TEMA 1: Estructura de los seres vivos.
1. Niveles de organización:
Al estudiar los seres vivos podemos hablar de:
- Función
- Estructura
- Origen
Los organismos tienen la capacidad de reproducirse, crecer, nutrirse,
relacionarse. A todo esto lo llamamos funciones de los seres vivos.
La estructura: aunque aparentemente no vemos muchas características
comunes en los seres vivos, tienen partes comunes que los identifican como
seres vivos. Son las partes que tienen y como están relacionadas unas con
otras.
Hay una característica entre sí común a todos los seres vivos: son entes
materiales, es decir, están constituidos por materia, ya que poseen masa y
volumen.
¿Cuál es la constitución elemental de la materia?
La constitución elemental de la materia es el átomo, más concretamente las
partículas subatómicas (protones, neutrones y electrones). Los átomos están
ordenados y agrupados según sus cargas, tienen un patrón común pero con
electrones y protones diferentes.
Estas partículas se agrupan de manera ordenada para dar lugar al átomo
(nivel atómico). Ejemplo: carbono, oxígeno, nitrógeno, hidrogeno…
Los átomos a su vez se agrupan, de nuevo de manera ordenada, para dar
lugar a moléculas (CO2, ClNc, O2, H2O…).
Las moléculas pueden ser orgánicas o inorgánicas (agua, azufre, NaCl…).
Están unidas por enlaces, tienen átomos y enlaces determinados.
Se agrupan
Partículas subatómicasÁtomosMoléculas. siempre de manera
ordenada.
Diferencias entre moléculas orgánicas e inorgánicas
En número de átomos de las moléculas orgánicas es mayor,
por tanto un mayor número de enlaces.
Las orgánicas siempre tienen hidrógeno, oxígeno y carbono,
aunque no es exclusivo ya que el bicarbonato también. Es
más importante el como estén unidos entre sí.
Las orgánicas se encuentran exclusivamente en los seres vivos
(formando organismos) y las inorgánicas en organismos y seres
inertes, también en otros sitios como la atmósfera.
Podemos encontrar en la gasolina moléculas orgánicas, en el petróleo, ya que
su origen se encuentra en los seres vivos.
Un panal de miel también, porque está producido por los seres vivos.
Las moléculas inorgánicas las podemos encontrar en los seres inertes y vivos. El
agua por ejemplo: los seres vivos están compuestos de agua.
Todas las moléculas orgánicas tienen carbono, hidrógeno y oxígeno.
Ejemplos de moléculas orgánicas:
Glucosa C6H12O6
Insulina
Hemoglobina
Ácido oleico
La molécula de la glucosa. H- C = O
I
H – C – OH Posee:
C6H12O6 I
OH – C – H 6átomos de carbono
I 6átomos de oxígeno
H – C – OH 12átomos de hidrógeno
I
H – C – OH
I
H2 - C – OH
El almidón: C6H10O5. Podemos encontrar el almidón en el pan, las
legumbres…
La lactoglobulina
El carbono se encuentra unido por enlaces, y es lo que llamamos esqueleto
carbonado. A la ves se une con el hidrogeno, oxigeno, nitrógeno y fósforo. El
esqueleto puede tener distintas formas.
Cadena lineal o abierta (forma de anillo). P.e: la glucosa.
Tipos de esqueletos de las moléculas orgánicas:
Cadena lineal saturada
Cadena lineal insaturada
Cadena ramificada
Doble ciclo mixto
Ciclo mixto
Moléculas orgánicas
Hay cuatro tipos básicos de moléculas orgánicas:
1. Los lípidos
2. Proteínas
3. Ácidos nucleicos
4. Glúcidos (hidratos de carbono)
Existen 2 grupos dentro de las moléculas orgánicas:
Las moléculas más pequeñas y sencillas (se representan así O), llamadas
monómeros, tienen capacidad de reacción entre sí químicamente para unirse
y se forma otro grupo de moléculas orgánicas llamadas polímeros.
Las que forman la estructura de los seres vivos son los polímeros, pero para que
estos se formen se necesitan unas a otras. Los polímeros se pueden partir o
romper en monómeros. Hay más polímeros en los seres vivos, principalmente
estamos formados por polímeros.
Tipo Átomos monómeros Polímeros
Glúcidos CHO Monosacáridos polisacáridos
Lípidos CHO Ácidos lípidos
grasos(glicerina)
Proteínas CHON aminoácidos Polipéptidos/proteínas
Ácidos CHONP Polinucléotidos/ácidos
nucleicos nucleicos
P: fósforo
1. Los lípidos:
Aceite, manteca…
Monómeros
Ácidos grasos: los encontramos en los alimentos grasos. Ej:
Omega 3.
Glicerina.
Amino azúcares.
Cuando los ácidos grasos se juntan con la glicerina o los aminoazúcares dan
lugar a polímeros que reciben el nombre de lípidos.
Ejemplos de lípidos:
La cera de las abejas y oídos, la que cubre las hojas y los frutos.
Las sustancias que impregnan los pelos de los mamíferos,
impermeabiliza: aves con el agua
Color amarillo y naranja de las hojas (xantofila)
Colesterol
Lípidos de membrana, se encuentran en la membrana de la célula
Hormonas sexuales (testosterona, progesterona y estona)
Vitamina D
2. Proteínas:
Proteínas de la membrana que rodea la célula (plasmática)
Gelatina
Lactoglubina (se encuentra en la leche)
Glubulinas sangre
Hemoglobina
Colágeno
Elastina
Queratina (uñas, pelo, cuernos)
Caseína (leche a partir de la que se forma el queso)
Lactoalbumina
Seroalbumina (nuestro cuerpo)
Olvoalbumina
Actina (componente fundamental de los músculos de los animales)
Miosina (componente fundamental de los músculos de los animales)
Fibrina (interviene en la coagulación de la sangre)
Enzimas
HDL
LDL
botox
3. Glúcidos:
Monosacáridos conocidos:
Glucosa
Fructosa
galactosa
Polisacáridos conocidos:
almidón: vegetales
celulosa: vegetales
glucógeno: animales
quitina: componente fundamental de los exoesqueletos de los
artrópodos.
4. Ácidos
nucleicos:
ARN
ADN. Los átomos se unen formando 2 líneas que se cruzan en espiral.
Hay unas líneas transversales que permiten la unión de ambas hélices:
estructura elocoidal del ADN. Es capaz de autoduplicarse el sólo y
transmite la información genética.
Tres tipos de especifidad de las proteínas y ácidos nucleicos:
1. Las proteínas son sustancias específicas de especie. Es decir, exclusivas
de cada especie. Ejemplo: Hemoglobina todos los seres vertebrados
la tienen, pero para cada miembro es diferente. Mi hemoglobina es
diferente a la de un pollo. El grupo sanguíneo se debe a varias proteínas
que le permiten pertenecer al grupo A, B, ABO…
2. Las proteínas tienen especifidad de grupo: afecta a un grupo de
proteínas muy pequeño. Afectan a un grupo dentro de la especie. Ej:
los grupos sanguíneos.
3. Especifidad de individuo: Única de cada individuo. Otros individuos las
tienen, pero son diferentes. Son propias y exclusivas de cada persona,
aunque puede existir compatibilidad entre familiares, pero la máxima es
con hermanos gemelos. Éstas son pocas pero muy importantes. Ejemplo:
los rechazos de transplante de órganos.
El nivel siguiente de organización de la materia después de la molécula es la
célula. Las moléculas se agrupan de manera ordenada para dar lugar a la
célula. A partir del nivel celular hay vida.
Cuando una célula se hace más grande, aumenta su volumen y su superficie,
por tanto su actividad será mayor y las reacciones químicas. Las células no
pueden ser demasiado grandes porque sino no serían posibles los
intercambios. Por tanto existe un límite de volumen.
En esta agrupación ordenada se tienen en cuenta:
- El número de moléculas.
- La proporción
- La posición
- La asociación.
Tamaños medios
Célula micras
Procariote 2a5
Animal 10 a 20
Vegetal 20 a 50
Células gigantes
Óvulo erizo 0,1mm
Óvulo humano 0,2mm
Óvulo rana 1,7mm
Óvulo gallina 30mm
Óvulo avestruz 75mm
Neurona (de la médula al pie) 1m
Células enanas
Agente de la pleuroneumonía bovina 0,1u
Las células están compuestas tanto por moléculas orgánicas, como
inorgánicas.
Ejemplo:
H2O: 70%
Sales Minerales: 4%
Proteínas: 15%
ADN, ARN: 7%
Lípidos: 2%
Glúcidos: 2%
Es la composición de moléculas orgánicas e inorgánicas de la célula del ser
humano. Esta ordenada de determinada manera. La combinación de estas
moléculas es lo que da lugar a la célula.
Son muchas moléculas de agua entre las que están dispuestas otras
moléculas: disolución.
Lo que rodea a las células es el líquido intercelular, tanto las unicelulares que
tienen que vivir en un medio acuoso, como los organismos pluricelulares (un
organismo que vive en un medio terrestre o acuoso).
El medio externo de la célula también es una disolución acuosa, que esta
compuesta principalmente por agua y sales minerales, en el caso de los
organismos que viven en un medio acuoso.
¿Qué ocurre si se ponen en contacto 2 disoluciones son composiciones
distintas?
Lo que ocurre es que se mezclan y se homogeneizan ambas disoluciones.
Para que se mantengan las características de la composición molecular de la
célula es importante una barrera para que no se mezcle con la disolución del
medio externo.
Las células necesitan una membrana que rodee a la célula. Esta actúa de
barrera para evitar que se mezcle. Se llama membrana plasmática.
El papel de la membrana es separar y mantener constantes las características
del interior celular. Hay una tendencia a estabilizar el interior celular a través
del medio: causa externa.
También existe una causa interna, es decir por procesos químicos que existen
en el interior de la célula. Se producen reacciones químicas que tienden a
cambiar el interior celular.
Una manera de compensar los cambios intrínsecos es incorporando del
exterior lo que falta y eliminando del interior lo que sobra y de esto se encarga
la membrana, que tiene la función de permeabilizar y seleccionar, depende
de las circunstancias de la propia célula. Permite mantener constantes las
características del interior de la célula gracias al medio. Mantienen constantes
la composición molecular de la célula.
La membrana plasmática recibe los estímulos externos. Las células son
capaces de reconocer por el contacto que tienen con otras, si tiene que
dividirse o no.
La membrana es una asociación determinada de moléculas, en cantidades
concretas, valores y posiciones concretos (proteínas y lípidos).
- LÍPIDOS
La cabeza (hidrofilia) de los lípidos tiene afinidad con el agua, al
contraria que la cola, que se le llama cola hidrofóbica. Las colas tienen
afinidad entre ellas.
Sólo los lípidos de membrana tienen este comportamiento con el agua.
Los lípidos tienen tendencia a agruparse. Dependiendo de donde estén
se agrupan de una manera u otra.
Se colocan entre la disolución interna y la externa.
La membrana plasmática tiene una ordenación básica. El auto organización
de los lípidos de membrana depende la hidrofilia e hidrofobia. Se forman dos
compartimentos distintos (zona interna y externa): membrana y citoplasma.
La membrana es capaz de formar dos compartimentos y evita que el
citoplasma entre en contacto con cualquier medio.
- PROTEÍNAS
Todas se encuentran en la membrana. Están intercaladas entre los
lípidos de distinta manera. La función de éstas no es compartimentar
como los lípidos, sino comunicar.
Funciones:
Transportar sustancias. La célula tiene que intercambiar sustancias con
el medio. Se llaman proteínas transportadoras.
Proteínas que se encargar de recibir estímulos.
Proteínas de adhesión que permite que las células estén unidas.
Comunicación entre células en los organismos pluricelulares.
Reconocer y desencadenar mecanismos de defensa.
Existen dos tipos de células:
1. Célula procarionte, es más sencilla y pequeña. Ej: Las bacterias.
2. Célula eucarionte, tiene más componentes. Ej: Todos los animales, las
plantas…
Dibujo de la estructura de una bacteria:
Dibujo de una célula vegetal y animal:
Célula vegetal.
Célula animal.
La diferencia fundamental es que la célula procarionte no tiene membrana
interna y la célula eucariontes sí.
Las membranas internas de las células eucariontes delimitan compartimentos.
Los diferentes compartimentos reciben el nombre de orgánulos. Estos lo que
permiten es que en cada compartimento halla una diferente composición. En
cada orgánulo se realiza una función diferente.
La división en compartimentos y funciones diferentes recibe el nombre de
especialización interior de la célula. Las células procariontes no lo tienen y por
eso los eucariontes son más eficaces.
Ambas tienen membrana, citoplasma y material genético (componente
básico de cualquier organismo vivo). En la eucariota el material genético esta
localizado en un lugar concreto, separado del resto por la membrana nuclear.
El núcleo es el lugar donde están los ácidos nucleicos. Ambos lo tienen, pero la
diferencia está en que uno esta separada por una membrana interna, y el otro
no.
Los orgánulos membranosos:
Núcleo: contiene el material genético. Lugar donde se construye, fabrica, se
sintetizan, las moléculas de ácidos nucleicos. Está en más sitios, pero es aquí
donde se fabrica.
Retículo endoplasmático: Donde se sintetizan las proteínas y los lípidos.
Aparato de Golgi: Donde se fabrican los glúcidos. Es el lugar donde los
monosacáridos se unen para dar lugar a los polisacáridos.
Las mitocondrias: Donde sucede la respiración celular.
Los lisosomas: se forman y funcionan a partir del aparato de Golgi.
Los cloroplastos son exclusivos de las células vegetales, así como la vacuola
vegetal, la cual sirve para almacenar sustancias.
Pared celular: hecha con celulosa. Se encuentra por encima de la membrana
plasmática que da rigidez a la célula vegetal. Las células procariontes tienen
pared bacteriana hecha de otro material diferente a la pared celular. Esta
puede existir o no.
Tanto las células procariontes, como eucariontes dan ya lugar a organismos
vivos como son:
Célula procarionte Bacterias, algas azules (cianobacterias)
Célula eucarionte El paramecio, la ameba…son organismos unicelulares.
La agrupación ordenada de células da lugar al nivel pluricelular. El nivel
pluricelular está constituido únicamente por células eucariontes. Dos
subniveles:
1. Nivel colonias: Algas verdes, rojas y pardas, los hongos.
2. Nivel de tejidos.
La diferencia entre la colonia de células y el nivel de tejido reside en que
en las colonias el número de células unidas por filamentos que se agrupan
es relativamente inferior a los tejidos, y por tanto son de menor
complejidad. Todas las células del conjunto son iguales y cumplen la misma
función.
Dibujos de algas.
En los tejidos, el número de células son mayores, su ordenación es mayor. No
todas las células son iguales, hay grupos de células, pero todas las células del
mismo grupo son iguales y realizan las mismas funciones a la vez que son
diferentes a los demás grupos. Cada grupo es un tejido, el conjunto reciben el
nombre de nivel-tejidos y forman el sistema nervioso.
