Diferencias entre Seres Vivos y Materia Inerte

Los seres vivos presentan una serie de características que son comunes a todos:

• Constituidos principalmente por sustancias orgánicas; a diferencia de la materia inerte, donde predominan las inorgánicas.
• Todos los seres vivos realizan las 3 funciones vitales (nutrición, relación y reproducción). Motivo por el cual los virus no se consideran formas de vida, ya que no pueden realizar por sí mismos la función de reproducción.
• Todos los seres vivos están formados por células.

Niveles de Organización

Las unidades que forman un ser vivo presentan diferentes grados de complejidad llamados niveles de organización, donde cada nivel es estructural y funcionalmente más complejo que el anterior; ordenados de menor a mayor complejidad son los siguientes:

1. Nivel Atómico

Los átomos de todos los elementos químicos que forman parte de los seres vivos o bioelementos.

2. Nivel Molecular

Formado por las moléculas que resultan de la unión, mediante enlace químico, de 2 o más bioelementos (las moléculas que forman parte de los seres vivos se denominan biomoléculas).

3. Nivel Subcelular

Formado por los orgánulos celulares, originados por la unión de biomoléculas, y que cumplen una función concreta (ej: mitocondria).

4. Nivel Celular

Las células están formadas por un conjunto de estructuras + orgánulos, considerándose ya como una forma de vida.

5. Nivel de Tejidos

Formados por un conjunto de células especializadas que tienen la misma origen y con una función determinada (ej: tejido muscular).

6. Nivel de Órganos

Conjunto de diferentes tejidos, que actúan de forma coordinada para realizar determinadas funciones. Ej. hígado.

7. Nivel de Sistemas y Aparatos

Conjunto de órganos semejantes (sistemas) o distintos (aparatos), que cumplen una función, como el sistema nervioso o el aparato digestivo.

8. Nivel de Organismo

Ser vivo independiente, constituido por sistemas y aparatos que actúan de un modo coordinado.

Niveles de Organización + Tipos de Células. 3º ESO

Nivel Atómico: Bioelementos + Tipos

Se denominan ELEMENTOS BIOGÉNICOS o BIOELEMENTOS a aquellos elementos químicos que forman parte de los seres vivos (de todos los que se encuentran en la corteza terrestre, sólo unos 25 son componentes de los seres vivos). Atendiendo a su abundancia (no importancia), se pueden agrupar en 3 categorías:

Bioelementos Primarios

Son 6 elementos (oxígeno, hidrógeno, carbono, nitrógeno, fósforo y azufre). Constituyen el 96 % del total de la materia viva; indispensables para la formación de las biomoléculas presentes en los seres vivos.

Bioelementos Secundarios

Los restantes bioelementos, con una % menor del 5 %; en este grupo se pueden distinguir 2 tipos: los indispensables, que se encuentran en todos los seres vivos, y los variables, que son los que pueden faltar en algunos organismos; ejemplo: calcio (Ca): forma parte de las estructuras esqueléticas; interviene en la contracción muscular, coagulación sanguínea y transmisión del impulso nervioso.

Oligoelementos

Presentes en los organismos en forma vestigial (% menor del 0,1 %), pero desarrollan funciones que son indispensables para el funcionamiento del organismo (función catalítica); ejemplo: hierro (Fe): participa en la respiración celular; y presente en la hemoglobina, que interviene en el transporte de oxígeno.

Biomoléculas

Las BIOMOLÉCULAS se forman por la asociación de los diferentes bioelementos; pueden ser de 2 tipos: inorgánicas u orgánicas.

Biomoléculas Inorgánicas: El Agua

(65 % del organismo humano).

1. Medio donde suceden las reacciones químicas de la célula.
2. Refrigeración del organismo.
3. Transporte de sustancias.
4. Disolución de sustancias polares (sales minerales).

Biomoléculas Inorgánicas: Las Sales Minerales

Pueden aparecer de 2 formas en el organismo.

• Precipitadas, en forma de cristales, es decir, en estado sólido –> forman parte de las estructuras duras del organismo (huesos).
• Sales disueltas, en forma de iones –> como el ión sodio (Na+) y el ión potasio (K+): ambos participan en la transmisión del impulso nervioso.

Biomoléculas Orgánicas

Exclusivas de los seres vivos, y ricas en el elemento químico CARBONO. Existen varios tipos:

Glúcidos

Son moléculas formadas por monosacáridos como la glucosa. La unión de 2 monosacáridos forma un disacárido como la sacarosa o la maltosa. La unión de varios monosacáridos forma los polisacáridos como el glucógeno o la celulosa. Algunas de sus funciones son:

• Obtención de energía para las células.
• Función estructural en los vegetales, forman órganos de soporte (celulosa).
• En células animales: asociados a proteínas que forman el sistema HLA -> identificación de las propias células, para diferenciarlas de las de otros organismos.

Lípidos

Moléculas de naturaleza química muy variada; podemos encontrar las grasas, los fosfolípidos y el colesterol. Las grasas son los más simples, descomponiéndose en ácidos grasos + glicerol (es un alcohol). Entre sus funciones destacamos:

• Almacén de energía para el organismo.
• Forma la base estructural de las membranas celulares.

