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CONTENIDO
Elementos de Biología
1er año de secundaria
Cap. 1 La Biología y su campo de estudio ................................................................................... 5
Cap. 2 Vida - Ser Vivo: Características generales de los seres vivos .............................................. 21
Cap. 3 Niveles de organización de los seres vivos ........................................................................ 29
Cap. 4 Introducción a la Citología (Estudio de la célula) ............................................................... 41
Cap. 5 Repaso .......................................................................................................................... 59
Cap. 6 Funciones de nutrición .................................................................................................... 63
Cap. 7 Ciclo celular y reproducción de organismos....................................................................... 73
Cap. 8 Repaso .......................................................................................................................... 83
Cap. 9 Principios de Taxonomía y Reinos biológicos ..................................................................... 87
Cap. 10 Reino Protoctista y Reino Fungi ....................................................................................... 101
Cap. 11 Niveles de organización de los seres vivos ........................................................................ 113
Cap. 12 Repaso mensual ............................................................................................................. 125
Cap. 13 Ecología ......................................................................................................................... 129
Cap. 14 Biodiversidad y ecorregiones ........................................................................................... 141
Cap. 15 Las áreas naturales protegidas del Perú ........................................................................... 155
Cap. 16 Repaso bimestral ............................................................................................................ 167
I
LA BIOLOGÍA Y SU
CAMPODE ESTUDIO 1
¿Qué hay detrás de un delicioso vaso de yogur?
Aunque no se sabe cuándo fue descubierto el yogur; sus orígenes se
remontan a las épocas prehistóricas. Las antiguas tribus del este, que
eran pastores nómadas, preservaron la leche de vacas, ovejas, cabras,
caballos y camellos, en recipientes hechos de partes de animales como
pieles o estómagos.
Dice la leyenda, que el yogur fue descubierto por el descuido de un
pastor que se olvidó un poco de leche en una de estas pieles. Más tarde
la encontró transformada en algo más denso y sabroso.
Probablemente te resulte fácil deducir que la causa principal de dicha
transformación (fermentación de la leche), se encontraba en los
pequeñísimos seres vivos presentes en las pieles (tejidos animales)
usados como envases.
Dichos microorganismos son las llamadas bacterias (seres vivos
formados por una sola célula). En el yogur encontramos generalmente
dos tipos: Lactobacillus casei y Streptococcus thermophilus.
INTRODUCCIÓN
En nuestra vida diaria nos encontramos siempre con seres vivos, ya sean plantas, animales o personas. Al
conjunto de seres vivos de un lugar, incluyendo sus ambientes naturales, se denomina Biodiversidad. En nuestra
vida diaria también podemos presenciar diversos procesos biológicos, tales como: la fermentación (al elaborar pan,
vino o yogur), la putrefacción (al descomponerse la carne), la respiración (al incorporar oxígeno en nuestro cuerpo),
la fotosíntesis (cuando las plantas producen alimento y liberan oxígeno al ambiente), etc. Además siempre estamos
consumiendo productos derivados de los seres vivos, como: carne, leche, huevo, verduras, frutas, etc. Todo lo
antes mencionado se halla relacionado directamente con la vida y con los seres vivos, y nos lleva a hacernos preguntas
tales como: ¿Qué es la vida?, ¿cómo aparece la vida en la Tierra?, ¿cómo se formó la biodiversidad?, ¿qué es un ser
vivo?, ¿qué procesos ocurren en un ser vivo que lo mantienen con vida?, ¿cómo se relacionan los seres vivos entre sí
y cómo lo hacen con su ambiente?, ¿qué parecidos existen entre los seres vivos y qué diferencias?. Para responder a
todas estas preguntas y a otras más es que nace la ciencia de la vida: La Biología.
I. DEFINICIÓN DE BIOLOGÍA
La Biología es la ciencia que estudia todos los procesos relacionados con los seres vivos.
Desde el punto de vista etimológico, la palabra BIOLOGÍA significa: «Ciencia o Estudio de la Vida», y proviene
de dos vocablos griegos que son:
Bios = Vida
Logos = Tratado o estudio.
La palabra BIOLOGÍA fue propuesta en 1802 por el científico francés Jean Baptiste de Lamarck, para designar
a la ciencia que se ocupa del estudio de los seres vivos.
En la antigüedad, el estudio de la vida era parte del estudio de la «Historia de la Naturaleza» y entre sus
personajes más destacados están los griegos: Hipócrates, Aristóteles, Galeno y Teofrasto.
3
La Biología y su campo de estudio
4 Primer Año de Secundaria
ARISTÓTELES (384 – 322 a.C.)
Es considerado el padre de la Biología
(y en especial de la zoología), por haber
organizado el conocimiento biológico de
su época. Editó diez libros que tratan sobre
la "historia de los animales".
TEOFRASTO (372 – 287 a. C.)
Fue discípulo de Aristóteles, es considerado
el padre de la Botánica.
HIPÓCRATES
Padre de la Medicina Científica
GALENO
El médico Galeno vivió
durante el siglo II d.C. y
llevó a cabo numerosos
descubrimientos mediante
la disección de animales.
Demostró que las arterias
transportan sangre. Sus
estudios do minaro n la
teoría y la práctica de la
medicina en Europa
durante 1 400 años.
II. IMPORTANCIA DE LA BIOLOGÍA PARA LA HUMANIDAD
La biología es importante porque permite al hombre:
1. Conocer las partes del cuerpo de los seres vivos. Por ejemplo el cerebro, el hígado, etc.
2. Comprender y Explicar los procesos que hacen posible la existencia de los seres vivos. Por ejemplo la
digestión, la respiración, la fotosíntesis, etc.
3. Estudiar y conocer las enfermedades y a sus agentes causales (bacterias, virus) para combatirlas
oportunamente. Por ejemplo: estudio del SIDA, de la tuberculosis, de la viruela, etc.
4. Explorar la biodiversidad con el objetivo de encontrar en ella sustancias que puedan ser utilizadas en el
tratamiento y curación de las enfermedades. Por ejemplo: estudio de la uña de gato, yacón, maca, etc.
5. Elaborar vacunas que sirvan para prevenir enfermedades en individuos sanos. Por ejemplo: vacuna contra la
poliomielitis.
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
6. Mejorar las características genéticas de plantas y animales (por medio de ingeniería genética), con la finalidad
de obtener alimentos y/o productos de consumo humano de mejor calidad. Por ejemplo aumentar la producción
de leche y carne en el ganado vacuno.
7. Manipular genéticamente microorganismos (ejemplo: bacterias Escherichia coli), con la finalidad de producir
proteínas humanas como la insulina (utilizada en tratamiento de la diabetes) y el factor VIII de la
coagulación (utilizado en el tratamiento de la hemofilia, una enfermedad de la sangre).
8. Explorar la naturaleza y sus ecosistemas y promover el desarrollo autosostenido, para que todos los seres
vivos podamos vivir mejor en nuestro planeta. Por ejemplo: protección y conservación de los pantanos de villa.
La Biología y su campo de estudio
6 Primer Año de Secundaria
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
III. RAMAS DE LA BIOLOGÍA
Para su mejor estudio, la biología ha sido dividida en las siguientes ramas: botánica, zoología, microbiología,
ecología, citología, histología, anatomía, fisiología, genética, bioquímica, taxonomía, y otras más. A continuación
describiremos algunas de ellas.
1. BOTÁNICA:
Es la rama de la biología que se ocupa del estudio de las plantas.
Existen dos tipos de plantas:
1.1. Las criptógamas.- plantas que no producen flores ni semillas, por ejemplo: helechos y musgos.
1.2. Las fanerógamas o espermatofitas.- plantas que sí producen flores y semillas, por ejemplo: maíz,
papa, girasol, clavel, pino, etc. A su vez pueden ser: Gimnospermas (cuando no producen frutos y sus
semillas se hallan desprotegidas) y Angiospermas (cuando sí forman frutos y sus semillas se hallan
protegidas por éste).
PINO: planta espermatofita del
grupo de las gimnopermas
GIRASOL: planta fnerógama o
espermatofita.
La Biología y su campo de estudio
8 Primer Año de Secundaria
2. ZOOLOGÍA:
Es la rama de la biología que se ocupa del estudio de los animales.
Comprende disciplinas como:
2.1. Herpetología.- Estudio de los reptiles.
2.2. Ornitología.- Estudio de las aves.
2.3. Entomología.- Estudio de los insectos.
2.4. Ictiología.- Estudio de los peces.
2.5. Malacología.- Estudio de los moluscos.
2.6. Carcinología.- Estudio de los crustáceos.
2.7. Helmintología.- Estudio de los gusanos.
2.8. Embriología (ontogenia).- Estudio del desarrollo embrionario.
2.9. Etología.- Estudio del comportamiento animal.
2.10. Mastozoología.- Estudio de los mamíferos.
2.11. Aracnología.- Estudio de los arácnidos.
2.12. Batracología.- Estudio de los anfibios.
2.13. Antropología.- Estudio del hombre.
La Etología estudia el comportamiento
animal.
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
3. MICROBIOLOGÍA:
Es la rama de la biología que se ocupa del estudio de los microorganismos.
Comprende disciplinas como: bacteriología (bacterias), protozoología (protozoarios), virología (virus) y
micología (hongos).
Cultivo bacteriano de Neisseria
meningitidis (bacteria que causa
la meningitis).
4. ECOLOGÍA:
Es la rama de la biología que se ocupa del estudio de los ecosistemas y de las relaciones existentes entre los
seres vivos y su ambiente. La ecología estudia el funcionamiento de la naturaleza
Ecosistema: sistema natural
compuesto por elementos
bióticos (vivos) y abióticos
(inertes), en c onstante
interacción.
5. BIOQUÍMICA:
Estudia la composición química de los seres vivos.
6. CITOLOGÍA:
Se ocupa del estudio de la célula.
7. HISTOLOGÍA:
Estudia los tejidos (agrupaciones de células).
8. ANATOMÍA:
Estudia la estructura y disposición de los órganos, aparatos y sistemas que conforman a un ser vivo.
9. FISIOLOGÍA:
Estudia las funciones de un ser vivo.
10. TAXONOMÍA:
Estudia la clasificación de los seres vivos.
11. GENÉTICA:
Estudia la herencia y la transmisión de las características hereditarias en los seres vivos.
12. FILOGENIA:
Estudia el desarrollo evolutivo de las especies.
13. BIOGEOGRAFÍA:
Estudia la distribución de los seres vivos sobre la tierra.
14. PALEONTOLOGÍA:
Estudia los restos fósiles de organismos que existieron en el pasado.
La Biología y su campo de estudio
10 Primer Año de Secundaria
IV. HISTORIA DE LA BIOLOGIA
1. EDAD ANTIGUA (invención de la escritura – 476 d.C.)
1.1. India y China.- El hombre ya obtenía provecho de animales domesticados y plantas cultivadas.
El hombre antiguo se interesó por el conocimiento de plantas y animales para sacar provecho
de los mismos y poder subsistir.
1.2. Egipto.- El embalsamiento de cadáveres permitió al hombre conocer la anatomía del cuerpo
humano.
1.3. Grecia.- Representa la cuna del saber. Aquí sobresalen:
a) Hipócrates (460 – 376 a.C.): Padre de la medicina científica.
HIPÓCRATES (460 - 376 a.C.)
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
11
Organización Educativa TRILCE
b) Aristóteles (384 – 322 a.C.): Padre de la biología. Organizó y sistematizó el conocimiento biológico de su
época. Clasificó a los seres vivos en dos reinos: animal y vegetal. A los animales los agrupó en: enaimas
(animales con sangre roja) y anaimas (animales sin sangre roja).
c) Teofrasto (327 – 387 a.C.): Padre de la botánica. Fue discípulo de Aristóteles. Agrupó las plantas en cuatro
categorías: árboles, arbustos, sub arbustos y hierbas.
1.4. Roma.- Aquí sobresalen:
a) Plinio y Dioscórides (siglo I d.C.): Trabajaron en la identificación de plantas y realizaron dibujos
botánicos.
b) Galeno (130 - 200 d.C): Estudió la anatomía y fisiología humana (primer fisiólogo).
GALENO
El médico Galeno vivió durante el siglo II d.C. y llevó a cabo
numerosos descubrimientos mediante la disección de animales.
Demostró que las arterias transportan sangre. Sus estudios
dominaron la teoría y la práctica de la medicina en Europa
durante 1 400 años.
2. EDAD MEDIA (476 – 1453 d.C.)
Representó un período de atraso para la ciencia debido al predominio de la filosofía escolástica (doctrina
religiosa católica); sin embargo destacaron los árabes y entre ellos Avicena (980 – 1037), médico enciclopedista
cuyos escritos sirvieron durante siete siglos como fuente de conocimientos.
En el siglo XIII son traducidos al latín los trabajos de Avicena y Aristóteles, lo cual marcó el inicio del desarrollo
de las ciencias naturales modernas.
3. EDAD MODERNA (1453 – 1789)
3.1. Leonardo Da Vinci (1452 – 1519).- Estudió la anatomía relacionada con la fisiología.
3.2. Andrés Vesalio (1514 – 1564).- En 1543 publicó la obra más perfecta para su época en lo que a anatomía
humana se refiere. Es considerado el padre de la Anatomía (publicó un libro llamado Humanis corporis
fabrica).
3.3. Fabricius (1537 – 1619).- Utilizando técnicas de disección, estudió la fisiología de las venas, observó por
primera vez las válvulas que permiten la circulación venosa en un solo sentido.
3.4. Miguel Servet (1509 – 1553).- Descubrió la circulación pulmonar.
3.5. William Harvey (1578 – 1657).- Descubrió la circulación aórtica.
3.6. Marcelo Malpighi (1628 – 1694).- Realizó análisis microscópico de los tejidos animales.
Descubrió los capilares sanguíneos y los alvéolos pulmonares. Se le considera el padre de la Anatomía
Microscópica.
3.7. Antoni Van Leewenhock (1631 – 1723).- Con la ayuda del microscopio descubre los microorganismos.
Observó bacterias, protozoarios, espermatozoides y glóbulos rojos. Es considerado el padre de la
Microbiología.
3.8. Robert Hooke (1665):
Realizó la primera observación y descripción de la célula. Es considerado el padre de la Citología.
La Biología y su campo de estudio
12 Primer Año de Secundaria
3.9. CarlosVon Linneo (1753).- Clasifica sistemáticamente a los seres vivos, para ello establece categorías
taxonómicas y la nomenclatura binaria. Es considerado el padre de la taxonomía.
4. EDAD CONTEMPORÁNEA (1789 – actualidad)
4.1. Edward Jenner (1749 – 1823): Realizó estudios de inmunología. Es el creador de las vacunas.
4.2. Jorge Cuvier (1769 – 1832): Es considerado el padre de la anatomía comparada y de la paleontología.
4.3. Robert Brown (1773 –1858): Descubre el núcleo de la célula.
4.4. Mathias Schleiden (1804 - 1881): Botánico alemán. Autor de la teoría celular ("todos los seres vivos
están compuestos por células").
4.5. Teodoro Schwann (1810 - 1882): Zoólogo alemán. Autor de la teoría celular.
4.6. Jean B. de Lamarck (1744 - 1829): Autor de la teoría evolutiva llamada: «Herencia de los caracteres
adquiridos» y «Ley del uso y desuso». Propuso el término «Biología.
4.7. Charles Darwin (1809 - 1882): Autor de la teoría evolutiva llamada: «Del Origen de las Especies por
medio de Selección Natural».
Charles Darwin
4.8. Luis Pasteur (1822 - 1895):
Padre de la Bacteriología. Creador de la vacuna antirrábica.
Pasteur hizo importantes contribuciones en el campo de la química orgánica a
mediados del siglo XIX, desarrolló varias vacunas, incluida la de la rabia, y
desautorizó la teoría de la generación espontánea. Se le considera fundador de
la microbiología. Desarrolló la teoría de los gérmenes para determinar la causa
de muchas enfermedades.
Luis Pasteur: Padre de la
Bacteriología - Descubre la
vacuna antirrábica.
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
13
Organización Educativa TRILCE
4.9. Gregorio Mendel (1822 - 1884):
Descubre las leyes que rigen la "Herencia Biológica".
Es considerado el padre de la genética.
Mendel desarrolló los principios de la herencia estudiando las variaciones de
las características heredadas en el Guisante o Arveja. Aunque la importancia
de su trabajo no le fue reconocida en vida, sus investigaciones constituyen la
base de la genética actual.
4.10. Ernest Haeckel (1834 - 1919): Padre de la ecología.
4.11. Frederich Miescher (1844 - 1895): Descubre los ácidos nucleicos.
4.12. Robert Koch (1843 - 1910): Identificó los microbios que causan el carbunco, la tuberculosis y el cólera.
El bacilo de Koch es el agente causal de la tuberculosis. Recibió el premio Nóbel de medicina en 1905.
Robert Koch:
El bacteriólogo alemán Robert Koch obtuvo en 1905 el Premio Nobel de
Fisiología y Medicina. Conocido como padre de la bacteriología moderna,
Koch demostró que las enfermedades infecciosas están provocadas por
microorganismos y elaboró técnicas para aislar e identificar bacterias
patógenas.
4.13. Dimitri Ivanovski (1864 - 1920): Descubre los virus.
4.14. Hugo De Vries (1848 - 1935): Redescubrió de modo independiente las leyes de la herencia desarrolladas
por Gregorio Mendel, e introdujo el concepto de mutación en la teoría evolutiva.
4.15. Edward Starlin (1866 - 1927): Descubre las hormonas.
4.16. Frederick Hopskins (1861 - 1947) y Casimir Funk (1884 - 1967): Estudiaron las vitaminas y su
importancia en la nutrición.
4.17. Alexander Oparin (1894 - 1980): Propone la Teoría Quimiosintética sobre el origen de la vida.
4.18. Alexander Fleming (1881 - 1955): Descubre la penicilina.
Descubrimiento de la penicilina:
Los trabajos de Alexander Fleming
condujeron en 1928 al descubrimiento
accidental de la penicilina, derivada del
hongo Penicillium notatum. La penicilina es
eficaz contra multitud de bacterias
patógenas, y actúa matándolas o inhibiendo
su crecimiento.
La Biología y su campo de estudio
14 Primer Año de Secundaria
4.19. Kart Landsteiner (1930): Descubre los grupos sanguíneos, del sistema ABO; y en 1940 descubre el
sistema Rhesus de grupos sanguíneos (RH positivo y negativo).
Karl Landsteiner:
El patólogo estadounidense Karl
Landsteiner obtuvo el Premio Nobel
de Fisiología y Medicina en 1930.
Landsteiner desarrolló la clasificación
de la sangre en cuatro grupos
primarios (A, B, AB y O).
4.20. Thomas H. Morgan (1866 - 1945): Descubre la transmisión de los genes a través de los cromosomas.
4.21. Theodosius Dobzhansky (1900 - 1975): Plantea la relación existente entre la genética y la evolución de
las especies.
Theodosius Dobzhansky:
El biólogo estadounidense Theodosius Dobzhansky
estudió las bases genéticas del proceso de evolución
de las especies.
4.22. James Watson (1928 - …) y Francis Crick (1916 - 2004): Proponen la estructura molecular para el
ADN. Con ellos se inicia a la era de la biología molecular.
James Watson y Francis Crick
La molécula de ADN (ácido
desoxirribonucleico) es el modelo
genético de cada célula y, en última
instancia, la que determina todos
los aspectos de un ser vivo. En
1953, Watson (izquierda) y Crick
(derecha) describieron la estructura
en doble hélice de la molécula de
ADN, una especie de escalera de
caracol con muchos escalones. En
1962 Watson y Crick recibieron
el Premio Nobel de Medicina por su
trabajo.
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
15
Organización Educativa TRILCE
4.23. Robert Whittaker (1920 - 1980): Propone la clasificación en cinco reinos biológicos.
4.24. Junta de Biólogos (1990 – EE. UU.): Se da inicio al Proyecto Genoma Humano, que intenta
identificar y comprender la función de los genes involucrados en el desarrollo y funcionamiento
del cuerpo humano.
4.25. Luc Montagnier (1932 - …): Descubre el VIH (virus del SIDA).
4.26. Ian Wilmut (1944 - …): Clonación de la Oveja Dolly.
5. Siglo XXI (2000- .....):
5.1. Proyecto Genoma Humano (2001): Se informa que el humano posee aproximadamente 30 000 genes y
que la diferencia genética entre seres humanos es de sólo 0.01%. Además se sabe que el ADN humano posee
aproximadamente 3 000 millones de pares de bases nitrogenadas.
5.2. Diciembre del 2002: Un científico italiano anuncia el pronto nacimiento del primer bebé clonado. ¿...?
En el presente siglo estaremos asistiendo a la edad de oro de la biología, la «Era de la Biología».
El conocimiento biológico permite hoy en día la comprensión de muchos hechos desconocidos hasta hace muy
poco, como son los distintos aspectos relacionados con la herencia, con el manejo genético de plantas y animales
y con la industrialización de los procesos biológicos a través de la biotecnología. Además, el estudio del genoma
humano (ADN) significa una gran promesa para la humanidad, sobretodo en lo relacionado a la medicina y al
tratamiento de enfermedades como el cáncer y el SIDA.
La Biología y su campo de estudio
La
Biología
y
su
campo
de
estudio
16
Primer
Año
de
Secundaria
Término propuesto en
1802 por Jean Baptiste
de Lamarck.
B I O L O G Í A
Ciencia que estudia todo
lo relacionado con los
seres vivos.
Se divide en En su
Etimológicamente pro-
viene de dos voces grie-
Importancia R am a s Historia
gas. entre ellas : destacan:
Mejorar la calidad de
vida de la humanidad.
Bo tá ni ca A ri stó tel es
Bios=Vida y Logos=Estudio
tratado
Zoología
Microb iología
Teofrasto
Avicena
Ciencia o estudio
de la vida.
Ecología Robert Hooke
Citología Luis Pasteur
Taxonomía Gregorio Mendel
Genética Watson y Crick
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
17
Organización Educativa TRILCE
VOCABULARIO
• Biotecnología: Consiste en el uso de seres vivos, sean microorganismos o células vegetales y animales, para
producir alimentos, medicinas y otros productos útiles, o bien para resolver los problemas ambientales.
• Clonación: Es la acción de reproducir a un ser de manera perfecta en el aspecto fisiológico y bioquímico de una
célula originaria. Esto quiere decir que a partir de una célula de un individuo se crea otro exactamente igual al
anterior, ya que los caracteres que puede mostrar un ser humano se deben a los genes que ha heredado de los
progenitores.
• Embrión: Ser humano en desarrollo hasta el final del segundo mes de gestación, después de lo cual se denomina
feto.
• Fermentación: La fermentación es una de las biotecnologías aplicadas más antiguas: se ha utilizado para conservar
alimentos durante más de seis mil años. Es una técnica de conservación de alimentos barata y fácil, y muy
adecuada donde otros métodos son inaccesibles o no existen, como las conservas o la congelación.
• Hemofilia: Enfermedad hereditaria en la cual la sangre no se coagula adecuadamente.
• Inmunológico: Relacionado a la inmunidad. Inmunidad se refiere a la invulnerabilidad (resistencia) ante una
enfermedad infecciosa.
• Insulina: Hormona secretada por el páncreas la cual reduce la concentración sanguínea de glucosa.
• Mutaciones: Son cambios en el ADN de una célula. Las mutaciones de forma natural aparecen ocasionalmente,
pero su frecuencia puede aumentar muchísimo por la acción de agentes mutagénicos, como por ejemplo, algunas
drogas, las radiaciones ultravioletas, entre otros.
• Patógeno: Organismo, usualmente microscópico, capaz de causar enfermedad.
• Penicilina: Es el primer antibiótico y su descubrimiento ha sido atribuido a Alexander Fleming en 1928, quien
junto con los científicos Ernst Boris Chain y Howard Walter Florey (que crearon un método para la producción en
masa de la droga), obtuvo el Premio Nóbel de Medicina en 1945.