Los tejidos se encargan de transportar gases, cubrir las superficies del
organismo y transmitir impulsos nerviosos.
Ejemplos: nervioso, reproductor, muscular…
Las células de distintos tejidos tienen distinta forma y distinta función. Las
células de un mismo tejido tienen la misma forma y la misma función.
Estructura: en general son siempre células alargadas y con muchas
ramificaciones.
Ejemplos de especialización celular:
Célula espermática
Es pequeña, flagelo muy largo. Llevan información al óvulo.
Célula muscular
Es alargada. Su función es que ante determinados estímulos puede contrerse y
volver a la normalidad cuando termine el estímulo. No tiene ramificaciones.
Glóbulos rojos
Son más gruesos por los bordes, son como esferas aplastadas. Llevan oxígeno
de un sitio a otro.
Tejido epitelial
Recubre
Con pequeñas prolongaciones llamadas microbellosidades.
Tiene mucho contacto con el exterior.
Absorbe del tubo digestivo los nutrientes.
Existen 4 tipos de tejidos propios de los animales:
1. Epiteliales: hay subtipos.
2. Nervioso.
3. muscular
4. Conectivos: conjuntivo, cartilaginoso y óseo.
Tejidos vegetales
1. Epidérmico (epitelial en los animales) cubre superficies.
2. meristemo: tejidos del crecimiento de la planta
3. parénquima: parénquima clorofílico porque se encarga de la
fotosíntesis.
4. súber
5. conductor: conducen la sabia bruta.
Las colonias celulares dan lugar a organismos vivos.
La agrupación de tejidos, dan lugar a los órganos (nivel órgano). Ejemplos:
- El corazón Compuesto de tejido muscular cardiaco, tejido conjuntivo,
tejido sanguíneo y tejido nervioso.
- El estómago Tejido muscular liso, tejido conjuntivo, tejido sanguíneo,
tejido glandular.
- La tráquea tejido muscular (en pequeño tamaño), tejido cartilaginoso,
tejido epitelial interno.
La unión ordenada de tejidos da lugar a órganos. Y la agrupación ordenada a
la vez de órganos da lugar a aparatos/sistemas. En este nivel en el caso de las
plantas ya tenemos el organismo completo. Sin embargo en los animales, se
agrupan y se ordenan para formar un nivel superior.
Ejemplos:
Sistema circulatorio Corazón, y vasos (arterias, venas y capilares).
Sistema digestivo Boca, esófago, intestinos, ano, tubo, glándulas digestivas,
tráquea.
La agrupación de sistemas/aparatos, dan lugar a organismos diferenciados,
que ya dan lugar a los animales. Organismos que hemos visto en otros niveles
(célula procarionte y eucarionte, algas, amebas).
Partiendo del organismo diferencial, este no desarrolla sus funciones vitales de
manera aislado. Primero tiene que relacionarse con los individuos de la misma
especie en un mismo lugar. Por ejemplo lo necesita para la reproducción, la
protección…
El conjunto de individuos de la misma especie de un mismo lugar, recibe el
nombre de población, es el nivel población. Ejemplo: Los conejos del pardo.
Esta población necesita nutrirse y sirve de alimento a su vez para otros. Es una
relación ordenada. Los individuos de una población se agrupan con otras
poblaciones, que viven en el mismo lugar, estableciendo siempre relaciones.
La agrupación ordenada de poblaciones nos da lugar a la comunidad, es el
nivel comunidad (biocenosis). En todos los casos se establecen relaciones
directa o indirectamente.
Es muy importante tener en cuenta la idea de que viven en un mismo lugar
(biotopo).
Además del lugar geográfico donde se encuentra la comunidad, existen otros
factores. La comunidad establece relaciones con los seres inertes a su vez. Esta
relación ordenada recibe el nombre de Biotopo. Un camello no puede vivir en
el norte.
El nivel siguiente será el ecosistema. El conjunto de seres vivos y que viven en
un lugar determinado con unas características abióticas (climatología, latitud,
altitud…) y que establecen relaciones entre ellas.
Ecosistema = biocenosis + biotopo
Los ecosistemas del planeta Tierra agrupados entre sí de una manera
ordenada forma el nivel ecosfera, contiene todos los seres vivos y los espacios
geográficos con sus características físicas y químicas.
Para formar población no solo podemos partir de organismos diferenciados,
sino de cualquiera de los niveles de organización que forman organismos vivos.
Niveles de organización de la materia
(Mirar folio)
El recuadro quiere decir que en ese nivel hay organismos completos, es decir
no participan en los niveles siguientes.
De todos estos niveles hay uno que se refiere a las partes que tiene un
individuo, pero otros que se refieren a un colectivo o conjunto de individuos. A
partir de población son niveles colectivos. Por ejemplo: una alga no tiene los
siguientes niveles individuales que le siguen, pero si los colectivos.
La materia viva tiene la misma composición elemental que la materia inerte.
Lo que ocurre es que la materia viva tiene niveles propios.
¿Qué niveles de organización son específicos de la materia viva? A partir del
nivel célula.
¿Que niveles de organización son específicos de la materia inerte? Ninguno,
porque también lo son de la materia viva. Los primeros niveles son comunes a
los dos.
Las características fundamentales de la materia viva es que tienen una gran
organización, por tanto es más compleja. Son agrupaciones sucesivas, donde
agrupamos las unidades ordenadas del nivel anterior.
Los virus tienen un nivel de complejidad estructural entre moléculas y células.
Son un grupo de moléculas que no llegan a tener el mismo nivel de
agrupación, ni de ordenación que las células. Los virus solo se manifiestan en
los seres vivos cuando rozan con las células.
No tienen estructura celular, membrana ni los componentes en las mismas
cantidades.
Un virus es mucho más pequeño que las células que conocemos.
Los virus están compuestos por una envoltura de proteínas llamada cápsida y
una molécula de ácido nucleico. Puede ser ADN o ARN, pero solo uno de ellos.
Ejemplos de virus.
Adenovirus (la envoltura externa se llama cápsida). Virus del mosaico del tabaco
Los virus tienen formas variadas, la más frecuente es la poliédrica y cilindrica.
Los virus suelen ser e una especie y es muy difícil que ataquen a otra.
El bacteriófago se introduce en una célula dejando fuera la cabeza y el
cuello. Este sería el paso 1, donde el virus roza con la bacteria. En el siguiente
paso, lo único que entra es el ADN o ARN en la célula. En el tercer paso. El virus
“domina” la bacteria y sintetiza un ADN extraño, la del virus. Manda el virus. En
el cuarto paso, se sintetizan las proteínas del virus. En principio solo la cabeza.
En el siguiente paso el virus se ha reproducido en la bacteria. Esta muere y los
virus salen. Por último, el nuevo virus atacará sobre otras células.
Para que siga habiendo nuevos virus, es necesario que existan células. Se
llaman parásitos obligados de las células porque sin ellas no pueden
manifestarse como seres vivos.
Virus del SIDA (síndrome de inmuno deficiencia adquirida): La capa verde es la
membrana plasmática de la célula, ataca a los glóbulos blancos, linfocitos.
Estos son los encargados del proceso de inmunidad. El virus disminuye las
funciones de la inmunidad. Se transmite a través de la vía sexual, embarazo y
sanguínea.
Otros virus son el de la Hepatitis B y C, Sarampión, varicela, rubéola, paperas, el
ébola, pomilitis (la parálisis infantil), gripe, el virus del herpes, el herpes que
causa los papilomas; el virus que causa la rabia, la mononucleosis (la
enfermedad del beso).
Un grupo de virus que se llaman oncogénicos, que pueden producir cáncer.
En nuestro material genético hay unos genes que se llaman así, y cuando se
despiertan empiezan a multiplicarse y dividirse las células desordenadamente.
Los virus oncogénicos no producen cáncer por sí solos.
Aspectos didácticos
Las ideas previas de los niños sobre el tema. Son conceptos que se repiten año
tras año y en diferentes cursos. Autor: Driver y otros.
Sus ideas generales:
1ª etapa: Los seres vivos son aquellos que tienen algún tipo de movimiento en
general.
- Estadio 1 (0-5) se consideran vivas las cosas que tienen cualquier tipo
de actividad de caer, hacer ruido, cambiar, moverse.
- Estadio 2 (8-9 años) se consideran vivas todas las cosas que se
mueven y solo esas.
- Estadio 3 (9-11 años). Se consideran vivas las cosas que se mueven por sí
misma, incluidos los ríos, el sol, el fuego, la leche, una vela…Se
consideran como vivas los objetos naturales inertes y en menor medida
los fabricados por el hombre.
- Estadio 4 (a partir de los 11 años) se consideran vivas los animales, y en
menor medida se consideran seres vivos las plantas, al no poder aplicar
el criterio de movimiento (desplazamiento). En este último caso se
identifican como seres vivos las plantas herbáceas con más facilidad
que a los árboles y a los hongos.
Como características indicadoras de vida, los niños de estas edades utilizan el
movimiento para los animales y el crecimiento para las plantas. Mucho menos
frecuente utilizan la nutrición y la reproducción como características distintas y
casi nunca las funciones de relación.
A pesar de la instrucción el concepto de célula es poco significativo como
constituyente común de la estructura interna de los seres vivos. Se confunde el
concepto de célula con el de molécula.
Se reconoce la constitución celular de los animales, pero no la constitución de
las plantas, incluso a pesar de que se les considere como seres vivos.
Un número significativo de alumnos piensan que las células contienen en su
interior órganos como intestinos y pulmones.
Se confunden las palabras como virus y bacterias sin considerarlos diferentes
tipos de organismos.
Los niños de estas edades no aceptan fácilmente que los seres humanos son
una clase de animal, aunque reconocen cierto grado de semejanza con ellos,
prevalece la idea de que son otro tipo distinto de seres vivos.
El tratamiento de este tema en los libros:
Normalmente el propio libro es el que introduce errores, como es el de los seres
vivos son: las plantas, los animales y los seres humanos.
Tenemos que estar atentos a los libros.
Las células eucarionte y procarionte: ambas tienen material genético. Pero el
ADN en la procarionte está compuesto por un filamento.
Las células eucariontes tienen varias moléculas de ADN en el núcleo; que
además son independientes unas de otras. El cromosoma es una molécula de
ADN.
Páginas a visitar:
http://media.pearsoncmg.com/bc/bc_campbell_biology_6/medialib/assets/in
teractivemeida/activities/H01/H0101/st01/frame.html (juego)
http://www.biologia.edu.ar/animaciones/index.htm
http://www.cellsalive.com/howbig.htm (vídeo)
El tamaño del átomo a la célula:
- átomo: un amstrom
- moléculas: un nanometro
- proteínas: 10 metros elevado a menos ocho.
- Virus: 100 nanometros
- Células: entre 1 y 100 micras.
TEMA 2: Clasificación de los seres vivos según su nivel
de organización
Hay muchos tipos de seres vivos, así como características. Las diferencias y
semejanzas no son iguales entre ellos. A la vez que hay diversidad también hay
semejanzas, pero menos.
La clasificación biológica es un tipo de ordenación donde se agrupan los seres
vivos. El criterio de agrupación es el grado de semejanza biológica, es decir
cómo comen, viven, su comportamiento y también cómo son sus moléculas,
tipos de proteínas, ácidos nucleicos…
Nos referimos al grado de diferencia y semejanza.
En principio se divide a los seres vivos en reinos.
La especie es el grupo de seres vivos que tiene un grado de semejanza entre sí.
Se parecen, aunque muchos más que otros. Existen 2 millones de especies. Por
ejemplo: homo sapiens, peroo caniche.
Pueden reproducirse entre ellos y además son fértiles, es decir que sus
descendientes también se pueden reproducir. El caballo y el burro se pueden
reproducir y dan una mula/o pero no son fértiles.
Los cinco reinos de seres vivos:
1. Las moneras:
Comprende los organismos más simples: bacterias y algas azules
(eutrofización).
Nivel de organización.
Procarionte (unicelulares).
Nutrición.
Autótrofa: se alimentan a sí mismos, no se alimentan de otros
seres vivos (algas).
Heterótrofa: tienen que encontrar el alimento ya formado del
exterior. Son aquellos que se alimentan de otros seres vivos (la
mayoría de las bacterias).
Reproducción.
Bipartición (es asexual) no intervienen dos individuos, sino que
ese ser vivo se divide en dos.
No tiene mecanismo de reproducción sexual, pero tiene otro
mecanismo que no produce un aumento de individuos y se
conoce con el nombre de sexualidad.
Papel ecológico.
¿Qué hacen en los ecosistemas?
Los autótrofos son los grandes productores de los ecosistemas
acuáticos. Es decir fabrican los alimentos para ellos mismos y los
demás.
Las bacterias son las descomponedoras de cualquier ecosistema,
estas se alimentan de restos de los seres vivos. Recicla la materia
orgánica, y la convierten en materia inorgánica. Su papel en la
naturaleza es muy importante.
Algunas de las bacterias son patógenas porque viven en el
interior o superficie del organismo, consumiendo tejidos y causan
enfermedades. Como por ejemplo la cólera, caries, la úlcera de
estómago, escheriquia coli forma parte del intestino (zepas),
algunos son inofensivos pero otros pueden producir diarreas,
salmonera, legionela, meningitis, anginas.
Su debilitación actual se debe a la aparición de antibióticos. El
primer antibiótico fue la penicilina de Fleming, proveniente de un
hongo, (el penicillium). El hongo lo utiliza como defensa. Los
antibióticos en su origen eran productos naturales, que los
hombres no producen pero los hongos sí. Los hongos compiten
con las bacterias para sobrevivir.
Existen otras bacterias que son simbióticas, asociaciones entre
dos individuos en las que ninguno sale perjudicado, sino que los
dos se benefician. Por ejemplo las bacterias del intestino (flora
intestinal) que se favorecen de nosotros (temperatura, alimento)
y ellas nos proporcionan determinadas vitaminas (E y K), ayudan
a dar consistencia a las heces fecales, impiden el crecimiento de
algunas bacterias, y aumentan nuestras defensas (esto último no
está completamente confirmado).
Si en estas influyesen las patógenas, ganan las simbióticas, es un
mecanismo que lucha con la intrusión de bacterias patógenas
(mecanismo de defensa).
Otras bacterias simbióticas: las que se encuentran dentro del
intestino de los herbívoros. Son las llamadas celulíticas, porque son
capaces de romper la celulosa, haciendo más digerible su
alimentación. Su dieta es muy alta en celulosa.
Las bacterias simbiontes se encuentran en las raíces de las
plantas sobre todo leguminosas, éstas hacen que su nutrición sea
más eficiente al uso del nitrógeno moléculas, y por tanto crecen
más rápido.
Bacterias utilizadas por el hombre: para la fermentación de los
yogures, quesos, leche (bifidus) son las bacterias lácticas.
Las bacterias pueden tener distinta forma, en coma, en espiral…
(Cocos, bacilos, ántrax).
2. Los protoctistas:
Nivel de organización.
