existe una característica, proceso, propiedad o función que aparezca o esté presente en alguno de los niveles de organización, pero que NO esté presente en el nivel inmediato inferior???? ??? PROPIEDADES EMERGENTES Son propiedades, funciones y comportamientos de los sistemas vivos y de sus subsistemas constituyentes, que no son predecibles o explicables a partir de las propiedades de los componentes considerados de manera aislada. Surgen, se manifiestan en un determinado nivel de organización, pero no están presentes en el nivel inmediato inferior. Todos los niveles de organización tienen propiedades emergentes particulares. Ejemplos de propiedades emergentes son la locomoción, la división de trabajo en sociedades de insectos, la filtración de sangre en el riñón. PROPIEDADES EMERGENTES CÉLULA: Unidad fundamental de todos los seres vivos Una propiedad emergente fundamental en el nivel celular es………….. LA VIDA Esta teoría posee cuatro postulados, que definen a la célula: 1. Todos los organismos están constituidos por una o más células (Unidad estructural) 2. Las reacciones químicas de los seres vivos ocurren dentro de las células. (Unidad funcional). 3. Las células se originan de otras células (Unidad de origen). 4. Las células contienen la información hereditaria de los organismos de los cuales forman parte.(Unidad genética). Teoría Celular FORMA DE LAS CÉLULAS Comparación entre células Óvulo humano Huevo de rana Hormiga Ratón Huevo de avestruz Células animales y vegetales Bacterias Cloroplastos Virus Aminoácido Proteína Átomo Microscopio electrónico Microscopio óptico Ojo humano Humano Ballena azul Rosa 0,1 nm 1 nm 10 nm 100 nm 1 μm 10 μm 100 μm 1 mm 1 cm 0,1 m 1 m 10 m 100 m 1 Km Escala de tamaños de las células 1 centímetro (cm) = 1/100 metros 1 milímetro (mm) = 1/1.000 metros = 1/10 cm 1 micrómetro (μm) = 1/1.000.000 metros = 1/10.000 cm 1 nanómetro (nm) = 1/1.000.000.000 metros = 1/10.000.000 cm 1 angstrom (Å) = 1/10.000.000.000 metros = 1/100.000.000 cm 1metro = 102 cm = 103 mm = 106 μm = 109 nm = 1010 Å Unidades de medida de las células y sus componentes TAMAÑO DE LAS CÉLULAS CÉLULAS PROCARIOTAS EUCARIOTAS • Sin envoltura nuclear. • Sin organoides membranosos. • Material genético: una molécula de ADN circular. • Carecen de citoesqueleto y no realizan mitosis. • Con envoltura nuclear. • Con organoides membranosos. • Material genético: muchas moléculas de ADN lineales. • Poseen citoesqueleto, se dividen por mitosis y meiosis. Bacterias y Archeas Animales, plantas, hongos y protistas El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las células y que conducen a la transformación de unas biomoléculas en otras. Las distintas reacciones químicas del metabolismo se denominan vías metabólicas y las moléculas que en ellas intervienen se llaman metabolitos. Biomoléculas componentes de la célula VIA ANABÓLICA VIA CATABÓLICA ENERGIA Moléculas “alimento” MOLÉCULAS SENCILLAS 2. Metabolismo. Funciones del metabolismo •Obtención de Energía: en forma de energía luminosa o energía química. •Obtención de Materia: en forma de moléculas que los organismos toman del entorno o de sus reservas, las degradan hasta obtener moléculas más simples y utilizan éstas para sintetizar sus propias biomoléculas. Las reacciones metabólicas Proceso endergónico Proceso exergónico Conceptos importantes De lo visto hasta ahora surgen dos conceptos básicos a tener en cuenta: la capacidad para realizar trabajo. La energía puede ser descrita y medida por el efecto que tiene sobre la materia. es todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa. ej. un libro. MATERIA y ENERGÍA Estados de la energía: Formas de energía: Las reacciones endergónicas obtienen la energía que requieren “acoplándose” a una reacción exergónica. Acoplamiento a través de intermediarios que pueden almacenar energía en forma transitoria. Adenosin Trifosfato (ATP) Flujo y transformación de energía en el mundo biológico Organismos autótrofos y heterótrofos Autótrofos incorporan sustancias simples (H2O, CO2 y sales minerales) y sintetizan compuestos orgánicos (azúcares) que son usados por ellos mismos para organizar su estructura y obtener energía. Ejemplo: Algas, plantas y cianobacterias Heterótrofos dependen de los organismos autótrofos, por carecer de la capacidad para transformar CO2 y H2O en sustancias complejas. Obtienen la energía de sustancias elaboradas por otros organismos. 