Autoevaluación
I. RESPONDE BREVEMENTE: (2 puntos c/u)
1. ¿Cuál es el significado etimológico de la palabra BIOLOGÍA?
2. ¿Quién propuso el término BIOLOGÍA para designar a la ciencia que estudia la vida y todos los procesos
relacionados con los seres vivos?
3. ¿A quién se le considera el padre de la Biología?
4. La rama de la Biología que se ocupa del estudio de las plantas, se denomina:
5. Se considera padre de la Taxonomía a:
La Biología y su campo de estudio
18 Primer Año de Secundaria
II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F), SEGÚN CORRESPONDA: (0.5 puntos c/u)
1. El griego Hipócrates es considerado el padre de la medicina científica. ( )
2. Teofrasto realizó estudios sobre genética. ( )
3. Se llaman plantas criptógamas a aquellas que producen flores y semillas. ( )
4. Robert Whittaker propone la clasificación de los seres vivos en 6 reinos biológicos. ( )
5. Ian Wilmut realizó la clonación de la oveja Dolly. ( )
III. CORRELACIONA ADECUADAMENTE: (0.5 puntos c/u)
1. «Padre de la bacteriología». Malacología.
2. «Estudia los ecosistemas». Citología.
3. «Descubridor del núcleo celular». Ecología.
4. «Estudia los moluscos». Luis Pasteur.
5. «Estudia la célula». Robert Brown.
IV. MARCA LA ALTERNATIVA CORRECTA: (1 punto c/u)
1. El conocimiento biológico ha permitido al ser humano crear sustancias que previene enfermedades en individuos
sanos, tales sustancias reciben el nombre de:
a) Pastilla.
b) Drogas.
c) Antibióticos.
d) Vacunas.
e) Inyecciones.
2. Rama de la biología que se ocupa del estudio de los microorganismos:
a) Filogenia.
b) Microbiología.
c) Botánica.
d) Genética.
e) Ecología.
3. Se considera padre de la citología a:
a) Gregorio Mendel.
b) Ernest Haeckel.
c) Aristóteles.
d) Charles Darwin.
e) Robert Hooke.
4. Publicó el libro «Origen de las especies por medio de selección natural»:
a) Charles Darwin.
b) Francis Crick.
c) Carlos Linneo.
d) Miguel Servet.
e) Teofrasto.
5. Identificó el agente causal de la enfermedad llamada Tuberculosis:
a) Alexander Fleming.
b) Hipócrates.
c) Robert Koch.
d) Robert Hooke.
e) Galeno.
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
19
Organización Educativa TRILCE
Tarea domiciliaria
I.
1.
RESPONDE BREVEMENTE:
Al conjunto de seres vivos de un lugar, incluyendo sus ambientes naturales se denomina:
(2 puntos c/u)
2. ¿Cuál es la ciencia que estudia todos los procesos relacionados con los seres vivos?
3. ¿Quién fue el médico cuyos estudios dominaron la teoría y practica de la medicina en Europa durante 1400 años?
4. El comportamiento animal es estudiado por la disciplina científica llamada:
5. ¿Quiénes proponen la estructura molecular para el ADN?.
II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F), SEGÚN CORRESPONDA: (0.5 puntos c/u)
1. El griego Aristóteles es considerado el padre de la biología. ( )
2. La fermentación es un proceso biológico utilizado en la fabricación de vino y yogurt. ( )
3. La ornitología estudia a los crustáceos. ( )
4. Gregorio Mendel creó la vacuna antirrábica. ( )
5. Alexander Fleming descubre la penicilina. ( )
III. CORRELACIONA ADECUADAMENTE: (0.5 puntos c/u)
1. «Padre de la Ecología». Teofrasto.
2. «Estudia a las Bacterias». Histología.
3. «Estudia el desarrollo evolutivo de las especies». Gregorio Mendel.
4. «Padre de la Botánica». Ernest Haeckel.
5. «Padre de la Genética». Robert Hooke.
6. «Estudia los tejidos (agrupaciones de células)». Filogenia.
7. «Padre de la Citología». Bacteriología.
IV. MARCA LA ALTERNATIVA CORRECTA: (1 punto c/u)
1. Rama de la biología que se ocupa del estudio de los ecosistemas y de las relaciones existentes entre los seres vivos
y su ambiente:
a) Zoología.
b) Microbiología.
c) Paleontología.
d) Ecología.
e) Virología.
La Biología y su campo de estudio
20 Primer Año de Secundaria
2. Disciplina de la zoología que estudia a los cocodrilos, serpientes, caimanes y tortugas:
a) Mastozoología.
b) Ictiología.
c) Herpetología.
d) Malacología.
e) Anatomía.
3. Médico árabe que destacó en la edad media:
a) Galeno.
b) Avicena.
c) Hipócrates.
d) Robert Koch.
e) Teofrasto.
4. Propone la teoría quimiosintética sobre el origen de la vida:
a) Aristóteles.
b) Ian Wilmut.
c) Miguel Servet.
d) Watson y Crick.
e) A. Oparin.
V. INVESTIGAR Y REDACTAR A MANO:
1. ¿Qué estudia la ingeniería genética?
2. ¿Qué es el yacón y qué propiedades tiene?
3. Redacta brevemente (mínimo 10 renglones) la biografía de Daniel Alcides Carrión, no
olvides señalar sus aportes para la ciencia.
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
21
Organización Educativa TRILCE
C
O
L
E
G
I
O VIDA – SER VIVO
CARACTERÍSTICAS
GENERALES DE LOS SERES 2
VIVOS
Desde la primera célula simple que vivió en la
Tierra hasta los complejos árboles y tigres de hoy,
todos los seres vivos tienen algunas cosas en común.
Se reproducen haciendo copias de sí mismos, se
alimentan, obtienen energía de sus alimentos, se
deshacen de sus desperdicios y reaccionan ante el
mundo que los rodea.
Este capítulo nos ayudará a conocer más acerca
de los seres vivos.
I. CONCEPTO DE «VIDA».
Se denomina «vida» a un estado particular de la materia en el que se ponen de manifiesto procesos exclusivos y
complejos, tales como: la reproducción, el metabolismo, la irritabilidad, el crecimiento, etc. La vida es un estado
que se manifiesta única y exclusivamente en los seres vivos.
II. CONCEPTO DE «SER VIVO» (organismo, ser biótico o ser animado).
En el curso de biología se emplea la palabra organismo para designar a cualquier ser vivo.
Se denomina «ser vivo» a un cuerpo de organización muy compleja, formado por protoplasma (materia
viva), sobre el cual se van a dar procesos exclusivos como la reproducción y el metabolismo.
También se define a un ser vivo como un sistema termodinámicamente abierto, esto quiere decir que es
capaz de intercambiar materia y energía con su entorno (medio ambiente).
III. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS SERES VIVOS.
Todos los seres vivos están hechos de protoplasma (materia viviente), el cual le confiere las siguientes propiedades
y/o características generales: organización compleja, metabolismo, reproducción, irritabilidad (relación),
adaptación, homeostasis, crecimiento, evolución, etc.
1. Organización Compleja:
Se refiere a la manera como está organizado estructuralmente el cuerpo de los seres vivos, comenzando por
los átomos, bioelementos, biomoléculas, células, tejidos, hasta llegar a constituir el individuo completo. Muchos
seres vivos se componen únicamente de una sola célula y por ello se les denomina Unicelulares, mientras
que otros constan de tejidos, órganos, aparatos y sistemas, por eso se denomina Pluricelulares.
Bioátomos o Bioelementos
Biomoléculas Células
Ej.: carbono, hidrógeno,
oxígeno, nitrógeno, etc.
Ej.: agua, sales, proteínas,
azúcares, grasas, etc.
Ej.: célula epitelial, miocito,
neurona, eritrocito, etc.
Vida - Ser Vivo Características generales de los seres vivos
22 Primer Año de Secundaria
Órganos
Tejidos
Ej.: tejido nervioso, muscular,
sanguíneo, epitelial, etc.
Ej.: cerebro, corazón, piel,
huesos, estómago, etc.
Aparatos y Sistemas
Ej.: aparato respiratorio,
sistema nervioso, etc.
Ser vivo u organismo multicelular
Ej.: humano, perro, gato,
abeja, etc.
2. Metabolismo:
Conjunto de procesos químicos que ocurren dentro de un ser vivo y que hacen posible su existencia, crecimiento
y desarrollo. También se refiere a la capacidad que tienen los organismos vivos para intercambiar materia y
energía con su ambiente, y aprovecharlas para la conservación de su vida. Debido a este intercambio
constante de energía entre los seres vivos y su ambiente, se dice que éstos son Sistemas
Termodinámicamente Abiertos.
Entre los procesos metabólicos más importantes tenemos: la fotosíntesis, la respiración, la digestión, la
excreción, la circulación, etc.
La fotosíntesis es uno de los más importantes procesos
metabólicos que permite a las plantas transformar la
energía solar en alimento. Dicho alimento es útil para
la propia planta y para todos los demás seres vivos del
planeta.
El alimento (energía concentrada) permite el crecimiento,
desarrollo y la conservación de la vida de los seres vivos.
3. Reproducción:
Proceso natural por el cual los seres vivos son capaces de producir descendencia. Puede ser de dos tipos:
Asexual, cuando los descendientes son idénticos al progenitor (ejemplo: bacterias, hongos) y Sexual, cuando
la descendencia es parecida a los progenitores, mas no igual (ejemplo: animales y plantas).
Reproducción Sexual en
Reptiles. (tortugas)
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
23
4. Irritabilidad (capacidad de respuesta, adaptación y relación):
Se refiere a la capacidad que tienen los seres vivos para responder a estímulos físicos y químicos provenientes
ya sea de su entorno (ambiente) o del interior de su propio cuerpo.
Cuando el organismo responde a un Estímulo Temporal (pasajero) estará sucediendo la Irritabilidad
propiamente dicha (por ejemplo cuando de pronto hace mucho frío y nos abrigamos); pero si el organismo
responde a un Estímulo Permanente se estará produciendo un proceso de Adaptación al medio (por
ejemplo el organismo de las personas que viven en la puna se ha adaptado a dicho clima). Todo esto le
permite al organismo relacionarse con el exterior y coordinar el funcionamiento de todos sus órganos, aparatos
y sistemas. En esta función intervienen el sistema nervioso y el sistema endocrino (hormonal).
LA PIEL representa un verdadero sistema de alarma que nos permite reac-
cionar ante estímulos como el calor, el frío, el tacto, la presión y el dolor. Esto
es posible gracias a que ella posee receptores nerviosos especializados en
la captación de tales estímulos. Dichos receptores están compuestos de
Neuronas y forman parte del sistema nervioso.
5. Homeostasis (estado de equilibrio):
Se refiere a la capacidad que poseen los seres vivos para conservar el «estado de equilibrio interno». Esto les
permite vivir y funcionar eficazmente. Ejemplo: mantener constante la temperatura corporal, el número de
latidos cardiacos por minuto, la cantidad de orina producida en un día, etc.
6. Crecimiento:
Capacidad que tienen los organismos para aumentar de tamaño, ya sea por el incremento del número de sus
células o por aumento del tamaño de las mismas.
El crecimiento es una característica de los seres vivos.
Vida - Ser Vivo Características generales de los seres vivos
Vida
-
Ser
Vivo
Características
generales
de
los
seres
vivos
24
Primer
Año
de
Secundaria
L O S
S E R E S V I V O S
¿ Qué es la vida ? ¿ Qué es un ser vivo ? ¿ Cuáles son sus
características generales ?
Es un
Estado particular
de la materia
presente única y
exclusivamente en
Es un
Cuerpo de organización
muy compleja formado
por PROTOPLASMA
( materia viva )
Éstas son:
Organización
compleja
Metabolismo
Los seres vivos
Reproducción
Irritabilidad
Homeostasis
Crecimiento
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
25
VOCABULARIO
• Adaptación: Característica que ha desarrollado un organismo a lo largo de muchas generaciones, para solventar
los problemas de supervivencia y reproducción a los que se enfrentaron sus antecesores.
• Bioelementos: Son los elementos químicos que forman parte de los seres vivos en proporciones muy diversas.
Se pueden clasificar en bioelementos primarios, bioelementos secundarios y oligoelementos.
• Biomoléculas: Son las moléculas constituyentes de los seres vivos formados por la combinación de bioelementos.
• Estímulo: Agente físico, químico, mecánico, etc., que desencadena una reacción o respuesta en un organismo.
• Progenitor: Es el portador de los genes, programado para perpetuar la especie.
• Protoplasma: Es la sustancia viva dentro de la célula.
• Receptores nerviosos: Son los órganos capaces de captar los estímulos del medio ambiente (órganos de los
sentidos) y del medio interno (receptores viscerales), ambos procesos esenc iales para la adaptación y funcionamiento
de los organismos.
• Sistema nervioso: Organización estructural extensa y muy compleja, que permite captar los cambios que se
producen tanto en el medio ambiente externo, como el interno del individuo; correlacionarlos e integrarlos, de
modo que el individuo reaccione en la forma más adecuada a dichos cambios y pueda seguir subsistiendo como
tal.
• Sistema endocrino: Sistema corporal que ayuda a regular las actividades metabólicas.
• Sistema termodinámicamente abierto: Se refiere a la entidad que puede intercambiar materia, energía e
información con su medio ambiente.
Autoevaluación
I. RESPONDE BREVEMENTE: (2 puntos c/u)
1. La vida es un estado que se manifiesta única y exclusivamente en:
2. ¿Cuál es la palabra que se emplea en la biología para designar a cualquier ser vivo?
3. Los organismos que se componen de una sola célula se denominan:
4. La reproducción en los seres vivos pueden ser de dos tipos:
5. Cuando un organismo responde a un estimulo temporal está sucediendo la:
II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F), SEGÚN CORRESPONDA: (0.5 puntos c/u)
1. Se denomina vida a un estado particular de la materia. ( )
2. El conjunto de células semejantes forman un órgano. ( )
3. Las bacterias se reproducen sexualmente. ( )
4. La homeostasis es la capacidad de respuesta que tienen los seres vivos. ( )
5. El crecimiento es una característica de la materia inerte. ( )
Vida - Ser Vivo Características generales de los seres vivos
26 Primer Año de Secundaria
III. CORRELACIONA ADECUADAMENTE: (0.5 puntos c/u)
1. «Estado de equilibrio». Reproducción.
2. «Diseño estructural». Homeostasis.
3. «Capacidad de respuesta». Metabolismo.
4. «Producir descendencia». Organización Compleja.
5. «Intercambiar materia y energía». Irritabilidad.
IV. MARCA LA ALTERNATIVA CORRECTA: (1 punto c/u)
1. Son bioelementos, excepto:
a) Carbono.
b) Agua.
c) Oxígeno. d)
Nitrógeno. e)
Hidrógeno.
2. Cuando un organismo responde a un estímulo temporal se estará produciendo:
a) Homeostasis.
b) Crecimiento.
c) Adaptación.
d) Crecimiento.
e) Irritabilidad.
3. Es un proceso metabólico que permite a las plantas transformar le energía solar en alimento:
a) Respiración.
b) Digestión.
c) Fotosíntesis.
d) Excreción.
e) Fermentación.
4. La capacidad que tienen los seres vivos para aumentar de tamaño, ya sea incrementando sus células o por
aumento de tamaño de las mismas, se denomina:
a) Irritabilidad.
b) Organización compleja.
c) Reproducción.
d) Metabolismo.
e) Crecimiento.
5. Se refiere a la capacidad que poseen los seres vivos para conservar el «estado de equilibrio interno»:
a) Irritabilidad.
b) Homeostasis.
c) Reproducción.
d) Metabolismo.
e) Crecimiento.
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
27
Tarea domiciliaria
I. INDICAR UN CONCEPTO BREVE DE LOS SIGUIENTES TÉRMINOS: (2 puntos c/u)
1. Organismo.
2. Protoplasma.
3. Metabolismo.
4. Homeostasis.
5. Irritabilidad.
II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F), SEGÚN CORRESPONDA: (0.5 puntos c/u)
1. Algunos seres vivos son incapaces de reproducirse. ( )
2. Todos los seres vivos se desplazan. ( )
3. La capacidad de respuesta a los estímulos se denomina irritabilidad. ( )
4. Se define al metabolismo como la capacidad para conservar en equilibrio el ambiente interno del cuerpo. ( )
5. Protoplasma es el término que se utiliza para referirse a la materia inerte. ( )
6. Se define a un ser vivo como un sistema termodinámicamente abierto. ( )
7. Los organismos unicelulares poseen células, tejidos y órganos. ( )
8. La agrupación de células semejantes forman un tejido. ( )
9. El proceso por el cual la luz solar se transforma en alimento, se denomina homeostasis. ( )
10. La adaptación permite a un organismo ajustarse a las nuevas condiciones del ambiente. ( )
III. MARCA LA ALTERNATIVA CORRECTA: (1 punto c/u)
1. Con respecto a los seres vivos, es falso afirmar que:
a) Todos hacen metabolismo.
b) Todos se irritan.
c) Todos se reproducen.
d) Todos se mueven.
e) Todos se desplazan.
2. Capacidad que tienen los organismos para aumentar de tamaño:
a) Crecimiento.
b) Irritabilidad.
c) Metabolismo.
d) Adaptación.
e) Homeostasis.
3. La capacidad de los seres vivos para intercambiar materia y energía con su ambiente, se denomina:
a) Reproducción.
b) Irritabilidad.
c) Metabolismo.
d) Adaptación.
e) Homeostasis.
Vida - Ser Vivo Características generales de los seres vivos
28 Primer Año de Secundaria
4. La capacidad de los seres vivos para experimentar cambios en su anatomía y fisiología, de tal manera que puedan
sobrevivir mejor a los cambios del medio ambiente, recibe el nombre de:
a) Adaptación.
b) Homeostasis.
c) Crecimiento.
d) Metabolismo.
e) Movimiento.
5. El cuerpo humano por sí solo es capaz de controlar su temperatura corporal, dicha capacidad guarda relación con
una de las características de los seres vivos denominada:
a) Crecimiento.
b) Irritabilidad.
c) Metabolismo.
d) Homeostasis.
e) Organización compleja.
IV. INVESTIGAR Y REDACTAR A MANO:
1. ¿Cómo se regula la temperatura corporal?
2. ¿Cuál es la diferencia entre crecimiento y desarrollo?
29
NIVELES DE
ORGANIZACIÓN
SERES VI
DE
VOS
LOS
C
O
L
E
G
I
O
.,
3
¿Alguna vez te has puesto a pensar en cada una
de las pequeñísimas partículas que constituyen tu
cuerpo y la importancia de éstas en la formación del
mismo? ¿Sabías que tales partículas se llaman
ÁTOMOS y están presentes en todos los seres vivos?
Sin átomos no hay vida.
INTRODUCCIÓN
En el capítulo anterior fueron estudiadas las características generales de los seres vivos y comprendimos que una
de las características más importantes era la organización compleja de la materia viva. Dicha organización
compleja, puede ser explicada considerando tres niveles de organización: el químico, el biológico y el ecológico.
I. CONCEPTO DE NIVELES DE ORGANIZACIÓN
Se refieren a la manera como se encuentra organizado el protoplasma (materia viva), de tal manera que puedan
ocurrir sobre él todos los procesos vitales.
En los seres vivos, el protoplasma se organiza de lo simple a lo complejo (bioátomos, biomoléculas, células,
individuo, etc.).
Los niveles de organización permiten comprender cómo está constituido el protoplasma de un organismo y cómo
el individuo llega a ocupar una posición en el ambiente donde se desarrolla.
Los niveles de organización pueden ser agrupados en tres categorías: químico, biológico y ecológico.
1. NIVELES QUÍMICOS.
- Llamados también niveles abióticos (inertes o sin vida).
- Entre estos niveles tenemos a: los bioátomos y las biomoléculas.
1.1. LOS BIOÁTOMOS O BIOELEMENTOS:
Son todos aquellos elementos químicos que forman parte de nuestro cuerpo. Aproximadamente son 25,
entre ellos tenemos: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre, calcio, sodio, potasio, cloro,
magnesio, hierro, yodo, manganeso, cinc, cobalto, etc..
El carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno son los bioelementos más abundantes del organismo,
por ello se les denomina bioelementos primarios, todos los demás reciben el nombre de bioelementos
secundarios.
1.2. LAS BIOMOLÉCULAS:
Son sustancias complejas que resultan de la combinación de dos o más bioelementos. Entre las más
importantes tenemos: agua, sales, gases, azúcares, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos y
vitaminas.
a) EL AGUA.- Es la biomolécula más abundante de nuestro cuerpo. Sirve para regular la temperatura
corporal (absorbe calor). Es el principal disolvente presente en los seres vivos. Está presente en
sangre, saliva, orina, jugo gástrico, semen, sudor, etc.
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
30 Primer Año de Secundaria
LA SANGRE, es un tejido animal de naturaleza líquida.
Está compuesta fundamentalmente por agua (el plasma)
y elementos en suspensión como los glóbulos rojos,
además contiene disueltos a los minerales, azúcares y
proteínas.
El agua presente en la sangre desempeña funciones
de: transporte de nutrientes y desechos, disolvente de
sustancias y regulación de la temperatura corporal.
b) LAS SALES.- Son biomoléculas que se disuelven fácilmente en agua, por lo tanto sus componentes se
encuentran separados. Ejemplo: cloro, sodio, potasio, calcio, carbonatos, fosfatos, bicarbonatos,
etc. Las sales sirven para formar hueso, conchas de moluscos y también para controlar la cantidad de
agua presente en nuestro organismo.
Las sales de calcio (carbonato de calcio) son importantes para la
formación de huesos y conchas de moluscos.
Almejas
c) LOS GASES.- Son biomoléculas que se encuentran en estado gaseoso. Ejemplos: el Oxígeno
(importante para la respiración), el Dióxido de carbono (importante para que las plantas hagan
fotosíntesis), el Nitrógeno (importante para que plantas y animales fabriquen proteínas) y el Ozono
(importante para que se filtren los rayos ultravioleta).
d) LOS AZÚCARES O GLÚCIDOS (Carbohidratos).- Son biomoléculas que representan las principales
fuentes de energía para el organismo. Se les encuentra en alimentos de origen vegetal, como:
papa, yuca, menestras, trigo, maíz, verduras, frutos, etc. Ejemplos:
- Almidón: está presente únicamente en plantas y en todos los productos de origen vegetal. Es el
glúcido más consumido por todos los animales; a la planta le sirve como reserva de energía.
- Glucosa: es un glúcido muy pequeño utilizado por todas las células de nuestro cuerpo para
obtener energía. Es la principal fuente de energía para todas las células.
- Sacarosa: es el azúcar que se extrae de la planta llamada caña de azúcar.
- Celulosa: es un glúcido que forma la pared celular de las células vegetales, da protección a las
células de las plantas.
- Glucógeno: es un glúcido de origen animal, se acumula en hígado y músculos, actúa como una
importante reserva de energía para los animales.
La preparación del pan demanda el uso de hari-
na de trigo, maíz u otros. La harina es un alimento
rico en almidón y este último es un glúcido ve-
getal de gran importancia energética. Los se-
res humanos consumimos almidón todos los días,
en el pan, el arroz, la papa, el choclo, etc.
e) LOS LÍPIDOS O GRASAS.- Son biomoléculas que representan las principales reservas de energía
del organismo. Se les encuentra tanto en alimentos de origen vegetal (semillas, aceites), como de
origen animal (leche, huevo, carne, sebo). Cuando se consumen en exceso, se acumulan debajo de la
piel y alrededor de nuestros órganos trayéndonos serios problemas como la obesidad, la ateroesclerosis
y alteraciones cardiacas. Ejemplos:
- Triglicéridos: se localizan debajo de la piel. Almacenan gran cantidad de energía. Protegen del frío.
- Fosfolípidos: forman la membrana celular de todas nuestras células.
- Ceras: producidas por abejas, sirve de alimento.
Bacalao
Aceite de hígado de bacalao:
Es un aceite amarillo claro que se encuentra en el hígado del bacalao
y que constituye una de las más importantes fuentes naturales de
vitaminas A y D. Hace unos años los médicos solían recetarlo como
medida de prevención contra enfermedades causadas por deficiencia
de estas vitaminas, sobre todo en los niños.