Células eucarionte. Pueden unicelulares o pluricelulares, en este
último caso sólo llegan al nivel de colonias.
Nutrición.
Autótrofos: todas las algas menos las azules.
Heterótrofos: protozoos.
Reproducción.
Asexual y sexual dependiendo del organismo.
Papel ecológico.
Las algas (autótrofas) son las productoras en la cadena
alimenticia de materia viva de los medios acuáticos. Todos los
seres vivos se alimentan directamente de ellas o no.
La mayoría de los protozoos pueden ser descomponedores,
aunque también parásitos.
Ejemplos.
Protozoos: El tripanosoma (causante de la enfermedad del
sueño), las amebas, vorticela, paramecio, el plasmodium
(causante de la malaria, que produce numerosos muertos. Aún
no se ha creado una vacuna totalmente eficaz. Su transmisión se
produce a través de la picadura de un mosquito.). La
taxoplasmosis (afecta a embarazadas y fetos); la lehismaniosis
(ataca a los perros y puede pasar a los hombres).
Las algas: lechugas de mar, que son las que se nos enredan en
los pies en el mar.
3. Hongos:
Nivel de organización.
Eucariontes, pueden ser unicelulares o pluricelulares (sólo llegan a
nivel colonia).
Nutrición.
Heterótrofos, no se mueven y no pueden ir a buscar el alimento.
Reproducción.
Puede ser asexual o sexual. La mayoría tienen unas láminas que
es donde se forman las esporas, es decir se reproducen por
esporas.
Ejemplos.
Unicelulares: levadura.
Pluricelulares:
Las células se ponen en conjuntos de filas alineadas y se llama
HIFA, si éstas se entremezclan de manera más apretada se llama
micelio (es un tipo de moho).
Los mohos, algunas sustancias que produce el moho suelen ser
cancerígenas.
Las setas son hongos.
penicillium roqueforti,
causante del sabor del
queso.
Hongos que causan enfermedades humanas micosis, el pie de
atleta, la cantidiasis…
Los antibióticos son un mecanismo de defensa de los hongos
para competir con las bacterias.
Los líquenes se encuentran en las cortezas de los árboles, forman parte de
ambos reinos que hemos visto, se juntan y no pueden vivir separados, una alga
azul y hongos, generalmente mohos. Esto beneficia a los dos, el hongo le da la
humedad necesaria al alga para que ésta pueda vivir en un medio terrestre y
el alga proporciona alimento.
4. Reino de las plantas (vegetales):
Nivel de organización.
Son eucariontes, pluricelulares y tienen un sistema de órganos.
Nutrición.
Autótrofos.
Reproducción.
Sexual (flores) y asexual.
Papel en el ecosistema.
Productores del medio terrestre. Fabrican alimentos y materia viva.
La forma de su cuerpo es alargada, extendida y posee simetría radial. El largo
de la planta coincide con la dirección de la luz y el agua, la luz la recibe por
arriba, y por abajo dispone de sales minerales y agua. Cuanto mayor contacto
exista con el exterior mayor será el intercambio de sustancias con él.
Los nutrientes están compuestos de CO2 (gas), H2O, sales minerales (líquido) y
luz (energía).
La simetría radial de las plantas: los elementos de una planta se disponen
siempre alrededor de un eje imaginario, tiene un significado biológico, se debe
a que las plantas no se desplazan, se mueven, son estáticas (aún así tienen
funciones de relación), y por tanto tienen que repartir el peso de su cuerpo y
mantener la estabilidad y el equilibrio.
Las plantas son organismos terrestres.
La simetría radial tiene otra ventaja: la distribución de los distintos líquidos, que
van por dentro de la planta (sabia bruta y elaborada). Gracias a su forma es
más fácil distribuirse.
Los órganos de la planta son tres: raíz, tallo y hojas.
- Raíz: se encargan de la absorción de agua y sales minerales (los
nutrientes)
- Tallo: se encarga de la comunicación entre la raíz y las hojas. Se
encarga de repartir por toda la planta las sustancias alimenticias. Los
nutrientes y la energía que toma la planta están en sitios diferentes, por
lo tanto el tallo se encarga de comunicarlos. También se encarga de
mantener erguida a la planta.
- Hojas: recogen el CO2 y la luz.
Los nutrientes de la planta se encuentran en diferentes partes y siempre se
encuentran a su disposición. Las plantas no tienen energía propia.
Como la planta no cambia de espacio, no necesita órganos especializados
(sentidos). Recibe estímulos pero muy lentamente. Tampoco tienen un sistema
nervioso por lo mismo. Su mecanismo de regulación es por hormonas, se llama
fitohormonas y les permite establecer relación entre el proceso estímulo-
respuesta.
Clasificación según semejanzas:
- Musgos (muscíneas)
- Helechos (filicíneas)
- Plantas con flores (fanerógamas): gimnospermas (sin fruto), como por
ejemplo ciprés, pino… y angiospermas (con fruto), como por ejemplo las
legumbres y las rosas.
Clasificación según portes:
- Hierbas
- Árboles
- Arbustos.
Se diferencian normalmente en la altura, color (debido a que tiene diferentes
sustancias), unos son leñosos y otros no.
La sustancia básica de la madera es la lignina. La resina de los árboles, es un
método de defensa para evitar que sea atacado, se protege de los parásitos.
Dentro de esta clasificación podemos dividir a las plantas en herbáceas y
leñosas. Las leñosas suelen soportar más peso, por eso son más altas.
Dentro de las leñosas nos encontraríamos con los arbustos y los árboles. La
diferencia es que el arbusto se ramifica desde el suelo y el árbol a partir de una
altura. Esa parte sin ramificar recibe el nombre de tronco.
5. El reino de los animales:
Nivel de organización.
Eucarionte, pluricelular, organismo diferenciado.
Nutrición.
Tiene un tipo de nutrición heterótrofa (conlleva que se tengan que
desplazar), se alimentan de lo que van a encontrar a su alrededor,
son componentes de otros seres vivos, son principalmente moléculas
orgánicas.
Estructura general de los animales.
El desplazamiento condiciona:
- La forma alargada, es decir, dentro de su tridimensionalidad hay una
dimensión más grande que las demás. El largo coincide con la dirección
del movimiento.
- El cuerpo de un animal es compacto (poco espacio entre los órganos),
esto provoca poco contacto e intercambio con el exterior Como
consecuencia existen unas zonas determinadas y especializadas en el
intercambio con el exterior. También para que se desplace.
- Los animales tienen simetría bilateral (sirve para mantener el equilibrio).
Tenemos dos mitades simétricas con respecto a un plano. Se parte del
eje de avance, en las plantas sin embargo partíamos de un eje
imaginario.
- Casi todos los animales tienen cabeza. Algunos como el erizo de mar, la
estrella de mar y la medusa no tienen cabeza. Esta situada en la parte
alta del eje longitudinal del cuerpo de tal manera que es lo primero que
avanza. Características de la cabeza: la boca, el sentido de la vista, el
olfato, el oído y el gusto, es una concentración elevada de los órganos
de los sentidos. También hay en más sitios del cuerpo. También tiene
cerebro (acumulación preferente del tejido nervioso)
Un cuerpo que se mueve está sometido a unos cambios mayores que un
cuerpo estático, por ello recibe más estímulos. Cuanto más rápido capte los
estímulos y se interpreten, más rápidos serán las respuestas.
Superficies de intercambio: Los organismos pluricelulares compactos han de
tener un aparato digestivo, respiratorio y excretor. Son superficies
especializadas en una determinada función:
- Digestivo: Intercambio de fuera adentro.
- Respiratorio: ambos
- Excretor: dentro a fuera
Además de estos tres aparatos, está el sistema circulatorio que sirve para
comunicar el abastecimiento de las células con los aparatos.
Los sistemas de coordinación nerviosa y hormonal, el movimiento requiere una
precisión entre las partes que se mueven.
Los animales tienen un tipo de sistema diferente del de las plantas, el sistema
muscular está compuesto de tres tipos de músculos:
o Esquelético (responsable del desplazamiento, constituido de tejido
estrial, ya que da la impresión de estar cortado.)
o Los músculos lisos: están formados por tejido muscular liso. Lo
encontramos en el tubo digestivo, los vasos sanguíneos, en ciertos
puntos del aparato respiratorio (bronquios y bronquiolos). Todo esto es lo
que comúnmente se conoce como vísceras.
o Músculos cardíacos: formado por tejido muscular específico. Solo lo
tiene el corazón. Es el único capaz de estimularse por sí mismo. Auto
genera las descargas eléctricas, el impulso.
Proteínas de los músculos: la miosina y la actina. Los tejidos musculares también
se llaman fibras o células musculares, los miocitos.
Todos los animales tienen un sistema muscular más o menos desarrollado, en
algunos organismos alcanza un gran tamaño y suelen tener un esqueleto
(puede ser interno o externo) para mantener una forma (porque sin él no
pueden moverse, ni siquiera levantarse). Las piezas del esqueleto están
articuladas entre sí (esqueleto interno) lo cual posibilita una mayor capacidad
de movimiento. Además sirve de protección de zonas blandas.
Todos los animales tienen sistema reproductor, es el que se encarga de:
- formar los gametos y es donde se produce la unión de estos.
- de las capas protectoras y del desarrollo embrionario del nuevo
individuo.
- producir hormonas con las que se alcanza el grado máximo de
madurez que es el adulto.
El reino animal se divide en distintos tipos:
1. Las esponjas.
2. Cnidarios medusas. Se caracterizan porque tienen unas células
encargadas de producir una pequeña incisión en otros individuos.
Pueden ser tóxicas para algunos seres.
3. Platelmintos Gusanos planos. Se caracterizan porque tienen un
cuerpo muy alargado. La tenia(es hermafrodita), la solitaria, la planaria.
4. Nematelmintos Gusanos redondos. Como por ejemplo las lombrices
intestinales.
5. Anélidos Gusanos redondos segmentados. Su cuerpo presenta anillos.
La lombriz de tierra.
6. Los moluscos animales que tienen un esqueleto externo que las
protege y les pesa bastante, tienen poca articulación y forman las
conchas. Dentro de los moluscos vamos a dividirlos en subgrupos, es lo
que se llama clase:
Cefalópodos: Tienen la concha en el interior. La cabeza en los
pies. Calamar, chopitos.
Gasterópodos: caracol, una sola concha. Puede ser marino o
terrestre. La babosa también se incluye. Es un caracol que ha
perdido la concha.
Bivalvos: almeja, mejillones, coquinas.
7. Artrópodos Esqueleto externo. Formado de una sustancia, la quitina.
Tiene muchas piezas que están articuladas.
Los que tienen el esqueleto externo tienen una desventaja, reduce sus
posibilidades de crecimiento, para crecer tienen que quitarse el
esqueleto y construirse uno nuevo.
Los artrópodos se subdividen en clases:
Insectos: 3 patas.
Arácnidos: 4 patas.
Miriápodos: ciempiés, milpiés (los que tienen más de cuatro pares
de patas)
Crustáceos: gambas, cangrejos.
8. Equinodermos Esqueleto formado por placas externas y que se
encajan de tal manera que forman un caparazón y forman púas. Erizo,
estrella de mar.
9. Cordados El grupo más representativo son los vertebrados. Se puede
decir que el último tipo son los vertebrados. Todos ellos tienen esqueleto
interno. Tienen un eje principal (cráneo y columna vertebral), después
los huesos de las extremidades. Esta estructura sirve para poner en
contacto la estructura superior e inferior.
Tienen un sistema nervioso cuya parte central están formando un tubo
(tiene un desarrollo desigual en el cuerpo del individuo, de tal modo
que ese cilindro se alarga y se pliega sobre sí mismo), la parte anterior es
la que llamamos encéfalo (se encuentran los hemisferios cerebrales y
bulbo raquídeo) y el resto es la médula nerviosa.
Los vertebrados se dividen en clases:
Peces
Anfibios
Reptiles
Aves
Mamíferos
ASPECTOS DIDÁCTICOS:
En primaria solo se habla de Reino, tipo y clase.
Primer nivel de formulación: (1 ciclo)
Animales y plantas.
Clasificaciones atiende a criterios antropocéntricos.
Animales de compañía, granja, zoo, exóticos
Plantas de adorno, comestibles
Segundo nivel de formulación: (2º ciclo)
Se formula la clasificación de los seres vivos de la siguiente manera.
Las plantas se clasifican por su parte: Herbáceas y leñosas árbol y arbusto.
Los animales en vertebrados e invertebrados dando solamente ejemplos de los
primeros y subdividiendo los vertebrados en: peces, reptiles, anfibios, aves y
mamíferos. Se da una breve definición de cada uno de ellos y ejemplos.
Tercer nivel de formulación (3º ciclo)
Las plantas se clasifican en musgos, helechos y plantas con flores
(gimnospermas y angiospermas)
Los invertebrados se dividen en los grupos más importantes; diciendo una o dos
características de cada grupo y se estudian con más detalle los artrópodos
(insectos, arácnidos, crustáceos, miriápodos) y a veces moluscos (bivalvos,
cefalópodos, y gasterópodos).
En los vertebrados se amplía la información de cada grupo incluso se nombran
algún subgrupo dentro de mamíferos (carnívoros, cetáceos, primates) así
como de las Aves (gallináceas, palmípedas, zancudas, rapaces, corredoras)
En sexto curso: Se indica que los seres vivos se clasifican en cinco reinos; hemos
nombrado de los más importantes a hongos, animales y plantas.
5º Primaria: (LIBRO)
Vertebrados Esqueleto; articulaciones.
Invertebrados Artrópodos, moluscos, gusanos, equinodermos,
celenterios, esponjas.
Una edición después no dividen en vertebrados e invertebrados, las clases de
invertebrados las toma como independientes de los invertebrados (este
nombre no aparece).
IDEAS PREVIAS:
Hay pocas.
- Antes de los nueve años piensan que los animales son mamíferos
terrestres. (mascotas, granjas y zoo)
- 11 años. La mitad clasifican como animales, pez, rana, caracol,
serpiente y ballena, porque relacionan animal con ser grande cuatro
patas, hacer sonidos y vivir en tierra.
- Les cuesta asociar animales con tipos de alimentación.
- Confunden peces con acuático (medusa) y anfibios con costumbres
anfibias (tortuga)
- El conocimiento de las plantas como seres vivos es más tardío y sus
contestaciones demuestran que planta, árbol, flor y semilla son grupos
de plantas.
- Tienen dificultades para clasificar los seres vivos en grupos jerarquizados.
Si identifican un animal como pájaro, no creen que deban incluirlo
como Ave.
TEMA 3: La nutrición
Definición: es el proceso por el cual un organismo obtiene materia y energía,
ya que todo ser vivo lo necesita, así como el intercambio y transformación de
esa materia y energía.
EXTERIOR
NUTRIENTES
LUZ
Heterótrofos Autótrofos
C
A A
Polímero M. Orgánicas N
T
A A
Digesti Fotosíntesis B
B ón Monómeros
O O
L Respirac Síntesis LI
I ión S
S celular M
ATP
M O
Moléculas más
O Polímeros
pequeñas (inorgánicas.
