ORGANIZACIÓN DE LA VIDA
Paloma Román Gómez
1. LOS SERES VIVOS •
Todo ser vivo se caracteriza por llevar a cabo las funciones vitales: 1. Nutrición. Consiste en incorporar materia y energía del medio y transformarlas para mantener la actividad vital (crecer, reproducirse, sustituir estructuras dañadas, etc.) 2. Relación. Capacidad para detectar cambios en el medio externo, que pudieran afectar a su medio interno y responder a ellos. 3. Reproducción. Capacidad de generar seres semejantes a sí mismos, a los que transmite unas características determinadas.
•
Todos los seres vivos están formados por biomoléculas
•
La unidad básica de los seres son las células
1.1. LAS MOLÉCULAS DE LA VIDA •
Existen dos grupos de moléculas que entrar a formar parte de la materia viva: Se encuentran en la materia viva y en la inerte INORGÁNICAS Son:
Agua Sales minerales
Se encuentran sólo en la materia viva Su elemento fundamental es el Carbono ORGÁNICAS Son:
Glúcidos (Hidratos de Carbono) Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos Vitaminas
1.2. ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS FORMAS ACELULARES
Se organiza
LA VIDA
FORMAS CELULARES
2. FORMAS ACELULARES: LOS VIRUS
2.1. LOS VIRUS Los virus son pequeñas partículas, solo visibles al microscopio electrónico, formadas por: •
Ácido nucleico: ADN o ARN, nunca los dos juntos.
•
Cápsida: cubierta de proteínas rodeando al ácido nucleico.
•
Envoltura: similar a la membrana plasmática de la célula, sólo aparece en algunos virus.
Carecen de orgánulos y estructuras celulares necesarios para llevar a cabo la vida celular. Para su reproducción el virus necesita introducir su ácido nucleico en una célula viva, donde se podrá expresar dentro de la nueva estructura celular. Por esta razón son parásitos obligados.
2.2. BACTERIÓFAGOS •
Virus parásitos de bacterias
•
Poseen: - Cabeza: región icosaédrica donde se aloja el ADN - Cola: formada por una banda de simetría helicoidal en cuyo interior se encuentra un eje tubular. - Placa basal: con fibras y espinas que constituyen el sistema de anclaje del virus a la bacteria a la que infecta.
2.3. DISTINTAS FORMAS DE VIRUS
3. ORGANIZACIÓN CELULAR DE LOS SERES VIVOS
3.1. LA CÉLULA • • • •
Gracias al microscopio se conoce la estructura de los seres vivos. Fueron observadas por primera vez, en 1665, por Robert Hooke Mediante un microscopio compuesto Observó cavidades en cortes de corcho y hojas, que llamó “celdillas” o “células”
3.2. TEORÍA CELULAR 1º- Todo ser vivo está formado por una o más células. 2º- La célula es la unidad más pequeña que tiene vida propia 3º- Toda célula proviene siempre de otra célula preexistente. 4º- El material hereditario pasa de la célula madre a otra. La célula es la unidad anatómica y fisiológica del ser vivo.
3.3. COMPONENTES GENERALES DE TODA CÉLULA Todas las células tienen unos componentes esenciales: •
Citoplasma: Solución acuosa que contiene numerosas sustancias químicas disueltas. En él ocurren muchas reacciones del metabolismo celular.
•
Membrana plasmática: Separa el citoplasma del medio externo
•
Material genético: Contiene la información que se transmite a los descendientes.
•
Orgánulos subcelulares: Estructuras con diferentes funciones dentro de la célula. Los únicos orgánulos comunes a todos los tipos de células son los ribosomas, encargados de formar proteínas.
3.4. ORGANIZACIÓN CELULAR Existen dos tipos diferentes de células, con distintos niveles de complejidad: •
•
Célula procariota. El ADN se encuentra en el citoplasma celular sin que esté rodeado de ninguna membrana. Los únicos orgánulos que presentan son los ribosomas. Esta organización es típica de las bacterias y cianobacterias. Célula eucariota. El ADN está rodeado por una membrana, constituyendo el núcleo. En el citoplasma aparecen diferenciados toda una serie de orgánulos, muchos de ellos rodeados de membranas. Esta organización la tienen las células animales y vegetales
4. LA CÉLULA PROCARIOTA
4.1. CÉLULA PROCARIOTA Se diferencian de las células eucariotas por la ausencia de verdadero núcleo. En todas ellas: • El ADN se encuentra libre y disperso por el citoplasma. • No tienen orgánulos celulares como las mitocondrias, cloroplastos, aparato de Golgi, retículo, etc. • Carecen de citoesqueleto y no tienen movilidad intracelular. • Son más pequeñas que las células eucariotas. Son similares al tamaño de las mitocondrias y cloroplastos de las eucariotas.