Segmento de piel
En la zona más profunda de la piel existe una capa de
grasa compuesta de Triglicéridos, ésta sirve como pro-
tección contra el frío (termoaislante) y como reserva
energética.
Capa de grasa: Triglicérido
f) LAS PROTEÍNAS.- Son las biomoléculas más importantes del organismo. Forman tejidos, piel,
músculos, sangre, cartílagos, tendones, huesos, arterias, nervios, etc. Cumplen variedad de funciones.
Se les puede encontrar en alimentos de origen animal como la carne, el huevo y la leche y otros de
origen vegetal como las menestras, la soya, la kiwicha, etc. Ejemplos:
- Fibrinógeno: interviene en la coagulación de la sangre.
- Actina y Miosina: intervienen en la contracción muscular.
- Queratina: forma las uñas, pelos, piel, plumas, etc.
- Colágeno: forma la piel, los huesos y los tendones.
- Hemoglobina: transporta oxígeno por la sangre.
- Anticuerpos: combaten a las bacterias y a los virus, defienden contra las infecciones.
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
32 Primer Año de Secundaria
Todos los procesos bioló-
gicos necesitan de la par-
ticipación de proteínas. Un
ejemplo de ello lo consti-
tuye la actividad muscular
o contracción de los
músculos, donde inter-
vienen dos proteínas: la
Actina y la Miosina.
El pescado es un alimento rico en proteínas.
g) LOS ÁCIDOS NUCLEICOS.- Son las biomoléculas donde se encuentra almacenada la información
biológica que va a determinar cómo va a ser y cómo va a funcionar un organismo. Se dice que son las
biomoléculas portadoras de la información genética. Son dos: el ADN y el ARN. La más importante es
el ADN.
El ADN (genoma) es la molécula portadora de la
información genética. Controla todos los procesos
de la célula.
A = Adenina; T = Timina
G = Guanina; C = Citosina
NOTA: de la interacción de todos los niveles químicos es que se origina el primer nivel biótico denominado
Célula.
2. NIVELES BIOLÓGICOS.
- Llamados también niveles bióticos (con vida).
- Bajo esta denominación podemos mencionar a:
2.1. CÉLULA: Representa la unidad biológica, esto quiere decir que se trata de la mínima cantidad de materia
viva capaz de llevar a cabo todos los procesos biológicos que determinan la existencia de un ser vivo. Ejm:
célula epitelial, neurona, glóbulo rojo, etc.
Niveles de organización de los seres vivos
33
NOTA: hay organismos cuyo cuerpo consta de una sola célula (como bacterias y protozoarios), mientras
que otros necesitan de muchas células, en este caso las células se organizan y forman tejidos, órganos,
aparatos, sistemas, hasta constituir al individuo.
2.2 . TEJIDO: Resulta de la agrupación de células que
desempeñan la misma función. Ejm: tejido muscular, tejido
epitelial, nervioso, sanguíneo, tejido óseo, etc.
Corazón
2.3. ÓRGANO: Resulta de la agrupación de tejidos que
desempeñan la misma función. Ejm: cerebro, corazón,
hígado, etc.
Aparato urinaro
2.4. APARATOS Y SISTEMAS: Se forman como resultado de la
asociación de varios órganos. Ejemplos: Aparato urinario,
Aparato digestivo, Sistema nervioso, etc.
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
34 Primer Año de Secundaria
Ser humano
2.5. INDIVIDUO PLURICELULAR: Es el resultado de la interacción
de todos los niveles bióticos y abióticos antes mencionados. Ejemplos:
ser humano, perro, gato, paloma, etc.
3. NIVELES ECOLÓGICOS.
- Llamados también niveles superiores de organización.
- Entre ellos tenemos:
3.1. ESPECIE: Se refiere a un grupo de individuos con capacidad para cruzarse naturalmente y tener
descendencia fértil. Ejm: Perro (Canis familiaris), Hombre (Homo sapiens), Sapo (Bufo spinulosis), etc.
Especie pingüino (Spheniscus humboldti)
3.2. POBLACIÓN: Se refiere a un grupo de individuos de una misma especie que habitan en un lugar y en un
tiempo determinado. Ejm: población de perros del distrito de Miraflores en el año 2006.
Población de Pingüinos en la costa Antártica.
Niveles de organización de los seres vivos
35
3.3. COMUNIDAD: Se refiere a un conjunto de poblaciones de diferentes especies que habitan en un lugar y
tiempo determinado. Ej.: Comunidad de mamíferos del distrito de Surco en el año 2006.
3.4. ECOSISTEMA: Se refiere a un sistema natural compuesto por
seres bióticos (biocenosis) y seres abióticos (biotopo), en
constante interacción. Ej.: ecosistema de Pantanos de Villa,
Lomas de Lachay, etc.
3.5. BIOSFERA: Se refiere al planeta tierra con todos sus
ecosistemas, y a cualquier lugar de él donde sea posible
la vida. Sus límites aproximados son 10 km por debajo de
la superficie del mar y 15 km por encima de la misma.
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
Niveles
de
organización
de
los
seres
vivos
36
Primer
Año
de
Secundaria
N I V E L E S D E O R G A N I Z A C I Ó N
D E L O S S E R E S V I V O S
C a t e g o r í a s
Se refiere
a la
Organización del Protoplasma
( materia viva), de lo simple
a lo complejo
Niveles Químicos Niveles Biológicos Niveles Ecológicos
También llamados:
Abióticos, inertes
(sin vida)
Entre ellos tenemos:
También llamados:
Bióticos (con vida)
Entre ellos tenemos:
También llamados:
Niveles Superiores
de Organización
Entre ellos tenemos:
Bicátonos o bi
oelementos
Aprox. 25 , entre
ellos:
Carbono
Hidrógeno
Oxígeno
Nitrógeno
Biomoléculas
Entre ellas:
Agua S
ales
Gases
Azúcares
Lípidos
Proteínas
Ácidos nucleicos
Vitaminas
Célula
Tejidos
Órganos
Aparatos y Sistemas
Individuo Pluricelular
Especie
Población
Co mu n i d ad
Ecosistema
Biosfera
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
37
VOCABULARIO
• Ateroesclerosis: Término general que abarca diversas enfermedades en las cuales las paredes de las arterias
(vasos sanguíneos) se engrosan y pierden la elasticidad.
• Biocenosis: Es el conjunto de especies de un ecosistema. Es una comunidad de seres vivientes que se encuentra
adaptada en todos los sentidos a los factores abióticos propios de un biotopo.
• Biotopo: Son los componentes abióticos, inorgánicos o inertes, y sus interacciones al interior de un ecosistema.
• Coagulación sanguínea: Es un fenómeno por el que se efectúa la transformación de la fase líquida a la fase
sólida de la sangre (coágulo).
• Contracción muscular: Es el proceso fisiológico en el que los músculos desarrollan tensión y se acortan por
razón de un previo estímulo de excitación.
• Dióxido de carbono: Gas (CO2) que contribuye a que la Tierra tenga una temperatura habitable, siempre y
cuando se mantenga dentro de un rango determinado, un exceso impide la salida de calor al espacio y provoca un
calentamiento excesivo del planeta, fenómeno conocido como efecto invernadero.
• Nutrientes: Sustancias químicas presentes en el alimento que se utilizan como fuente de energía.
• Ozono: Gas (O3) de color azul en grandes cantidades (componente natural esencial de la estratosfera), formando
la denominada capa de ozono, actúa como un filtro que no deja pasar los rayos ultravioleta hasta la superficie de
la Tierra. Importante para las plantas que lo consumen en el proceso de fotosíntesis.
• Plasma: Es la porción líquida de la sangre en la que están inmersos los elementos formes (glóbulos rojos,
glóbulos blancos, plaquetas).
• Vitaminas: Sustancias químicas no producidas por el organismo, presentes en pequeñas cantidades en los alimentos.
Son indispensables para la vida, la salud, la actividad física y cotidiana.
Autoevaluación
I. RESPONDE BREVEMENTE: (2 puntos c/u)
1. Menciona los bioelementos primarios del protoplasma.
2. ¿Cuál es la biomolécula más abundante del organismo que regula la temperatura corporal?
3. ¿Cuál es la biomolécula gaseosa que filtra la radiación ultravioleta?
4. El azúcar más importante utilizado por todas las células del organismo como fuente primaria de energía, es:
5. Resulta de la agrupación de tejidos que desempeñan la misma función:
II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F), SEGÚN CORRESPONDA: (0.5 puntos c/u)
1. Los niveles de organización pueden ser agrupados en tres categorías. ( )
2. Las sales de calcio son importantes para la formación de huesos. ( )
3. El ARN es la molécula portadora de la información genética. ( )
4. El nivel biológico es también llamado nivel biótico. ( )
5. La biocenosis es la porción abiótica de un ecosistema. ( )
Niveles de organización de los seres vivos
38 Primer Año de Secundaria
III. CORRELACIONA ADECUADAMENTE: (0.5 puntos c/u)
1. «Protección contra el frío». Fosfolípidos.
2. «Biocenosis+biotopo». Unicelular.
3. «Triglicéridos». Membrana celular.
4. «Que tiene una sola célula». Ecosistema.
5. «Pared celular de plantas». Celulosa.
IV. MARCA LA ALTERNATIVA CORRECTA: (1 punto c/u)
1. Son biomoléculas, excepto:
a) Agua.
b) Sales.
c) Carbono.
d) Lípidos.
e) Proteínas.
2. Es un glúcido de origen animal, se acumula en hígado y músculos:
a) Almidón.
b) Triglicéridos.
c) Hemoglobina.
d) Glucógeno.
e) Colágeno.
3. Proteína que forma las uñas, pelos, piel, plumas, etc.
a) Queratina.
b) Anticuerpos.
c) Actina y miosina.
d) Fibrinógeno.
e) Sacarosa.
4. Resulta de la agrupación de células que desempeñan la misma función:
a) Órgano.
b) Aparato.
c) Sistema.
d) Especie.
e) Tejido.
5. Se refiere a un sistema natural compuesto por biocenosis y biotopo:
a) Población.
b) Ecosistema .
c) Especie.
d) Comunidad.
e) Biósfera.
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
39
Tarea domiciliaria
I. RESPONDE BREVEMENTE: (2 puntos c/u)
1. ¿Cuántos tipos de bioátomos diferentes podemos encontrar en un ser vivo?
2. ¿Cuál es la biomolécula gaseosa indispensable para que se dé la fotosíntesis?
3. ¿Cuáles son las biomoléculas de origen vegetal que representan las principales fuentes de energía para el organismo?
4. La proteína que transporta oxígeno por la sangre, es:
5. La actina y la miosina son proteínas que se encargan de:
II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F), SEGÚN CORRESPONDA: (0.5 puntos c/u)
1. El ADN es la molécula que almacena la información genética de un organismo. ( )
2. Los fosfolípidos son lípidos que se almacenan debajo de la piel y nos protegen del frío. ( )
3. La célula representa la unidad biológica. ( )
4. Los aparatos y sistemas resultan de la asociación de varios tejidos. ( )
5. La biósfera se refiere a todo el planeta tierra con todos sus ecosistemas. ( )
III. CORRELACIONA ADECUADAMENTE:
1. «Principales reservas de energía». Ácidos nucleicos.
2. «Biomolécula más abundante de nuestro cuerpo». Carbohidratos.
3. «Almacenan la información genética». Proteínas.
4. «Principales fuentes de energía». Agua.
5. «Principal componente de los tejidos». Lípidos.
IV. MARCA LA ALTERNATIVA CORRECTA: (1 punto c/u)
1. Corresponde a los niveles químicos, excepto:
a) Bioelementos.
b) Azúcares.
c) Lípidos.
d) Célula.
e) Proteínas.
2. Es una biomolécula gaseosa importante para la respiración:
a) Nitrógeno.
b) Ozono.
c) Oxígeno.
d) Glucosa.
e) Colágeno.
Niveles de organización de los seres vivos
40 Primer Año de Secundaria
3. Proteína (s) que intervienen en la contracción muscular:
a) Queratina.
b) Anticuerpos.
c) Actina y miosina.
d) Fibrinógeno.
e) Sacarosa.
4. Los organismos que comparten características comunes, es decir son muy parecidos entre sí, y que poseen la
capacidad para engendrar crías fértiles, conforman un (a):
a) Población.
b) Ecosistema.
c) Especie.
d) Comunidad.
e) Biósfera.
5. Al conjunto de poblaciones de diferentes especies que habitan en un lugar y tiempo determinados, se denomina:
a) Biotopo.
b) Población.
c) Ecosistema .
d) Especie.
e) Comunidad.
V. INVESTIGAR Y REDACTAR A MANO:
1. Describa brevemente las partes de una célula eucariota: cubierta celular, membrana celular, citoplasma y
núcleo.
2. Obesidad, causas, consecuencias y tratamiento.
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
41
C
O
L
E
G
I
O
., INTRODUCCIÓN A LA
CITOLOGÍA
4
(Estudio de la célula)
¿Qué tienen en común un ser humano, un árbol,
un gusano y un cocodrilo?
Tal vez resulte increíble saber que todos ellos están hechos
de la misma cosa.
Los árboles, los gusanos, los cocodrilos, los humanos y todos
los demás seres vivos estamos hechos de células.
Las formas de vida más simples, como las bacterias, se
componen de una sola célula; en cambio un gusano tiene
alrededor de 1000 y un ser humano adulto tiene 75 mil
millones aproximadamente.
INTRODUCCIÓN
El hombre siempre ha convivido con una gran diversidad de seres vivos que van desde aquellos que puede
apreciar a simple vista, como las plantas y los animales, hasta aquellos que no puede apreciar a simple vista, como las
bacterias y los protozoarios. En ambos casos se acepta que todas las formas de vida, tanto macroscópicas (aquellas
que podemos apreciar a simple vista) como microscópicas (aquellas que podemos apreciar sólo con la ayuda de un
microscopio) están compuestas por Células. La célula es la mínima cantidad de materia viva que tiene vida independiente
y que puede llevar a acabo procesos biológicos como la respiración y la reproducción. Se acepta que ningún organismo
es un ser vivo si no consta al menos de una célula.
I. CONOCIENDO LA CÉLULA
1. ¿Qué es la Célula?
La célula es la unidad básica de la vida, esto significa que para que un organismo tenga vida debe de estar
formado al menos por una célula.
La célula es la mínima parte de un ser vivo que posee vida independiente y lleva a acabo procesos biológicos como
la respiración, reproducción, nutrición, etc.
Se define a la célula como la unidad anatómica, genética y funcional de todo ser vivo: Anatómica porque
determina la forma del organismo, Genética porque cada célula posee todo el genoma (ADN) del organismo y
Funcional porque toda célula realiza funciones importantes para la vida del organismo.
2. ¿Quién descubrió la célula?
La célula fue descubierta por un científico inglés llamado Robert Hooke, el
año de 1665. El descubrimiento se produjo cuando Hooke analizaba una lámina
de corcho en un microscopio. En el corcho fueron observados unos
compartimentos diminutos a los cuales Hooke les dio el nombre de células.
Introducción a la Citología (Estudio de la célula)
42 Primer Año de Secundaria
3. ¿Qué es la Teoría Celular?
Es un conjunto de conocimientos que fueron dados a conocer en 1838 y 1839 por los científicos alemanes Mathias
Schleiden y Theodor Schwann. La conclusión de estos conocimientos es que «Todos los seres vivos están
formados por células» y que «Las células son las unidades anatómicas y funcionales de todo ser
viviente».
4. ¿De qué están hechas las células?
Todas las células poseen una composición química similar, en su estructura encontramos bioátomos y
biomoléculas.
4.1. Bioátomos o bioelementos.- Son en total 25 y se dividen en:
a) Primarios o macroelementos.- Son cuatro: carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.
Son los elementos químicos más abundantes de la célula.
b) Secundarios u oligoelementos.- Son 21: sodio, potasio, cloro, calcio, hierro, fósforo, azufre, magnesio,
yodo, cinc, cobre, cobalto, etc. Se encuentran en pequeñas cantidades, pero son muy importantes para la
vida de la célula.
4.2. Biomoléculas.- Pueden ser de dos tipos:
a) Inorgánicas.- Ejemplos: agua, sales minerales y gases.
b) Orgánicas.- Ejemplos: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
5. ¿Dónde encontramos células?
Encontramos células en todos los seres vivos (organismos vivos).
Según el número de células que conforman su cuerpo, los organismos pueden ser de dos tipos:
unicelulares y pluricelulares.
5.1. Organismos unicelulares: Son los que están formados por una sola célula. Son pequeñísimos, razón por la
cual se les llama microorganismos y sólo se aprecian con aparatos como el microscopio. Ejemplos: Bacterias,
protozoarios, algunas algas como las diatomeas y algunos hongos como las levaduras.
5.2. Organismos pluricelulares o multicelulares: Son aquellos que están constituidos por muchas células,
éstas son células especializadas o diferenciadas, es decir realizan funciones específicas, por ejemplo las neuronas
conducen los impulsos eléctricos y los miocitos se contraen y permiten el movimiento del cuerpo. Los organismos
pluricelulares poseen un tamaño macroscópico y pueden ser apreciados a simple vista. Su estructura es muy
compleja, razón por la cual se les llama también organismos superiores. Ejemplos: animales, plantas, muchas
algas y hongos.
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
43
II. CLASIFICACION DE LAS CELULAS
Las células pueden ser clasificadas tomando en cuenta cuatro criterios: su tamaño, su forma, su tipo de
nutrición y su grado evolutivo.
1. SEGÚN SU TAMAÑO
Las células pueden ser: microscópicas y macroscópicas.
1.1. Microscópicas.- son células muy pequeñas. Pueden ser observadas sólo con ayuda de un microscopio. A
este tipo pertenecen la mayoría de células. Ejemplos: células humanas, bacterias, protozoarios, ciertos
hongos, etc.
1.2Macroscópicas.- Son células grandes que pueden ser observadas a simple vista. Ejemplos: óvulo de aves
(yema de huevo).
Introducción a la Citología (Estudio de la célula)
44 Primer Año de Secundaria
2. SEGÚN SU FORMA
Las células pueden ser:
2.1. Aplanadas.- Ejemplos: Células de la epidermis (piel).
2.2. Cúbicas.- Ejemplo: Hepatocitos (células del hígado).
2.3. Cilíndricas.- Ejemplo: Células del intestino.
2.4. Poliédricas.- Ejemplo: Célula vegetal (plantas).
2.5. Bicóncavas.- Ejemplo: Glóbulos rojos o eritrocitos (sangre).
2.6. Estrelladas.- Ejemplo: Neuronas (células del cerebro).
2.7. Alargadas.- Ejemplo: Miocitos (células musculares).
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
45
3. SEGÚN SU NUTRICIÓN
Las células pueden ser:
3.1. Autótrofas.- Son aquellas células que pueden fabricar su propio alimento, para ello realizan un proceso
llamado fotosíntesis, en el que utilizan la energía solar. Estas células las encontramos en plantas, algas y
algunas bacterias.
3.2. Heterótrofas.- Son aquellas células que NO pueden fabricar su propio alimento. No hacen fotosíntesis. Para
obtener energía deben de ingerir alimentos. Estas células las encontramos en animales, hongos y protozoarios.
Introducción a la Citología (Estudio de la célula)
46 Primer Año de Secundaria
4. SEGÚN SU GRADO EVOLUTIVO.
Las células pueden ser:
4.1. Procarióticas.- Son las células más primitivas que existen. No tienen núcleo. Carecen de casi todas las
organelas, sólo poseen ribosomas. Su ADN es de forma circular y se localiza en el citoplasma, en una región
llamada nucleoide. Son muy pequeñas.
Este tipo de célula está presente en arqueobacterias, bacterias y cianobacterias.
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
47
4.2. Eucarióticas.- Son las células más evolucionadas que existen. Sí tienen núcleo. Su ADN es fibrilar y se
localiza dentro del núcleo. Presenta gran variedad de organelas. Son un poco más grandes. Las presentan los
animales, las plantas, las algas, los hongos y los protozoarios
Introducción a la Citología (Estudio de la célula)
48 Primer Año de Secundaria
III. CÉLULA PROCARIÓTICA
1. CONCEPTO DE CÉLULA PROCARIÓTICA.
Se llama célula procariótica a un tipo de célula de organización muy sencilla (primitiva), que se caracteriza por no
tener núcleo. Su ADN (ácido desoxirribonucleico) se localiza en el citoplasma. Carecen de casi todas las organelas,
sólo poseen ribosomas. Su membrana celular posee unos pliegues llamados mesosomas. Se trata de células muy
pequeñas, que se encuentra en arqueobacterias, bacterias y cianobacterias.
2. ESTRUCTURA DE UNA CÉLULA PROCARIÓTICA.
Toda célula procariótica posee tres partes fundamentales, que de afuera
hacia adentro son: cubierta celular, membrana celular y
citoplasma.
2.1. Cubierta Celular:
Llamada también pared celular. Es una estructura rígida que brinda
protección y soporte a la célula procariótica. En las bacterias está
compuesta de una sustancia química llamada peptidoglicano.
2.2. Membrana celular:
Es una lámina muy delgada que rodea al citoplasma. Está compuesta
de lípidos y proteínas. Su función es permitir el paso de sustancias
de afuera hacia adentro y de adentro hacia fuera de la célula. Gracias
a ella la célula puede alimentarse, respirar, beber agua y eliminar
desechos.
En la membrana de los procariotas encontramos unos pliegues
llamados mesosomas, que sirven para la respiración de la célula y
en ciertos casos para la fotosíntesis y la reproducción.
2.3. Citoplasma:
Es la porción coloidal de la célula. En él encontramos lo siguiente:
a) Agua: sustancia más abundante.
b) ADN circular: es el material genético (genoma), que controla todas las actividades de la célula.
c) Plásmido: porción de ADN que sirve a las bacterias para adquirir resistencia a los medicamentos.
d) Proteínas: sustancias indispensables para la vida.
e) Azúcares: sustancias que aportan energía.
f) Ribosomas: organelas donde se lleva acabo la fabricación de proteínas.
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
49
IV. CÉLULA EUCARIÓTICA
1. CONCEPTO DE CÉLULA EUCARIÓTICA
Se llama célula eucariótica a un tipo de célula de organización muy compleja (más evolucionada), que se
caracteriza por tener núcleo y ADN fibrilar (filamentoso). Además posee organelas como mitocondrias,
cloroplastos, ribosomas, aparato de Golgi, lisosomas, etc. Su membrana celular no presenta mesosomas. Se
trata de células más grandes y complejas.
Existen fundamentalmente dos variedades de células eucarióticas: la animal (para animales y protozoarios) y la
vegetal (para plantas, algas y hongos).
Las células eucariotas se encuentran en: protozoarios, algas, plantas, hongos y animales.
2. ESTRUCTURA DE UNA CÉLULA EUCARIÓTICA
Toda célula Eucariótica posee cuatro partes
fundamentales, que de afuera hacia adentro son:
cubierta celular, membrana celular, citoplasma y
NÚCLEO.
2.1. Cubierta Celular:
En animales se denomina glucocálix y está
compuesta de glucolípidos (glúcidos más lípidos) y
glucoproteinas (glúcidos más proteínas). Su función
es recibir señales del exterior de la célula y permitir
el reconocimiento entre las células que forman parte
de un mismo tejido.
En la célula vegetal se llama pared celular y está
compuesta de celulosa (en plantas) y de quitina
(en hongos) y su función es dar protección a la célula.
2.2. Membrana celular:
Es una lámina muy delgada que rodea al citoplasma.
Está compuesta de lípidos y proteínas. Su función es
permitir el paso de sustancias de afuera hacia adentro y de adentro hacia fuera de la célula. Gracias a ella la
célula puede alimentarse, respirar, beber agua y eliminar desechos.