Desechos + ATP
ENERGÍA MATERIA VIVA
INTERIOR
EXTERIOR
Tratamiento en los libros de texto: alimentación no implica la fabricación del
propio alimento, el término en este caso incluye la nutrición, porque las plantas
fabrican su propio alimento y los animales no.
Los organismos pueden ser de dos tipos:
HETEROTRÓFOS (los animales, también los hongos).
No son capaces de fabricar su alimento. Los animales comen otros seres vivos
(es decir polímeros, que son moléculas orgánicas, que son los nutrientes de un
organismo heterótrofo), mientras que las plantas toman moléculas inorgánicas.
La nutrición de estos organismos tiene distintas fases:
El aparato digestivo es el que se encarga de la digestión y consta de un tubo,
boca, faringe, esófago, intestino delgado y grueso, y recto. También tiene
glándulas digestivas, que no están separadas del tubo, sino que están
pegadas en las paredes.
La digestión comienza con un proceso llamado ingestión, que consiste en
introducir los alimentos dentro del cuerpo y con los dientes se disminuye el
tamaño de los polímeros, es lo que llamamos digestión física (transformación
física). De esta manera el alimento solo se transforma de forma física y los
alimentos tienen los mismos componentes.
Depende del alimento que tomemos predominará un polímero constituyente
(lípidos, hidratos de carbono…).
La segunda parte de la digestión física es mezclar los polímeros con agua,
dependiendo del polímero se formará una disolución (proteínas, polisacáridos)
éstos se mezclan bien, existen otros polímeros que se mezclan con dificultad y
es lo que llamamos emulsión, como por ejemplo los lípidos.
Después se da la digestión química, el alimento cambia sus moléculas (los
polisacáridos), es decir transforma sus polímeros en monómeros (los rompe), los
jugos digestivos son los que rompen los polímeros, es decir accionan como
tijeras. Cualquiera de los polímeros se convierte en sus monómeros
constituyentes. Comienza a darse realmente en el estómago.
La absorción es el paso de los monómeros del tubo digestivo al torrente
sanguíneo, para ello traspasará la pared del tubo digestivo y la del capilar. Es
decir es el trasvase de los monómeros del tubo digestivo al aparato circulatorio
y tienen lugar en la primera parte del intestino delgado. Pero además cuando
llega a la célula a través del torrente sanguíneo debe a su vez traspasar la
membrana plasmática de la célula. La digestión química que trasforma los
polímeros en monómeros, tiene la justificación de que los primeros son
demasiado grandes para traspasar las paredes de los diferentes elementos y
llegar a las células. Por ello se trasforma en monómeros que son moléculas más
pequeñas y sencillas.
En la egestión se eliminan moléculas que se conocen con el nombre de heces
fecales y no tienen nada que ver con los desechos. Las moléculas que llegan
al intestino grueso y que no las hemos podido absorber, no tiene poder
alimenticio. La mayor parte de la egestión tiene lugar en el intestino grueso (el
tránsito intestinal y el faxo).
La celulosa o fibra vegetal ocupa bastante volumen, todo el tubo digestivo
tiene la capacidad de contraerse y dilatarse.
Si el contenido del intestino es pequeño las contracciones son pequeñas, por
lo tanto tiene un avance menor y absorbe más agua y esto es peor. El
estreñimiento prolongado produce cáncer de Colon.
Si el contenido del intestino es mayor las contracciones son mayores y el
avance es más rápido. La ingesta de alimentos vegetales y el ejercicio
aumenta la movilidad del tubo digestivo y por tanto hacen más rápido el
transito intestinal.
En el intestino grueso también tienen lugar la absorción de agua. La
recuperación del agua es importante, cuando falla se produce la diarrea,
puede provocar incluso la deshidratación.
La fotosíntesis y la digestión llevan al mismo destino, es decir los monómeros,
pero no tienen nada que ver porque parten de sustancias diferentes.
AUTÓTROFOS (plantas, algas y bacterias)
Los organismos autótrofos son los únicos que pueden transformar las moléculas
orgánicas en inorgánicas. A estos organismos se les llama en la cadena
alimenticia productores, porque son los únicos que pueden realizar esta
función. Las plantas constituyen sus propios esqueletos carbonados para ellos y
para el resto de los seres vivos. Los productores acuáticos son las algas.
Las plantas incorporan del exterior: agua, sales minerales y CO2 son moléculas
inorgánicas y los nutrientes del organismo. A través de la fotosíntesis, el agua,
las sales minerales y el CO2 se transforman en moléculas orgánicas
(monómeros), en este proceso contribuyen una serie de pigmentos,
principalmente la clorofila.
Las plantas toman del exterior:
- Moléculas inorgánicas (agua, sales minerales) por la raíz.
- Moléculas inorgánicas (CO2) por las hojas.
- Además toma de otro lado diferente la energía del sol.
Fotosíntesis
Luz
CO2 + H2O C6 + H12 + O6 + 6O2
Clorofila
Esta mezcla se transforma en el interior de la hoja dando lugar a monómeros.
Obtiene glucosa (molécula orgánica) que se lo queda la planta porque lo
necesita, pero también obtiene oxígeno y a la planta no la sirve y lo desecha.
En la fotosíntesis no solo se puede obtener glucosa, sino cualquier
monosacárido, depende del número de carbonos. También se puede formar
cualquier otro esqueleto, por ejemplo el de un ácido graso.
Las plantas también necesitan fosfatos y nitratos, éstos últimos son moléculas
inorgánicas, es una sal. Los fosfatos son monómeros.
Son los únicos organismos que pueden crear esqueletos carbonados a partir
de moléculas inorgánicas las cuales no tienen esqueleto carbonado.
Es una transformación química de moléculas inorgánicas en orgánicas, de
energía solar (lumínica) a energía química en los enlaces de las moléculas
orgánicas.
La planta reserva el hidrógeno y desecha el oxígeno, el oxígeno produce
moléculas de agua que se van a desprender en la fotosíntesis. La planta se
queda con H y CO que va a dar lugar al esqueleto carbonado, es decir a la
molécula orgánica, en este caso la glucosa.
(Fotolisis del agua: la molécula de agua se rompe).
En primaria se dice que la sabia bruta (agua, sales minerales y CO2) pasan los
polímeros que se transforma en monómeros y es lo que llamamos sabia
elaborada. La clorofila es un pigmento que transforma las distintas energías, se
encuentra en los cloroplastos de algunos vegetales, pero no en todos.
Continuación del esquema anterior
Moléculas más Polímeros
pequeñas
MATERIA
ATP VIVA
Moléculas más pequeñas
orgánicas desechos +ATP
INTERIOR
ENERGÍA
EXTERIOR
Cuando ya tenemos los monómeros, parte de ellos van por los floemas. El
floema es un tejido especializado en la conducción de sustancias nutritivas
desde su lugar de elaboración hasta las demás partes de la planta, incluida la
raíz, donde pueden almacenarse. Son necesarios para repartir los monómeros
por todas las células de las planta.
Es de crucial importancia para llevar alimento a las células que no pueden
realizar la fotosíntesis (por ejemplo las que conforman las raíces).
El floema comprende los vasos o tubos cribosos, células anexas o adjuntas,
fibras liberianas y parénquima liberiano o del liber.
El movimiento de nutrientes dentro del floema, el de sacarosa principalmente,
es unidireccional y más lento, sólo alcanza los 2,5 cm. por minuto.
Posteriormente serán almacenados en frutos, semillas o incluso en la raíz.
La mezcla de savia bruta y dióxido de carbono se convierte en savia
elaborada, que es el alimento de la planta.
Resumen:
Los vegetales absorben por la raíz el agua y las sales minerales que hay en la
tierra. Estas sustancias forman lo que se llama savia bruta. La savia bruta
sube por el tallo hasta llegar a las hojas.
En las hojas, los productos resultantes de la fotosíntesis, sufren una serie de
reacciones y dan lugar a la savia elaborada.
La savia elaborada circula por toda la planta, sirviendo de alimento a la
planta y, además, se almacena como reserva (almidón).
El silema es un tejido conduce agua y sales minerales de las raíces hacia las
La localización de la fotosíntesis hace necesaria la existencia de conductos.
Los monómeros van a llegar a todas las células de las plantas. Dentro de las
células se pueden producir dos transformaciones como respiración celular y
síntesis.
El dióxido de carbono, agua y sales minerales que son moléculas inorgánicas,
conforman la savia bruta; estos se convierten en savia elaborada gracias a la
energía lumínica, y se convierten en monómeros y moléculas orgánicas. Todos
ello se convierte en energía química.
La respiración celular
Cuando ya tenemos los monómeros en las células, tanto en los organismos
heterótrofos como en los autótrofos, llegamos a la respiración celular, que es
un proceso químico (oxidación) y se produce dentro de la célula, en la
mitocondria.
Las moléculas orgánicas se rompen en monómeros poco a poco, por lo que la
energía se produce de manera escalonada, al contrario que las reacciones
de oxidación combustión.
La glucosa es el monómero más importante en la respiración celular, pero no
el único. Necesitamos otra molécula, el oxígeno, que se obtiene del exterior y
lo adquirimos de la respiración física/mecánica. Los productos de la
respiración celular que no son útiles para el organismo se les llaman desechos.
La expulsión de productos de desecho al exterior se denomina excreción.
Los desechos nitrogenados son tóxicos, por ello se expulsan fuera de la célula y
del ser humano, se hace mediante la orina.
En las plantas, sus células y su cuerpo es menos compacto, por tanto cada
célula tiene contacto directo con el exterior, por lo que no necesitan ningún
aparato que se ocupe de ello.
Puesto que no se mueven, tiene menos necesidades energéticas por lo que los
productos de desechos son menores, así que los almacenan. Como la planta
se renueva se cae también con ella el nitrógeno (cuando cae una capa de
corteza, una hoja…)
Las heces fecales y los desechos son cosas diferentes.
La célula solo puede utilizar la energía química y además un único tipo de
enlace, el ATP (molécula orgánica) y es la energía útil para la célula. La ATP es
la única energía útil porque es la única de todas las que produce el cuerpo,
que puede aprovechar la célula.
C6 H12 O6 + O2 CO2 + H2O + E (ATP)
Comparación entre fotosíntesis y respiración celular:
FOTOSÍNTESIS RESPIRACIÓN CELULAR
Utiliza las moléculas inorgánicas como Produce moléculas inorgánicas como
reactivos resultado de la reacción y no como
reactivo.
Anabólica Metabólica
Ocurren solo las 12horas del día Ocurren las 24horas del día porque no
iluminado, porque necesita luz, depende de la energía lumínica.
energía lumínica.
Se da en los cloroplastos Se da en las mitocondrias.
Las moléculas inorgánicas se Las moléculas orgánicas
transforma en orgánicas (monómeros) se transforman en
(monómeros) moléculas inorgánicas.
Reacción química que ocurre en los =
seres vivos.
Energía lumínica en energía química Energía química de los enlaces
(monómeros en energía química de
ATP)
Se da sólo en las plantas. Se da en los dos.
Las plantas por la noche, como necesitan la respiración celular y no la
fotosíntesis, expulsan CO2 y absorben O2, pero no lo consumen en cantidad
suficiente como para presentar un problema para el ser humano, porque sino
no podríamos dormir con nadie, ni estar dos o más seres humanos en la misma
habitación.
O2
Fotosíntesis
CO2
O2 CO2 CO2
O2 O2
Respiración celular
CO2 O2
CO2
Síntesis
Es también una transformación química porque pasa de ser monómeros a ser
polímeros, se llama también polimerización. Por tanto en la síntesis, se juntan
monómeros para formar polímeros. En la síntesis ocurre el proceso contrario a
la digestión.
Polisacáridos
Proteínas.
POLÍMEROS
Aminoácidos Monosacáridos
MONÓMEROS
Nucleótidos
Ácidos grasos y
glicerina POLÍMEROS
Ácidos nucleicos.
Lípidos
¿Es lo mismo nutrición que alimentación?
La alimentación es únicamente la ingestión de alimentos, y la nutrición es un
proceso más amplio que conlleva más procesos, de hecho la nutrición no
siempre conlleva alimentación, porque las plantas no hacen ingestión de
alimentos, pero si se nutren.
Los animales se nutren de otros animales o plantas y estas en cambio fabrican
su propio alimento. Así, los animales no fabrican sus propios monómeros, sino
que los obtienen de los polímeros de otros seres. Las plantas crean sus propios
monómeros.
No es lo mismo nutrientes que alimento: el alimento es un tipo de nutriente, son
moléculas orgánicas. Los nutrientes están relacionados con el exterior.
¿Qué es el anabolismo y el catabolismo?
Anabolismo: reacción que ocurre en el interior de los autótrofos y que supone
la construcción de moléculas más simples en moléculas más complejas. Ej: la
fotosíntesis.
Catabolismo: El proceso contrario al anabolismo y que ocurre en los
heterótrofos. Ej: Digestión y respiración.
¿Cuántos procesos químicos se dan en la nutrición, tanto en los organismos
heterótrofos como en los autótrofos?
Digestión, fotosíntesis, respiración celular y síntesis. En todos ellos además se
producen reacciones dentro de los mismos que tienen la característica de ser
reacciones encadenadas que no ocurren espontáneamente, sino gracias a
las enzimas que son proteínas, por tanto polímeros. Son catalizadores
biológicos.
Las enzimas son específicas de cada reacción, hay tantas enzimas como
reacciones químicas.
Las enzimas necesitan la respiración celular y se producen gracias a la síntesis.
El metabolismo implica también cambios físicos como la digestión, respiración
mecánica, distribución y excreción. Los cambios químicos dependen de los
físicos.
¿Conocemos alguna reacción química de la que todos los días tengamos
contacto con ella diariamente?
METABOLISMO = ANABOLISMO + CATABOLISMO.
Cadena alimenticia o alimentaria
Los productores son los que realmente fabrican moléculas orgánicas, los
consumidores solo modifican unas en otras. Los descomponedores por su parte
cierran el ciclo de la alimentación y se encargan de que las moléculas
orgánicas que se quedan encerrados en él se conviertan en agua, dióxido de
carbono y sales minerales, para comenzar de nuevo el ciclo. Además con su
respiración celular pasan las moléculas orgánicas a inorgánicas, son los únicos
que pueden hacer esta función inversa a la de los productores.
A medida que avanzamos en la cadena alimenticia los consumidores
disminuyen, es decir, tiene una relación cuantitativa.
Agua, dióxido de carbono y sales mineralesplantas consumidores primarios
(herbívoros)consumidores secundarios descomponedores agua, dióxido
de carbono, sales minerales…
Ciclo del carbono
Se da gracias a la cadena alimentaria.
El carbono inorgánico (dióxido de carbono) pasa a ser carbono orgánico
(productores) para los consumidores primarios y secundarios y combustibles
fósiles (carbono orgánico todos ellos). Los combustibles fósiles dan lugar a la
fosilización que serían los descomponedores y estos se convertirían en carbono
inorgánico de nuevo.
