TALLER 2 CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS SCIE 112 Ciencias Integradas 112
Objetivos específicos Al finalizar el taller, el/la estudiante: 1. Identificará las partes de la célula. 2. Enumerará las características que distinguen a los seres vivos. 3. Describirá los seis (6) reinos en los que se agrupan a los seres vivos. 4. Analizará los procesos de fotosíntesis y respiración celular según sus características y procesos. 5. Resumirá las características de los compuestos orgánicos. 6. Comparará la estructura y función de los diferentes tipos de biomoléculas.
La célula ¿Qué es una célula? ◦ Es la unidad fundamental de la vida, la unidad más pequeña capaz de generar vida o la unidad estructural y funcional necesaria para la vida. ◦ Una célula puede estar llena con todo tipo de estructuras, cada una con su propia función específica.
Teoría celular La teoría celular establece que: ◦ Todos los organismos están compuestos de células. ◦ Las células están vivas y son la unidad básica de organización en todos los organismos. ◦ Todas las células vienen de otras células.
Niveles de organización celular ◦ La célula como unidad básica de un organismo: ◦ Un grupos de células pueden desempeñar un trabajo juntas. ◦ Estas células son llamadas especializadas porque tienen un trabajo especial. ◦ Las células especializadas pueden ser organizadas en tejidos. ◦ Los órganos . están formados por dos o más tejidos especializados trabajando juntos para desempeñar una tarea. ◦ Estos órganos son parte de un sistema más grande, el sistema de órganos . ◦ Este sistema de órganos debe estar organizado con otros sistemas de órganos. ◦ Los sistemas de órganos trabajan juntos para formar a todo el organismo.
Características diferenciales y funcionales de las células ◦ Las células vivas son un sistema bioquímico complejo. Las características que permiten diferenciar las células de los sistemas químicos no vivos son: ◦ Autoalimentación o nutrición. ◦ Las células toman sustancias del medio, las transforman de una forma a otra, liberan energía y eliminan productos de desecho, mediante el metabolismo. ◦ Autorreplicación o crecimiento. ◦ Las células son capaces de dirigir su propia síntesis. A consecuencia de los procesos nutricionales, una célula crece y se divide, formando dos células, en una célula idéntica a la célula original, mediante la división celular.
Características diferenciales y funcionales de las células ◦ Diferenciación ◦ Señalización química ◦ Cambios de forma o función. ◦ Responder a estímulos químicos y físicos tanto del medio externo ◦ Se forman algunas sustancias o como de su interior. estructuras que no estaban previamente formadas y otras ◦ Interacción o comunicación con que lo estaban dejan de otras células, generalmente por formarse. medio de señales o mensajeros químicos. ◦ Es parte del ciclo de vida celular en que las células forman ◦ Hormonas estructuras especializadas relacionadas con la ◦ Neurotransmisores reproducción, la dispersión o la supervivencia. ◦ Factores de crecimiento.
Características diferenciales y funcionales de las células Evolución. ◦ Los organismos unicelulares y pluricelulares evolucionan. ◦ Cambios hereditarios (que ocurren a baja frecuencia en todas las células de modo regular) ◦ Influye en la adaptación global de la célula o del organismo superior de modo positivo o negativo. ◦ El resultado de la evolución es la selección de aquellos organismos mejor adaptados a vivir en un medio particular.
Clasificación de las Células Células procariotas y eucariotas ◦ La diferencia principal entre células eucariotas y procariotas es que las células eucariotas tienen un núcleo . ◦ Todos los procariontes son organismos unicelulares. Las bacterias y archaea son los únicos procariontes. ◦ Los animales, plantas, hongos y protistas son eucariontes. Todos los organismos multicelulares son eucariontes. Los eucariontes también pueden ser unicelulares. ◦ Ambas células, procariotas y eucariotas, tienen estructuras en común. ◦ Todas las células tienen membrana, ribosoma, citoplasma, y ADN.
Clasificación de las Células Eucariotas Procariotas ◦ Tienen núcleo. ◦ No tienen un núcleo u otros ◦ Tienen múltiples organelos unidos por membrana. cromosomas , compuestos por ADN y proteína. ◦ Más pequeñas y simples. ◦ El ADN está ubicado en la ◦ Incluyen organelos que permiten ser más parte central de la célula. especializadas.