4. 2. ESTRUCTURA DE LA CÉLULA PROCARIOTA Mesosomas: Lugar donde se realizan gran cantidad Ribosomas: Lugares donde se construyen proteínas
de actividades celulares (fijar ADN, respiración celular con producción de energía, control de la división celular)
Plásmido: Pequeñas secuencias de ADN ADN bacteriano: Es el material genético. Controla la actividad celular.
circular extracromosómico. Permite intercambiar material genético con otras. Contiene información para la resistencia a antibióticos
Citoplasma: Lleno de agua, Cápsula: Protege frente a la acción de los anticuerpos y evita la pérdida de humedad
Pared Bacteriana: Da forma y protege a la célula
contiene sustancias disueltas, gotas de lípidos, almidón y otras sustancias de reserva.
Pili: Estructuras rígidas que parten de la membrana celular. A través de ellos puede introducirse ADN del exterior.
Membrana plasmática: Controla el paso de sustancias. Presenta repliegues hacia el interior llamados mesosomas
Flagelo/s: Interviene en el desplazamiento
5. LA CÉLULA EUCARIOTA
5.1. ESTRUCTURA DE LA CÉLULA EUCARIOTA - MEMBRANA PLASMÁTICA que separa el citoplasma del medio extracelular - CITOPLASMA en el que se encuentran: • ORGÁNULOS CELULARES (muchos delimitados por membranas) • CITOESQUELETO entramado de fibras de proteínas, cuyas funciones son: • soporte • facilitar el tráfico de moléculas - NÚCLEO material genético limitado por una membrana
5.2. CÉLULA ANIMAL TÍPICA
5.3. CÉLULA VEGETAL
5.3. DIFERENCIAS CÉLULA VEGETAL
CÉLULA ANIMAL
• •
•
•
• • •
Formas prismáticas Además de membrana plasmática PARED CELULAR de celulosa Con PLASTOS entre los que destacan los cloroplastos donde se realiza la fotosíntesis No posen Centriolos Una gran vacuola central Núcleo, citoplasma y orgánulos en la periferia
• • • • •
Formas muy diversas: alargadas globulares, etc. Sólo membrana plasmática Sin Plastos Con CENTRIOLOS, por lo que pueden presentar cilios y flagelos Si existen vacuolas son pequeñas Núcleo central
6. LA CÉLULA UNIDAD FUNCIONAL DE LOS SERES VIVOS
6. FUNCIONES DE LA CÉLULA Función de nutrición
Funciones de la célula
Función de relación
Función de reproducción
6.1. FUNCIONES DE NUTRICIÓN NUTRICIÓN = Conjunto de procesos mediante los cuales los organismos adquieren y transforman la materia y energía del exterior Mediante ella la célula: - Forma nuevas estructuras - Repone los materiales gastados - Obtiene energía para realizar las actividades vitales Fases de la nutrición: 1. Incorporación de sustancias 2. Digestión de sustancias 3. Utilización de sustancias o Metabolismo 4. Eliminación de residuos
6.1.1.FASES DE LA NUTRICIÓN I Transporte pasivo (difusión) pequeñas Transporte activo (ósmosis)
1. Incorporación de sustancias Fagocitosis (sólidas) grandes Pinocitosis (líquidas)
2. Digestión de sustancias 3. Utilización de sustancias (Metabolismo) 4. Eliminación de residuos
6.1.1.FASES DE LA NUTRICIร N II 1. Incorporaciรณn de sustancias 2. Digestiรณn de sustancias
En los LISOSOMAS por enzimas digestivas
3. Utilizaciรณn de sustancias (Metabolismo) 4. Eliminaciรณn de residuos
6.1.1.FASES DE LA NUTRICIÓN III 1. Incorporación de sustancias 2. Digestión de sustancias 3. Utilización de sustancias (Metabolismo)
Los productos de la digestión pueden seguir dos vías
4. Eliminación de residuos
Construcción de moléculas complejas y estructuras celulares Degradación de las moléculas a otras más sencillas para obtener energía
(ANABOLISMO)
(CATABOLISMO) Ejemplo: Respiración
celular
6.1.1.FASES DE LA NUTRICIÓN IV 1. Incorporación de sustancias 2. Digestión de sustancias 3. Utilización de sustancias (Metabolismo) 4. Eliminación de residuos
En el metabolismo se producen sustancias inútiles o incluso tóxicas para la célula que han de ser eliminadas
6.1.2. TIPOS DE NUTRICIÓN AUTÓTROFA
Fotosíntesis
La presentan las células capaces de fabricar su propia materia orgánica y destruirla en la misma célula para obtener energía
H2O + CO2
Luz solar
células vegetales
Glúcidos + O2 + Energía
(Cloroplastos) Respiración celular (Mitocondrias)
HETERÓTROFA
Respiración celular (Mitocondrias)
La presentan las células que necesitan incorporar del medio, a través de la membrana plasmática, la materia orgánica ya elaborada por otros organismos.