Por otra parte no solo a partir del último punto se pueden convertir en carbono
inorgánico, sino desde cualquier punto. Una vez que se convierta en carbono
inorgánico, el proceso vuelve a empezar.
Gracias a la respiración celular, cada eslabón de la cadena puede devolver
parte del dióxido de carbono del principio. Por ello se dice que la naturaleza
recicla.
Los combustibles fósiles son un depósito de carbono que los humanos
ponemos en circulación de nuevo y que produce contaminación y provoca el
efecto invernadero.
APARATO DIGESTIVO
APARATO EXCRETOR
APARATO CIRCULATORIO
Las arterias son vasos que salen del corazón y las venas vaso que entran. Esto
es al contrario cuando se refiere a la entrada y salida de los órganos.
Existe además un punto en que arterias y venas coinciden, que son los
capilares. Estos son importantes, ya que se encuentran en los órganos, ponen
en contacto sustancias que llevan las células y se produce intercambios.
Los vasos sanguíneos son las arterias, las venas y los capilares.
El corazón
Entre la mitad izquierda y derecha del corazón hay una separación que las
incomunica por completo. Cada mitad a su vez tiene otra separación arriba y
abajo donde sí existe comunicación. A la parte de abajo se le llama ventrículo
y a la de arriba aurícula.
Las venas entran en el corazón por las aurículas. Las arterias salen del corazón
por los ventrículos.
Características de la circulación sanguínea
- La circulación sanguínea de los seres humanos se dice que es doble
porque una misma porción de sangre pasa dos veces por el corazón.
Este hecho es una ventaja puesto que la sangre va el doble de rápido
que si pasara una única vez.
La mitad derecha impulsa la sangre hacia los pulmones y la mitad
izquierda a todo el resto del cuerpo. Por eso dice que el corazón es una
bomba doble.
- La circulación de los seres humanos es además completa, y esto se dice
porque en el corazón coinciden a la vez dos tipos de sangre: la que
viene de los pulmones oxigenada y la que viene del resto del cuerpo
con dióxido de carbono. Pero el corazón, al poseer un tabique
completo no permite que estas dos sangres se mezclen, lo que es mejor
porque aumenta su eficacia.
La sangre más oxigenada va de los pulmones al corazón y de ahí al
resto del cuerpo. La que contiene más dióxido de carbono va de todo
el cuerpo al corazón y de ahí a los pulmones para ser oxigenada.
- La circulación sanguínea es cerrada, esto quiere decir que la sangre va
siempre entubada lo cual es una ventaja, porque así siempre se mueve
dentro de un mismo espacio y va igual de rápida, porque si transvasara
perdería fuerza.
Todas las ventajas comentadas hacen que los seres humanos tengan un
sistema veloz de transporte de monómeros, oxígeno etc. y un igual sistema
veloz de eliminación de CO2 y desechos nitrogenados. Así la disponibilidad de
nutrientes y el sistema de desechos es muy eficaz. Además se aumenta la
eficacia de la respiración celular y la producción de ATP.
De esta manera, al sobrar energía de transporte de nutrientes y eliminación de
desechos, la energía sobrante se utiliza para mantener la temperatura
constante, característica que solo tienen algunos animales (la mayoría de aves
y mamíferos). Esto nos hace más longevos que los de temperatura variable.
Estos tienen además limitado el lugar geográfico donde pueden vivir y
desarrollarse. Además tiene un ciclo de vida corto, solo la primavera y el
verano. Otra alternativa que se les da es la hibernación o la emigración
cuando llega el frío.
Las aves, que son de temperatura caliente también emigran, pero no es por la
temperatura, sino por la falta de alimento de animales que mueren porque son
de temperatura variable.
¿Por qué la célula fabrica ATP?
- El crecimiento (síntesis)
- El calor (necesario para la regulación del propio cuerpo o para los
animales homeotermos)
- Movimiento (todos los organismos tienen movimiento y además hay una
parte de ellos que tienen la característica del movimiento desplazatorio)
- Transporte de líquidos internos.
- Transmisión del impulso nervioso.
Luego existen particularidades como por ejemplo:
- Luz energía lumínica que desprenden algunos animales como las
luciérnagas.
- Electricidad energía eléctrica como la que desprenden las águilas.
El ATP es energía química que se traduce al resto de energías antes citadas.
Las células madre se encuentran normalmente en la médula ósea, aunque
también se han encontrado en la médula nerviosa o encéfalo.
APARATO RESPIRATORIO
¿Cuál es la composición de gases del aire inspirado y expirado?
Inspirado 21% Oxígeno; 0.03% Dióxido de carbono.
Expirado 17% oxígeno; 4% dióxido.
ASPECTOS DIDÁCTICOS:
Niveles de formulación sobre la nutrición.
- Primer ciclo:
Nociones elementales sobre la necesidad de la alimentación y de respirar.
Hábitos saludables básicos sobre estas funciones. Ejemplos de alimentos de
animales.
Necesidades de agua y luz para las plantas (falta el componente del aire y
las sales minerales)
- Segundo ciclo:
Tipos de alimentos según grupos de función.
Aparatos que intervienen en la nutrición.
Los animales se alimentas de plantas y otros animales: Herbívoros,
carnívoros y omnívoros.
Las plantas fabrican su propio alimento. Necesitan agua, luz y suelo (falta
aire, ya que las sales minerales los indica con el suelo).
- Tercer ciclo:
Aparato digestivo, respiratorio, excretor y circulatorio.
Autótrofos y heterótrofos.
Plantas: fotosíntesis y respiración (como intercambio de gases)
Cadenas alimenticias.
Ideas previas de los alumnos sobre nutrición:
- Significados diferentes de la palabra en la vida cotidiana y en contextos
científicos, se utiliza con distintos sentidos, tanto por los educadores
como en lo libros.
- La mayoría de los alumnos consideran los alimentos como fuente de
energía y solo un número significativamente menor como materiales
para construir el cuerpo y solo un 10% los considera relacionado con la
energía y materiales de construcción. La digestión libera energía útil de
los alimentos, y no se distingue entre heces fecales y productos de
deshecho.
- Las plantas obtienen el alimento de su entorno, específicamente del
suelo, y de una manera similla a los animales. Esta idea heterotrófica de
la de la nutrición de las plantas son el material que absorben es
resistente frente a la enseñanza prolongada.
- Los nutrientes de las plantas son, en un porcentaje alto de alumnos, solo
el agua y las sales minerales del suelo. Se desconoce en la mayoría de
los casos la necesidad de dióxido de carbono del aire o del agua.
- Los niños tienden a considerar que las moléculas inorgánicas, que
toman las plantas, contienen y aportan energía, al asociar estas
sustancias como alimentos de las plantas y asociar la palabra alimento
con energía.
- La fotosíntesis se considera como un intercambio de gases sin
explicación ni justificación y no se lega a comprender en estas edades y
otras superiores el papel constructor de este proceso. Pero hay que
insistir en ello.
- Se entiende la fotosíntesis como una forma de respiración de las plantas
opuesta a la respiración de los animales. Las plantas no respiran o lo
hacen sólo en la oscuridad. Lo enfocan además desde una visión
antropocéntrica, es decir, para resolver las necesidades de oxígeno de
las personas.
TEMA 4: La reproducción
Tiene varios significados según el nivel en la que la estudiemos:
1. La capacidad de los individuos para formar otros individuos. En este
nivel solo se tiene en cuenta una visión de la reproducción muy a corto
plazo. Nivel individual.
2. En el segundo nivel existe una visión más a largo plazo, un individuo
como persona, muere, pero deja otro individuo, es decir, sobrevive la
especie. Nivel especie.
3. Tercera visión, puesto que los individuos que nacen no son idénticos a
sus progenitores, en espacios de tiempo muy largos, las características
del primer individuo no tienten tanto que ver con el último de la serie.
Por ello es posible y se da la evolución.
La conclusión general que se deriva de lo anterior es que las especies
cambian/evolucionan o desaparecen, pero no son perpetuas. Esto ocurre
como consecuencia de la reproducción. “La vida es ilimitada en el planeta
Tierra”.
Organismos unicelulares y pluricelulares
Cuando un organismo es unicelular, ésta célula madre se reproduce y crea
células hijas unicelulares y así sucesivamente.
Los organismos pluricelulares, como los seres humanos, también nacemos de
una célula, la llamada célula zigótica. Así en el primer instante de vida los seres
humanos somos células.
La reproducción conlleva siempre un mecanismo de rejuvenecimiento.
Cuando un individuo se reproduce, ya ha pasado parte de su ciclo de vida, es
decir, genera un individuo nuevo, pero con células que ya han pasado un
cierto ciclo, pero el nuevo individuo sin embargo nace con toda la fuerza. Este
proceso no ha sido posible reproducirse en el laboratorio todavía.
Otra característica de la reproducción es que conlleva también un
mecanismo de desarrollo, porque cuando los individuos nacen son más
pequeños y más simples que el adulto y para que este nuevo individuo sea
igual que el adulto debe desarrollarse.
Fases del desarrollo:
1. Multiplicación de las células.
2. Formación de los órganos.
3. Crecimiento.
Desarrollo embrionario y post-embrionario
En el primero es en el que ocurren los cambios mayores y se produce sin
contacto con el exterior y donde se dan las dos primeras fases del desarrollo.
Luego ya sale al exterior.
El segundo puede ser de dos tipos: directo o indirecto.
- Directo: cambio de tamaño, en otros casos lo que sale del huevo.
- Indirecto: conlleva la metamorfosis “cambio brusco desde la morfología
del individuo recién nacido a la forma del adulto”.
Si los individuos tienen un grado de semejanza, significa que tienen los mismos
caracteres y que pueden transmitir herencia. Pero no transmiten los caracteres
directamente, sino una información que hace que estos caracteres aparezcan
a lo largo de la vida. (Genes)
La transmisión de la información genética de padres a hijos se llama herencia
genética.
Esa información radica de las células (gametos, esporas…) y se separan de los
padres para pasar a los hijos.
Dentro de las células reproductoras y más concretamente en el núcleo donde
se encuentra la información genética (cromosoma) esta la cromatina, que
está constituida por el ADN y se puede encontrar en dos posiciones: extendida
y plegada (cromosomas). Es la misma sustancia pero con grados de
plegamiento distintos.
En el núcleo hay varias moléculas de ADN que si se encuentran plegadas dan
lugar a varios cromosomas.
La molécula de ADN está formada por dos cadenas que se encuentran unidas
entre sí por unas estructuras llamadas bases nitrogenadas que quedan
enfrentadas.
La colocación de las bases nitrogenadas es siempre igual según una norma. A
esa correspondencia se le llama complementaria. Las bases se organizan
siempre de la misma manera, lo que cambia en cada especie es la secuencia
de base.
Las bases de ADN son únicamente cuatro: Adenina, Timina, Citosina, Guanina.
Y la colocación es siempre: A-T // C-G.
El ADN es la única molécula que es capaz de autoaplicarse, por ello los seres
vivos son capaces de reproducirse con semejanza.
Esta duplicación ocurre porque se rompen las bases complementarias del ADN
(A-T // C-G) lo que conlleva a la separación de las cadenas. Luego las bases
se vuelven a juntar con mononucleóticos que hay sueltos (+bases) de forma
ordenada, formando nuevas cadenas.
A raíz de la afirmación de que el ADN se puede multiplicar, se deriva también
la característica de que el ADN de los hijos tendrá la misma información
genética que las moléculas de ADN de la madre.
La información genética pasa de padres a hijos a través de las células
sexuales, pero todas las células del organismo tienen la misma información
genética. Sin embargo, únicamente las sexuales son las encargadas de
transferir información.
A pesar de que todas las células contienen la misma información, no son
iguales.
Las células de ADN se multiplican y forman otras idénticas, aunque a veces esa
multiplicación no forma células idénticas a las madres porque las bases
nitrogenadas se confunden y se unen en contra de la norma, por ejemplo: si
tiene que ser Adenina y Timina y se une Adenina y Citosina. A este proceso lo
llamamos mutación genética.
Cromosomas
Definición cromosoma: Estructura del núcleo formada por la asociación de
ADN y proteínas donde se encuentran los genes que contienen toda la
información de la célula y sus caracteres hereditarios.
Cada una de las partes que forman un cromosoma se llama cromátida y
según muestra el dibujo un cromosoma tiene dos cromátidas hermanas. Estas
están unidas por un punto llamado centrómero que las une no siempre por el
centro, aunque los brazos de las mismas si sean de la misma longitud.
Cada especie tiene un número y sobretodo una forma distintiva de sus
cromosomas en sus células. El hombre: 46 cromosomas; el chimpancé 48.
Algunos pueden coincidir en número, como por ejemplo el cerdo y el ratón;
pero no coinciden en la forma, ya que son diferentes especies. La forma es
más importante que el número.
En los cromosomas hay porciones más pequeñas llamadas “gen” y estas
controlan y llevan la información de un determinado carácter (ejemplo: el
color de ojos).
Otra diferencia en los cromosomas a parte del número y la forma es el
bandeado.
Ejemplos de bandeado
Cromosomas humanos
Tenemos 46 cromosomas, agrupados de menor a mayor y por pares, así que
tenemos 23 pares de cromosomas llamados cromosomas homólogos. A las
cromátidas de los cromosomas homólogos se les llama cromátidas homólogas,
que no son las cromátidas hermanas.
De los 23 pares, 22 son idénticas en un sexo y otro, pero en el par 23 que
corresponde a los cromosomas sexuales son diferentes.
xxmujer
xyhombre.
A pesar de ello los nombres en cuanto a cromosomas se les consideran
homólogos aunque realmente no lo sean.
Aquellos cromosomas que son iguales en un sexo y en otro se les llaman
autosomas y a aquellos que son diferentes se les llama heterosomas.
El proyecto genoma trata de estudiar cual es la secuencia de bases de los
3000 genes aproximadamente que poseemos.
Desviación del número de cromosomas
Alteraciones en autosomas:
- Síndrome de Down: Trisomía del cromosoma 21. Tiene 47 cromosomas.
- Síndrome Edwards: Trisomía del cromosoma 18. Tiene también 47
cromosomas.
Alteraciones en heterosomas:
- Síndrome de Turner: Un solo cromosoma x. 44 autosomas + x
- Síndrome Triple x: 3 cromosomas x. 44 autosomas + xx
- Síndrome Klinefelter: 3heterocorsomas. 44 autosomas + xxy
- Síndrome Duplo x: 3 heterocromosomas. 44 autosomas + xyy.
Las células sexuales o gametos no tienen el mismo número de cromosomas
que las demás, tienen la mitad, porque cuando se diera la reproducción entre
dos individuos se ampliaría el número de cromosomas.
Hablando más extensamente de las mutaciones, existen dos tipos:
- Mutaciones cromosómicas afectan a los cromosomas.
- Mutaciones génicas afectan a los genes. Son más impactantes que
las cromosómicas.