Estructura de la Membrana Celular
Introducción a la Citología (Estudio de la célula)
50 Primer Año de Secundaria
2.3. Citoplasma:
Es la porción coloidal de la célula. En él encontramos lo siguiente:
a) Citoesqueleto: Es el armazón de la célula. Determina la forma y el movimiento de la célula.
b) Citosol: Es la porción líquida del citoplasma. Está compuesto por agua y sustancias disueltas como minerales,
proteínas, azúcares, etc. En el citosol ocurren los principales procesos biológicos de la célula, como la
síntesis de proteínas.
c) Organelas: Son cuerpos pequeños que desempeñan funciones importantes para la vida de la célula. Ellas
permiten la división del trabajo dentro de la célula. Entre las organelas más importantes tenemos:
c.1. Mitocondrias.- Son organelas membranosas que se encargan de la respiración celular, proceso por
el cual la célula obtiene energía de los alimentos que consume. La energía así obtenida es guardada en
unas moléculas llamadas ATP (adenosín trifosfato). El ATP representa la sustancia de la cual la célula
obtiene directamente energía para vivir.
c.2. Ribosomas.- Organelas no membranosas que se encargan de llevar a acabo el proceso llamado síntesis
o fabricación de proteínas.
c.3. Lisosomas.- Organelas membranosas donde se lleva acabo la digestión intracelular, es decir la
descomposición de grandes moléculas como proteínas, grasas, ácidos nucleicos y azúcares, para que
luego puedan ser aprovechados por la célula.
c.4. Centríolos.- Organelas propias de la célula animal, participan durante el proceso llamado división
celular, se encargan de formar una estructura llamada huso acromático, que sirve para que los
cromosomas se puedan desplazar durante la división de la célula.
c.5. Retículo endoplasmático rugoso.- Organela compuesta de muchas membranas. Posee ribosomas
unidos a su membrana externa. Se encarga de fabricar proteínas exportables, es decir proteínas que van
a salir de la célula para actuar en otro sitio, por ejemplo: anticuerpos (proteínas antibacterianas).
c.6. Retículo endoplasmático liso.- Organela compuesta de muchas membranas, sin ribosomas. Su función
es fabricar lípidos. Además protege a la célula de sustancias tóxicas que la pueden dañar.
c.7. Aparato de Golgi.- Organela membranosa que se encarga de transformar, empaquetar, transportar y
liberar las sustancias producidas en el retículo endoplasmático. A esta función se denomina secreción
celular.
c.8. Vacuolas.- Organelas membranosas que llevan a cabo funciones de digestión, excreción y almacenamiento
de sustancias. Además regulan la cantidad de agua que hay dentro de la célula. Abundan en plantas y
protozoarios.
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
51
Organización Educativa TRILCE
c.9. Plastidios.- Organelas membranosas presentes sólo en células vegetales. Según tengan o no color
pueden ser de dos tipos: cromoplastos y leucoplastos.
• Cromoplastos: Pueden tener pigmentos de color amarillo, anaranjado, rojo o verde.
Los más importantes son los cloroplastos, éstos tienen un pigmento verde llamado clorofila. Su función
es realizar la Fotosíntesis.
• Leucoplastos: No tienen pigmentos. Son plastidios incoloros. Cumplen funciones de almacenamiento,
como los amiloplastos, que almacenan almidón y los aleuroplastos, que almacenan proteínas.
2.4. Núcleo:
Es la parte más importante de la célula, pues sin él la célula no podría reproducirse. En el núcleo se localiza el
ADN (Genoma del individuo), que posee toda la información genética que permite controlar todos los procesos
biológicos del organismo. El núcleo generalmente es ovoide u ovalado, pero algunas veces puede ser alargado
y otras veces puede tener diversas formas. Por lo general cada célula posee un solo núcleo, pero hay células
que pueden tener más de uno, como las células musculares, mientras que otras, como los glóbulos rojos,
pierden su núcleo cuando son adultos. El núcleo se encuentra rodeado por una lámina porosa llamada membrana
nuclear o carioteca.
El núcleo consta de las siguientes partes: membrana nuclear, jugo nuclear, cromatina y nucleolos.
a) Membrana nuclear (carioteca).- Es la envoltura
del núcleo. Se comunica con el citoplasma a través
de poros. También se comunica con el retículo
endoplasmático.
b) Jugo nuclear (carioplasma).- Es la porción
coloidal del núcleo. Está compuesta de agua,
proteínas y otras sustancias. En el jugo nuclear se
hallan suspendidos la cromatina y los nucleolos.
c) Cromatina.- Es una estructura filamentosa
compuesta por ADN y proteínas. Representa el
Genoma del individuo. Contiene los genes
responsables de la transmisión de las características
hereditarias. El empaquetamiento de la cromatina
origina los cromosomas antes de que se produzca
la reproducción celular.
d) Nucleolos: Son cuerpos ovoides formados por
ácido ribonucleico (ARN) y proteínas. Su función
es formar los ribosomas.
Introducción a la Citología (Estudio de la célula)
52 Primer Año de Secundaria
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
ELEMENTOS
DE
BIOLOGÍA
53
Organización
Educativa
TRILCE
L A C É L U L A
Descubierta en el año
1665 por Robert Hooke
Es la
Teoría celular Clasificación
Unidad básica
de la vida Propuesto por:
Según su
tamaño
Según su
forma
Según su
nutrición
Según su
grado evolutivo
Mathías
Schleiden y
( 1838 )
Theodor
Sc hwan
( 1839 )
Pueden ser: Pueden ser: Pueden ser: Pueden ser:
Apla nadas
"Todos los seres
vivos están formados
por CÉLULAS" y que
"Las CÉLULAS son
las unidades anató-
micas y funcionales
de todo ser vivo".
Microscópicas
Macroscópicas
Cúbicas
Cilíndricas
Autótrofas
Heterótrofas
Procarióticas
Eucarióticas
Poliédricas
Bicóncavas
Estrelladas
Alargadas
Introducción a la Citología (Estudio de la célula)
54 Primer Año de Secundaria
VOCABULARIO
• Adenosín trifosfato (ATP): Es un compuesto orgánico que contiene adenina, ribosa y tres grupos fosfatos.
Constituye la mayor fuente de energía química para las reacciones metabólicas.
• Arqueobacterias: Son organismos unicelulares que carecen de núcleo (como las bacterias) pero se diferencian
de éstas en varios aspectos.
• Celulosa: Polisacárido estructural formado por unidades de glucosa, principal constituyente de las paredes celulares
primarias de las plantas.
• Cianobacterias: Microorganismos fotosintéticos procarióticos que poseen clorofila y producen oxígeno durante
la fotosíntesis. Antes llamadas algas verdeazuladas.
• Coloidal: La palabra proviene de la raíz griega kolas que significa que puede pegarse.
• Cromosomas: Estructura formada por genes y ubicada en el núcleo de la célula, que transporta la información
genética.
• Membranosa: Que está formado por membranas o que es parecido a ellas.
• Mesosomas: Pliegues de la membrana plasmática donde se encuentran enzimas que intervienen en la respiración
celular, y los pigmentos fotosintéticos en el caso de bacterias fotosintéticas.
• Protozoarios: Organismos unicelulares eucariotas heterótrofos que pertenecen al reino Protoctista.
• Quitina: Polisacárido estructural que forma el exoesqueleto (esqueleto externo) de los insectos y las paredes
celulares de muchos hongos.
Autoevaluación
I. RESPONDER BREVEMENTE: (2 puntos c/u)
1. ¿Por qué se dice que la célula es la unidad anatómica de un ser vivo?
2. ¿A quién se le atribuye el descubrimiento de la célula?
3. El siguiente enunciado «Todos los seres vivos están formados por células», corresponde a una teoría llamada:
4. Las células procariotas se caracterizan por no tener:
5. La característica más importante de una célula eucariota es:
II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F) SEGÚN CORRESPONDA: (0.5 puntos c/u)
1. La primera observación de células fue realizada en una lámina de corcho. ( )
2. El carbono está considerado como un bioelemento primario por su abundancia en la célula. ( )
3. Los organismos procariotas representan las formas de vida más evolucionada del planeta. ( )
4. La respiración celular de los procariotas se lleva a cabo en los mesosomas. ( )
5. La célula procariota carece de citoplasma. ( )
6. El ADN de una célula eucariota tiene forma circular. ( )
7. La pared celular de las plantas está compuesta de celulosa. ( )
8. El citoesqueleto determina la forma de la célula eucariota. ( )
9. La cromatina cumple la función de digestión celular. ( )
10. El nucleolo tiene como función formar los ribosomas. ( )
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
55
III. MARCAR LA ALTERNATIVA CORRECTA: (1 punto c/u)
1. Cuál de las siguientes células tiene forma bicóncava:
a) Eritrocitos.
b) Miocitos.
c) Neuronas.
d) Hepatocitos.
e) Linfocitos.
2. ¿Cuál de los siguientes organismos posee células capaces de hacer fotosíntesis?
a) Champiñón.
b) Eucalipto.
c) Escarabajo.
d) Paramecio.
e) Levadura.
3. Los organismos que poseen células incapaces de fabricar su propio alimento, se denominan:
a) Procariotas.
b) Eucariotas.
c) Autótrofos.
d) Heterótrofos.
e) Vegetales.
4. El peptidoglicano es una sustancia importante para formar:
a) El citoplasma de las bacterias.
b) Los ribosomas de las bacterias.
c) Los mesosomas bacterianos.
d) La pared celular bacteriana.
e) La membrana celular de las cianobacterias.
5. ¿En qué organela se lleva a cabo el proceso de fabricación de proteínas?
a) Mitocondrias.
b) Cloroplastos.
c) Ribosomas.
d) Aparato de Golgi.
e) Lisosomas.
Introducción a la Citología (Estudio de la célula)
56 Primer Año de Secundaria
Tarea domiciliaria
I. RESPONDER BREVEMENTE: (2 puntos c/u)
1. Mencione dos organismos unicelulares.
2. ¿Qué organismos poseen célula procariota?
3. La pared celular de las bacterias está compuesta de una sustancia llamada:
4. La membrana celular está compuesta de:
5. ¿La pared celular de los hongos se halla compuesta de una sustancia química llamada?
II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F) SEGÚN CORRESPONDA: (1 punto c/u)
1. Los organismos multicelulares poseen células que realizan diferentes funciones. ( )
2. Los óvulos de las aves son células macroscópicas. ( )
3. La célula procariota está debidamente protegida gracias a su pared celular. ( )
4. Las bacterias poseen un ADN de forma circular. ( )
5. Las células eucariotas poseen abundantes mesosomas. ( )
III. MARCAR LA ALTERNATIVA CORRECTA: (1 punto c/u)
1. Las células musculares reciben el nombre de:
a) Eritrocitos.
b) Leucocitos.
c) Miocitos.
d) Hepatocitos.
e) Neumocitos.
2. Las células procariotas NO poseen:
a) ADN circular.
b) Mesosomas.
c) Membrana celular.
d) Citoplasma.
e) Núcleo.
3. ¿Cuál de los siguientes organismos NO es un procariota?
a) Arqueobacterias.
b) Bacterias.
c) Cianobacterias.
d) Protozoarios.
e) Todos son procariotas.
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
57
4. ¿En las plantas, qué organela lleva a cabo el proceso de la fotosíntesis?
a) Vacuolas.
b) Centríolos.
c) Mitocondrias.
d) Cloroplastos.
e) Lisosomas.
5. La cromatina está compuesta de:
a) Agua y proteínas.
b) Lípidos y proteínas.
c) ADN y proteínas.
d) Celulosa.
e) Agua y minerales.
IV. INVESTIGAR Y REDACTAR A MANO:
1. De acuerdo a la forma que posean, las bacterias pueden llamarse: cocos, bacilos, vibrios y espirilos, indique
usted en qué consiste cada uno de estos tipos bacterianos.
Tipo de bacteria
según su forma:
Cocos
Bacilos
Vibrios
Espirilos
Consiste en: Ejemplos:
2. Mencione cuatro ejemplos de bacterias que causan enfermedades en el hombre, indique el nombre de la bacteria
y la enfermedad que ocasiona.
Nombre de la bacteria. Enfermedades que causa en el hombre.
3. Menciona cinco diferencias entre una célula eucariótica vegetal y otra animal.
Célula eucariota vegetal. Célula eucariota animal.
Introducción a la Citología (Estudio de la célula)
58 Primer Año de Secundaria
C
O
L
E
G
I
O
.,
R E P A S O
5
I. RESPONDE BREVEMENTE: (2 puntos c/u)
1. ¿Qué estudia la BIOLOGÍA?
2. ¿Quién es considerado el padre de la BIOLOGÍA?
3. Describe la organización compleja de los seres vivos
4. ¿Qué característica de los seres vivos está relacionada con la conservación de la especie?
5. ¿A qué se refiere la homeostasis?
6. ¿Qué significa especie?
7. ¿Qué es un ecosistema?
8. ¿Qué dice la «Teoría Celular»?
9. Señala dos ejemplos de organismos unicelulares y dos ejemplos de multicelulares:
Organismos unicelulares. Organismos multicelulares.
Organización Educativa ., 59
Repaso
60 Primer Año de Secundaria
10. Según su tipo de nutrición, las células pueden ser:
II. COMPLETA EL SIGUIENTE CUADRO: (0.5 puntos c/u)
Ciencia Objeto de estudio
1. Botánica.
2. Ecología.
3. Taxonomía.
4. Citología.
5. Genética.
6. Bioquímica.
7. Entomología.
8. Virología.
9. Bacteriología.
10. Ictiología.
III. CORRELACIONA ADECUADAMENTE: (0.5 puntos c/u)
1. «Padre de la citología». Hipócrates.
2. «Padre de la taxonomía». Alexander Oparin.
3. «Padre de la ecología». Gregorio Mendel.
4. «Estudios sobre la tuberculosis». Luis Pasteur.
5. «Padre de la bacteriología». Robert Hooke.
6. «Padre de la medicina científica». Carlos Linneo.
7. «Diseñaron la estructura del ADN». Alexander Fleming.
8. «Padre de la genética». Watson y Crick.
9. «Descubre la penicilina». Ernest Haeckel.
10. «Teoría quimiosintética». Robert Koch.
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
IV. INDIQUE LA FUNCIÓN DE LAS SIGUIENTES SUSTANCIAS PRESENTES EN LOS SERES VIVOS:
(1 punto c/u)
Sustancia Función
1. Agua.
2. Sales de Calcio.
3. Oxígeno.
4. Ozono.
5. Glucosa.
6. Almidón.
7. Triglicéridos.
8. Hemoglobina.
9. Queratina.
10. ADN.
V. SEÑALA CUATRO DIFERENCIAS ENTRE CÉLULA PROCARIÓTICA Y EUCARIÓTICA:
(0.5 puntos c/u)
Célula procariótica Célula eucariótica
1. 1.
2. 2.
3. 3.
4. 4.
VI. CORRELACIONA ADECUADAMENTE: (1 punto c/u)
1. «Pared celular con quitina». Célula animal.
2. «Pared celular con peptidoglicano». Célula de plantas.
3. «Con glucocálix». Célula de hongos.
4. «Pared celular con celulosa». Célula bacteriana.
Organización Educativa ., 61
Repaso
62 Primer Año de Secundaria
VII. EN RELACIÓN A LAS ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS, COMPLETA EL SIGUIENTE CUADRO:
(2 puntos c/u)
Nombre de la Función Quiénes las
organela principal poseen: animales,
plantas o ambos
1. Ribosomas.
2. Mitocondrias.
3. Cloroplastos.
4. Centríolos.
5. Lisosomas.
6. Vacuolas.
7. Aparato de Golgi.
8. Leucoplastos.
C
O
L
E
G
I
O
.,
FUNCIONES DE
NUTRICIÓN 6
¿Sabías que la Fotosíntesis libera oxígeno a un
ritmo tan grande que todo el oxígeno que actual-
mente tiene la atmósfera podría generarse en unos
2 000 años?
INTRODUCCIÓN
Todos los organismos necesitan energía para vivir. Los organismos que hacen fotosíntesis pueden capturar
la energía de la luz solar y almacenarla en forma de azúcares y grasas, estos organismos, entre los que destacan las
plantas, algas y algunas bacterias, son llamados autótrofos. Por lo contrario, los organismos que no pueden
hacer fotosíntesis y por lo tanto recurren a fuentes de energía prefabricada por otros organismos, son llamados
heterótrofos, entre ellos tenemos a los animales, protozoarios y hongos.
La energía que gastan los seres vivos es recuperable, esta recuperación es posible gracias a un conjunto de
actividades denominadas funciones de nutrición. Tales funciones permiten al organismo obtener sustancias y
energía que le permiten crecer y conservar la vida.
I. ¿QUÉ SIGNIFICA NUTRICIÓN?
Se llama nutrición al conjunto de procesos mediante los cuales el organismo consigue las sustancias que necesita
para obtener energía y mantener la vida.
II. ¿CUÁNTOS TIPOS DE NUTRICIÓN EXISTEN?
Según cómo los organismos obtengan su alimento, su nutrición podrá ser de dos formas: autótrofa o heterótrofa.
1. Nutrición autótrofa:
La presentan plantas, algas y algunas bacterias. En este tipo
de nutrición el organismo es capaz de producir su propio alimento
por medio de un proceso llamado fotosíntesis. Para ello utiliza
principalmente energía solar, luego dicha energía es trasladada a las
moléculas de azúcares y grasas, que representan los principales
alimentos energéticos tanto para el organismo vegetal como para el
animal.
2. Nutrición heterótrofa:
La presentan animales, hongos, protozoarios y muchas
bacterias. En este tipo de nutrición el organismo NO es capaz de
producir su propio alimento, tampoco hace fotosíntesis. Para obtener
energía deben de alimentarse de sustancias orgánicas de procedencia
vegetal o animal. Una vez que los nutrientes llegan hasta las células,
éstos son descompuestos hasta arrancarles su energía, a dicho
proceso se conoce con el nombre de respiración celular.
Organización Educativa ., 63
Repaso
64 Primer Año de Secundaria
2.1. Tipos de Nutrición heterótrofa:
Existen dos tipos de nutrición heterótrofa:
a) Nutrición heterótrofa absortiva (saprofita):
Es propia de bacterias, hongos y algunos
protozoarios. En este tipo de nutrición el organismo
digiere el alimento fuera de su cuerpo (digestión
extracorporal) y luego lo absorbe a través de su
membrana celular.
b) Nutrición heterótrofa ingestiva (holozoica):
Es propia de animales y algunos protozoarios.
En este tipo de nutrición el organismo ingiere el
alimento, luego lo digiere y finalmente lo absorbe.
Hay que aclarar que la digestión del alimento se lleva
a cabo dentro del cuerpo (digestión intracorporal),
para ello el organismo cuenta con estructuras u
órganos especializados en dicho proceso.
Según el tipo de alimentos que ingieren, los
organismos holozoicos pueden ser: herbívoros (si
se alimentan de vegetales), carnívoros (si se
alimentan de carne), omnívoros (si comen todo tipo
de alimento) y carroñeros (si comen cadáveres en descomposición).
III. FUNCIONES DE NUTRICIÓN MÁS IMPORTANTES
Entre las funciones de nutrición más importantes tenemos: la fotosíntesis, la respiración, la síntesis o
fabricación de proteínas, la digestión, la circulación, la excreción, etc.
1. LA FOTOSÍNTESIS
1.1. ¿Te has preguntado alguna vez por qué los animales pueden desplazarse y las plantas no?
La causa de esta gran diferencia entre animales y plantas, está, ante todo, en sus modos de alimentarse.
Mientras las plantas producen su propio alimento (por fotosíntesis), viviendo fijas en un solo lugar, los animales,
por carecer de esta capacidad, tienen la necesidad de movilizarse para buscar su comida.
1.2. ¿Qué es la Fotosíntesis y para qué sirve?
a) Concepto:
La fotosíntesis es un proceso biológico que ocurre fundamentalmente en plantas y algas. Por medio
de este proceso las plantas y algas son capaces de absorber la energía solar y convertirla en azúcar
(glucosa). Todos los azúcares producidos por fotosíntesis significan importantes fuentes de energía
(alimento) para todos los seres vivos del planeta. La fotosíntesis además libera oxígeno al ambiente.
b) Importancia:
La fotosíntesis es uno de los procesos naturales más admirables de la naturaleza. Sin ella no sería
posible la vida en la tierra.
Es muy importante porque gracias a ella se producen alimentos energéticos (glucosa y almidón)
para todos los seres vivos del planeta; además también libera oxígeno al ambiente, lo cual es muy
importante para la respiración de los seres vivos. La fotosíntesis también purifica el medio ambiente,
es decir lo limpia, pues retira de él un gas tóxico llamado dióxido de carbono (CO2).
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
65
Organización Educativa TRILCE
1.3. ¿En qué parte de la planta ocurre la fotosíntesis?
La fotosíntesis se lleva a cabo principalmente en las hojas, pero también puede darse en cualquier otra parte
verde de la planta. Las hojas contienen abundante clorofila, que es un pigmento verde que permite absorber
la energía solar. La clorofila se localiza específicamente en los cloroplastos (organelas celulares responsables
de la fotosíntesis).
1.4. ¿Qué sustancias participan en la fotosíntesis?
Participan: la clorofila, la energía luminosa solar, el agua, el dióxido de carbono y unas sustancias
llamadas enzimas, que aceleran el proceso.
1.5. ¿Qué productos se obtienen al final de la fotosíntesis?
Se obtiene: glucosa (azúcar = alimento energético) y oxígeno.
1.6. ¿Cómo se desarrolla el proceso de la fotosíntesis?
El proceso de la fotosíntesis se lleva acabo de la siguiente
manera:
a. La clorofila atrapa la energía luminosa del sol y la convierte
en energía utilizable por la planta, llamada ATP (adenosín
trifosfato).
b. La energía luminosa impacta sobre las moléculas de agua
(H2O) y la descompone en hidrógeno y oxígeno. El
hidrógeno se usa para fabricar glucosa y oxígeno se libera
al medio ambiente.
c. El CO2 ingresa a la planta por unos orificios llamados
estomas, una vez adentro se combina con el hidrógeno
para formar glucosa. Para lograr esto la planta usa la
energía almacenada en el ATP que se formó anteriormente.
1.7. ¿Qué ocurre con todo el azúcar (glucosa) producida
por fotosíntesis?
Todos los azúcares formados entran al sistema circulatorio de
la planta y son transportados por un sistema de tubos conocidos
con el nombre de floema. De ahí pasan a las células, quienes
los utilizan como fuentes de energía. El excedente de azúcar,
o sea lo que queda, lo que no fue usado, es convertido en
almidón y es almacenado en distintas partes de la plantas,
como: raíces (yuca, zanahoria, maca, etc.), tallos (papa,
olluco, apio, caña de azúcar, etc.), hojas (espinaca, acelga, lechuga, etc.) y semillas (frejol, arroz, maíz,
trigo, arveja, pallar, etc.).
2. LA RESPIRACIÓN
2.1. Concepto:
La respiración es una de las funciones de nutrición más importantes que realizan los seres vivos. Consiste en
la incorporación de oxígeno en el organismo, para oxidar («quemar» o destruir) los alimentos, como la glucosa,
y obtener así energía para vivir.
La respiración es el proceso mediante el cual el organismo obtiene energía para vivir. Dicha energía es
extraída de los alimentos, como la glucosa, y es almacenada en las moléculas de ATP (adenosín trifosfato). En
este proceso se utiliza oxígeno y se elimina un producto de desecho llamado dióxido de carbono (CO2).
2.2. Importancia:
La respiración es importante porque permite al organismo abastecerse de oxígeno. El oxígeno es útil porque
permite a las células extraer energía de los alimentos que ingiere. La energía así obtenida se almacena
temporalmente en unas moléculas llamadas ATP, las cuales son utilizadas posteriormente por todas las células
del organismo para realizar sus actividades (para realizar trabajo). En conclusión, la respiración es importante
porque permite al organismo obtener energía para vivir.
2.3. ¿Cómo se desarrolla el proceso de la respiración?
