Introducción a la Biología: Ecosistemas, Dinámica y la Célula

1) ECOSISTEMAS

Composición de un Ecosistema

Una comunidad es el conjunto de poblaciones en un área determinada. El biotopo es el medio físico ocupado por una comunidad. Un ecosistema está formado por un lugar y los seres vivos que lo habitan (biotopo y comunidad).

Límites

El factor limitante es el elemento menos disponible que limita la producción. Hay dos tipos de organismos:

Estenozoicos (límites estrechos)
Eurizoicos (límites amplios)

Adaptaciones

Adaptaciones a la Temperatura

Endotermos poiquilotermos (adaptados al frío)
Endotermos homeotermos (adaptados al calor)
Ectotermos (su temperatura depende de la del medio)

Adaptaciones al Agua

Higrófilos (ambientes húmedos)
Mesófilos (sobre otros organismos absorbiendo su agua)
Xerófilos (ambientes secos, pinchos que recogen el agua)

Adaptaciones a la Luz

Plantas umbrófilas (ambientes oscuros)
Plantas heliófilas (ambientes luminosos)

Adaptaciones al Medio Acuático

Locomoción (aletas, forma hidrodinámica)
Color (mimetización con el medio)
Vida sésil (forman colonias ramificadas con aspecto vegetal)
Salinidad (especies de agua dulce, salada, o ambos medios)

Adaptaciones a Cambios Cíclicos

Hibernación
Caída de hojas
Migraciones
Actividad nocturna

Adaptaciones al Suelo

Soportar concentraciones de sales
Desarrollo en suelos silíceos
Conversión de extremidades en herramientas excavadoras

Circulación de Materia y Energía

La materia se recicla, moviéndose desde el ambiente abiótico, pasando por los organismos y regresando al ambiente abiótico. La energía fluye unidireccionalmente desde los autótrofos a los heterótrofos, sin retorno. La energía y los compuestos orgánicos se recogen a partir de la materia mineral y la energía crea materia orgánica. Esta materia orgánica es consumida por organismos heterótrofos y, una vez consumida, se desintegra hasta transformarse en materia inorgánica, que se transforma en compuestos minerales que son aprovechados por los productores de materia orgánica.

Ciclos Biogeoquímicos

Carbono

En la fotosíntesis, las plantas expulsan CO2 al convertir la materia inorgánica en orgánica y fijar el carbono a las moléculas orgánicas. Se expulsa CO2 en la respiración celular, generando CO2 + H2O, mientras que en la fotosíntesis se produce CH2O + O2.

Nitrógeno

Las bacterias fijan el nitrógeno en el suelo convirtiéndolo en nitratos, nitritos y sales amoniacales. Las plantas los convierten en sustancias nitrogenadas orgánicas (proteínas y ácidos nucleicos). Estas sustancias son ingeridas por animales que, al desecharlas, son nuevamente convertidas y fijadas al suelo por bacterias y hongos.

Cadenas Tróficas

Una cadena trófica es un eslabón de la red trófica. Una red trófica es una serie de cadenas tróficas compuesta y compleja.

Rendimiento Energético

1. Uso por Plantas

Un 50% de la energía es reflejada, un 49% es asimilada en sustancias orgánicas y desechada en forma de calor. Un 1% es almacenada por las sustancias orgánicas.

2. Consumidores Primarios

Un 60% de la energía de las plantas se pierde en excrementos, un 33% se pierde en respiración. Solo el 7% se conserva.

3. Consumidores Secundarios

Cuando cazan al consumidor primario, pierden un 30% en excrementos y un 50% en moverse. Solo el 20% se conserva.

2) DINÁMICA DE ECOSISTEMAS

Estrategias de Supervivencia

Estrategia r

Alta tasa de reproducción; organismos de pequeño tamaño; ciclos biológicos cortos; colonizan terrenos inestables; no limitan la reproducción para ajustarse a la capacidad de sustento o carga.

Estrategia K

Baja tasa de reproducción; organismos de gran tamaño; ciclos biológicos largos; asentados en ambientes maduros; limitación de la reproducción para ajustarla a la capacidad de sustento del hábitat.

Sucesiones Ecológicas

Primarias

Los líquenes colonizan la roca desnuda; las plantas superiores van apareciendo mientras se forma el suelo vegetal.