4. Reproducción Proceso por el cual los organismos vivos generan nuevos individuos y perpetúan las especies. REPRODUCCION ASEXUAL SEXUAL FISIÓN BINARIA - BIPARTICIÓN FISIÓN MÚLTIPLE GEMACIÓN FRAGMENTACIÓN PARTENOGÉNESIS PROPAGACIÓN VEGETATIVA MEIOSIS Y FECUNDACIÓN PARED CELULAR MEMBRANA PLASMÁTICA CROMOSOMA BACTERIANO COPIA DEL CROMOSOMA RIBOSOMAS FISIÓN BINARIA: bacterias Otro ejemplo: Tubérculos: Son rizomas engrosados para almacenar alimento. Por ejemplo, las papas. Estolones: son tallos que crecen horizontalmente sobre el suelo, generando cada cierto espacio raíces, que dan lugar a una nueva planta. PROPAGACIÓN VEGETATIVA: brotes, rizomas, bulbos. REPRODUCCIÓN SEXUAL • Implica dos hechos: meiosis y fecundación. • Intervienen dos células especializadas, denominadas células sexuales o gametos, por ej: óvulos y espermatozoides. FECUNDACIÓN INTERNA Conjunto de transformaciones que sufre un organismo a lo largo de su vida, para originar a partir de una única célula, un organismo adulto 5. Desarrollo Crecimiento Característica que requiere gasto de energía metabólica. Capacidad de desplazar su cuerpo completo (locomoción) o alguna parte de él, ya sea externa o interna. MOVIMIENTO Tipos de movimiento Ameboide o por pseudópodos Ciliar y flagelar movimientos de arrastre de las células a través de una superficie. A través de estructuras a manera de látigo, que se proyectan de la superficie celular. Cuando son largos y pocos: flagelos. Si son muchos y cortos: cilios. Muscular Exclusivo de los animales. Interviene un tejido denominado tejido muscular esquelético. Característica que requiere gasto de energía metabólica. Capacidad de desplazar su cuerpocompleto (locomoción) o alguna parte de él, ya sea externa o interna. 3. Movimiento Tipos de movimiento Ameboide o por pseudópodos movimientos de arrastre de las células a través de una superficie. Ciliar y flagelar A través de estructuras a manera de látigo, que se proyectan de la superficie celular. Cuando son largos y pocos: flagelos. Si son muchos y cortos: cilios. Flagelos Cilios Muscular Movimientos en vegetales Son respuestas de crecimiento de las plantas; son movimientos muy lentos. Pueden ser positivos o negativos según el crecimiento ocurra hacia el estímulo o en dirección contraria. Se diferencian diferentes tipos de tropismos de acuerdo al tipo de estímulo que actúa. TROPISMOS Geotropismo: cuando el estímulo es la fuerza de la gravedad. Los tallos muestran geotropismo negativo, y las raíces, geotropismo positivo. Fototropismo: cuando el estímulo es la luz. Los tallos tienen fototropismo positivo. Las raíces presentan fototropismo negativo. Son movimientos bastante rápidos que ocurren frente a la presencia u ocurrencia de un estímulo. Cuando hablamos de nastia, sólo indicamos movimiento. Fotonastia: respuesta a intensidad luminosa que provoca la apertura y el cierre de muchas flores como, por ejemplo, en el dondiego de noche, que abre sus flores durante la noche y las cierra durante el día. El girasol presenta fotonastia positiva. Quimionastia: respuesta de movimiento ante sustancias químicas, como las plantas carnívoras, que atrapan insectos. NASTIAS Sismonastia: respuesta a estímulos mecánicos o de contacto, por ejemplo, el cierre de los foliolos y la posición de caída de las hojas de la mimosa púdica cuando se sacude o golpea ligeramente. Es la capacidad que tienen los seres vivos de responder ante estímulos. Un estímulo es una variación física o química del ambiente interno o externo de un organismo. Ejemplos: Un cambio en la intensidad o dirección de la luz, en la temperatura, en la presión, en la composición química del medio que rodea ya sea a un organismo o a una célula, es capaz de provocar una respuesta y por lo tanto es un estímulo. 6. Excitabilidad La homeostasis es la capacidad de los seres vivos de mantener la estabilidad interior de sus cuerpos, en lo pertinente a la temperatura y el pH (balance entre acidez y alcalinidad), mediante el intercambio de materia y energía con el medio ambiente. Esto se produce gracias a diversos sistemas de autorregulación metabólica que sostienen el equilibrio dinámico necesario para la preservación de la vida. 7. Homeostasis Exponerse al sol. Es frecuente ver a los reptiles, animales incapaces de regular autónomamente su temperatura interior (animales de sangre fría), exponerse al sol para incrementar su temperatura corporal y energizar sus metabolismos. Tiritar. Frente a una disminución repentina de la temperatura ambiental, el cuerpo de los otros animales homeotermos da una señal nerviosa a su musculatura para generar un temblor que genere calor muscular y permita contrarrestar un poco el frío. Sudoración. Consiste en la secreción de sustancias líquidas sobre la piel, cuya evaporación la refresca y permite paliar el incremento de temperatura interior. Rasgo adaptativo heredado, resultado de la selección natural aumenta la supervivencia de un organismo (fitness), entonces: vive más, se reproduce por más tiempo y deja más descendencia, es funcional y cumple la misma función que cumplía cuando se seleccionó. Proceso evolutivo de ajuste de los organismos a su ambiente 8. Adaptación Tipos de adaptaciones Morfológicas. Relacionadas con la forma de los organismos, sus órganos o estructuras. Fisiológicas. Se relacionan con el metabolismo y funcionamiento interno. Etológicas. Relacionadas con el comportamiento.
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