Las mutaciones son la primera fuente de variación en una especie y más
concretamente si la mutación es génica. La causa que explica este cambio es
que los gametos, en vez de llevar 23 cromosomas, llevan más, como por
ejemplo ocurría en el Síndrome de Down.
Estas malformaciones en los gametos pueden darse por varias razones:
avanzada edad de la mujer, consumo de sustancias tóxicas en hombre y
mujer, etc.
Reproducción sexual y asexual
Reproducción Asexual
Características:
- Interviene un solo reproductor.
- Existen dos mecanismos distintos.
Reproducción vegetativa
Cualquier célula o grupo de células que en un determinado momento hacen
de reproductoras. A su vez la reproducción vegetativa se subdivide en dos
subgrupos:
- La escisión: si se da en dos partes se llama bipartición y en varias
pluripartición. En la escisión el progenitor se divide en dos o varias partes
iguales.
Los organismos unicelulares se reproducen por reproducción
vegetativa, y más concretamente por escisión.
- La gemación: al progenitor le sale una yema pequeña que crece hasta
ser como el adulto.
En organismos unicelulares se da por esqueje o por rizoma, es un tallo
subterráneo y tiene la capacidad de reproducirse.
Ej de rizoma: tubérculo (como por ejemplo la pata), tallo subterráneo
que se carga de reservas de almidón. El órgano tubérculo es parte del
progenitor y cuando este se muere se queda el órgano bajo tierra.
Los bulbos también son un ejemplo de rizoma. Se trata también de tallos
subterráneos que guardan reservas de agua y sales minerales. Vive en
lugares secos, de ahí la reserva de agua. El progenitor tiene un órgano
(bulbo) y cuando el progenitor muere se queda bajo tierra. Por ejemplo:
la cebolla.
Reproducción por esporulación
Interviene solo una célula que se conoce con el nombre de espora y es
especialista en la reproducción. Los lugares donde se forman las esporas son
llamadas esporangios. Algunos ejemplos de organismos que se reproducen por
esporas son: hongos, helechos y musgos.
Reproducción sexual
Características:
1. Intervienen dos individuos reproductores.
2. Existen también mecanismos diferentes.
Al intervenir dos individuos, cada uno de ellos produce células especializadas
en la reproducción. Cada uno pone una célula llamada gameto que unidas
forman una célula llamada cigoto.
En la reproducción sexual los gametos pueden ser distintos o iguales, aunque
en la mayoría de los casos es distinta. Esta distinción se basa casi siempre en
que uno de los gametos generalmente el de la hembra, es más grande que el
gameto masculino. Otra diferencia es que el gameto hembra es inmóvil y se
llama óvulo, y el gameto masculino es móvil y se llama espermatozoide.
Cada uno de los gametos cumple funciones diferentes. Lo primero es unirse y
una vez que esto ocurre deben tener entre los dos las suficientes reservas para
crear al nuevo individuo. Pero estas dos funciones (unión y reservas) son
incompatibles si las tuviera que hacer un solo gameto, ya que si es grande
para guardar más reservas no podrá moverse fácilmente para unirse. Por ello
la solución viene por ambas partes. El gameto femenino es grande para
reservar pero inmóvil; y el gameto masculino es pequeño pero móvil para
llegar a fecundar el femenino.
Según los individuos que intervengan en la reproducción será:
1. Los dos gametos se forman en individuos distintos. En animales esta
posibilidad se llama de “sexos separados” y en plantas se llama
“dioica”
2. Los dos gametos se forman en un único individuo. En animales esta
posibilidad se llama “hermafroditismo” y en plantas se llama “monoica”.
En las dioicas la reproducción se produce por separado siempre. En flores
masculinas o femeninas. En las monoicas puede ser que una planta sea a su
vez masculina y femenina o se junte.
Fecundación cruzada
Se da en individuos hermafroditas. Un caracol por ejemplo con sus
espermatozoides fecunda los óvulos de otro y viceversa, es decir, se necesitan
igualmente dos progenitores.
En los animales, cuando los sexos están separados hay individuos masculinos y
femeninos. Cuando solo se diferencian por sus aparatos reproductores y por los
gametos que producen y se parecen en todo en lo demás (tamaño, forma
color…) se les llama individuos de “sexos iguales”, no confundir con
hermafroditas. Por ejemplo los peces.
Cuando se distinguen por más cosas que los aparatos reproductores y los
gametos que producen se les llama “dimorfismo sexual”. Esto existe en muchas
especies como mamíferos y aves.
Diferencias entre hombres y mujeres
A parte de las básicas que son los aparatos reproductores y la diferente
producción de gametos que hacen, existen las siguientes diferencias en
nuestra especie:
- Las mujeres, gracias a la mejor conexión con el cuerpo calloso del
cerebro, podemos atender más actividades de forma simultánea que
los hombres, aunque tenemos menos capacidad de concentración.
- Las mujeres resistimos más las enfermedades infecciosas y tenemos en
consecuencia menos. Somos más inmunes para la supervivencia de la
especie porque nos ayuda a ser más fuertes en épocas de embarazo y
lactancia.
- Los niveles altos de estrógenos hace que las mujeres jóvenes tengamos
menos posibilidades de formación de grasa que obstaculice las arterias.
- Las mujeres dejamos de producir estrógenos en la menopausia y los
hombres por el contrario producen espermatozoides durante toda la
vida.
- Nosotras tenemos más esperanza de vida que los hombres (más o
menos unos cinco años más).
Dónde se da la fecundación
Ocurre en dos sitios distintos:
1. En el exterior del cuerpo de los animales, hablamos de fecundación
exterior. Los gametos, tanto los femeninos como los masculinos salen al
exterior y se juntan allí. Ej: los peces y la mayoría de los organismos
acuáticos.
2. En el interior del cuerpo del animal. Es una situación más frecuente que
la anterior y se suele dar en animales y plantas terrestres. Se llama
fecundación interna. Esto se da porque en el medio terrestre la
fecundación externa sería complicado de finalizar, debido que los
gametos no podrían sobrevivir fácilmente por los peligros y la sequedad
que lo caracteriza. En este tipo de fecundación el gameto femenino no
sale del cuerpo y el gameto masculino sale del cuerpo pero sin entrar
en contacto con el exterior.
El desarrollo embrionario
1) Fuera del cuerpo femenino: se da dentro de unas envolturas que forman lo
que conocemos por huevo, que puede ser de dos tipos: únicamente una
envoltura gelatinosa si el organismo es acuático. o con la envoltura
gelatinosa y una cáscara para organismos terrestres o de aire. Todo este
grupo se llaman ovíparos.
2) Dentro del cuerpo femenino: tiene que haber un intercambio de sustancias
entre la madre y el feto que se da a través de la placenta. Las ventajas de
estos sobre los anteriores son muchas:
- Están más protegidos de caídas, golpes, depredadores.
- Reciben más calor y de manera constante.
- Reciben mejor el alimento que van necesitando.
- El embrión puede deshacerse mejor de los productos de desecho que
conlleva la respiración celular.
- La madre puede transmitir mejor al feto las defensas inmunológicas.
Todo este grupo recibe el nombre de vivíparo.
Entre los vivíparos y los ovíparos existe un grupo intermedio: los ovovivíparos.
Producen huevos que no salen al exterior hasta que no eclosionan y cuando lo
hacen salen al exterior en un parto. A veces se piensan que son vivíparos, pero
cuando detrás salen la cáscara del huevo, se sabe que no. Ej: tiburones y
serpientes.
Reproducción sexual en plantas
Ya está comentado en puntos anteriores donde se forman los gametos en las
plantas. Ahora vamos a ver donde se da la reproducción en las plantas que
más se conocen, que son las vistosas.
Las flores vistosas son hermafroditas y la fecundación se da por insectos.
Lo primero a detallar es que las partes de estas flores se disponen en círculos
concéntricos y tienen las siguientes:
- Pedúnculo: parte por donde la flor se une a la planta.
- Cáliz: la parte más externa de la flor en conjunto y que a su vez sus
partes se llaman sépalos.
- Corola: el siguiente círculo después del cáliz hacia afuera, y se divide a
su vez en pétalos. La corola son las hojas de colores vistosas.
- Androceo: el siguiente círculo después de la corola, y se divide en
estambres, que tiene forma alargada y estrecha con cabeza, llamada
antera, de la cuales existen dos por estambre. Dentro de las anteras se
encuentran lo gametos masculinos que son los granos de polen.
- Gineceo: se compone de pistilos y puede tener uno o varios. La forma
del gineceo es ancha por abajo, llamado ovario, y luego una larga y
estrecha por arriba que se llama estilo y que a su vez tiene un
ensanchamiento que se llama estigma.
Dentro del pistilo se encuentra el óvulo de las plantas, y dentro de él
están los gametos femeninos que son las oosferas. Es muy importante,
no confundir que él óvulo en la planta no son los gametos femeninos
como ocurría en el caso de la mujer, sino que son las oosferas.
Fecundación en las plantas:
El grano de polen llega al estigma, se prolonga todo lo que el pistilo necesita, a
este alargamiento se le llama tubo polímico. Por aquí descienden los gametos
masculinos hasta llegar al gameto femenino que como ya hemos dicho se
encuentra dentro del óvulo, y es aquí donde se forma el cigoto.
De esto se deriva la conclusión de que la fecundación es interna, y además
dentro del ovario después de ser fecundado lo que queda es el embrión, es
decir más sustancias de reservas que a su vez son lo que forma la semilla de la
planta, por ello la semilla es el óvulo externo.
En consecuencia se puede decir que el fruto es el ovario de la flor, con
muchas transformaciones.
Las flores no vistosas son unisexuales y la fecundación se da por aire.
Solo tienen gineceo y androceo, carecen de todo lo demás que es lo que la
convertiría en flor vistosa. Ej: la encina o el álamo.
Hermafroditismo: animales y plantas.
Este es un mecanismo creado por la naturaleza para la supervivencia de
organismos que no se mueven o que se mueven poco. Al poseer esta
desventaja si su reproducción fuese “sexual normal” sería muy difícil debido a
sus características, por ello la naturaleza al hacerlas hermafroditas, duplica las
posibilidades de procreación en los pocos encuentros que pueden tener.
Polinización (plantas)
La polinización es un mecanismo que utilizan los organismos hermafroditas de
las plantas y se da, generalmente, por insectos. Cuando el insecto recoge de
una flor hermafrodita polen y llega a otra planta hermafrodita no solo puede
dejar el polen de la primera en la segunda, sino coger de nuevo en esta última
y llevarla a otra. De esta manera se multiplica el transporte de polen en las
plantas hermafroditas.
Comparación entre reproducción asexual y sexual
La reproducción asexual es mucho más eficaz que la sexual porque solo
necesita de un progenitor y en la segunda depende de la unión de dos.
La asexual tiene en cambio una desventaja, y es que los hijos son clones del
progenitor, excepto si se producen mutaciones (alteraciones genéticas
espontáneas), pero aún así en ese caso, son pocas las variaciones.
En la reproducción sexual hay células específicas encargadas únicamente de
la reproducción. El hecho de que estas células se unan es difícil, por ello la
naturaleza lo compensa produciendo muchos gametos para aumentar las
posibilidades de encuentro.
Como desventaja vemos que la reproducción sexual necesita de movimiento
de los gametos o conjuntamente de los gametos y los individuos.
La reproducción sexual externa liga a los organismos que la tienen al medio
acuático. La mayoría de los organismos acuáticos lanzan los gametos tanto
femeninos como masculinos al agua, y allí se unen no teniendo peligro de
secacción, aunque sí tienen la dificultad de encontrarse en un medio muy
amplio. Esto último lo compensan produciendo mayor número de gametos
que otros organismos.
Además los organismos que no son del todo terrestres, por ejemplo las ranas.
También necesitan del medio acuático para la fecundación, que aunque no
lo parezca, es externa.
La fecundación interna necesita por el contrario de órganos específicos para
la reproducción, apareamiento (copulación) y comportamientos complejos
previos al apareamiento, tales como el cortejo, que conllevan un gran
desgaste.
Todas las poblaciones tienen un momento casi repetitivo de reproducción
sexual, incluidas aquellos organismos que tienen muchos mecanismos de
reproducción asexual. Ejemplo: las plantas. En el caso de los animales, excepto
los más sencillos, solo queda el mecanismo de reproducción sexual.
La reproducción sexual tiene una ventaja biológica, y es que recibe una
mezcla de los caracteres de la madre y del padre, así no son los hijos idénticos
a los progenitores, sino solo semejantes. De hecho, los hermanos tampoco son
iguales, porque cada vez, la combinación genética es diferente. Estas
variaciones son de dos tipos: una por mutación genética y otra por
combinación diferente de los millones de caracteres de cada uno de los
progenitores.
La mayor ventaja de la reproducción sexual sobre la asexual es que si el medio
cambia, los organismos de la reproducción sexual al tener la posibilidad de
cambio genético, se adaptan mejor al cambio. Por el contrario, los organismos
de reproducción asexual, al ser genéticamente iguales no se adaptan al
nuevo medio y desaparecen. Por este hecho la reproducción sexual es el
mecanismo de reproducción mayoritario.
Sexualidad
Recombinación genética que no es igual a mutación. Es una forma de
adaptación al nuevo medio que poseen los organismos que se reproducen
por reproducción asexual.
Mientras el medio se mantenga estable predomina la reproducción asexual,
pero si el medio cambia aumentan los mecanismos de recombinación
genética.
Se da en organismos unicelulares y bacterias. En los pluricelulares no tiene
sentido porque la sexualidad es decir, la recombinación genética se da en la
propia reproducción sexual, solo que esta siempre crea un nuevo individuo.
¿Cuándo sucede la recombinación en los seres pluricelulares? Cuando se crea
el cigoto.
Gemelos
Vitelinos Mellizos.
Univitelinos gemelos.
La semejanza entre mellizos es la misma que entre hermanos de cualquier otro
tipo. Existe la misma posibilidad de que sean del mismo sexo o de distinto.
Sin embargo, la semejanza entre gemelos es mayor, porque vienen del mismo
óvulo y espermatozoide, al contrario que los mellizos que contienen diferente
información genética.
Los gemelos se parecen a la reproducción asexual, porque el cigoto se divide
en dos morulas independientes (células), aunque hay que tener en cuenta
que antes ha habido reproducción sexual. Existe pues una combinación.
En los mellizos hay un solo mecanismo de reproducción sexual.
Clonación
En 1996 en Inglaterra se realizó un estudio en el que se consiguió la clonación
de una oveja, Dolly. Para ello se utilizó la siguiente técnica:
Tres progenitores:
Oveja 1. Hembra de la que se obtiene un óvulo.
Oveja 2. Hembra también, aunque esta puede ser macho. De ella se obtiene
una célula somática cualquiera, es decir, una célula no especializada en la
reproducción. En el caso de Dolly se cogió una célula de la glándula mamaria.
Oveja 3. Madre de alquiler.