Proteínas

Formadas por la unión de sus unidades constituyentes llamadas aminoácidos; algunas proteínas importantes del ser humano son el colágeno, la hemoglobina y los anticuerpos. Algunas de las funciones que realizan son:

1. Formación de estructuras de la célula, y del organismo.
2. Defensa del organismo (anticuerpos).
3. Transporte de sustancias (ej: hemoglobina: transporte de O2).
4. Contracción muscular (actina y miosina).
5. ENZIMAS: catalizan / regulan las reacciones químicas del organismo -> controlan la velocidad de la reacción, además de su principio y su final.

Ácidos Nucleicos

Biomoléculas formadas por la unión de otras más pequeñas llamadas nucleótidos. Con 2 tipos:

• ADN: portador de la información genética del organismo.
• ARN: molécula transmisora de la información genética.

La Célula

La CÉLULA es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo; de hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. Se puede clasificar a los organismos vivos según el número que posean:

• Unicelulares: 1 célula (protozoos, bacterias, algas y hongos microscópicos).
• Pluricelulares: con + de una célula. Estos organismos pueden tener organización colonial (agrupación de células, sin especialización; por ejemplo las algas) o a modo de tejidos (con células especializadas, con una forma característica, y adaptadas para realizar una determinada función; y actuando todos ellos de un modo coordinado).

La diferenciación celular es un conjunto de procesos por los cuales una célula madre indiferenciada, se convierte en una célula diferenciada, con un tamaño y forma específicas, y que está ESPECIALIZADA en una determinada función.

Teoría Celular

Propuesta en 1839 por Schleiden y Schawann; los 4 postulados de esta teoría son:

• Todos los seres vivos están formados por células o por sus productos de secreción; la célula es la unidad anatómica de la materia viva.
• Todas las células proceden de células preexistentes, por división de estas (Omnis cellula e cellula).
• Las reacciones químicas de los organismos ocurren dentro de las células, o en su entorno inmediato, controladas por sustancias que ellas secretan; es un sistema abierto, que intercambia materia y energía con su medio; así pues, la célula es la unidad fisiológica de la vida.
• Cada célula contiene toda la información hereditaria necesaria para el control de su propio ciclo, y del desarrollo y funcionamiento de un organismo, así como para la transmisión de esa información a la siguiente generación celular: la célula es la unidad genética.

Las Funciones Vitales en las Células

Nutrición Celular

Conjunto de procesos mediante los cuales las células obtienen la materia (para la renovación de las estructuras celulares) y la energía (realización de las reacciones + funciones celulares) necesarias para realizar sus funciones vitales. Las sustancias que la célula toma del exterior se denominan nutrientes., que dentro de la célula experimentan procesos químicos –> METABOLISMO –> conjunto de reacciones químicas de una célula, aunque también se puede definir a nivel de organismo; que en función del tipo de reacción se puede dividir en 2 tipos:

• Catabolismo: reacciones de degradación, transforma sustancias complejas (de un tamaño grande) en otras + simples –> obtención de energía.
• Anabolismo: reacciones de síntesis, unión de sustancias sencillas (de pequeño tamaño) en otras más complejas; estas reacciones consumen energía –> obtención de materia.

Relación Celular

Permite a las células recoger información del medio en el que viven (en forma de estímulos), y comunicarse con otras células (elaborando la respuesta correspondiente).

Reproducción Celular

Proceso mediante el cual una célula madre se divide originando nuevas células, denominadas células hijas. En los organismos unicelulares: aparición de nuevos individuos (aumento del tamaño de la población); y en los pluricelulares: aumento del número de células del organismo –>crecimiento del individuo o renovación de partes dañadas.

La Célula Procariota

Exclusivas del reino Monera (bacterias y algas cianofíceas – cianobacterias). Son las + primitivas (aparecen hace 3800 millones de años). Organización simple y tamaño menor que el de las eucariotas (las células más evolucionadas). Con 3 características fundamentales:

• Tienen el ADN libre en el citoplasma, no rodeado por membrana (carecen de núcleo).
• Los ribosomas son el único orgánulo celular (no rodeado por membrana).
• La membrana plasmática / celular está cubierta por una pared celular.

Las partes fundamentales de una bacteria son las siguientes:

1. Membrana plasmática / celular: marca el límite de la célula (el interior celular se conoce como citoplasma), permitiendo el intercambio de sustancias.
2. Pared celular: presente en todas las bacterias, situada por encima de la membrana celular, y con función de protección.
3. Cápsula: puede faltar en algunos tipos de bacterias; protección adicional + agregación de bacterias (formación de colonias).
4. Ribosomas: orgánulo no rodeado por membrana, donde se realiza la síntesis de proteínas.
5. Cromosoma bacteriano: molécula circular de ADN, situada en una zona llamada nucleoide; almacena la información genética, y dirige las funciones celulares.
6. Plásmido: fragmento pequeño de ADN localizado fuera del nucleoide; y que dirige funciones específicas; ej: plásmidos R: proporcionan la resistencia frente a los antibióticos.
7. Apéndices: pueden ser flagelos (participan en el movimiento), y las fimbrias (ayudan a la bacteria a fijarse a un sustrato).