El proceso de la respiración se desarrolla en dos etapas o fases:
66 Primer Año de Secundaria
Funciones de nutrición
a) Respiración externa:
Durante esta etapa el oxígeno del aire es captado por los órganos respiratorios (pulmones, branquias,
tráqueas, hojas, etc.) y es introducido en el sistema circulatorio del organismo (sangre, hemolinfa, savia, etc.).
b) Respiración interna:
Durante esta etapa el oxígeno que está circulando por la sangre, pasa hacia las células, donde se utiliza
para descomponer los alimentos, como la glucosa, y obtener grandes cantidades de energía para vivir. El
proceso por el cual la glucosa se destruye gracias al oxígeno, obteniéndose mucha energía (ATP), se llama
respiración celular aeróbica y se realiza dentro de la célula, tanto en el citosol como en las mitocondrias.
ATP: Molécula donde se almacena la energía extraída de los nutrientes como la glucosa. Se le conoce
como la moneda energética universal (almacena y entrega energía).
2.4. ¿Cómo se abastecen de oxígeno los seres vivos?
Las formas de captar oxígeno varían según se trate de plantas o animales.
a) En las plantas:
Los órganos de la respiración más importantes son las hojas, a veces también intervienen las raíces y los
tallos. En las hojas existen unos orificios muy pequeños llamados estomas, por ahí ingresa el oxígeno y
sale el CO2.
b) En los animales.- La captación de oxígeno se hace de diferentes formas y dependerá del medio donde
éstos vivan. Así tenemos:
b.1. Respiración pulmonar: propia de los vertebrados terrestres (mamíferos, aves, reptiles y anfibios),
que toman el oxígeno del aire a través de unos orificios llamados fosas nasales y de ahí lo conducen
hacia unas cavidades cerradas denominadas pulmones, que se encargan de introducir el oxígeno en la
sangre.
67
Organización Educativa TRILCE
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
b.2. Respiración traqueal: la presentan los artrópodos terrestres (insectos, arácnidos), que toman el
oxígeno del aire gracias a una aberturas llamadas espiráculos, localizadas en la superficie de su cuerpo,
de ahí el oxígeno pasa a un sistema de canales o conductos llamados tráqueas, que lo conducen hacia
todas las células del cuerpo.
b.3. Respiración branquial: Es propia de los animales acuáticos (peces, crustáceos, moluscos,
equinodermos, etc.). Éstos son capaces de tomar el oxígeno que está disuelto en el agua por medio de
unos órganos llamados branquias. En los peces, por ejemplo, el agua de mar ingresa por la boca y luego
pasa por las branquias, donde se filtra el oxígeno que luego ingresa a la sangre.
b.4. Respiración cutánea: Corresponde a algunos animales que viven en el agua o en lugares húmedos.
Ellos son capaces de captar el oxígeno a través de su piel. Ejemplos: Lombrices, sapos, ranas, etc.
Funciones
de
nutrición
68
Primer
Año
de
Secundaria
F U N C I O N E S D E N U T R I C I Ó N
¿Qué significa
nutrición?
¿Cuántos tipos de
nutrición existen?
Algunas funciones
de nutrición
Es el Pueden ser
Conjunto de proce-
sos mediante los
cuales el organis-
mo obtiene ener-
gía para mantener-
se vivo.
Nutrición
Autótrofa
Nutrición
Heterótrofa
Fotosíntesis
Es un
Respiración
Es el
El organismo pro-
duce su propio ali-
mento.
El organismo NO es
capaz de producir
su propio alimento. Proceso biológico
que ocurre funda-
mentalmente en
Proceso mediante el
cual el organismo
obtiene energía
La presentan Puede ser
plantas y algas. para vivir.
Plantas
Algas
Algunas bacterias Absortiva Ingestiva
Mediante el
cual se:
La energía se
almacena temporalmente
en unas moléculas llamad
as :
Propia de: Propia de:
Produce
Glucosa y y
Bacterias
Hongos
Algunos proto-
zoarios
Animales
Algunos proto-
zoarios
Almidón
Libera
Oxígeno
A T P
( Adenosin trifosfato )
ELEMENTOS DE BIOLOGÍA
69
Organización Educativa TRILCE
VOCABULARIO
• Digerir: Convertir en el aparato digestivo los alimentos en sustancia propia para la nutrición.
• Enzima: Molécula formada principalmente por proteínas que producen las células vivas y que actúan acelerando
y regulando los procesos químicos del organismo.
• Espiráculos: Orificio respiratorio externo de muchos artrópodos terrestres y algunos peces.
• Estomas: Aberturas microscópicas que hay en la epidermis de las hojas para facilitar los intercambios de gases
entre la planta y el exterior.
• Floema: Tejido vascular que conduce nutrientes y otros compuestos orgánicos en las plantas.
• Hemolinfa: Líquido interno y nutriente de los invertebrados que no contiene oxígeno.
• Holozoicos: Organismos que dependen, para su alimentación, directa o indirectamente de los autótrofos. Su
alimento se obtiene como partículas sólidas que deben comerse, digerirse y absorberse.
• Ingerir: Introducir alimentos, bebidas o medicamentos al estómago, a través de la boca.
• Saprofitos: Organismo que se alimenta de materia orgánica en descomposición.
• Vertebrados: Animales con columna vertebral.
Autoevaluación
I. RESPONDER BREVEMENTE: (2 puntos c/u)
1. El proceso por el cual las plantas fabrican su propio alimento, se denomina:
2. ¿Los organismos saprofitos, como las bacterias, absorben sus alimentos a través de?
3. ¿Cómo se llama la molécula donde se almacena la energía que luego podrá ser utilizada por todas las células del
organismo?
4. ¿Qué tipo de nutrición presenta el ser humano?
5. ¿Cómo se llama el producto de desecho que se libera al final de la respiración?
II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F) SEGÚN CORRESPONDA: (1 punto c/u)
1. Algunos animales poseen clorofila, que les permite atrapar energía solar. ( )
2. Los cloroplastos son organelas vegetales que poseen abundante clorofila. ( )
3. El agua y el dióxido de carbono son importantes para la fotosíntesis. ( )
4. En la respiración, el dióxido de carbono se convierte en glucosa. ( )
5. Al ATP también se le llama «moneda energética universal». ( )
III. MARCAR LA ALTERNATIVA CORRECTA: (1 punto c/u)
1. Las funciones de nutrición son importantes porque permiten al organismo:
a) Relacionarse con el mundo exterior.
b) Evolucionar hacia formas de vida más superiores.
c) Reproducirse y tener hijos fuertes.
d) Obtener energía para crecer y conservar la vida.
e) Recuperar tejidos y órganos dañados por una enfermedad.
Funciones de nutrición
70 Primer Año de Secundaria
2. Los animales obtienen energía a partir de:
a) La fotosíntesis que realizan.
b) Los alimentos que ingieren.
c) La clorofila.
d) El dióxido de carbono.
e) La radiación ultravioleta.
3. ¿Cuál de los siguientes organismos posee nutrición heterótrofa absortiba?
a) Plantas.
b) Algas.
c) Hongos.
d) Animales.
e) Todos.
4. La respiración es importante porque permite al organismo:
a) Fabricar glucosa.
b) Producir gran cantidad de oxígeno.
c) Obtener energía para realizar trabajo.
d) Absorber energía solar y convertirla en ATP.
e) Convertir el aire en energía.
5. ¿En qué parte de la célula se lleva a cabo la respiración celular aeróbica?
a) En las vacuolas.
b) En la membrana celular y núcleo.
c) En el citosol y mitocondrias.
d) En los ribosomas.
e) En el citosol y cloroplastos.
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  • 1. CONTENIDO Elementos de Biología 1er año de secundaria Cap. 1 La Biología y su campo de estudio ................................................................................... 5 Cap. 2 Vida - Ser Vivo: Características generales de los seres vivos .............................................. 21 Cap. 3 Niveles de organización de los seres vivos ........................................................................ 29 Cap. 4 Introducción a la Citología (Estudio de la célula) ............................................................... 41 Cap. 5 Repaso .......................................................................................................................... 59 Cap. 6 Funciones de nutrición .................................................................................................... 63 Cap. 7 Ciclo celular y reproducción de organismos....................................................................... 73 Cap. 8 Repaso .......................................................................................................................... 83 Cap. 9 Principios de Taxonomía y Reinos biológicos ..................................................................... 87 Cap. 10 Reino Protoctista y Reino Fungi ....................................................................................... 101 Cap. 11 Niveles de organización de los seres vivos ........................................................................ 113 Cap. 12 Repaso mensual ............................................................................................................. 125 Cap. 13 Ecología ......................................................................................................................... 129 Cap. 14 Biodiversidad y ecorregiones ........................................................................................... 141 Cap. 15 Las áreas naturales protegidas del Perú ........................................................................... 155 Cap. 16 Repaso bimestral ............................................................................................................ 167 I LA BIOLOGÍA Y SU CAMPODE ESTUDIO 1 ¿Qué hay detrás de un delicioso vaso de yogur? Aunque no se sabe cuándo fue descubierto el yogur; sus orígenes se remontan a las épocas prehistóricas. Las antiguas tribus del este, que eran pastores nómadas, preservaron la leche de vacas, ovejas, cabras, caballos y camellos, en recipientes hechos de partes de animales como pieles o estómagos. Dice la leyenda, que el yogur fue descubierto por el descuido de un pastor que se olvidó un poco de leche en una de estas pieles. Más tarde la encontró transformada en algo más denso y sabroso. Probablemente te resulte fácil deducir que la causa principal de dicha transformación (fermentación de la leche), se encontraba en los pequeñísimos seres vivos presentes en las pieles (tejidos animales) usados como envases. Dichos microorganismos son las llamadas bacterias (seres vivos formados por una sola célula). En el yogur encontramos generalmente dos tipos: Lactobacillus casei y Streptococcus thermophilus. INTRODUCCIÓN En nuestra vida diaria nos encontramos siempre con seres vivos, ya sean plantas, animales o personas. Al conjunto de seres vivos de un lugar, incluyendo sus ambientes naturales, se denomina Biodiversidad. En nuestra vida diaria también podemos presenciar diversos procesos biológicos, tales como: la fermentación (al elaborar pan, vino o yogur), la putrefacción (al descomponerse la carne), la respiración (al incorporar oxígeno en nuestro cuerpo), la fotosíntesis (cuando las plantas producen alimento y liberan oxígeno al ambiente), etc. Además siempre estamos consumiendo productos derivados de los seres vivos, como: carne, leche, huevo, verduras, frutas, etc. Todo lo antes mencionado se halla relacionado directamente con la vida y con los seres vivos, y nos lleva a hacernos preguntas tales como: ¿Qué es la vida?, ¿cómo aparece la vida en la Tierra?, ¿cómo se formó la biodiversidad?, ¿qué es un ser vivo?, ¿qué procesos ocurren en un ser vivo que lo mantienen con vida?, ¿cómo se relacionan los seres vivos entre sí y cómo lo hacen con su ambiente?, ¿qué parecidos existen entre los seres vivos y qué diferencias?. Para responder a todas estas preguntas y a otras más es que nace la ciencia de la vida: La Biología. I. DEFINICIÓN DE BIOLOGÍA La Biología es la ciencia que estudia todos los procesos relacionados con los seres vivos. Desde el punto de vista etimológico, la palabra BIOLOGÍA significa: «Ciencia o Estudio de la Vida», y proviene de dos vocablos griegos que son: Bios = Vida Logos = Tratado o estudio. La palabra BIOLOGÍA fue propuesta en 1802 por el científico francés Jean Baptiste de Lamarck, para designar a la ciencia que se ocupa del estudio de los seres vivos. En la antigüedad, el estudio de la vida era parte del estudio de la «Historia de la Naturaleza» y entre sus personajes más destacados están los griegos: Hipócrates, Aristóteles, Galeno y Teofrasto. 3
  • 2. La Biología y su campo de estudio 4 Primer Año de Secundaria ARISTÓTELES (384 – 322 a.C.) Es considerado el padre de la Biología (y en especial de la zoología), por haber organizado el conocimiento biológico de su época. Editó diez libros que tratan sobre la "historia de los animales". TEOFRASTO (372 – 287 a. C.) Fue discípulo de Aristóteles, es considerado el padre de la Botánica. HIPÓCRATES Padre de la Medicina Científica GALENO El médico Galeno vivió durante el siglo II d.C. y llevó a cabo numerosos descubrimientos mediante la disección de animales. Demostró que las arterias transportan sangre. Sus estudios do minaro n la teoría y la práctica de la medicina en Europa durante 1 400 años. II. IMPORTANCIA DE LA BIOLOGÍA PARA LA HUMANIDAD La biología es importante porque permite al hombre: 1. Conocer las partes del cuerpo de los seres vivos. Por ejemplo el cerebro, el hígado, etc. 2. Comprender y Explicar los procesos que hacen posible la existencia de los seres vivos. Por ejemplo la digestión, la respiración, la fotosíntesis, etc. 3. Estudiar y conocer las enfermedades y a sus agentes causales (bacterias, virus) para combatirlas oportunamente. Por ejemplo: estudio del SIDA, de la tuberculosis, de la viruela, etc. 4. Explorar la biodiversidad con el objetivo de encontrar en ella sustancias que puedan ser utilizadas en el tratamiento y curación de las enfermedades. Por ejemplo: estudio de la uña de gato, yacón, maca, etc. 5. Elaborar vacunas que sirvan para prevenir enfermedades en individuos sanos. Por ejemplo: vacuna contra la poliomielitis.
  • 3. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 6. Mejorar las características genéticas de plantas y animales (por medio de ingeniería genética), con la finalidad de obtener alimentos y/o productos de consumo humano de mejor calidad. Por ejemplo aumentar la producción de leche y carne en el ganado vacuno. 7. Manipular genéticamente microorganismos (ejemplo: bacterias Escherichia coli), con la finalidad de producir proteínas humanas como la insulina (utilizada en tratamiento de la diabetes) y el factor VIII de la coagulación (utilizado en el tratamiento de la hemofilia, una enfermedad de la sangre). 8. Explorar la naturaleza y sus ecosistemas y promover el desarrollo autosostenido, para que todos los seres vivos podamos vivir mejor en nuestro planeta. Por ejemplo: protección y conservación de los pantanos de villa. La Biología y su campo de estudio 6 Primer Año de Secundaria
  • 4. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA III. RAMAS DE LA BIOLOGÍA Para su mejor estudio, la biología ha sido dividida en las siguientes ramas: botánica, zoología, microbiología, ecología, citología, histología, anatomía, fisiología, genética, bioquímica, taxonomía, y otras más. A continuación describiremos algunas de ellas. 1. BOTÁNICA: Es la rama de la biología que se ocupa del estudio de las plantas. Existen dos tipos de plantas: 1.1. Las criptógamas.- plantas que no producen flores ni semillas, por ejemplo: helechos y musgos. 1.2. Las fanerógamas o espermatofitas.- plantas que sí producen flores y semillas, por ejemplo: maíz, papa, girasol, clavel, pino, etc. A su vez pueden ser: Gimnospermas (cuando no producen frutos y sus semillas se hallan desprotegidas) y Angiospermas (cuando sí forman frutos y sus semillas se hallan protegidas por éste). PINO: planta espermatofita del grupo de las gimnopermas GIRASOL: planta fnerógama o espermatofita. La Biología y su campo de estudio 8 Primer Año de Secundaria 2. ZOOLOGÍA: Es la rama de la biología que se ocupa del estudio de los animales. Comprende disciplinas como: 2.1. Herpetología.- Estudio de los reptiles. 2.2. Ornitología.- Estudio de las aves. 2.3. Entomología.- Estudio de los insectos. 2.4. Ictiología.- Estudio de los peces. 2.5. Malacología.- Estudio de los moluscos. 2.6. Carcinología.- Estudio de los crustáceos. 2.7. Helmintología.- Estudio de los gusanos. 2.8. Embriología (ontogenia).- Estudio del desarrollo embrionario. 2.9. Etología.- Estudio del comportamiento animal. 2.10. Mastozoología.- Estudio de los mamíferos. 2.11. Aracnología.- Estudio de los arácnidos. 2.12. Batracología.- Estudio de los anfibios. 2.13. Antropología.- Estudio del hombre. La Etología estudia el comportamiento animal.
  • 5. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 3. MICROBIOLOGÍA: Es la rama de la biología que se ocupa del estudio de los microorganismos. Comprende disciplinas como: bacteriología (bacterias), protozoología (protozoarios), virología (virus) y micología (hongos). Cultivo bacteriano de Neisseria meningitidis (bacteria que causa la meningitis). 4. ECOLOGÍA: Es la rama de la biología que se ocupa del estudio de los ecosistemas y de las relaciones existentes entre los seres vivos y su ambiente. La ecología estudia el funcionamiento de la naturaleza Ecosistema: sistema natural compuesto por elementos bióticos (vivos) y abióticos (inertes), en c onstante interacción. 5. BIOQUÍMICA: Estudia la composición química de los seres vivos. 6. CITOLOGÍA: Se ocupa del estudio de la célula. 7. HISTOLOGÍA: Estudia los tejidos (agrupaciones de células). 8. ANATOMÍA: Estudia la estructura y disposición de los órganos, aparatos y sistemas que conforman a un ser vivo. 9. FISIOLOGÍA: Estudia las funciones de un ser vivo. 10. TAXONOMÍA: Estudia la clasificación de los seres vivos. 11. GENÉTICA: Estudia la herencia y la transmisión de las características hereditarias en los seres vivos. 12. FILOGENIA: Estudia el desarrollo evolutivo de las especies. 13. BIOGEOGRAFÍA: Estudia la distribución de los seres vivos sobre la tierra. 14. PALEONTOLOGÍA: Estudia los restos fósiles de organismos que existieron en el pasado. La Biología y su campo de estudio 10 Primer Año de Secundaria IV. HISTORIA DE LA BIOLOGIA 1. EDAD ANTIGUA (invención de la escritura – 476 d.C.) 1.1. India y China.- El hombre ya obtenía provecho de animales domesticados y plantas cultivadas. El hombre antiguo se interesó por el conocimiento de plantas y animales para sacar provecho de los mismos y poder subsistir. 1.2. Egipto.- El embalsamiento de cadáveres permitió al hombre conocer la anatomía del cuerpo humano. 1.3. Grecia.- Representa la cuna del saber. Aquí sobresalen: a) Hipócrates (460 – 376 a.C.): Padre de la medicina científica. HIPÓCRATES (460 - 376 a.C.)
  • 6. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 11 Organización Educativa TRILCE b) Aristóteles (384 – 322 a.C.): Padre de la biología. Organizó y sistematizó el conocimiento biológico de su época. Clasificó a los seres vivos en dos reinos: animal y vegetal. A los animales los agrupó en: enaimas (animales con sangre roja) y anaimas (animales sin sangre roja). c) Teofrasto (327 – 387 a.C.): Padre de la botánica. Fue discípulo de Aristóteles. Agrupó las plantas en cuatro categorías: árboles, arbustos, sub arbustos y hierbas. 1.4. Roma.- Aquí sobresalen: a) Plinio y Dioscórides (siglo I d.C.): Trabajaron en la identificación de plantas y realizaron dibujos botánicos. b) Galeno (130 - 200 d.C): Estudió la anatomía y fisiología humana (primer fisiólogo). GALENO El médico Galeno vivió durante el siglo II d.C. y llevó a cabo numerosos descubrimientos mediante la disección de animales. Demostró que las arterias transportan sangre. Sus estudios dominaron la teoría y la práctica de la medicina en Europa durante 1 400 años. 2. EDAD MEDIA (476 – 1453 d.C.) Representó un período de atraso para la ciencia debido al predominio de la filosofía escolástica (doctrina religiosa católica); sin embargo destacaron los árabes y entre ellos Avicena (980 – 1037), médico enciclopedista cuyos escritos sirvieron durante siete siglos como fuente de conocimientos. En el siglo XIII son traducidos al latín los trabajos de Avicena y Aristóteles, lo cual marcó el inicio del desarrollo de las ciencias naturales modernas. 3. EDAD MODERNA (1453 – 1789) 3.1. Leonardo Da Vinci (1452 – 1519).- Estudió la anatomía relacionada con la fisiología. 3.2. Andrés Vesalio (1514 – 1564).- En 1543 publicó la obra más perfecta para su época en lo que a anatomía humana se refiere. Es considerado el padre de la Anatomía (publicó un libro llamado Humanis corporis fabrica). 3.3. Fabricius (1537 – 1619).- Utilizando técnicas de disección, estudió la fisiología de las venas, observó por primera vez las válvulas que permiten la circulación venosa en un solo sentido. 3.4. Miguel Servet (1509 – 1553).- Descubrió la circulación pulmonar. 3.5. William Harvey (1578 – 1657).- Descubrió la circulación aórtica. 3.6. Marcelo Malpighi (1628 – 1694).- Realizó análisis microscópico de los tejidos animales. Descubrió los capilares sanguíneos y los alvéolos pulmonares. Se le considera el padre de la Anatomía Microscópica. 3.7. Antoni Van Leewenhock (1631 – 1723).- Con la ayuda del microscopio descubre los microorganismos. Observó bacterias, protozoarios, espermatozoides y glóbulos rojos. Es considerado el padre de la Microbiología. 3.8. Robert Hooke (1665): Realizó la primera observación y descripción de la célula. Es considerado el padre de la Citología. La Biología y su campo de estudio 12 Primer Año de Secundaria 3.9. CarlosVon Linneo (1753).- Clasifica sistemáticamente a los seres vivos, para ello establece categorías taxonómicas y la nomenclatura binaria. Es considerado el padre de la taxonomía. 4. EDAD CONTEMPORÁNEA (1789 – actualidad) 4.1. Edward Jenner (1749 – 1823): Realizó estudios de inmunología. Es el creador de las vacunas. 4.2. Jorge Cuvier (1769 – 1832): Es considerado el padre de la anatomía comparada y de la paleontología. 4.3. Robert Brown (1773 –1858): Descubre el núcleo de la célula. 4.4. Mathias Schleiden (1804 - 1881): Botánico alemán. Autor de la teoría celular ("todos los seres vivos están compuestos por células"). 4.5. Teodoro Schwann (1810 - 1882): Zoólogo alemán. Autor de la teoría celular. 4.6. Jean B. de Lamarck (1744 - 1829): Autor de la teoría evolutiva llamada: «Herencia de los caracteres adquiridos» y «Ley del uso y desuso». Propuso el término «Biología. 4.7. Charles Darwin (1809 - 1882): Autor de la teoría evolutiva llamada: «Del Origen de las Especies por medio de Selección Natural». Charles Darwin 4.8. Luis Pasteur (1822 - 1895): Padre de la Bacteriología. Creador de la vacuna antirrábica. Pasteur hizo importantes contribuciones en el campo de la química orgánica a mediados del siglo XIX, desarrolló varias vacunas, incluida la de la rabia, y desautorizó la teoría de la generación espontánea. Se le considera fundador de la microbiología. Desarrolló la teoría de los gérmenes para determinar la causa de muchas enfermedades. Luis Pasteur: Padre de la Bacteriología - Descubre la vacuna antirrábica.