Estructura celular de plantas ◦ Aunque plantas y animales son eucariontes, las células vegetales se diferencian en algunas formas de las células animales. ◦ Las células vegetales tienen una gran vacuola central, están rodeadas por una pared celular, y tienen cloroplastos, que son los organelos de la fotosíntesis . ◦ Vacuolas - constituye el 90% del volumen de la célula. Función almacenar agua. ◦ Pared Celular - las células vegetales tienen una pared celular , mientras las células animales no. ◦ La pared celular rodea la membrana plasmática pero no evita que sustancias entren o salgan de la célula. ◦ La pared celular da a la célula vegetal fuerza y protección. ◦ Plastidios ◦ cloroplastos son necesarios para la fotosíntesis. ◦ leucoplastos pueden almacenar almidón o aceite. ◦ cromoplastos de color brillante dan a algunas flores y frutas su color amarillo, naranja o rojo.
Diferencias entre las células animales y vegetales Célula animal Célula vegetal ◦ No tiene pared celular. ◦ Presentan una pared celular ◦ No tiene plastos. compuesta de celulosa) que da ◦ Presentan diversas formas de acuerdo mayor resistencia a la célula. con su función. ◦ Disponen de plastos como cloroplastos (orgánulo capaz de realizar la fotosíntesis). ◦ Poseen Vacuolas de gran tamaño que acumulan sustancias de reserva o de desecho producidas por la célula.
Célula Animal y Célula Vegetal
Irritabilidad: es la capacidad del protoplasma para responder a un Funciones de estímulo. Es más notable en las neuronas y desaparece con la las células muerte celular. Todas las células realizan Conductividad: onda de excitación (impulso eléctrico) a toda la tres funciones vitales: célula a partir del punto de estimulación. Propiedades fisiológicas nutrición, relación y más importantes de las neuronas. reproducción. Otras funciones o derivadas de Contractilidad: capacidad de una célula para cambiar de forma. estas serian: Está muy desarrollada en las células musculares. Absorción: es la capacidad de las células para captar sustancias del medio. Secreción: es el proceso por medio del cual la célula expulsa materiales útiles como una enzima digestiva o una hormona. Excreción: es la eliminación de los productos de desecho del metabolismo celular.
Membrana plasmática Es una estructura laminar que engloba a las células, define sus límites y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de éstas.
Mitocondria Generadoras de energía\" de las células, debido a que producen la mayor parte del suministro de adenosín trifosfato (ATP), que se utiliza como fuente de energía química.
Núcleo celular • Es un orgánulo membranoso que se encuentra en las células eucariotas. • Contiene la mayor parte del material genético celular, organizado en múltiples moléculas lineales de ADN.
Pared celular • Es una capa rígida que se localiza en el exterior de la membrana plasmática en las células de bacterias, hongos, algas y plantas. • Da rigidez a la estructura celular
CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS
Ser vivo También llamado organismo ◦ Conjunto de átomos y moléculas que forman una estructura material muy organizada y compleja, en la que intervienen sistemas de comunicación molecular, que se relaciona con el ambiente con un intercambio de materia y energía de una forma ordenada y que tiene la capacidad de desempeñar las funciones básicas de la vida que son la nutrición, la relación y la reproducción, de tal manera que los seres vivos actúan y funcionan por sí mismos sin perder su nivel estructural hasta su muerte.
Clasificaciones de la vida ◦ Las categorías principales que usan los biólogos están enumeradas de la más específica a la menos específica. ◦ Todos los organismos pueden ser clasificados en uno de estos tres dominios , las agrupaciones menos específicas. ◦ Los tres dominios son Bacteria, Archaea, y (Eukarya) Eucariota. ◦ El reino es la siguiente categoría después del dominio.
Clasificaciones de la vida Toda la vida está dividida entre seis reinos: Reino Eubacteria Reino Archaea Reino Protista Reino Plantae Reino Fungi Reino Animalia
Categorías de clasificación para organismos • Especie - La categoría más específica • Reino - categoría más amplia Nosotros somos Homo sapiens. Homo es el género de grandes simios que incluyen a los humanos modernos y especies estrechamente relacionadas, y sapiens es la única especie viviente del género.
Reino Archaebacterias • Microorganismos unicelulares. • Carecen de núcleo. (procariontes) • Se hallan en todo tipo de hábitats y podrían contribuir hasta el 20% de la biomasa. • Son particularmente comunes en los océanos y pueden ser uno de los más abundantes grupos de organismos en el planeta.
Reino Eubacteria • Microorganismos unicelulares • No tienen nucleo ni organelos internos (procariontes) • Organismos más abundantes del planeta. • Se encuentran en todos los habitat de la tierra. • Imprescindibles para el reciclaje de los elementos.