Secundarias

Aparecen tras una destrucción de un bosque. Los líquenes colonizan el terreno y las plantas superiores van apareciendo.

Formación del Suelo

El suelo está formado por material mineral (45%) {minerales no meteorizables, minerales de alteración y trozos de roca}, poros por donde circula el aire (25%) y agua (25%). También hay humus (5%). Tiene arena, limo y arcilla.

Incendios Forestales

Es una de las causas de la desaparición de los bosques. Se inicia en la hojarasca, continúa en el matorral y quema todos los árboles. El calor producido provoca la desecación de la vegetación y el terreno y favorece su combustión. Al quedar sin sujeción, el suelo queda expuesto a la acción directa de las lluvias y el viento. Se pierde su utilidad forestal.

Lucha contra Incendios

Crear:

Una gestión forestal que elimina elementos que propaguen el fuego.
Una ordenación del territorio que clasifique y regule el uso del suelo.
Un aumento de sensibilidad social hacia las causas de los incendios.

3) LA CÉLULA

TEORÍA CELULAR (Schleiden y Schwann, 1839)

La célula es la unidad:

Vital (ser vivo más pequeño)
Anatómica o estructural (todos los organismos están formados por una o más células)
Funcional (cada célula tiene su propia actividad vital; las funciones del organismo son el resultado de las funciones de las células. Las reacciones químicas del metabolismo tienen lugar en las células)
Genética o reproductora (toda célula proviene de otra célula. La información genética se transmite de una generación a la siguiente)

Funciones de los Orgánulos

Citoesqueleto (mantener la forma celular; posibilitar el desplazamiento; contracción de células musculares)
Ribosomas (síntesis de proteínas)
Retículo endoplasmático
- Liso (sintetiza, almacena, transporta lípidos)
- Rugoso (sintetiza, almacena, transporta proteínas)
Aparato de Golgi (maduración y secreción de vesículas)
Vacuolas (mantenimiento de la turgencia celular, almacenamiento de sustancias, digestión celular)
Mitocondrias (respiración celular)
Centrosoma (centro organizador de microtúbulos; genera estructuras organizadas por microtúbulos)
Cloroplastos (realizan la fotosíntesis)
Pared celular (da soporte y protege, responsable de que la planta esté erguida, impide la rotura de la célula, participa en la comunicación de células)
Núcleo (contiene cromosomas que reparten la información genética del ADN de la célula madre a las células hijas)

Diferencias entre Células Eucariotas y Procariotas

Las células procariotas no tienen membrana nuclear y tienen el ADN disperso; cromosoma sencillo y circular; sin orgánulos, solo ribosomas; pared celular sin celulosa; seres unicelulares. Las células eucariotas tienen ADN rodeado por membrana constituyendo el núcleo; varios cromosomas complejos y lineales; orgánulos con membranas; seres uni/pluricelulares.

Diferencias entre Células Animales y Vegetales

La célula vegetal tiene vacuolas desarrolladas; tiene cloroplastos; no tiene centrosomas; escasos lisosomas; aparato de Golgi poco desarrollado; núcleo en posición periférica. La célula animal tiene pequeñas vacuolas, no tiene cloroplastos, tiene centrosomas, abundantes lisosomas, aparato de Golgi desarrollado y núcleo en posición central.

ADN

Está en el núcleo, en los cromosomas. El cromosoma está formado por dos cromátidas unidas por el centrómero. El ADN contiene la información genética necesaria para que la célula funcione, está compuesto por dos cadenas de polidesoxirribonucleótidos complementarias y antiparalelas.

Ciclo Celular

Las proteínas se sintetizan y la célula aumenta de tamaño. El ADN se sintetiza y los cromosomas se duplican para la división celular por mitosis, que se divide en 4 partes (profase, metafase, anafase, telofase).

Mitosis

Profase

La cromatina se condensa, los cromosomas se hacen visibles, la membrana nuclear desaparece.

Metafase

Los cromosomas se disponen en el ecuador de la célula.

Anafase

Las cromátidas hermanas se separan y se dirigen a polos opuestos.

Telofase

Los cromosomas hijo se rodean de una nueva membrana nuclear y se forman nuevos núcleos.