  • 7. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 13 Organización Educativa TRILCE 4.9. Gregorio Mendel (1822 - 1884): Descubre las leyes que rigen la "Herencia Biológica". Es considerado el padre de la genética. Mendel desarrolló los principios de la herencia estudiando las variaciones de las características heredadas en el Guisante o Arveja. Aunque la importancia de su trabajo no le fue reconocida en vida, sus investigaciones constituyen la base de la genética actual. 4.10. Ernest Haeckel (1834 - 1919): Padre de la ecología. 4.11. Frederich Miescher (1844 - 1895): Descubre los ácidos nucleicos. 4.12. Robert Koch (1843 - 1910): Identificó los microbios que causan el carbunco, la tuberculosis y el cólera. El bacilo de Koch es el agente causal de la tuberculosis. Recibió el premio Nóbel de medicina en 1905. Robert Koch: El bacteriólogo alemán Robert Koch obtuvo en 1905 el Premio Nobel de Fisiología y Medicina. Conocido como padre de la bacteriología moderna, Koch demostró que las enfermedades infecciosas están provocadas por microorganismos y elaboró técnicas para aislar e identificar bacterias patógenas. 4.13. Dimitri Ivanovski (1864 - 1920): Descubre los virus. 4.14. Hugo De Vries (1848 - 1935): Redescubrió de modo independiente las leyes de la herencia desarrolladas por Gregorio Mendel, e introdujo el concepto de mutación en la teoría evolutiva. 4.15. Edward Starlin (1866 - 1927): Descubre las hormonas. 4.16. Frederick Hopskins (1861 - 1947) y Casimir Funk (1884 - 1967): Estudiaron las vitaminas y su importancia en la nutrición. 4.17. Alexander Oparin (1894 - 1980): Propone la Teoría Quimiosintética sobre el origen de la vida. 4.18. Alexander Fleming (1881 - 1955): Descubre la penicilina. Descubrimiento de la penicilina: Los trabajos de Alexander Fleming condujeron en 1928 al descubrimiento accidental de la penicilina, derivada del hongo Penicillium notatum. La penicilina es eficaz contra multitud de bacterias patógenas, y actúa matándolas o inhibiendo su crecimiento. La Biología y su campo de estudio 14 Primer Año de Secundaria 4.19. Kart Landsteiner (1930): Descubre los grupos sanguíneos, del sistema ABO; y en 1940 descubre el sistema Rhesus de grupos sanguíneos (RH positivo y negativo). Karl Landsteiner: El patólogo estadounidense Karl Landsteiner obtuvo el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1930. Landsteiner desarrolló la clasificación de la sangre en cuatro grupos primarios (A, B, AB y O). 4.20. Thomas H. Morgan (1866 - 1945): Descubre la transmisión de los genes a través de los cromosomas. 4.21. Theodosius Dobzhansky (1900 - 1975): Plantea la relación existente entre la genética y la evolución de las especies. Theodosius Dobzhansky: El biólogo estadounidense Theodosius Dobzhansky estudió las bases genéticas del proceso de evolución de las especies. 4.22. James Watson (1928 - …) y Francis Crick (1916 - 2004): Proponen la estructura molecular para el ADN. Con ellos se inicia a la era de la biología molecular. James Watson y Francis Crick La molécula de ADN (ácido desoxirribonucleico) es el modelo genético de cada célula y, en última instancia, la que determina todos los aspectos de un ser vivo. En 1953, Watson (izquierda) y Crick (derecha) describieron la estructura en doble hélice de la molécula de ADN, una especie de escalera de caracol con muchos escalones. En 1962 Watson y Crick recibieron el Premio Nobel de Medicina por su trabajo.
  • 8. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 15 Organización Educativa TRILCE 4.23. Robert Whittaker (1920 - 1980): Propone la clasificación en cinco reinos biológicos. 4.24. Junta de Biólogos (1990 – EE. UU.): Se da inicio al Proyecto Genoma Humano, que intenta identificar y comprender la función de los genes involucrados en el desarrollo y funcionamiento del cuerpo humano. 4.25. Luc Montagnier (1932 - …): Descubre el VIH (virus del SIDA). 4.26. Ian Wilmut (1944 - …): Clonación de la Oveja Dolly. 5. Siglo XXI (2000- .....): 5.1. Proyecto Genoma Humano (2001): Se informa que el humano posee aproximadamente 30 000 genes y que la diferencia genética entre seres humanos es de sólo 0.01%. Además se sabe que el ADN humano posee aproximadamente 3 000 millones de pares de bases nitrogenadas. 5.2. Diciembre del 2002: Un científico italiano anuncia el pronto nacimiento del primer bebé clonado. ¿...? En el presente siglo estaremos asistiendo a la edad de oro de la biología, la «Era de la Biología». El conocimiento biológico permite hoy en día la comprensión de muchos hechos desconocidos hasta hace muy poco, como son los distintos aspectos relacionados con la herencia, con el manejo genético de plantas y animales y con la industrialización de los procesos biológicos a través de la biotecnología. Además, el estudio del genoma humano (ADN) significa una gran promesa para la humanidad, sobretodo en lo relacionado a la medicina y al tratamiento de enfermedades como el cáncer y el SIDA. La Biología y su campo de estudio La Biología y su campo de estudio 16 Primer Año de Secundaria Término propuesto en 1802 por Jean Baptiste de Lamarck. B I O L O G Í A Ciencia que estudia todo lo relacionado con los seres vivos. Se divide en En su Etimológicamente pro- viene de dos voces grie- Importancia R am a s Historia gas. entre ellas : destacan: Mejorar la calidad de vida de la humanidad. Bo tá ni ca A ri stó tel es Bios=Vida y Logos=Estudio tratado Zoología Microb iología Teofrasto Avicena Ciencia o estudio de la vida. Ecología Robert Hooke Citología Luis Pasteur Taxonomía Gregorio Mendel Genética Watson y Crick
  • 9. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 17 Organización Educativa TRILCE VOCABULARIO • Biotecnología: Consiste en el uso de seres vivos, sean microorganismos o células vegetales y animales, para producir alimentos, medicinas y otros productos útiles, o bien para resolver los problemas ambientales. • Clonación: Es la acción de reproducir a un ser de manera perfecta en el aspecto fisiológico y bioquímico de una célula originaria. Esto quiere decir que a partir de una célula de un individuo se crea otro exactamente igual al anterior, ya que los caracteres que puede mostrar un ser humano se deben a los genes que ha heredado de los progenitores. • Embrión: Ser humano en desarrollo hasta el final del segundo mes de gestación, después de lo cual se denomina feto. • Fermentación: La fermentación es una de las biotecnologías aplicadas más antiguas: se ha utilizado para conservar alimentos durante más de seis mil años. Es una técnica de conservación de alimentos barata y fácil, y muy adecuada donde otros métodos son inaccesibles o no existen, como las conservas o la congelación. • Hemofilia: Enfermedad hereditaria en la cual la sangre no se coagula adecuadamente. • Inmunológico: Relacionado a la inmunidad. Inmunidad se refiere a la invulnerabilidad (resistencia) ante una enfermedad infecciosa. • Insulina: Hormona secretada por el páncreas la cual reduce la concentración sanguínea de glucosa. • Mutaciones: Son cambios en el ADN de una célula. Las mutaciones de forma natural aparecen ocasionalmente, pero su frecuencia puede aumentar muchísimo por la acción de agentes mutagénicos, como por ejemplo, algunas drogas, las radiaciones ultravioletas, entre otros. • Patógeno: Organismo, usualmente microscópico, capaz de causar enfermedad. • Penicilina: Es el primer antibiótico y su descubrimiento ha sido atribuido a Alexander Fleming en 1928, quien junto con los científicos Ernst Boris Chain y Howard Walter Florey (que crearon un método para la producción en masa de la droga), obtuvo el Premio Nóbel de Medicina en 1945. Autoevaluación I. RESPONDE BREVEMENTE: (2 puntos c/u) 1. ¿Cuál es el significado etimológico de la palabra BIOLOGÍA? 2. ¿Quién propuso el término BIOLOGÍA para designar a la ciencia que estudia la vida y todos los procesos relacionados con los seres vivos? 3. ¿A quién se le considera el padre de la Biología? 4. La rama de la Biología que se ocupa del estudio de las plantas, se denomina: 5. Se considera padre de la Taxonomía a: La Biología y su campo de estudio 18 Primer Año de Secundaria II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F), SEGÚN CORRESPONDA: (0.5 puntos c/u) 1. El griego Hipócrates es considerado el padre de la medicina científica. ( ) 2. Teofrasto realizó estudios sobre genética. ( ) 3. Se llaman plantas criptógamas a aquellas que producen flores y semillas. ( ) 4. Robert Whittaker propone la clasificación de los seres vivos en 6 reinos biológicos. ( ) 5. Ian Wilmut realizó la clonación de la oveja Dolly. ( ) III. CORRELACIONA ADECUADAMENTE: (0.5 puntos c/u) 1. «Padre de la bacteriología». Malacología. 2. «Estudia los ecosistemas». Citología. 3. «Descubridor del núcleo celular». Ecología. 4. «Estudia los moluscos». Luis Pasteur. 5. «Estudia la célula». Robert Brown. IV. MARCA LA ALTERNATIVA CORRECTA: (1 punto c/u) 1. El conocimiento biológico ha permitido al ser humano crear sustancias que previene enfermedades en individuos sanos, tales sustancias reciben el nombre de: a) Pastilla. b) Drogas. c) Antibióticos. d) Vacunas. e) Inyecciones. 2. Rama de la biología que se ocupa del estudio de los microorganismos: a) Filogenia. b) Microbiología. c) Botánica. d) Genética. e) Ecología. 3. Se considera padre de la citología a: a) Gregorio Mendel. b) Ernest Haeckel. c) Aristóteles. d) Charles Darwin. e) Robert Hooke. 4. Publicó el libro «Origen de las especies por medio de selección natural»: a) Charles Darwin. b) Francis Crick. c) Carlos Linneo. d) Miguel Servet. e) Teofrasto. 5. Identificó el agente causal de la enfermedad llamada Tuberculosis: a) Alexander Fleming. b) Hipócrates. c) Robert Koch. d) Robert Hooke. e) Galeno.
  • 10. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 19 Organización Educativa TRILCE Tarea domiciliaria I. 1. RESPONDE BREVEMENTE: Al conjunto de seres vivos de un lugar, incluyendo sus ambientes naturales se denomina: (2 puntos c/u) 2. ¿Cuál es la ciencia que estudia todos los procesos relacionados con los seres vivos? 3. ¿Quién fue el médico cuyos estudios dominaron la teoría y practica de la medicina en Europa durante 1400 años? 4. El comportamiento animal es estudiado por la disciplina científica llamada: 5. ¿Quiénes proponen la estructura molecular para el ADN?. II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F), SEGÚN CORRESPONDA: (0.5 puntos c/u) 1. El griego Aristóteles es considerado el padre de la biología. ( ) 2. La fermentación es un proceso biológico utilizado en la fabricación de vino y yogurt. ( ) 3. La ornitología estudia a los crustáceos. ( ) 4. Gregorio Mendel creó la vacuna antirrábica. ( ) 5. Alexander Fleming descubre la penicilina. ( ) III. CORRELACIONA ADECUADAMENTE: (0.5 puntos c/u) 1. «Padre de la Ecología». Teofrasto. 2. «Estudia a las Bacterias». Histología. 3. «Estudia el desarrollo evolutivo de las especies». Gregorio Mendel. 4. «Padre de la Botánica». Ernest Haeckel. 5. «Padre de la Genética». Robert Hooke. 6. «Estudia los tejidos (agrupaciones de células)». Filogenia. 7. «Padre de la Citología». Bacteriología. IV. MARCA LA ALTERNATIVA CORRECTA: (1 punto c/u) 1. Rama de la biología que se ocupa del estudio de los ecosistemas y de las relaciones existentes entre los seres vivos y su ambiente: a) Zoología. b) Microbiología. c) Paleontología. d) Ecología. e) Virología. La Biología y su campo de estudio 20 Primer Año de Secundaria 2. Disciplina de la zoología que estudia a los cocodrilos, serpientes, caimanes y tortugas: a) Mastozoología. b) Ictiología. c) Herpetología. d) Malacología. e) Anatomía. 3. Médico árabe que destacó en la edad media: a) Galeno. b) Avicena. c) Hipócrates. d) Robert Koch. e) Teofrasto. 4. Propone la teoría quimiosintética sobre el origen de la vida: a) Aristóteles. b) Ian Wilmut. c) Miguel Servet. d) Watson y Crick. e) A. Oparin. V. INVESTIGAR Y REDACTAR A MANO: 1. ¿Qué estudia la ingeniería genética? 2. ¿Qué es el yacón y qué propiedades tiene? 3. Redacta brevemente (mínimo 10 renglones) la biografía de Daniel Alcides Carrión, no olvides señalar sus aportes para la ciencia.
  • 11. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 21 Organización Educativa TRILCE C O L E G I O VIDA – SER VIVO CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS SERES 2 VIVOS Desde la primera célula simple que vivió en la Tierra hasta los complejos árboles y tigres de hoy, todos los seres vivos tienen algunas cosas en común. Se reproducen haciendo copias de sí mismos, se alimentan, obtienen energía de sus alimentos, se deshacen de sus desperdicios y reaccionan ante el mundo que los rodea. Este capítulo nos ayudará a conocer más acerca de los seres vivos. I. CONCEPTO DE «VIDA». Se denomina «vida» a un estado particular de la materia en el que se ponen de manifiesto procesos exclusivos y complejos, tales como: la reproducción, el metabolismo, la irritabilidad, el crecimiento, etc. La vida es un estado que se manifiesta única y exclusivamente en los seres vivos. II. CONCEPTO DE «SER VIVO» (organismo, ser biótico o ser animado). En el curso de biología se emplea la palabra organismo para designar a cualquier ser vivo. Se denomina «ser vivo» a un cuerpo de organización muy compleja, formado por protoplasma (materia viva), sobre el cual se van a dar procesos exclusivos como la reproducción y el metabolismo. También se define a un ser vivo como un sistema termodinámicamente abierto, esto quiere decir que es capaz de intercambiar materia y energía con su entorno (medio ambiente). III. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS SERES VIVOS. Todos los seres vivos están hechos de protoplasma (materia viviente), el cual le confiere las siguientes propiedades y/o características generales: organización compleja, metabolismo, reproducción, irritabilidad (relación), adaptación, homeostasis, crecimiento, evolución, etc. 1. Organización Compleja: Se refiere a la manera como está organizado estructuralmente el cuerpo de los seres vivos, comenzando por los átomos, bioelementos, biomoléculas, células, tejidos, hasta llegar a constituir el individuo completo. Muchos seres vivos se componen únicamente de una sola célula y por ello se les denomina Unicelulares, mientras que otros constan de tejidos, órganos, aparatos y sistemas, por eso se denomina Pluricelulares. Bioátomos o Bioelementos Biomoléculas Células Ej.: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, etc. Ej.: agua, sales, proteínas, azúcares, grasas, etc. Ej.: célula epitelial, miocito, neurona, eritrocito, etc. Vida - Ser Vivo Características generales de los seres vivos 22 Primer Año de Secundaria Órganos Tejidos Ej.: tejido nervioso, muscular, sanguíneo, epitelial, etc. Ej.: cerebro, corazón, piel, huesos, estómago, etc. Aparatos y Sistemas Ej.: aparato respiratorio, sistema nervioso, etc. Ser vivo u organismo multicelular Ej.: humano, perro, gato, abeja, etc. 2. Metabolismo: Conjunto de procesos químicos que ocurren dentro de un ser vivo y que hacen posible su existencia, crecimiento y desarrollo. También se refiere a la capacidad que tienen los organismos vivos para intercambiar materia y energía con su ambiente, y aprovecharlas para la conservación de su vida. Debido a este intercambio constante de energía entre los seres vivos y su ambiente, se dice que éstos son Sistemas Termodinámicamente Abiertos. Entre los procesos metabólicos más importantes tenemos: la fotosíntesis, la respiración, la digestión, la excreción, la circulación, etc. La fotosíntesis es uno de los más importantes procesos metabólicos que permite a las plantas transformar la energía solar en alimento. Dicho alimento es útil para la propia planta y para todos los demás seres vivos del planeta. El alimento (energía concentrada) permite el crecimiento, desarrollo y la conservación de la vida de los seres vivos. 3. Reproducción: Proceso natural por el cual los seres vivos son capaces de producir descendencia. Puede ser de dos tipos: Asexual, cuando los descendientes son idénticos al progenitor (ejemplo: bacterias, hongos) y Sexual, cuando la descendencia es parecida a los progenitores, mas no igual (ejemplo: animales y plantas). Reproducción Sexual en Reptiles. (tortugas)
  • 12. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 23 4. Irritabilidad (capacidad de respuesta, adaptación y relación): Se refiere a la capacidad que tienen los seres vivos para responder a estímulos físicos y químicos provenientes ya sea de su entorno (ambiente) o del interior de su propio cuerpo. Cuando el organismo responde a un Estímulo Temporal (pasajero) estará sucediendo la Irritabilidad propiamente dicha (por ejemplo cuando de pronto hace mucho frío y nos abrigamos); pero si el organismo responde a un Estímulo Permanente se estará produciendo un proceso de Adaptación al medio (por ejemplo el organismo de las personas que viven en la puna se ha adaptado a dicho clima). Todo esto le permite al organismo relacionarse con el exterior y coordinar el funcionamiento de todos sus órganos, aparatos y sistemas. En esta función intervienen el sistema nervioso y el sistema endocrino (hormonal). LA PIEL representa un verdadero sistema de alarma que nos permite reac- cionar ante estímulos como el calor, el frío, el tacto, la presión y el dolor. Esto es posible gracias a que ella posee receptores nerviosos especializados en la captación de tales estímulos. Dichos receptores están compuestos de Neuronas y forman parte del sistema nervioso. 5. Homeostasis (estado de equilibrio): Se refiere a la capacidad que poseen los seres vivos para conservar el «estado de equilibrio interno». Esto les permite vivir y funcionar eficazmente. Ejemplo: mantener constante la temperatura corporal, el número de latidos cardiacos por minuto, la cantidad de orina producida en un día, etc. 6. Crecimiento: Capacidad que tienen los organismos para aumentar de tamaño, ya sea por el incremento del número de sus células o por aumento del tamaño de las mismas. El crecimiento es una característica de los seres vivos. Vida - Ser Vivo Características generales de los seres vivos Vida - Ser Vivo Características generales de los seres vivos 24 Primer Año de Secundaria L O S S E R E S V I V O S ¿ Qué es la vida ? ¿ Qué es un ser vivo ? ¿ Cuáles son sus características generales ? Es un Estado particular de la materia presente única y exclusivamente en Es un Cuerpo de organización muy compleja formado por PROTOPLASMA ( materia viva ) Éstas son: Organización compleja Metabolismo Los seres vivos Reproducción Irritabilidad Homeostasis Crecimiento
  • 13. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 25 VOCABULARIO • Adaptación: Característica que ha desarrollado un organismo a lo largo de muchas generaciones, para solventar los problemas de supervivencia y reproducción a los que se enfrentaron sus antecesores. • Bioelementos: Son los elementos químicos que forman parte de los seres vivos en proporciones muy diversas. Se pueden clasificar en bioelementos primarios, bioelementos secundarios y oligoelementos. • Biomoléculas: Son las moléculas constituyentes de los seres vivos formados por la combinación de bioelementos. • Estímulo: Agente físico, químico, mecánico, etc., que desencadena una reacción o respuesta en un organismo. • Progenitor: Es el portador de los genes, programado para perpetuar la especie. • Protoplasma: Es la sustancia viva dentro de la célula. • Receptores nerviosos: Son los órganos capaces de captar los estímulos del medio ambiente (órganos de los sentidos) y del medio interno (receptores viscerales), ambos procesos esenc iales para la adaptación y funcionamiento de los organismos. • Sistema nervioso: Organización estructural extensa y muy compleja, que permite captar los cambios que se producen tanto en el medio ambiente externo, como el interno del individuo; correlacionarlos e integrarlos, de modo que el individuo reaccione en la forma más adecuada a dichos cambios y pueda seguir subsistiendo como tal. • Sistema endocrino: Sistema corporal que ayuda a regular las actividades metabólicas. • Sistema termodinámicamente abierto: Se refiere a la entidad que puede intercambiar materia, energía e información con su medio ambiente. Autoevaluación I. RESPONDE BREVEMENTE: (2 puntos c/u) 1. La vida es un estado que se manifiesta única y exclusivamente en: 2. ¿Cuál es la palabra que se emplea en la biología para designar a cualquier ser vivo? 3. Los organismos que se componen de una sola célula se denominan: 4. La reproducción en los seres vivos pueden ser de dos tipos: 5. Cuando un organismo responde a un estimulo temporal está sucediendo la: II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F), SEGÚN CORRESPONDA: (0.5 puntos c/u) 1. Se denomina vida a un estado particular de la materia. ( ) 2. El conjunto de células semejantes forman un órgano. ( ) 3. Las bacterias se reproducen sexualmente. ( ) 4. La homeostasis es la capacidad de respuesta que tienen los seres vivos. ( ) 5. El crecimiento es una característica de la materia inerte. ( ) Vida - Ser Vivo Características generales de los seres vivos 26 Primer Año de Secundaria III. CORRELACIONA ADECUADAMENTE: (0.5 puntos c/u) 1. «Estado de equilibrio». Reproducción. 2. «Diseño estructural». Homeostasis. 3. «Capacidad de respuesta». Metabolismo. 4. «Producir descendencia». Organización Compleja. 5. «Intercambiar materia y energía». Irritabilidad. IV. MARCA LA ALTERNATIVA CORRECTA: (1 punto c/u) 1. Son bioelementos, excepto: a) Carbono. b) Agua. c) Oxígeno. d) Nitrógeno. e) Hidrógeno. 2. Cuando un organismo responde a un estímulo temporal se estará produciendo: a) Homeostasis. b) Crecimiento. c) Adaptación. d) Crecimiento. e) Irritabilidad. 3. Es un proceso metabólico que permite a las plantas transformar le energía solar en alimento: a) Respiración. b) Digestión. c) Fotosíntesis. d) Excreción. e) Fermentación. 4. La capacidad que tienen los seres vivos para aumentar de tamaño, ya sea incrementando sus células o por aumento de tamaño de las mismas, se denomina: a) Irritabilidad. b) Organización compleja. c) Reproducción. d) Metabolismo. e) Crecimiento. 5. Se refiere a la capacidad que poseen los seres vivos para conservar el «estado de equilibrio interno»: a) Irritabilidad. b) Homeostasis. c) Reproducción. d) Metabolismo. e) Crecimiento.
  • 14. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 27 Tarea domiciliaria I. INDICAR UN CONCEPTO BREVE DE LOS SIGUIENTES TÉRMINOS: (2 puntos c/u) 1. Organismo. 2. Protoplasma. 3. Metabolismo. 4. Homeostasis. 5. Irritabilidad. II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F), SEGÚN CORRESPONDA: (0.5 puntos c/u) 1. Algunos seres vivos son incapaces de reproducirse. ( ) 2. Todos los seres vivos se desplazan. ( ) 3. La capacidad de respuesta a los estímulos se denomina irritabilidad. ( ) 4. Se define al metabolismo como la capacidad para conservar en equilibrio el ambiente interno del cuerpo. ( ) 5. Protoplasma es el término que se utiliza para referirse a la materia inerte. ( ) 6. Se define a un ser vivo como un sistema termodinámicamente abierto. ( ) 7. Los organismos unicelulares poseen células, tejidos y órganos. ( ) 8. La agrupación de células semejantes forman un tejido. ( ) 9. El proceso por el cual la luz solar se transforma en alimento, se denomina homeostasis. ( ) 10. La adaptación permite a un organismo ajustarse a las nuevas condiciones del ambiente. ( ) III. MARCA LA ALTERNATIVA CORRECTA: (1 punto c/u) 1. Con respecto a los seres vivos, es falso afirmar que: a) Todos hacen metabolismo. b) Todos se irritan. c) Todos se reproducen. d) Todos se mueven. e) Todos se desplazan. 2. Capacidad que tienen los organismos para aumentar de tamaño: a) Crecimiento. b) Irritabilidad. c) Metabolismo. d) Adaptación. e) Homeostasis. 3. La capacidad de los seres vivos para intercambiar materia y energía con su ambiente, se denomina: a) Reproducción. b) Irritabilidad. c) Metabolismo. d) Adaptación. e) Homeostasis. Vida - Ser Vivo Características generales de los seres vivos 28 Primer Año de Secundaria 4. La capacidad de los seres vivos para experimentar cambios en su anatomía y fisiología, de tal manera que puedan sobrevivir mejor a los cambios del medio ambiente, recibe el nombre de: a) Adaptación. b) Homeostasis. c) Crecimiento. d) Metabolismo. e) Movimiento. 5. El cuerpo humano por sí solo es capaz de controlar su temperatura corporal, dicha capacidad guarda relación con una de las características de los seres vivos denominada: a) Crecimiento. b) Irritabilidad. c) Metabolismo. d) Homeostasis. e) Organización compleja. IV. INVESTIGAR Y REDACTAR A MANO: 1. ¿Cómo se regula la temperatura corporal? 2. ¿Cuál es la diferencia entre crecimiento y desarrollo?