Reino Protista • Organismos eucariontes.(organización celular) • Organismos aeróbicos, de hábitat acuático o húmedo. • Autótrofos, por fotosintesis, o heterótrofos. • Asexuales o sexuales. • Los protistas se cuentan entre los más importantes componentes del plancton (organismos que viven en suspensión en el agua), del bentos (del fondo de ecosistemas acuáticos) y del edafon (de la comunidad que habita los suelos).
Reino Fungi (Hongos) • Organismos celulares heterótrofos. • Realizan una digestión externa de sus alimentos. • Descomponedores primarios de la materia muerta de plantas y de animales en muchos ecosistemas.
Reino Animalea • Organización celular: Eucariota y pluricelular. • Nutrición: Heterótrofa por ingestión. • Metabolismo: Aerobio (consumen oxigeno). • Reproducción: Sexual • Desarrollo : Embrionario
Reino Plantae • Nivel celular: Eucariontes. • Nutrición: fotosíntesis, respiración y transpiración. • Metabolismo: Aerobio (consumen oxigeno). • Reproducción y desarrollo: asexual y sexual. • Tipo de vida: pluricelulares con y sin tejidos. Inmóviles.
Características de los Seres Vivos La calidad de la vida surge como el resultado de interacciones de propiedades emergentes. 1. Los seres vivos tienen una estructura organizada compleja, basada en moléculas orgánicas (de carbono) 2. Los seres vivos adquieren materiales y energía de su medio y los convierten en diferentes formas. 3. Los seres vivos mantienen activamente su estructura compleja y su medio interno, proceso llamado homeostasis.
Características de los Seres Vivos 4. Los seres vivos crecen. 5. Los seres vivos responden a estímulos de su medio. 6. Los seres vivos se reproducen, utilizando una huella molecular llamada DNA 7. Los seres vivos, tomados como un todo, presentan la capacidad de evolucionar.
Condiciones para la Vida 1. Nutrimentos para construir tejidos vivos 2. Energía para llevar a cabo estas construcciones 3. Agua líquida como medio para las reacciones metabólicas 4. Temperaturas idóneas para la realización de estos procesos.
FOTOSÍNTESIS Y RESPIRACIÓN CELULAR
FOTOSÍNTESIS
¿Qué es la fotosíntesis? ◦ Proceso mediante el cual las plantas, algas y algunas bacterias captan y utilizan la energía de la luz para transformar la materia inorgánica de su medio externo en materia orgánica que utilizarán para su crecimiento y desarrollo. ◦ Proceso que las plantas usan para hacer su propia \"comida\" a partir de la energía del sol, dióxido de carbono, y agua.
Fotosíntesis ◦ Fotosíntesis es un proceso donde la energía solar es convertida en energía química. ◦ Se lleva a cabo en los cloroplastos de las hojas o tallos jóvenes que absorben energía solar. ◦ Las plantas realizan fotosíntesis cuando hay suficiente luz, de lo contrario consumen oxígeno del exterior llevando a cabo respiración celular. ◦ La fotosíntesis ocurre en los cloroplastos, mientras la respiración celular ocurre en el mitocondria.
Fotosíntesis ◦ La fotosíntesis inicia con las reacciones lumínicas. ◦ La luz solar es absorbida por el pigmento clorofila en las membranas tilacoides del cloroplasto. ◦ El agua es usada y el oxígeno es producido. Estas reacciones sólo pueden ocurrir durante el día. ◦ La energía es transferida temporalmente a dos moléculas, ATP y NADPH, que son usadas en la segunda etapa de la fotosíntesis. ◦ La segunda etapa de la fotosíntesis es la producción de glucosa a partir del dióxido de carbono. ◦ Este proceso ocurre en un ciclo continuo, (el ciclo de Calvin) usa CO2 y la energía temporalmente almacenada en ATP y NADPH para transformar la azúcar en glucosa.
Reacción de fotosíntesis Energía Solar CO2 + H2O Glucosa + Oxigeno
RESPIRACIÓN CELULAR
Respiración celular ◦ La respiración celular es el conjunto de reacciones bioquímicas que ocurren en la mayoría de las células. ◦ También es el conjunto de reacciones químicas mediante las cuales se obtiene energía a partir de la degradación de sustancias orgánicas, como los azúcares y los ácidos principalmente. ◦ La respiración celular ocurre en los organelos celulares llamados mitocondrias y consiste en expulsar, usando el oxígeno, la energía almacenada en los alimentos y utilizarla para y transformar el ADP en ATP, la cual será la molécula adecuada para ser utilizada por las células para cubrir sus necesidades energéticas. ◦ En este proceso, además de liberar energía, se obtienen productos secundarios, como el dióxido de carbono y agua, que serían los productos iniciales que se necesitan para la fotosíntesis.