El óvulo de la primera se le quita el núcleo y se queda solo el citoplasma. De la
segunda oveja se quita el citoplasma y se queda solo el núcleo, es decir, el
proceso contrario. Así nos queda una sola célula fusionada.
Esta célula se multiplica y se implanta en una tercera oveja, de ella nace un
corderito que será Dolly.
Cuando la célula híbrida (mezcla) se multiplica, se comporta como una célula
embrionaria.
Como la información genética se contiene en el núcleo, Dolly se parecerá a la
oveja que haya clonado el núcleo en este caso la oveja número dos que es
hembra.
El problema que se planteó es que como Dolly fue clonación de una oveja
adulta, su envejecimiento sería más rápido. Esto no se llegó a demostrar
porque murió de una enfermedad típica en las ovejas.
La eficacia de la clonación es de 1x100.
Fecundación in Vitro
El óvulo es fecundado por un espermatozoide en el exterior. Este se reproduce
y se introduce en el interior del cuerpo materno.
Semejanzas de la clonación de la oveja Dolly con los diferentes tipos de
reproducción.
Reproducción asexual: se asemeja porque aunque haya más de un
progenitor, el nuevo individuo nace igual que uno de ellos, el que multiplica el
número de una célula que es donde se encuentra todo el material genético.
Reproducción sexual: también se asemeja a esta porque existe más de un
progenitor (tres en concreto).
La finalidad científica de la clonación se explica porque las ovejas donantes
son tratadas antes de la clonación en un laboratorio para producir genes que
ellas por su naturaleza no produzcan, es decir, se las manipula genéticamente.
A estas “nuevas” ovejas se las llama “transgénicas”, porque el gen que se les
inyecta no lo producen naturalmente en especie.
El fin es mejorar la especie. Este tipo de prácticas es más común en los
alimentos. En España está prohibido cultivar alimentos transgénicos para
consumo humano, aunque si se alimenta a los animales que nosotros
consumimos, con estos. De todos modos nuestro organismo consume
transgénicos.
La clonación lo que permite es que Dolly nazca con esa mejora hecha a su
progenitora, y esto aseguraría mejorar la especie entera porque nacerían así,
al ser iguales.
Clonación terapéutica. Con células madre.
No existen casos reales de clonación humana tal y como se hizo con Dolly, solo
existen estas posibilidades:
1. Consiste en clonar células y no individuos.
Las células del embrión fecundado de manera natural o artificial, se
cogen en el estado de morula y se separan en pequeños grupos para
su cultivo en distintos medios (oxígeno, AP…) así obtenemos tejido óseo,
nervioso, etc. Luego solo hay que transplantarlas en las zonas lesionadas
y esperar no sufrir rechazo.
2. Se coge una célula somática cualquiera de un individuo y se extrae el
núcleo, se inserta en un óvulo (previamente se habrá extraído el núcleo
del óvulo), quedando una célula completa que se comporta como un
embrión.
Después como en el caso anterior, se cultivan las células en grupos y se
transplantan al primer individuo que es igual que el hijo y así evitamos el
rechazo que se podría dar en el caso anterior.
3. Se trata de recoger células madre del propio individuo adulto, se ha
descubierto que se encuentran en diferentes lugares en pequeñas
cantidades, por ejemplo en el corazón o la médula ósea. A estas se las
llama, células madre adulta o troncal.
El proceso es el siguiente: se aíslan del paciente y se hace un cultivo de
lo que se vaya a necesitar, después se transplantan y tampoco hay
riego de rechazo porque son propias.
Aparato reproductor femenino
El sistema reproductor femenino es quizá el lugar más sagrado de la especie
humana: allí se producirá la fecundación y el desarrollo del nuevo ser.
El aparato reproductor está constituido, tanto en la mujer como en el hombre,
por las siguientes partes:
- Las gónadas que son los órganos donde se forman los gametos y donde
se producen las hormonas sexuales.
- Las vías genitales que son conductos de salida.
- Copula son los órganos que permiten la unión sexual y posibilita el
encuentro de los gametos.
Las gónadas femeninas son los ovarios, es la glándula sexual femenina
encargada de formar células aptas para la reproducción y de secretar
hormonas sexuales femeninas: estrógenos y progesterona que controlan el
ciclo menstrual, el desarrollo de los órganos sexuales secundarios y de las
glándulas mamarias.
Los ovarios se desarrollan al lado de los riñones. Cada ovario pesa alrededor
de 15 gramos, aproximadamente la mitad del peso de un testículo. Su forma
se podría asemejar a una almendra grande.
Las Trompas de Falopio ponen en comunicación la cavidad uterina con la
cavidad abdominal e indirectamente con el ovario. Tienen una forma más o
menos cilíndrica. Se distinguen tres zonas: porción intramural o intersticial,
porción ístmica, porción ampular. Esta última es la zona más gruesa de la
trompa y termina formando una serie de lengüetas o franjas, que se han
comparado a la corola de una flor. Esta zona se denomina pabellón y pone en
relación la trompa con el ovario.
La función primordial del útero es albergar a un nuevo ser, nutrirlo y protegerlo
en las distintas etapas de una gestación normal. Es un órgano muscular hueco,
de paredes gruesas. Tiene la forma de una pera invertida y mide
aproximadamente 7 cm. de longitud y pesa unos 50 gramos. Por delante del
útero encontramos la vejiga urinaria, y por detrás al recto.
En el útero podemos distinguir dos partes: el cuerpo voluminoso y el cuello.
Las paredes del útero tiene aprox. 2 cm. de grosor y se componen
principalmente de músculo liso. El cuello tiene pocas fibras musculares lisas
pero es rico en fibras colágenas y elásticas que le permiten dilatarse
aproximadamente 10 cm. en el momento del parto.
Durante el embarazo el útero se expande y alcanza un gran tamaño, hay un
crecimiento considerable de las paredes y se encuentran lo suficientemente
irrigadas como para cumplir con las siguientes funciones: nutrir al embrión y al
feto, dar espacio para el crecimiento y expulsar al feto al término de la
gestación.
La vagina es un conducto elástico de aproximadamente 10 cm. de longitud,
que comunica al útero con el exterior. Es el órgano de copulación.
Microscópicamente, la pared vaginal está constituida por tres capas: la
externa formada por la fascia vaginal, la capa media constituida por fibras
musculares lisas y la capa interna o mucosa. En la desembocadura de la
vagina de una mujer que no se halla iniciado sexualmente podemos encontrar
un fino pliegue mucoso llamado "himen".
Aparato reproductor masculino
Las gónadas masculinas son los testículos, los productores de las células
sexuales masculinas llamadas espermatozoides o espermios. Además, cumplen
una función endocrina: secretar la hormona masculina testosterona.
Están situados debajo del pene entre los dos muslos. Están encerrados en un
sistema de cubiertas que reciben el nombre de bolsas o escroto. El testículo
tiene forma de un ovoide aplanado en sentido transversal, con una longitud
de 4 a 5 cm.
Los testículos están formados por:
- Tubos seminíferos: están revestidos por un tejido denominado epitelio
seminífero que contiene a las células de Sértoli (o de sostén) y a las células
espermatogénicas que darán lugar a los espermatozoides, que serán
conducidos por estos tubos para luego abandonar el testículo.
- Tejido conjuntivo intersticial: segregan hormonas sexuales masculinas
(andrógenos, principalmente testosterona).
Vías espermáticas
- El epidídimo es un tubo de 5 a 6 metros de longitud. Se puede dividir en
3 partes: cabeza, cuerpo y cola. Está formado tan ensortijadamente
que si se desenrolla puede comparase en largo con el tubo digestivo. Es
el lugar de almacenamiento y maduración de los espermatozoides. En
su tramo final toma la forma de un tubo más o menos regular llamado
conducto deferente.
- El conducto deferente junto con vasos y nervios forma el cordón
espermático. En su trayecto transporta los espermatozoides hasta un
punto donde se produce una evaginación del conducto, llamada
vesícula seminal.
- La vesícula seminal elabora líquido seminal que se mezcla con los
espermatozoides, está constituido principalmente por fructosa, que
actúa como fuente de energía para los espermatozoides.
- La parte terminal común a la vesícula seminal y al conducto deferente
se llama conducto eyaculador.
Espermatozoides
Son células móviles muy especializadas, cuya función es la de alcanzar el
óvulo y fecundarlo.
Están formados por una cabeza y una cola. La cabeza contiene el núcleo
donde se encuentra alojado el material genético. La cola está constituida por
4 regiones principales: cuello, cuerpo o pieza intermedia (posee mitocondrias
que le confiere energía para moverse), pieza principal y pieza terminal
(constituida por un filamento).
Semen
El semen liberado en un acto sexual masculino está compuesto por
espermatozoides suspendidos en líquido seminal. Este líquido esta compuesto
por secreciones provenientes de las vesículas seminales (60%), de la glándula
prostática (30%) que le confiere al semen aspecto lechoso y pequeñas
cantidades procedentes de glándulas bulbouretrales.
El PH del semen es de 7,5 y su color es blanco lechoso. En su composición
podemos destacar a la fructosa (producto de secreción de las vesículas
seminales) que nutre a los espermatozoides hasta que uno de ellos pueda
fecundar al óvulo
Escroto
Es una bolsa o saco de piel que alberga a los testículos. Está formado por una
piel fina, rica en pigmentos y carece totalmente de tejido graso.
En forma subcutánea encontramos una capa continua de células musculares
lisas. Cuando hace frío esta capa se encarga de encoger y arrugar la pared
escrotal. Durante una erección la bolsa escrotal se acorta debido a que parte
de la piel se desplaza sobre el pene que está aumentando de tamaño.
El pene
El órgano genital externo es el pene que constituye el órgano de copulación,
destinado a depositar el semen en el interior de la vagina femenina. Está
situado inmediatamente por encima de las bolsas, delante de la sínfisis del
pubis, a la cual está fuertemente sujeto por dos ligamentos, uno fibroso y otro
elástico.
La menstruación: un cambio importante
Al llegar a la pubertad, en el organismo de las niñas comienzan a funcionar los
ovarios y se presenta por primera vez la menstruación, lo que se conoce como
menarquía.
Con este hecho se da comienzo al ciclo menstrual. Esto marca un cambio
físico y a veces psicológico muy importante en las niñas, ya que es un signo
evidente de que se están transformando en mujeres.
En el ciclo menstrual están involucrados:
- La hipófisis: glándula endocrina que se ubica en la base del cerebro
- Los ovarios: gónadas que producen óvulos y hormonas.
- El útero: órgano en el cual se desarrolla el embrión.
El ciclo menstrual corresponde a un período de tiempo que dura 28 días. Este
ciclo está delimitado por dos menstruaciones.
El ciclo:
El primer día del ciclo menstrual es aquel en que se inicia la menstruación. Esta
dura entre 3 y 7 días como promedio.
Una vez terminada, la hipófisis libera la Hormonona Folículo Estimulante (H.F.E.),
que actúa sobre el ovario y provoca la maduración de varios folículos
(estructura que contiene a los óvulos). Los folículos comienzan a producir
estrógenos u hormonas, preparando así las paredes del endometrio del útero.
Cerca del día 10 u 11 del ciclo, uno de los folículos (que es el que contiene el
óvulo) madura más que los otros. Próximo al día 14, la hipófisis deja de enviar
H.F.E. y comienza a mandar una segunda hormona llamada Hormona
Luteinizante (H.L.). Esta es la encargada de romper el folículo maduro y
provocar la ovulación justo el día 14.
El folículo que quedó vacío, por la estimulación de la H.L., se transforma en un
tejido especial llamado cuerpo lúteo o amarillo. Él produce progesterona,
hormona que sigue preparando las paredes del útero.
Cerca del día 28, si no hay fecundación, el cuerpo lúteo se atrofia y deja de
producir progesterona. Esto causa una bajada brusca en los niveles de esta
hormona, que determina el desprendimiento de la preparación que se había
formado en el endometrio. Ello ocurre el día 28, terminando así un ciclo
menstrual y comenzando el siguiente.
ASPECTOS DIDÁCTICOS
Ideas previas de los alumnos
En los primeros ciclos de primaria se da la reproducción como un criterio de
vida.
Cómo se ve la reproducción según el período evolutivo:
- Preescolar, infantil los bebés han existido siempre, en la tripa de mamá
y luego lo único que hacen es nacer o en el hospital…
- A partir de los 5 años los niños comprenden que las cosas se crean y
por ello entienden que los bebés se crean intencionadamente como
parte de la actividad humana. De hecho piensan generalmente que la
madre como los componentes para poder fabricar un bebé en su
estómago.
- De los 6-9 años se sucede un estado de transición cuando tiene
conciencia de que existe una relación social entre el padre y la madre.
No sabe como es la relación sexual entre los padres, pero sabe que el
padre planta una semilla que crece en el vientre de la madre.
- De los 9-11 añosYa tienen algunas ideas de la relación sexual y
empiezan a entender la función de los padres en la producción de
espermatozoides y óvulos y que la unión crea bebés. Al principio el
padre tiene un papel más de creación y la madre solo protege al bebé,
sin intervenir en su creación, esta es solo obra del padre.
- De los 11-13 años concepciones enormes. La reproducción sexual se
asocia únicamente a la fecundación interna. Las plantas no son
capaces de realizar la reproducción sexual, esta idea es muy persistente
al cambio. Los animales planean conscientemente sus estrategias
reproductivas. La reproducción asexual se limita a los microorganismos,
y tiene como consecuencia debilidad y la reproducción sexual produce
individuos más fuertes. No se reconoce la reproducción sexual como
fuente de variación. El hermafroditismo es lo mismo que la reproducción
asexual. Los gemelos pueden formarse a partir de un óvulo y dos
espermatozoides, los gemelos idénticos pueden ser de distinto sexo.
Nardos, azucenas, lirios son flores ideales para enseñar las partes de las flores
en la realidad. Margaritas, rosas…no son adecuadas.
TEMA 5: La relación
Función de convivencia entre seres vivos. El aporte de los seres vivos está en la
temperatura.
Relación, regulación y coordinación es lo mismo.
Relacionarse es actuar en conjunto, dependientemente. Son aquellas
interacciones de los seres vivos con todo el medio (elementos vivos y no vivos)
que les rodea.
Nos referimos al medio interno y externo. Hacer funcionar todas las partes de
forma coordinada es una de las funciones de relación.
DEFINICIÓN las funciones de relación son las que permiten a los individuos
captar determinadas variaciones del medio ambiente (externo o interno) y
como consecuencia variar aspectos parciales o generales de sus funciones, es
decir, dar respuesta ante estímulos.
Lo que se consigue con estas variaciones es que la vida se pueda dar con la
misma eficacia en un amplio intervalo de posibilidades.
La adaptación se delimita a un fenómeno que tiene que ver con la
adaptación en el medio, consecuencia de la evolución. Una de las funciones
de relación es la coordinación: funcionar en conjunto.