  • 15. 29 NIVELES DE ORGANIZACIÓN SERES VI DE VOS LOS C O L E G I O ., 3 ¿Alguna vez te has puesto a pensar en cada una de las pequeñísimas partículas que constituyen tu cuerpo y la importancia de éstas en la formación del mismo? ¿Sabías que tales partículas se llaman ÁTOMOS y están presentes en todos los seres vivos? Sin átomos no hay vida. INTRODUCCIÓN En el capítulo anterior fueron estudiadas las características generales de los seres vivos y comprendimos que una de las características más importantes era la organización compleja de la materia viva. Dicha organización compleja, puede ser explicada considerando tres niveles de organización: el químico, el biológico y el ecológico. I. CONCEPTO DE NIVELES DE ORGANIZACIÓN Se refieren a la manera como se encuentra organizado el protoplasma (materia viva), de tal manera que puedan ocurrir sobre él todos los procesos vitales. En los seres vivos, el protoplasma se organiza de lo simple a lo complejo (bioátomos, biomoléculas, células, individuo, etc.). Los niveles de organización permiten comprender cómo está constituido el protoplasma de un organismo y cómo el individuo llega a ocupar una posición en el ambiente donde se desarrolla. Los niveles de organización pueden ser agrupados en tres categorías: químico, biológico y ecológico. 1. NIVELES QUÍMICOS. - Llamados también niveles abióticos (inertes o sin vida). - Entre estos niveles tenemos a: los bioátomos y las biomoléculas. 1.1. LOS BIOÁTOMOS O BIOELEMENTOS: Son todos aquellos elementos químicos que forman parte de nuestro cuerpo. Aproximadamente son 25, entre ellos tenemos: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre, calcio, sodio, potasio, cloro, magnesio, hierro, yodo, manganeso, cinc, cobalto, etc.. El carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno son los bioelementos más abundantes del organismo, por ello se les denomina bioelementos primarios, todos los demás reciben el nombre de bioelementos secundarios. 1.2. LAS BIOMOLÉCULAS: Son sustancias complejas que resultan de la combinación de dos o más bioelementos. Entre las más importantes tenemos: agua, sales, gases, azúcares, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos y vitaminas. a) EL AGUA.- Es la biomolécula más abundante de nuestro cuerpo. Sirve para regular la temperatura corporal (absorbe calor). Es el principal disolvente presente en los seres vivos. Está presente en sangre, saliva, orina, jugo gástrico, semen, sudor, etc. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 30 Primer Año de Secundaria LA SANGRE, es un tejido animal de naturaleza líquida. Está compuesta fundamentalmente por agua (el plasma) y elementos en suspensión como los glóbulos rojos, además contiene disueltos a los minerales, azúcares y proteínas. El agua presente en la sangre desempeña funciones de: transporte de nutrientes y desechos, disolvente de sustancias y regulación de la temperatura corporal. b) LAS SALES.- Son biomoléculas que se disuelven fácilmente en agua, por lo tanto sus componentes se encuentran separados. Ejemplo: cloro, sodio, potasio, calcio, carbonatos, fosfatos, bicarbonatos, etc. Las sales sirven para formar hueso, conchas de moluscos y también para controlar la cantidad de agua presente en nuestro organismo. Las sales de calcio (carbonato de calcio) son importantes para la formación de huesos y conchas de moluscos. Almejas c) LOS GASES.- Son biomoléculas que se encuentran en estado gaseoso. Ejemplos: el Oxígeno (importante para la respiración), el Dióxido de carbono (importante para que las plantas hagan fotosíntesis), el Nitrógeno (importante para que plantas y animales fabriquen proteínas) y el Ozono (importante para que se filtren los rayos ultravioleta). d) LOS AZÚCARES O GLÚCIDOS (Carbohidratos).- Son biomoléculas que representan las principales fuentes de energía para el organismo. Se les encuentra en alimentos de origen vegetal, como: papa, yuca, menestras, trigo, maíz, verduras, frutos, etc. Ejemplos: - Almidón: está presente únicamente en plantas y en todos los productos de origen vegetal. Es el glúcido más consumido por todos los animales; a la planta le sirve como reserva de energía. - Glucosa: es un glúcido muy pequeño utilizado por todas las células de nuestro cuerpo para obtener energía. Es la principal fuente de energía para todas las células. - Sacarosa: es el azúcar que se extrae de la planta llamada caña de azúcar. - Celulosa: es un glúcido que forma la pared celular de las células vegetales, da protección a las células de las plantas. - Glucógeno: es un glúcido de origen animal, se acumula en hígado y músculos, actúa como una importante reserva de energía para los animales.
  • 16. La preparación del pan demanda el uso de hari- na de trigo, maíz u otros. La harina es un alimento rico en almidón y este último es un glúcido ve- getal de gran importancia energética. Los se- res humanos consumimos almidón todos los días, en el pan, el arroz, la papa, el choclo, etc. e) LOS LÍPIDOS O GRASAS.- Son biomoléculas que representan las principales reservas de energía del organismo. Se les encuentra tanto en alimentos de origen vegetal (semillas, aceites), como de origen animal (leche, huevo, carne, sebo). Cuando se consumen en exceso, se acumulan debajo de la piel y alrededor de nuestros órganos trayéndonos serios problemas como la obesidad, la ateroesclerosis y alteraciones cardiacas. Ejemplos: - Triglicéridos: se localizan debajo de la piel. Almacenan gran cantidad de energía. Protegen del frío. - Fosfolípidos: forman la membrana celular de todas nuestras células. - Ceras: producidas por abejas, sirve de alimento. Bacalao Aceite de hígado de bacalao: Es un aceite amarillo claro que se encuentra en el hígado del bacalao y que constituye una de las más importantes fuentes naturales de vitaminas A y D. Hace unos años los médicos solían recetarlo como medida de prevención contra enfermedades causadas por deficiencia de estas vitaminas, sobre todo en los niños. Segmento de piel En la zona más profunda de la piel existe una capa de grasa compuesta de Triglicéridos, ésta sirve como pro- tección contra el frío (termoaislante) y como reserva energética. Capa de grasa: Triglicérido f) LAS PROTEÍNAS.- Son las biomoléculas más importantes del organismo. Forman tejidos, piel, músculos, sangre, cartílagos, tendones, huesos, arterias, nervios, etc. Cumplen variedad de funciones. Se les puede encontrar en alimentos de origen animal como la carne, el huevo y la leche y otros de origen vegetal como las menestras, la soya, la kiwicha, etc. Ejemplos: - Fibrinógeno: interviene en la coagulación de la sangre. - Actina y Miosina: intervienen en la contracción muscular. - Queratina: forma las uñas, pelos, piel, plumas, etc. - Colágeno: forma la piel, los huesos y los tendones. - Hemoglobina: transporta oxígeno por la sangre. - Anticuerpos: combaten a las bacterias y a los virus, defienden contra las infecciones. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 32 Primer Año de Secundaria Todos los procesos bioló- gicos necesitan de la par- ticipación de proteínas. Un ejemplo de ello lo consti- tuye la actividad muscular o contracción de los músculos, donde inter- vienen dos proteínas: la Actina y la Miosina. El pescado es un alimento rico en proteínas. g) LOS ÁCIDOS NUCLEICOS.- Son las biomoléculas donde se encuentra almacenada la información biológica que va a determinar cómo va a ser y cómo va a funcionar un organismo. Se dice que son las biomoléculas portadoras de la información genética. Son dos: el ADN y el ARN. La más importante es el ADN. El ADN (genoma) es la molécula portadora de la información genética. Controla todos los procesos de la célula. A = Adenina; T = Timina G = Guanina; C = Citosina NOTA: de la interacción de todos los niveles químicos es que se origina el primer nivel biótico denominado Célula. 2. NIVELES BIOLÓGICOS. - Llamados también niveles bióticos (con vida). - Bajo esta denominación podemos mencionar a: 2.1. CÉLULA: Representa la unidad biológica, esto quiere decir que se trata de la mínima cantidad de materia viva capaz de llevar a cabo todos los procesos biológicos que determinan la existencia de un ser vivo. Ejm: célula epitelial, neurona, glóbulo rojo, etc.
  • 17. Niveles de organización de los seres vivos 33 NOTA: hay organismos cuyo cuerpo consta de una sola célula (como bacterias y protozoarios), mientras que otros necesitan de muchas células, en este caso las células se organizan y forman tejidos, órganos, aparatos, sistemas, hasta constituir al individuo. 2.2 . TEJIDO: Resulta de la agrupación de células que desempeñan la misma función. Ejm: tejido muscular, tejido epitelial, nervioso, sanguíneo, tejido óseo, etc. Corazón 2.3. ÓRGANO: Resulta de la agrupación de tejidos que desempeñan la misma función. Ejm: cerebro, corazón, hígado, etc. Aparato urinaro 2.4. APARATOS Y SISTEMAS: Se forman como resultado de la asociación de varios órganos. Ejemplos: Aparato urinario, Aparato digestivo, Sistema nervioso, etc. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 34 Primer Año de Secundaria Ser humano 2.5. INDIVIDUO PLURICELULAR: Es el resultado de la interacción de todos los niveles bióticos y abióticos antes mencionados. Ejemplos: ser humano, perro, gato, paloma, etc. 3. NIVELES ECOLÓGICOS. - Llamados también niveles superiores de organización. - Entre ellos tenemos: 3.1. ESPECIE: Se refiere a un grupo de individuos con capacidad para cruzarse naturalmente y tener descendencia fértil. Ejm: Perro (Canis familiaris), Hombre (Homo sapiens), Sapo (Bufo spinulosis), etc. Especie pingüino (Spheniscus humboldti) 3.2. POBLACIÓN: Se refiere a un grupo de individuos de una misma especie que habitan en un lugar y en un tiempo determinado. Ejm: población de perros del distrito de Miraflores en el año 2006. Población de Pingüinos en la costa Antártica.
  • 18. Niveles de organización de los seres vivos 35 3.3. COMUNIDAD: Se refiere a un conjunto de poblaciones de diferentes especies que habitan en un lugar y tiempo determinado. Ej.: Comunidad de mamíferos del distrito de Surco en el año 2006. 3.4. ECOSISTEMA: Se refiere a un sistema natural compuesto por seres bióticos (biocenosis) y seres abióticos (biotopo), en constante interacción. Ej.: ecosistema de Pantanos de Villa, Lomas de Lachay, etc. 3.5. BIOSFERA: Se refiere al planeta tierra con todos sus ecosistemas, y a cualquier lugar de él donde sea posible la vida. Sus límites aproximados son 10 km por debajo de la superficie del mar y 15 km por encima de la misma. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA Niveles de organización de los seres vivos 36 Primer Año de Secundaria N I V E L E S D E O R G A N I Z A C I Ó N D E L O S S E R E S V I V O S C a t e g o r í a s Se refiere a la Organización del Protoplasma ( materia viva), de lo simple a lo complejo Niveles Químicos Niveles Biológicos Niveles Ecológicos También llamados: Abióticos, inertes (sin vida) Entre ellos tenemos: También llamados: Bióticos (con vida) Entre ellos tenemos: También llamados: Niveles Superiores de Organización Entre ellos tenemos: Bicátonos o bi oelementos Aprox. 25 , entre ellos: Carbono Hidrógeno Oxígeno Nitrógeno Biomoléculas Entre ellas: Agua S ales Gases Azúcares Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos Vitaminas Célula Tejidos Órganos Aparatos y Sistemas Individuo Pluricelular Especie Población Co mu n i d ad Ecosistema Biosfera
  • 19. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 37 VOCABULARIO • Ateroesclerosis: Término general que abarca diversas enfermedades en las cuales las paredes de las arterias (vasos sanguíneos) se engrosan y pierden la elasticidad. • Biocenosis: Es el conjunto de especies de un ecosistema. Es una comunidad de seres vivientes que se encuentra adaptada en todos los sentidos a los factores abióticos propios de un biotopo. • Biotopo: Son los componentes abióticos, inorgánicos o inertes, y sus interacciones al interior de un ecosistema. • Coagulación sanguínea: Es un fenómeno por el que se efectúa la transformación de la fase líquida a la fase sólida de la sangre (coágulo). • Contracción muscular: Es el proceso fisiológico en el que los músculos desarrollan tensión y se acortan por razón de un previo estímulo de excitación. • Dióxido de carbono: Gas (CO2) que contribuye a que la Tierra tenga una temperatura habitable, siempre y cuando se mantenga dentro de un rango determinado, un exceso impide la salida de calor al espacio y provoca un calentamiento excesivo del planeta, fenómeno conocido como efecto invernadero. • Nutrientes: Sustancias químicas presentes en el alimento que se utilizan como fuente de energía. • Ozono: Gas (O3) de color azul en grandes cantidades (componente natural esencial de la estratosfera), formando la denominada capa de ozono, actúa como un filtro que no deja pasar los rayos ultravioleta hasta la superficie de la Tierra. Importante para las plantas que lo consumen en el proceso de fotosíntesis. • Plasma: Es la porción líquida de la sangre en la que están inmersos los elementos formes (glóbulos rojos, glóbulos blancos, plaquetas). • Vitaminas: Sustancias químicas no producidas por el organismo, presentes en pequeñas cantidades en los alimentos. Son indispensables para la vida, la salud, la actividad física y cotidiana. Autoevaluación I. RESPONDE BREVEMENTE: (2 puntos c/u) 1. Menciona los bioelementos primarios del protoplasma. 2. ¿Cuál es la biomolécula más abundante del organismo que regula la temperatura corporal? 3. ¿Cuál es la biomolécula gaseosa que filtra la radiación ultravioleta? 4. El azúcar más importante utilizado por todas las células del organismo como fuente primaria de energía, es: 5. Resulta de la agrupación de tejidos que desempeñan la misma función: II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F), SEGÚN CORRESPONDA: (0.5 puntos c/u) 1. Los niveles de organización pueden ser agrupados en tres categorías. ( ) 2. Las sales de calcio son importantes para la formación de huesos. ( ) 3. El ARN es la molécula portadora de la información genética. ( ) 4. El nivel biológico es también llamado nivel biótico. ( ) 5. La biocenosis es la porción abiótica de un ecosistema. ( ) Niveles de organización de los seres vivos 38 Primer Año de Secundaria III. CORRELACIONA ADECUADAMENTE: (0.5 puntos c/u) 1. «Protección contra el frío». Fosfolípidos. 2. «Biocenosis+biotopo». Unicelular. 3. «Triglicéridos». Membrana celular. 4. «Que tiene una sola célula». Ecosistema. 5. «Pared celular de plantas». Celulosa. IV. MARCA LA ALTERNATIVA CORRECTA: (1 punto c/u) 1. Son biomoléculas, excepto: a) Agua. b) Sales. c) Carbono. d) Lípidos. e) Proteínas. 2. Es un glúcido de origen animal, se acumula en hígado y músculos: a) Almidón. b) Triglicéridos. c) Hemoglobina. d) Glucógeno. e) Colágeno. 3. Proteína que forma las uñas, pelos, piel, plumas, etc. a) Queratina. b) Anticuerpos. c) Actina y miosina. d) Fibrinógeno. e) Sacarosa. 4. Resulta de la agrupación de células que desempeñan la misma función: a) Órgano. b) Aparato. c) Sistema. d) Especie. e) Tejido. 5. Se refiere a un sistema natural compuesto por biocenosis y biotopo: a) Población. b) Ecosistema . c) Especie. d) Comunidad. e) Biósfera.
  • 20. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 39 Tarea domiciliaria I. RESPONDE BREVEMENTE: (2 puntos c/u) 1. ¿Cuántos tipos de bioátomos diferentes podemos encontrar en un ser vivo? 2. ¿Cuál es la biomolécula gaseosa indispensable para que se dé la fotosíntesis? 3. ¿Cuáles son las biomoléculas de origen vegetal que representan las principales fuentes de energía para el organismo? 4. La proteína que transporta oxígeno por la sangre, es: 5. La actina y la miosina son proteínas que se encargan de: II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F), SEGÚN CORRESPONDA: (0.5 puntos c/u) 1. El ADN es la molécula que almacena la información genética de un organismo. ( ) 2. Los fosfolípidos son lípidos que se almacenan debajo de la piel y nos protegen del frío. ( ) 3. La célula representa la unidad biológica. ( ) 4. Los aparatos y sistemas resultan de la asociación de varios tejidos. ( ) 5. La biósfera se refiere a todo el planeta tierra con todos sus ecosistemas. ( ) III. CORRELACIONA ADECUADAMENTE: 1. «Principales reservas de energía». Ácidos nucleicos. 2. «Biomolécula más abundante de nuestro cuerpo». Carbohidratos. 3. «Almacenan la información genética». Proteínas. 4. «Principales fuentes de energía». Agua. 5. «Principal componente de los tejidos». Lípidos. IV. MARCA LA ALTERNATIVA CORRECTA: (1 punto c/u) 1. Corresponde a los niveles químicos, excepto: a) Bioelementos. b) Azúcares. c) Lípidos. d) Célula. e) Proteínas. 2. Es una biomolécula gaseosa importante para la respiración: a) Nitrógeno. b) Ozono. c) Oxígeno. d) Glucosa. e) Colágeno. Niveles de organización de los seres vivos 40 Primer Año de Secundaria 3. Proteína (s) que intervienen en la contracción muscular: a) Queratina. b) Anticuerpos. c) Actina y miosina. d) Fibrinógeno. e) Sacarosa. 4. Los organismos que comparten características comunes, es decir son muy parecidos entre sí, y que poseen la capacidad para engendrar crías fértiles, conforman un (a): a) Población. b) Ecosistema. c) Especie. d) Comunidad. e) Biósfera. 5. Al conjunto de poblaciones de diferentes especies que habitan en un lugar y tiempo determinados, se denomina: a) Biotopo. b) Población. c) Ecosistema . d) Especie. e) Comunidad. V. INVESTIGAR Y REDACTAR A MANO: 1. Describa brevemente las partes de una célula eucariota: cubierta celular, membrana celular, citoplasma y núcleo. 2. Obesidad, causas, consecuencias y tratamiento.
  • 21. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 41 C O L E G I O ., INTRODUCCIÓN A LA CITOLOGÍA 4 (Estudio de la célula) ¿Qué tienen en común un ser humano, un árbol, un gusano y un cocodrilo? Tal vez resulte increíble saber que todos ellos están hechos de la misma cosa. Los árboles, los gusanos, los cocodrilos, los humanos y todos los demás seres vivos estamos hechos de células. Las formas de vida más simples, como las bacterias, se componen de una sola célula; en cambio un gusano tiene alrededor de 1000 y un ser humano adulto tiene 75 mil millones aproximadamente. INTRODUCCIÓN El hombre siempre ha convivido con una gran diversidad de seres vivos que van desde aquellos que puede apreciar a simple vista, como las plantas y los animales, hasta aquellos que no puede apreciar a simple vista, como las bacterias y los protozoarios. En ambos casos se acepta que todas las formas de vida, tanto macroscópicas (aquellas que podemos apreciar a simple vista) como microscópicas (aquellas que podemos apreciar sólo con la ayuda de un microscopio) están compuestas por Células. La célula es la mínima cantidad de materia viva que tiene vida independiente y que puede llevar a acabo procesos biológicos como la respiración y la reproducción. Se acepta que ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una célula. I. CONOCIENDO LA CÉLULA 1. ¿Qué es la Célula? La célula es la unidad básica de la vida, esto significa que para que un organismo tenga vida debe de estar formado al menos por una célula. La célula es la mínima parte de un ser vivo que posee vida independiente y lleva a acabo procesos biológicos como la respiración, reproducción, nutrición, etc. Se define a la célula como la unidad anatómica, genética y funcional de todo ser vivo: Anatómica porque determina la forma del organismo, Genética porque cada célula posee todo el genoma (ADN) del organismo y Funcional porque toda célula realiza funciones importantes para la vida del organismo. 2. ¿Quién descubrió la célula? La célula fue descubierta por un científico inglés llamado Robert Hooke, el año de 1665. El descubrimiento se produjo cuando Hooke analizaba una lámina de corcho en un microscopio. En el corcho fueron observados unos compartimentos diminutos a los cuales Hooke les dio el nombre de células. Introducción a la Citología (Estudio de la célula) 42 Primer Año de Secundaria 3. ¿Qué es la Teoría Celular? Es un conjunto de conocimientos que fueron dados a conocer en 1838 y 1839 por los científicos alemanes Mathias Schleiden y Theodor Schwann. La conclusión de estos conocimientos es que «Todos los seres vivos están formados por células» y que «Las células son las unidades anatómicas y funcionales de todo ser viviente». 4. ¿De qué están hechas las células? Todas las células poseen una composición química similar, en su estructura encontramos bioátomos y biomoléculas. 4.1. Bioátomos o bioelementos.- Son en total 25 y se dividen en: a) Primarios o macroelementos.- Son cuatro: carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Son los elementos químicos más abundantes de la célula. b) Secundarios u oligoelementos.- Son 21: sodio, potasio, cloro, calcio, hierro, fósforo, azufre, magnesio, yodo, cinc, cobre, cobalto, etc. Se encuentran en pequeñas cantidades, pero son muy importantes para la vida de la célula. 4.2. Biomoléculas.- Pueden ser de dos tipos: a) Inorgánicas.- Ejemplos: agua, sales minerales y gases. b) Orgánicas.- Ejemplos: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. 5. ¿Dónde encontramos células? Encontramos células en todos los seres vivos (organismos vivos). Según el número de células que conforman su cuerpo, los organismos pueden ser de dos tipos: unicelulares y pluricelulares. 5.1. Organismos unicelulares: Son los que están formados por una sola célula. Son pequeñísimos, razón por la cual se les llama microorganismos y sólo se aprecian con aparatos como el microscopio. Ejemplos: Bacterias, protozoarios, algunas algas como las diatomeas y algunos hongos como las levaduras. 5.2. Organismos pluricelulares o multicelulares: Son aquellos que están constituidos por muchas células, éstas son células especializadas o diferenciadas, es decir realizan funciones específicas, por ejemplo las neuronas conducen los impulsos eléctricos y los miocitos se contraen y permiten el movimiento del cuerpo. Los organismos pluricelulares poseen un tamaño macroscópico y pueden ser apreciados a simple vista. Su estructura es muy compleja, razón por la cual se les llama también organismos superiores. Ejemplos: animales, plantas, muchas algas y hongos.
  • 22. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 43 II. CLASIFICACION DE LAS CELULAS Las células pueden ser clasificadas tomando en cuenta cuatro criterios: su tamaño, su forma, su tipo de nutrición y su grado evolutivo. 1. SEGÚN SU TAMAÑO Las células pueden ser: microscópicas y macroscópicas. 1.1. Microscópicas.- son células muy pequeñas. Pueden ser observadas sólo con ayuda de un microscopio. A este tipo pertenecen la mayoría de células. Ejemplos: células humanas, bacterias, protozoarios, ciertos hongos, etc. 1.2Macroscópicas.- Son células grandes que pueden ser observadas a simple vista. Ejemplos: óvulo de aves (yema de huevo). Introducción a la Citología (Estudio de la célula) 44 Primer Año de Secundaria 2. SEGÚN SU FORMA Las células pueden ser: 2.1. Aplanadas.- Ejemplos: Células de la epidermis (piel). 2.2. Cúbicas.- Ejemplo: Hepatocitos (células del hígado). 2.3. Cilíndricas.- Ejemplo: Células del intestino. 2.4. Poliédricas.- Ejemplo: Célula vegetal (plantas). 2.5. Bicóncavas.- Ejemplo: Glóbulos rojos o eritrocitos (sangre). 2.6. Estrelladas.- Ejemplo: Neuronas (células del cerebro). 2.7. Alargadas.- Ejemplo: Miocitos (células musculares).