Respiración celular ◦ A través del proceso de respiración celular , la energía en la comida es cambiada a energía que puede ser usada por las células del cuerpo. ◦ Inicialmente, los azúcares en los alimentos que comes son digeridos en el azúcar simple glucosa. ◦ La glucosa es el azúcar producido por la planta durante la fotosíntesis. La glucosa, o el polisacárido hecho por muchas moléculas de glucosa, como el almidón , es luego pasada al organismo que come la planta.
Respiración celular - ATP ◦ Específicamente, durante la respiración celular, la glucosa es convertida en ATP. ◦ El ATP , o adenosín trifosfato, es energía química que la célula puede usar. Es la molécula que provee energía a tus células para hacer su trabajo, como mover tus músculos mientras caminas por la calle. ◦ La respiración celular puede ser descrita como el reverso u opuesto de la fotosíntesis. Durante la respiración celular, la glucosa, en presencia de oxígeno, es convertida en dióxido de carbono y agua. El proceso puede ser resumido como: glucosa + oxígeno → dióxido de carbono + agua. ◦ Durante este proceso, la energía es almacenada en glucosa y convertida en ATP.
Comparación entre la fotosíntesis y la respiración celular. Fotosíntesis 1. Se produce sólo en las plantas verdes. 2. Necesita de la luz para su realización. 3. Ocurre en los cloroplastos. 4. Necesita de oxigeno y libera oxígeno. 5. Se acumula energía. 6. Productos finales: carbohidratos + oxígeno.
Comparación entre la fotosíntesis y la respiración celular. Respiración celular 1. Se produce en plantas y animales 2. No necesita de luz. 3. Ocurre en la mitocondrias. 4. Necesitan de oxígeno y carbohidratos. 5. Consume oxígeno 6. Se desdobla la glucosa para liberar energía como producto final.
Relación entre Fotosíntesis y Respiración Celular ◦ Los procesos de fotosíntesis y respiración celular son una serie de reacciones químicas que controlan el flujo de energía entre los organismos. ◦ Los organismos fotosintéticos utilizan energía lumínica, agua y bióxido de carbono para producir moléculas orgánicas y oxígeno. ◦ La mayoría de los organismos dependen del oxígeno producido durante las reacciones de luz de fotosíntesis para utilizarlo en el proceso de respiración celular. ◦ Este oxígeno, además, forma la capa de ozono (O3) de la atmósfera, que es responsable de filtrar los rayos ultravioleta del sol.
MOLÉCULAS ORGÁNICAS
Composición de los Seres Vivos ◦ La materia que compone los seres vivos está formada en un 95% por cuatro bioelementos (átomos) que son el carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, a partir de los cuales se forman las biomoléculas: ◦ Biomoléculas orgánicas o principios inmediatos: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. ◦ Biomoléculas inorgánicas: agua, sales minerales y gases.
Moléculas Orgánicas ◦ Termino Orgánico ◦ Describe las moléculas que tienen un esqueleto de Carbono y que además contienen algunos átomos de hidrogeno. ◦ El termino orgánico se deriva de la capacidad de los organismos vivos de sintetizar y usar esas moléculas. ◦ Moléculas Inorgánicas ◦ CO2 y todas las moléculas que no tienen Carbono Ej. H2O
Moléculas Orgánicas ◦ Síntesis de moléculas orgánicas ◦ Combinando átomos unos con otros ◦ Preensamblando moléculas mas pequeñas que después se juntan ◦ Ej. Azucares - Almidones
Carbohidratos ◦ Componentes: monosacáridos (azúcar sencillo) ◦ Átomos: C, O, H ◦ Existen como: ◦ monosacáridos: ◦ Glucosa – en sangre ◦ Fructosa – frutas y vegetales ◦ Galactosa – parte de la lactosa (azúcar leche) ◦ disacáridos: ◦ Maltosa (glu-glu) – se forma en el tracto digestivo de la descomposicion de almidon. ◦ Sacarosa (glu-fru) – azúcar de mesa ◦ Lactosa (glu-gal) – azúcar de la leche ◦ polisacáridos: ◦ Almidón – en plantas y celulosa (fibra) ◦ Glucógeno - en animales – forma de almacen de energia (higado y musculo)
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