En las plantas existen funciones de relación, como la fotosíntesis, donde tienen
capacidad para detectar si hay luz o no. Todas estas variaciones son
perceptibles. El estímulo en este caso, sería la duración del día y la noche y el
cambio de temperatura.
Las plantas tienen un único sistema de regulación, no tiene sistema nervioso y
el sistema de regulación se llama hormonal, y las hormonas se llaman
citohormonas.
Los animales tienen dos sistemas de regulación: nervioso y hormonal (glándulas
endocrinas que segregan hormonas y al todo el conjunto se le llama sistema
endocrino).
COORDINACIÓN NERVIOSA Y QUÍMICAS COMPARADAS:
Nerviosa Química (endocrina)
Naturaleza del mensaje Impulsos Compuestos químicos
electroquímicos. (hormonas)
Ruta de transmisión Células nerviosas Sistema nervioso general
específicas
Tipos de efecto Rápido, pero Habitualmente más
generalmente a corto lento pero
plazo. Por ejemplo, el generalmente de mayor
parpadeo duración. Por ejemplo:
el crecimiento.
La conexión entre el sistema nervioso y endocrino es que el endocrino es
efector del nervioso.
Regulación en el sistema nervioso:
El sistema nervioso y el sistema endocrino, son los encargados de la regulación.
Lo primero que hay es un estímulo. Se capta el estímulo, no sólo desde los
órganos de los sentidos.
Estímuloreceptor salen fibras nerviosas que tiene conducción respecto a la
información llamadas nervios sensitivos 1. Modulador o centro nerviosos. Son
encéfalo, médula, ganglios nerviosos2. Efectores. Se manda un nuevo
impulso encargado de la ejecución de la respuesta como consecuencia
cambia el comportamiento (los efectores ejecutan la respuesta)respuesta.
1. Vía sensitiva (encima de la flecha)
2. Vía motora (encima de la flecha)
Interpreta, traduce la información, llega
un impulso nervioso y según donde
Órganos llegue se produce la información
de los Nervios
sentidos sensitivos Cerebro, cuerda Nervios
espinal motores
Relaciona la
información con la Dos tipos de
que ya estaba. efectores:
Decide cuál es la músculos,
orden de respuesta glándulas en
general
La retroalimentación es un sistema que asegura el buen funcionamiento del
sistema. Los efectos producidos por la respuesta vuelven a actuar otra vez
como estímulo y de esa manera se vuelve a repetir el ciclo.
Se mide continuamente el efecto de la respuesta.
MÚSCULOS Lisos presentada en todo el sistema digestivo, pared de los
vasos, traquea, bronquios…
Estriados forman los músculos motores o esqueléticos.
Cardíaco tiene propiedad de autoestimularse.
GLÁNDULAS Se clasifican en dos grandes grupos: secreción externa que
segregan al exterior del cuerpo o algún conducto; y secreción interna,
endocrinos, segregan sustancias que los vierten a la sangre, hormonas.
- Externas: Lagrimales, digestivas, mamarias, sudoríparas, salivares, de la
cera…
Dentro de las digestivas, encontramos las glándulas gástricas, el páncreas, el
hígado, las glándulas intestinales…
La mayoría de los conductos segregan mucosidad, por distintos motivos.
- Internas: Hipófisis segrega unas hormonas que llegan al cuerpo,
muchas de sus hormonas estimulan la segregación de otras glándulas
internas. Glándula tiroides y paratiroides.
Páncreas segrega hormonas a la sangre (interna) y el jugo
pancreático (externa). Son glándulas mixtas,
Cápsulas suprarrenales.
Ovarios (mujer)
Testículos (hombre)
Ejemplos de regulación:
1. El tamaño de la pupila en el ojo
humano
Iris: Parte coloreada del ojo que se puede expandir y contraer para controlar la
cantidad de luz que entra en el ojo. Este es un acto reflejo
Baja intensidad luminosa los músculos radiales del iris se contraen, y la pupila
se abre más, y por tanto más luz puede entrar y alcanzar la retina.
Alta intensidad luminosa los músculos circulares del iris se contraen y la pupila
se reduce de tamaño, por lo que puede entrar menos luz y la retina se
protege.
RECEPTOR: Retina.
MODULADORES determinada área del cerebro, donde llega la información.
ESTÍMULO luz
EFECTORES músculos del iris (unas veces los radiales y otras veces los
circulares)
La consecuencia de esta variación que dentro de un margen de intensidad
de luz, la visión se puede realizar con la misma eficacia.
El sistema endocrino está sujeto al nervioso y esta es una manera de jerarquizar
la coordinación.
Las glándulas endocrinas son unos efectores del sistema nervioso.
2. Regulación de la temperatura. Relación que existe entre temperatura
interior y externa.
Temperatura constante la temperatura se mantiene constante al margen de
la temperatura exterior. Aves y mamíferos. A estos se les llama homeotermos.
ESTÍMULO Aumento de la temperatura.
RECEPTORES Células dispersas en el cuerpo. Termos receptores.
MODULADORES Los receptores mandan un impulso nervioso a una
determinada zona del cerebro (hipotálamo).
EFECTORES El organismo empieza a segregar sudor, y estas glándulas
sudoríparas suponen una fina capa de agua sobre el cuerpo que puede
evaporarse con facilidad. Parte del calor que sobra es absorbido por la
evaporación. La energía se saca del agua que sobra del cuerpo y así la
temperatura del cuerpo desciende.
Vasodilatación de los capilares que se encuentran en la superficie de la
piel y en zonas no cubiertas aumentan que el calor fluya hacia fuera. Al
dilatarse los capilares pasa la sangre a los vasos.
Cuando hace calor, la postura corporal es extendida, hay una mayor
superficie de contacto con el exterior. Y cuanto mayor sea habrá una
mayor pérdida del calor por irradiación.
ESTÍMULO: Descenso de temperatura.
RECEPTORES: Termoreceptores.
MODULADORES: Hipotálamo.
A través de la vía motora el impulso llega a los efectores. Los efectores
ejecutan la respuesta; se contraen varios músculos, los que se encuentran
en la base del pelo, llamados músculos horropiladores.
Cuando hay mucho pelo si la capa de aire es mayor o menor, se levanta el
pelo y aumenta la capacidad de aislamiento.
Vasoconstricción se cierran las anillitas de la base del pelo y la sangre
deja de pasar. Las posturas corporales, cuando es poca superficie de
contacto, poca pérdida del calor por irradiación.
Hay sistemas de calefacción y una elección de una ropa más aislantes,
para conservar la temperatura del cuerpo frente a una temperatura
exterior menor.
Cuando el frío se mantiene, existe la respuesta de tiritar que se produce
porque la contracción de los músculos produce calor y esta
contracción no controlada también lo produce.
Se consigue que los organismos puedan mantener su actividad vital frente a
las variaciones de temperatura, dentro de unos límites amplios, gracias a esta
capacidad de regulación.
Puede ocurrir que la regulación sea debido a un estímulo interno, como por
ejemplo un ejercicio intenso, pérdida de energía en forma de calor.
Los termoreceptores están en partes del hipotálamo, se envían impulsos
nerviosos al centro de regulación de la temperatura (en el hipotálamo).
Los termoreceptores se encuentran cerca de la zona del modulador.
El centro del hipotálamo emite impulsos nerviosos hacia los mismos efectores
de antes y emiten ciertas respuestas. Aquí lo que varía de los otros estímulos es
la naturaleza del mismo.
3. Regulación del ritmo
cardiaco.
Cuando realizamos un ejercicio físico, las necesidades de nutrición y
respiración celular aumentan.
El organismo según determinadas sustancias necesitará más oxígeno, y al
necesitar más oxígeno y producir menos dióxido de carbono, en el organismo
pasará lo contrario.
Quimiorreceptores detectan las variaciones en la concentración. En el caso
de los gases (oxígeno y dióxido de carbono)
En la situación de ejercicio disminuye el oxígeno, y aumenta el dióxido de
carbono. Cuando los receptores perciben esta variación mandan un impulso
nervioso al bulbo.
Estos impulsos van a dos sitios: el corazón que varía su ritmo cardíaco
(aumenta el ritmo de contracciones). Se eleva la velocidad de ritmo cardíaco,
se bombardea más sangre, y por tanto emitirá más oxígeno y eliminará más
deprisa la cantidad de CO2.
No sólo se necesita que la sangre vaya más deprisa, sino también que se
intensifique el intercambio gaseoso.
RESPUESTA: Aumento en sangre del oxígeno y disminución de CO2.
ESTÍMULO: Interno, causado por ejercicio físico.
Después del ejercicio, el ritmo cardíaco vuelve a su ritmo normal, al igual que
el ritmo respiratorio. Pero como el latido y la respiración tiene el mismo ritmo de
antes, las sangre estaría expulsando mucho CO2 y obteniendo mucho
oxígeno. Entonces lo que ahora sucederá es que sobrará oxígeno y faltará
dióxido de carbono.
La respuesta no es la misma; se ha producido una disminución de Oxígeno y un
aumento de CO2.
4. Regulación de la glucosa de
sangre.
La cantidad de glucosa en sangre es de 1x1000 (una unidad de glucosa por
1000 de sangre).
En situaciones normales, el organismo tiene la capacidad de mantener
constante los niveles de glucosa. Se producen variaciones como
consecuencia del ejercicio físico intenso ya que se quema glucosa (ATP).
También influye la ingesta de alimentos con alto nivel glucómico.
La cantidad de glucosa en sangre depende de lo que entra y lo que sale.
En una persona normal los niveles de glucosa se mantienen constantes.
MECANISMOS QUE PERMITEN LA REGULACIÓN.
Las células del cuerpo
absorben glucosa.
Nivel normal Niveles altos de Páncreas
de glucosa. glucosa.
Niveles bajos de
glucosa
El hígado libera Hígado El páncreas
glucosa segrega glucagón.
Alto nivel de glucosa en sangre:
RECEPTORES: Glucoreceptores información hacia el hipotálamo
(MODURADOR) interpreta la información manda una orden, un impulso
nervioso, que llega al páncreas, ejecuta la respuestas: secreción de una
hormona que es la insulina que es la respuesta que va hacia la sangre y se
atribuye hacia todas las células cuerpo haciéndose más permeable
(absorción mayor) y entonces las glucosa en sangre bajará.
Los glucoreceptores están en el páncreas, entonces cuando la sangre con
alto contenido en sangre, los glucoreceptores detectan la subida y el propio
páncreas desencadena la propia secreción.
Estos dos procesos se coordinan.
Bajo nivel de glucosa en sangre:
En vez de insulina, se produce glucagón que va de la sangre a todas las partes
del cuerpo; la única parte sensible a esta sustancia es el hígado que cuando
recibe glucagón, libera glucosa y los niveles aumentan. Cuando el glucagón
llega al hígado se convierte en glucógeno y rompe en moléculas de glucosa.
El propio páncreas tiene glucoreceptores, sin entran en concordancia con el
sistema nervioso.
La regulación del nivel de glucosa en sangre tiene como coordinación los
siguientes sistemas: nervioso y endocrino.
El efector es el sistema endocrino.
La respuesta del páncreas es la secreción de la hormona que provoca una
segunda respuesta: la absorción de la glucosa pasa a las células.
Se combinan dos respuestas encadenadas.
El resultado final de este proceso de más glucosa en la sangre es mantener la
constancia de la glucosa en sangre. Las células dispondrán siempre de la
glucosa, a pesar de que la ingesta de glucosa varíe.
5. Regulación del
parto:
Hipotálamo
(centro de control)
Señal nerviosa al
centro de control Liberación de
oxitocina (señal para
encender el efector)
Músculos uterinos
(Efector)
Útero
Receptores de Aumenta el nivel
estiramiento en el de producción
cuello de la matriz. (contracción)
El impulso nervioso informa al hipotálamo (MODURADOR) de lo que ocurre,
esta manda una orden a la hipófisis, que la ejecuta a través de la segregación
de una hormona, oxitocina. Llega al útero a través de la sangre, hacia las
células musculares del útero, empieza a contraer y como consecuencia se
expulsa al bebé.
Sistemas que intervienen en la regulación: nervioso y endocrino. La primera
respuesta es la segregación de la hormona y la segunda la contracción de las
células.
6. Sistema nervioso:
Está formado por varios tejidos.
El tejido que le caracteriza es el nervioso, y en éste los elementos que lo
constituyen son células llamadas neuronas.
Las células nerviosas tienen muchas ramificaciones.
El cuerpo celular está compuesto por núcleo y orgánulos. Las ramificaciones
pueden ser de dos tipos:
- Dentritas Relativamente cortas, numerosas que se ramifican muchas
veces. El ángulo de ramificación es variable.
- Neurita, cilindro-eje o axón Más largas, más gruesa y no suele tener
ramificaciones en su longitud y si las tienen salen perpendiculares.
La neurona es unidireccional va siempre desde las dentritas (entrada) al
cuerpo celular y de ahí al axón (salida).
Todas las neuronas del organismo están conectadas entre sí. El axón de una
neurona se aproxima a las dentritas de la siguiente y así sucesivamente. El axón
termina en las ramificaciones.
La sinopsis tiene dos células nerviosas (Axón y dentrita) lo que más cerca es la
En el cilindro-eje hay al final de las ramificaciones unos botones, llamados
botones sinápticos. Entre ellos y la dentrita hay un espacio llamado hendidura
sináptica.
En la membrana de la neurona dos, hay proteínas específicas llamadas
receptores. En el botón sináptico hay unas vesículas que contienen
neurotransmisores. El impulso nervioso se transmite gracias a un fenómeno
eléctrico de membrana. Cuando el impulso nervioso llega, las vesículas se
abren al exterior. Las moléculas de los neurotransmisores se fijan a la
membrana postsináptica que transmiten el impulso nervioso.
El impulso eléctrico va por el camino de cada célula y cuando tiene que pasar
de una a otra es químico.
Neurotransmisores: Serotonina, acetilcolina, ácido-glutámico, adrenalina.
Enfermedades: epilepsia, autismo, depresión, ansiedad.
Además las neuronas tienen una especie de cubierta discontinua que son
también las células llamadas Schwann, que se encuentran alrededor del axón,
enroscado en él formando capas y que tienen la función de proteger que se
pierda el impulso nervios en su recorrido por el axón.
El efecto aislantes que protege se lama vaina de mielina. Toda la célula
Schwann protege, pero la vaina es donde se concentran los lípidos y proteínas
que más protegen.
Transmisión de información:
Existen en los tendones, receptores de presión, cuando esta se da, un impulso
nervioso manda a través de las neuronas sensitivas por las dendritas. Esta
neurona se encuentra en el ganglio espinal. De la neurona sensitiva por el
axón sale el impulso nervioso a la neurona dos, hasta que neurona a neurona
se llega a la médula espinal y la respuesta sale por la neurona motora hacia los
tendones. Además en la médula espinal existe la neurona de asociación.
Neurona sensitiva Neurona de asociación neurona motora.
Sistema nervioso:
- Central encéfalo y médula.
- Periférico Nervios sensitivos, motores y mixtos. Ganglios periféricos.