Células Eucariotas

Se encuentran en el resto de reinos: algas y protozoos (protista), hongos, vegetales y animales; + evolucionadas, y lo hacen a partir de las procariotas. Se originaron hace 2000 – 1800 millones de años. Son + grandes que las procariotas, su tamaño oscila entre 10 – 100 μm y varios centímetros. Pueden ser animales o vegetales, y en ellas se distinguen 3 estructuras:

Membrana Plasmática / Celular

Marca el límite externo de la célula, se encarga del transporte de sustancias entre la célula y el medio que la rodea. En las células animales, existe una capa externa llamada glucocálix, con función de protección y de reconocimiento celular (sistema HLA: glúcidos + proteínas, que permiten identificar al sistema inmune a las células propias del organismo. Está compuesta de lípidos, proteínas y glúcidos -> formada por una doble capa de fosfolípidos donde se intercalan moléculas de colesterol y diversos tipos de proteínas. Este modelo se conoce como mosaico fluido, ya que los elementos que la forman se mueven y cambian de posición.

Citoplasma

Todo el volumen de la célula, salvo el núcleo, en él se incluyen numerosas estructuras especializadas, como el citoesqueleto celular (conjunto de filamentos proteicos encargados de mantener la forma celular, además de dirigir los movimientos en el interior de la misma); los orgánulos celulares (que cumplen diferentes funciones); y el citosol (medio fluido interno).

Núcleo

Contiene el ADN, biomolécula orgánica encargada de almacenar la información genética y de dirigir las funciones celulares; tiene como función principal la protección de la información genética de la célula, con el objetivo que no se pierda o que pueda sufrir daños; se diferencian las siguientes partes:

• Envoltura nuclear: formada por 2 membranas concéntricas muy rígidas, que impiden el paso de todo tipo de sustancias entre el núcleo y el citoplasma.
• Poros nucleares: ocupados por proteínas, y a través de ellos se produce el transporte de moléculas (muy controlado) entre el núcleo y el citoplasma.
• Nucleoplasma: medio interno (fluido) del núcleo.
• Cromatina: formada por el material genético (fibras de ADN) + proteínas asociadas; al condensarse en la división celular, forman los cromosomas.
• Nucléolo: no rodeado de membrana y formado por ARN + proteínas; en una célula puede haber 1 o varios; dan origen a un orgánulo situado en el citoplasma: los ribosomas.

Los Orgánulos Celulares: Función. Referidos a la Célula Animal

Mitocondria

Orgánulo celular de doble membrana y con su propio ADN, debido a su procedencia bacteriana (teoría de la endosimbiosis); responsable de la respiración celular: obtención de energía a partir de biomoléculas orgánicas como los glúcidos y los lípidos, que actúan como combustible celular; siendo imprescindible la participación del O2.

Retículo Endoplasmático

Red de sacos membranosos -> continuos, y se dispersan a través del citoplasma. Parte de la membrana nuclear –> nexo entre el núcleo y el citoplasma. Existen 2 tipos de retículo endoplasmático:

• Retículo endoplásmico rugoso (RER) -> cubierto por ribosomas; se encarga de la síntesis y maduración de las proteínas (para que la proteína pueda adquirir la conformación adecuada para que pueda funcionar -> forma activa).
• Retículo endoplásmico liso (REL) –> no posee ribosomas asociados a su membrana. Se encarga de la biosíntesis de lípidos, metabolismo de los azúcares + eliminación de sustancias tóxicas y restos de medicamentos (nocivos para la célula).

Aparato de Golgi

Conjunto de sacos (dictiosomas) encargados del almacenamiento y secreción / liberación de sustancias al exterior de la célula, por medio de vesículas de secreción. Originado a partir del retículo endoplasmático.

Lisosomas

Vesículas que contienen enzimas hidrolíticas que permiten la digestión intracelular de macromoléculas, refuglos y bacterias, que entran en la célula. Se originan en el retículo endoplasmático rugoso (RER) y luego son empaquetados en el complejo de Golgi. Los lisosomas son los encargados de la MUERTE CELULAR PROGRAMADA: destruyen las células envejecidas o con daños / alteraciones, quedando entonces un espacio que puede ser ocupado por otra célula nueva.

Ribosoma

Orgánulo no rodeado por membrana, que se puede encontrar libre en el citoplasma o asociado con el retículo endoplasmático rugoso; constituido por 2 subunidades, una mayor y otra menor; y formado por ARN del tipo ribosomal + proteínas; encargado de la síntesis de proteínas.

Centriolos / Centrosoma

: exclusivos das células eucariotas animais. 2 estructuras de forma cilíndrica non rodeadas por membrana, situadas preto do núcleo, en posición perpendicular un co outro; encargados de formar parte do citoesqueleto celular, dirixir ós cromosomas (ADN) durante o proceso de división celular, ademais de formar os cilios e flaxelos (orgánulos encargados do movemento celular). Poden faltar nalgúns tipos celulares)