Glucosa + O2
células animales
H2O + CO2 + Energía
6.2. FUNCIONES DE RELACIÓN • •
Capacidad de percibir estímulos y reaccionar a ellos Los estímulos pueden ser: Luminosos, químicos o mecánicos
•
La respuesta más frecuente es el movimiento, sus tipos son: - ENDOCELULAR: movimientos internos del citoplasma sin desplazamiento de la célula - AMEBOIDEO: Se realiza mediante prolongaciones del citoplasma (seudópodos) - CONTRÁCTIL: acortamiento y alargamiento de la célula en una dirección fija, se produce debido a la presencia de miofibrillas, (Ej: Vorticela, células musculares) - VIBRATIL: Se realiza mediante cilios o flagelos. * En células libres les sirven para desplazarse (Ej.: Protozoos) * Si las células pertenecen a un tejido, los utilizan para mover partículas de su superficie
6.3. FUNCIONES DE RERODUCCIÓN • Función mediante la cual una célula progenitora origina dos o más células descendientes • Según el comportamiento de los cromosomas las células pueden dividirse de dos formas:
Cada célula hija contiene el mismo número y clase de cromosomas que tenía la progenitora.
MITOSIS
Ocurre tanto en organismos unicelulares como en pluricelulares, Permite crecer o reponer las células que mueren
Reduce el número de cromosomas a la mitad.
MEIOSIS
Sólo ocurre durante la formación de los gametos Permite un aumento en la variabilidad en los gametos
6.3.1. MITOSISI Proceso por el cual la información genética de los cromosomas se transmite íntegramente a las células hijas, que resultan idénticas a la progenitora Para su estudio se divide en 4 fases: PROFASE, METAFASE, ANAFASE, TELOFASE
PROFASE
METAFASE
• Diferenciación de los cromosomas • División de los mismos en dos cromátidas • Desaparición de la membrana nuclear • Formación del huso acromático
• Centríolos situados en los polos de la célula • Huso acromático totalmente desarrollado • Cromosomas situados en un plano ecuatorial, perpendiculares al huso, con el centrómero dirigido hacia el interior (estrella madre) • Cromátidas sujetas por su centrómero a un filamento del huso
6.3.1. MITOSISII Para su estudio se divide en 4 fases: PROFASE, METAFASE, ANAFASE, TELOFASE
ANAFASE
TELOFASE
• Progresivo acortamiento de los filamentos del huso • Separación y progresivo alejamiento de las dos cromátidas que forman la pareja • Desplazamiento de las cromátidas a los respectivos polos • Reabsorción casi total de los filamentos del huso
• Reconstrucción de los núcleos de las células hijas - Las cromátidas se apelotonan - Se forma una nueva membrana nuclear - Las fibrillas del huso desaparecen • División del citoplasma - En células animales se produce por estrangulamiento - En células vegetales por aparición de un tabique (placa celular)
Entre cada dos divisiones existe un periodo de INTERFASE en la que: - Se duplica el material genético - Se sintetizan ARN y proteínas para realizar las funciones vitales
6.3.2. FORMAS DE DIVISIÓN CELULAR Según el modo de repartirse el citoplasma existen:
Bipartición
Gemación
Esporulación
6.3.3. MEIOSIS • •
Produce una descendencia de células con la mitad de cromosomas que la célula madre. Este proceso se lleva a cabo en la formación de gametos o células reproductoras
6.3.4. DIFERENCIAS ENTRE MITOSIS Y MEIOSIS
7. ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS Según el número de células que posean, se diferencian: •
ORGANISMOS UNICELULARES: formados por una sola célula que realiza todas las funciones vitales. Son unicelulares todos los organismos procariotas y algunos eucariotas como los protozoos y las levaduras. Cuando un organismo unicelular se reproduce, da lugar a dos células hijas independientes, que si permanecer juntas forman una colonia.
•
ORGANISMOS PLURICELULARES: formados por un conjunto de células
7.1. ORGANISMOS PLURICELULARES Los seres pluricelulares se caracterizan por : •
Están formados por un gran número de células
•
Las distintas funciones del organismo son realizadas por diferentes grupos de células
•
Las células están diferenciadas, es decir, existen diferentes tipos celulares, cada uno de los cuales realiza una función determinada en el conjunto del organismo. Para ello presentan distintas formas, tamaños e incluso orgánulos subcelulares.
•
Las células no pueden separarse del organismo y vivir independientemente. Necesitan la colaboración del resto de las células para poder vivir.
•
Un organismo pluricelular se forma a partir de una sola célula, llamada huevo o zigoto.
7.2. ORGANIZACIÓN PLURICELULAR •
Las células se unen en tejidos que son conjuntos de células, del mismo tipo, que realizan una misma función. Por sí solos, los tejidos no son funcionales.
•
Los tejidos se agrupan en órganos, que son agrupaciones de varios tejidos diferentes.
•
Los órganos no suelen actuar aislados, sino que se asocian en aparatos y sistemas.
•
La unión de todos los aparatos y sistemas da lugar al organismo completo.
7.3. NIVELES DE ORGANIZACIÓN DEL SER HUMANO