  • 23. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 45 3. SEGÚN SU NUTRICIÓN Las células pueden ser: 3.1. Autótrofas.- Son aquellas células que pueden fabricar su propio alimento, para ello realizan un proceso llamado fotosíntesis, en el que utilizan la energía solar. Estas células las encontramos en plantas, algas y algunas bacterias. 3.2. Heterótrofas.- Son aquellas células que NO pueden fabricar su propio alimento. No hacen fotosíntesis. Para obtener energía deben de ingerir alimentos. Estas células las encontramos en animales, hongos y protozoarios. Introducción a la Citología (Estudio de la célula) 46 Primer Año de Secundaria 4. SEGÚN SU GRADO EVOLUTIVO. Las células pueden ser: 4.1. Procarióticas.- Son las células más primitivas que existen. No tienen núcleo. Carecen de casi todas las organelas, sólo poseen ribosomas. Su ADN es de forma circular y se localiza en el citoplasma, en una región llamada nucleoide. Son muy pequeñas. Este tipo de célula está presente en arqueobacterias, bacterias y cianobacterias.
  • 24. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 47 4.2. Eucarióticas.- Son las células más evolucionadas que existen. Sí tienen núcleo. Su ADN es fibrilar y se localiza dentro del núcleo. Presenta gran variedad de organelas. Son un poco más grandes. Las presentan los animales, las plantas, las algas, los hongos y los protozoarios Introducción a la Citología (Estudio de la célula) 48 Primer Año de Secundaria III. CÉLULA PROCARIÓTICA 1. CONCEPTO DE CÉLULA PROCARIÓTICA. Se llama célula procariótica a un tipo de célula de organización muy sencilla (primitiva), que se caracteriza por no tener núcleo. Su ADN (ácido desoxirribonucleico) se localiza en el citoplasma. Carecen de casi todas las organelas, sólo poseen ribosomas. Su membrana celular posee unos pliegues llamados mesosomas. Se trata de células muy pequeñas, que se encuentra en arqueobacterias, bacterias y cianobacterias. 2. ESTRUCTURA DE UNA CÉLULA PROCARIÓTICA. Toda célula procariótica posee tres partes fundamentales, que de afuera hacia adentro son: cubierta celular, membrana celular y citoplasma. 2.1. Cubierta Celular: Llamada también pared celular. Es una estructura rígida que brinda protección y soporte a la célula procariótica. En las bacterias está compuesta de una sustancia química llamada peptidoglicano. 2.2. Membrana celular: Es una lámina muy delgada que rodea al citoplasma. Está compuesta de lípidos y proteínas. Su función es permitir el paso de sustancias de afuera hacia adentro y de adentro hacia fuera de la célula. Gracias a ella la célula puede alimentarse, respirar, beber agua y eliminar desechos. En la membrana de los procariotas encontramos unos pliegues llamados mesosomas, que sirven para la respiración de la célula y en ciertos casos para la fotosíntesis y la reproducción. 2.3. Citoplasma: Es la porción coloidal de la célula. En él encontramos lo siguiente: a) Agua: sustancia más abundante. b) ADN circular: es el material genético (genoma), que controla todas las actividades de la célula. c) Plásmido: porción de ADN que sirve a las bacterias para adquirir resistencia a los medicamentos. d) Proteínas: sustancias indispensables para la vida. e) Azúcares: sustancias que aportan energía. f) Ribosomas: organelas donde se lleva acabo la fabricación de proteínas.
  • 25. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 49 IV. CÉLULA EUCARIÓTICA 1. CONCEPTO DE CÉLULA EUCARIÓTICA Se llama célula eucariótica a un tipo de célula de organización muy compleja (más evolucionada), que se caracteriza por tener núcleo y ADN fibrilar (filamentoso). Además posee organelas como mitocondrias, cloroplastos, ribosomas, aparato de Golgi, lisosomas, etc. Su membrana celular no presenta mesosomas. Se trata de células más grandes y complejas. Existen fundamentalmente dos variedades de células eucarióticas: la animal (para animales y protozoarios) y la vegetal (para plantas, algas y hongos). Las células eucariotas se encuentran en: protozoarios, algas, plantas, hongos y animales. 2. ESTRUCTURA DE UNA CÉLULA EUCARIÓTICA Toda célula Eucariótica posee cuatro partes fundamentales, que de afuera hacia adentro son: cubierta celular, membrana celular, citoplasma y NÚCLEO. 2.1. Cubierta Celular: En animales se denomina glucocálix y está compuesta de glucolípidos (glúcidos más lípidos) y glucoproteinas (glúcidos más proteínas). Su función es recibir señales del exterior de la célula y permitir el reconocimiento entre las células que forman parte de un mismo tejido. En la célula vegetal se llama pared celular y está compuesta de celulosa (en plantas) y de quitina (en hongos) y su función es dar protección a la célula. 2.2. Membrana celular: Es una lámina muy delgada que rodea al citoplasma. Está compuesta de lípidos y proteínas. Su función es permitir el paso de sustancias de afuera hacia adentro y de adentro hacia fuera de la célula. Gracias a ella la célula puede alimentarse, respirar, beber agua y eliminar desechos. Estructura de la Membrana Celular Introducción a la Citología (Estudio de la célula) 50 Primer Año de Secundaria 2.3. Citoplasma: Es la porción coloidal de la célula. En él encontramos lo siguiente: a) Citoesqueleto: Es el armazón de la célula. Determina la forma y el movimiento de la célula. b) Citosol: Es la porción líquida del citoplasma. Está compuesto por agua y sustancias disueltas como minerales, proteínas, azúcares, etc. En el citosol ocurren los principales procesos biológicos de la célula, como la síntesis de proteínas. c) Organelas: Son cuerpos pequeños que desempeñan funciones importantes para la vida de la célula. Ellas permiten la división del trabajo dentro de la célula. Entre las organelas más importantes tenemos: c.1. Mitocondrias.- Son organelas membranosas que se encargan de la respiración celular, proceso por el cual la célula obtiene energía de los alimentos que consume. La energía así obtenida es guardada en unas moléculas llamadas ATP (adenosín trifosfato). El ATP representa la sustancia de la cual la célula obtiene directamente energía para vivir. c.2. Ribosomas.- Organelas no membranosas que se encargan de llevar a acabo el proceso llamado síntesis o fabricación de proteínas. c.3. Lisosomas.- Organelas membranosas donde se lleva acabo la digestión intracelular, es decir la descomposición de grandes moléculas como proteínas, grasas, ácidos nucleicos y azúcares, para que luego puedan ser aprovechados por la célula. c.4. Centríolos.- Organelas propias de la célula animal, participan durante el proceso llamado división celular, se encargan de formar una estructura llamada huso acromático, que sirve para que los cromosomas se puedan desplazar durante la división de la célula. c.5. Retículo endoplasmático rugoso.- Organela compuesta de muchas membranas. Posee ribosomas unidos a su membrana externa. Se encarga de fabricar proteínas exportables, es decir proteínas que van a salir de la célula para actuar en otro sitio, por ejemplo: anticuerpos (proteínas antibacterianas). c.6. Retículo endoplasmático liso.- Organela compuesta de muchas membranas, sin ribosomas. Su función es fabricar lípidos. Además protege a la célula de sustancias tóxicas que la pueden dañar. c.7. Aparato de Golgi.- Organela membranosa que se encarga de transformar, empaquetar, transportar y liberar las sustancias producidas en el retículo endoplasmático. A esta función se denomina secreción celular. c.8. Vacuolas.- Organelas membranosas que llevan a cabo funciones de digestión, excreción y almacenamiento de sustancias. Además regulan la cantidad de agua que hay dentro de la célula. Abundan en plantas y protozoarios.
  • 26. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 51 Organización Educativa TRILCE c.9. Plastidios.- Organelas membranosas presentes sólo en células vegetales. Según tengan o no color pueden ser de dos tipos: cromoplastos y leucoplastos. • Cromoplastos: Pueden tener pigmentos de color amarillo, anaranjado, rojo o verde. Los más importantes son los cloroplastos, éstos tienen un pigmento verde llamado clorofila. Su función es realizar la Fotosíntesis. • Leucoplastos: No tienen pigmentos. Son plastidios incoloros. Cumplen funciones de almacenamiento, como los amiloplastos, que almacenan almidón y los aleuroplastos, que almacenan proteínas. 2.4. Núcleo: Es la parte más importante de la célula, pues sin él la célula no podría reproducirse. En el núcleo se localiza el ADN (Genoma del individuo), que posee toda la información genética que permite controlar todos los procesos biológicos del organismo. El núcleo generalmente es ovoide u ovalado, pero algunas veces puede ser alargado y otras veces puede tener diversas formas. Por lo general cada célula posee un solo núcleo, pero hay células que pueden tener más de uno, como las células musculares, mientras que otras, como los glóbulos rojos, pierden su núcleo cuando son adultos. El núcleo se encuentra rodeado por una lámina porosa llamada membrana nuclear o carioteca. El núcleo consta de las siguientes partes: membrana nuclear, jugo nuclear, cromatina y nucleolos. a) Membrana nuclear (carioteca).- Es la envoltura del núcleo. Se comunica con el citoplasma a través de poros. También se comunica con el retículo endoplasmático. b) Jugo nuclear (carioplasma).- Es la porción coloidal del núcleo. Está compuesta de agua, proteínas y otras sustancias. En el jugo nuclear se hallan suspendidos la cromatina y los nucleolos. c) Cromatina.- Es una estructura filamentosa compuesta por ADN y proteínas. Representa el Genoma del individuo. Contiene los genes responsables de la transmisión de las características hereditarias. El empaquetamiento de la cromatina origina los cromosomas antes de que se produzca la reproducción celular. d) Nucleolos: Son cuerpos ovoides formados por ácido ribonucleico (ARN) y proteínas. Su función es formar los ribosomas. Introducción a la Citología (Estudio de la célula) 52 Primer Año de Secundaria
  • 27. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 53 Organización Educativa TRILCE L A C É L U L A Descubierta en el año 1665 por Robert Hooke Es la Teoría celular Clasificación Unidad básica de la vida Propuesto por: Según su tamaño Según su forma Según su nutrición Según su grado evolutivo Mathías Schleiden y ( 1838 ) Theodor Sc hwan ( 1839 ) Pueden ser: Pueden ser: Pueden ser: Pueden ser: Apla nadas "Todos los seres vivos están formados por CÉLULAS" y que "Las CÉLULAS son las unidades anató- micas y funcionales de todo ser vivo". Microscópicas Macroscópicas Cúbicas Cilíndricas Autótrofas Heterótrofas Procarióticas Eucarióticas Poliédricas Bicóncavas Estrelladas Alargadas Introducción a la Citología (Estudio de la célula) 54 Primer Año de Secundaria VOCABULARIO • Adenosín trifosfato (ATP): Es un compuesto orgánico que contiene adenina, ribosa y tres grupos fosfatos. Constituye la mayor fuente de energía química para las reacciones metabólicas. • Arqueobacterias: Son organismos unicelulares que carecen de núcleo (como las bacterias) pero se diferencian de éstas en varios aspectos. • Celulosa: Polisacárido estructural formado por unidades de glucosa, principal constituyente de las paredes celulares primarias de las plantas. • Cianobacterias: Microorganismos fotosintéticos procarióticos que poseen clorofila y producen oxígeno durante la fotosíntesis. Antes llamadas algas verdeazuladas. • Coloidal: La palabra proviene de la raíz griega kolas que significa que puede pegarse. • Cromosomas: Estructura formada por genes y ubicada en el núcleo de la célula, que transporta la información genética. • Membranosa: Que está formado por membranas o que es parecido a ellas. • Mesosomas: Pliegues de la membrana plasmática donde se encuentran enzimas que intervienen en la respiración celular, y los pigmentos fotosintéticos en el caso de bacterias fotosintéticas. • Protozoarios: Organismos unicelulares eucariotas heterótrofos que pertenecen al reino Protoctista. • Quitina: Polisacárido estructural que forma el exoesqueleto (esqueleto externo) de los insectos y las paredes celulares de muchos hongos. Autoevaluación I. RESPONDER BREVEMENTE: (2 puntos c/u) 1. ¿Por qué se dice que la célula es la unidad anatómica de un ser vivo? 2. ¿A quién se le atribuye el descubrimiento de la célula? 3. El siguiente enunciado «Todos los seres vivos están formados por células», corresponde a una teoría llamada: 4. Las células procariotas se caracterizan por no tener: 5. La característica más importante de una célula eucariota es: II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F) SEGÚN CORRESPONDA: (0.5 puntos c/u) 1. La primera observación de células fue realizada en una lámina de corcho. ( ) 2. El carbono está considerado como un bioelemento primario por su abundancia en la célula. ( ) 3. Los organismos procariotas representan las formas de vida más evolucionada del planeta. ( ) 4. La respiración celular de los procariotas se lleva a cabo en los mesosomas. ( ) 5. La célula procariota carece de citoplasma. ( ) 6. El ADN de una célula eucariota tiene forma circular. ( ) 7. La pared celular de las plantas está compuesta de celulosa. ( ) 8. El citoesqueleto determina la forma de la célula eucariota. ( ) 9. La cromatina cumple la función de digestión celular. ( ) 10. El nucleolo tiene como función formar los ribosomas. ( )
  • 28. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 55 III. MARCAR LA ALTERNATIVA CORRECTA: (1 punto c/u) 1. Cuál de las siguientes células tiene forma bicóncava: a) Eritrocitos. b) Miocitos. c) Neuronas. d) Hepatocitos. e) Linfocitos. 2. ¿Cuál de los siguientes organismos posee células capaces de hacer fotosíntesis? a) Champiñón. b) Eucalipto. c) Escarabajo. d) Paramecio. e) Levadura. 3. Los organismos que poseen células incapaces de fabricar su propio alimento, se denominan: a) Procariotas. b) Eucariotas. c) Autótrofos. d) Heterótrofos. e) Vegetales. 4. El peptidoglicano es una sustancia importante para formar: a) El citoplasma de las bacterias. b) Los ribosomas de las bacterias. c) Los mesosomas bacterianos. d) La pared celular bacteriana. e) La membrana celular de las cianobacterias. 5. ¿En qué organela se lleva a cabo el proceso de fabricación de proteínas? a) Mitocondrias. b) Cloroplastos. c) Ribosomas. d) Aparato de Golgi. e) Lisosomas. Introducción a la Citología (Estudio de la célula) 56 Primer Año de Secundaria Tarea domiciliaria I. RESPONDER BREVEMENTE: (2 puntos c/u) 1. Mencione dos organismos unicelulares. 2. ¿Qué organismos poseen célula procariota? 3. La pared celular de las bacterias está compuesta de una sustancia llamada: 4. La membrana celular está compuesta de: 5. ¿La pared celular de los hongos se halla compuesta de una sustancia química llamada? II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F) SEGÚN CORRESPONDA: (1 punto c/u) 1. Los organismos multicelulares poseen células que realizan diferentes funciones. ( ) 2. Los óvulos de las aves son células macroscópicas. ( ) 3. La célula procariota está debidamente protegida gracias a su pared celular. ( ) 4. Las bacterias poseen un ADN de forma circular. ( ) 5. Las células eucariotas poseen abundantes mesosomas. ( ) III. MARCAR LA ALTERNATIVA CORRECTA: (1 punto c/u) 1. Las células musculares reciben el nombre de: a) Eritrocitos. b) Leucocitos. c) Miocitos. d) Hepatocitos. e) Neumocitos. 2. Las células procariotas NO poseen: a) ADN circular. b) Mesosomas. c) Membrana celular. d) Citoplasma. e) Núcleo. 3. ¿Cuál de los siguientes organismos NO es un procariota? a) Arqueobacterias. b) Bacterias. c) Cianobacterias. d) Protozoarios. e) Todos son procariotas.
  • 29. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 57 4. ¿En las plantas, qué organela lleva a cabo el proceso de la fotosíntesis? a) Vacuolas. b) Centríolos. c) Mitocondrias. d) Cloroplastos. e) Lisosomas. 5. La cromatina está compuesta de: a) Agua y proteínas. b) Lípidos y proteínas. c) ADN y proteínas. d) Celulosa. e) Agua y minerales. IV. INVESTIGAR Y REDACTAR A MANO: 1. De acuerdo a la forma que posean, las bacterias pueden llamarse: cocos, bacilos, vibrios y espirilos, indique usted en qué consiste cada uno de estos tipos bacterianos. Tipo de bacteria según su forma: Cocos Bacilos Vibrios Espirilos Consiste en: Ejemplos: 2. Mencione cuatro ejemplos de bacterias que causan enfermedades en el hombre, indique el nombre de la bacteria y la enfermedad que ocasiona. Nombre de la bacteria. Enfermedades que causa en el hombre. 3. Menciona cinco diferencias entre una célula eucariótica vegetal y otra animal. Célula eucariota vegetal. Célula eucariota animal. Introducción a la Citología (Estudio de la célula) 58 Primer Año de Secundaria C O L E G I O ., R E P A S O 5 I. RESPONDE BREVEMENTE: (2 puntos c/u) 1. ¿Qué estudia la BIOLOGÍA? 2. ¿Quién es considerado el padre de la BIOLOGÍA? 3. Describe la organización compleja de los seres vivos 4. ¿Qué característica de los seres vivos está relacionada con la conservación de la especie? 5. ¿A qué se refiere la homeostasis? 6. ¿Qué significa especie? 7. ¿Qué es un ecosistema? 8. ¿Qué dice la «Teoría Celular»? 9. Señala dos ejemplos de organismos unicelulares y dos ejemplos de multicelulares: Organismos unicelulares. Organismos multicelulares. Organización Educativa ., 59
  • 30. Repaso 60 Primer Año de Secundaria 10. Según su tipo de nutrición, las células pueden ser: II. COMPLETA EL SIGUIENTE CUADRO: (0.5 puntos c/u) Ciencia Objeto de estudio 1. Botánica. 2. Ecología. 3. Taxonomía. 4. Citología. 5. Genética. 6. Bioquímica. 7. Entomología. 8. Virología. 9. Bacteriología. 10. Ictiología. III. CORRELACIONA ADECUADAMENTE: (0.5 puntos c/u) 1. «Padre de la citología». Hipócrates. 2. «Padre de la taxonomía». Alexander Oparin. 3. «Padre de la ecología». Gregorio Mendel. 4. «Estudios sobre la tuberculosis». Luis Pasteur. 5. «Padre de la bacteriología». Robert Hooke. 6. «Padre de la medicina científica». Carlos Linneo. 7. «Diseñaron la estructura del ADN». Alexander Fleming. 8. «Padre de la genética». Watson y Crick. 9. «Descubre la penicilina». Ernest Haeckel. 10. «Teoría quimiosintética». Robert Koch.
  • 31. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA IV. INDIQUE LA FUNCIÓN DE LAS SIGUIENTES SUSTANCIAS PRESENTES EN LOS SERES VIVOS: (1 punto c/u) Sustancia Función 1. Agua. 2. Sales de Calcio. 3. Oxígeno. 4. Ozono. 5. Glucosa. 6. Almidón. 7. Triglicéridos. 8. Hemoglobina. 9. Queratina. 10. ADN. V. SEÑALA CUATRO DIFERENCIAS ENTRE CÉLULA PROCARIÓTICA Y EUCARIÓTICA: (0.5 puntos c/u) Célula procariótica Célula eucariótica 1. 1. 2. 2. 3. 3. 4. 4. VI. CORRELACIONA ADECUADAMENTE: (1 punto c/u) 1. «Pared celular con quitina». Célula animal. 2. «Pared celular con peptidoglicano». Célula de plantas. 3. «Con glucocálix». Célula de hongos. 4. «Pared celular con celulosa». Célula bacteriana. Organización Educativa ., 61 Repaso 62 Primer Año de Secundaria VII. EN RELACIÓN A LAS ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS, COMPLETA EL SIGUIENTE CUADRO: (2 puntos c/u) Nombre de la Función Quiénes las organela principal poseen: animales, plantas o ambos 1. Ribosomas. 2. Mitocondrias. 3. Cloroplastos. 4. Centríolos. 5. Lisosomas. 6. Vacuolas. 7. Aparato de Golgi. 8. Leucoplastos.
  • 32. C O L E G I O ., FUNCIONES DE NUTRICIÓN 6 ¿Sabías que la Fotosíntesis libera oxígeno a un ritmo tan grande que todo el oxígeno que actual- mente tiene la atmósfera podría generarse en unos 2 000 años? INTRODUCCIÓN Todos los organismos necesitan energía para vivir. Los organismos que hacen fotosíntesis pueden capturar la energía de la luz solar y almacenarla en forma de azúcares y grasas, estos organismos, entre los que destacan las plantas, algas y algunas bacterias, son llamados autótrofos. Por lo contrario, los organismos que no pueden hacer fotosíntesis y por lo tanto recurren a fuentes de energía prefabricada por otros organismos, son llamados heterótrofos, entre ellos tenemos a los animales, protozoarios y hongos. La energía que gastan los seres vivos es recuperable, esta recuperación es posible gracias a un conjunto de actividades denominadas funciones de nutrición. Tales funciones permiten al organismo obtener sustancias y energía que le permiten crecer y conservar la vida. I. ¿QUÉ SIGNIFICA NUTRICIÓN? Se llama nutrición al conjunto de procesos mediante los cuales el organismo consigue las sustancias que necesita para obtener energía y mantener la vida. II. ¿CUÁNTOS TIPOS DE NUTRICIÓN EXISTEN? Según cómo los organismos obtengan su alimento, su nutrición podrá ser de dos formas: autótrofa o heterótrofa. 1. Nutrición autótrofa: La presentan plantas, algas y algunas bacterias. En este tipo de nutrición el organismo es capaz de producir su propio alimento por medio de un proceso llamado fotosíntesis. Para ello utiliza principalmente energía solar, luego dicha energía es trasladada a las moléculas de azúcares y grasas, que representan los principales alimentos energéticos tanto para el organismo vegetal como para el animal. 2. Nutrición heterótrofa: La presentan animales, hongos, protozoarios y muchas bacterias. En este tipo de nutrición el organismo NO es capaz de producir su propio alimento, tampoco hace fotosíntesis. Para obtener energía deben de alimentarse de sustancias orgánicas de procedencia vegetal o animal. Una vez que los nutrientes llegan hasta las células, éstos son descompuestos hasta arrancarles su energía, a dicho proceso se conoce con el nombre de respiración celular. Organización Educativa ., 63 Repaso 64 Primer Año de Secundaria 2.1. Tipos de Nutrición heterótrofa: Existen dos tipos de nutrición heterótrofa: a) Nutrición heterótrofa absortiva (saprofita): Es propia de bacterias, hongos y algunos protozoarios. En este tipo de nutrición el organismo digiere el alimento fuera de su cuerpo (digestión extracorporal) y luego lo absorbe a través de su membrana celular. b) Nutrición heterótrofa ingestiva (holozoica): Es propia de animales y algunos protozoarios. En este tipo de nutrición el organismo ingiere el alimento, luego lo digiere y finalmente lo absorbe. Hay que aclarar que la digestión del alimento se lleva a cabo dentro del cuerpo (digestión intracorporal), para ello el organismo cuenta con estructuras u órganos especializados en dicho proceso. Según el tipo de alimentos que ingieren, los organismos holozoicos pueden ser: herbívoros (si se alimentan de vegetales), carnívoros (si se alimentan de carne), omnívoros (si comen todo tipo de alimento) y carroñeros (si comen cadáveres en descomposición). III. FUNCIONES DE NUTRICIÓN MÁS IMPORTANTES Entre las funciones de nutrición más importantes tenemos: la fotosíntesis, la respiración, la síntesis o fabricación de proteínas, la digestión, la circulación, la excreción, etc. 1. LA FOTOSÍNTESIS 1.1. ¿Te has preguntado alguna vez por qué los animales pueden desplazarse y las plantas no? La causa de esta gran diferencia entre animales y plantas, está, ante todo, en sus modos de alimentarse. Mientras las plantas producen su propio alimento (por fotosíntesis), viviendo fijas en un solo lugar, los animales, por carecer de esta capacidad, tienen la necesidad de movilizarse para buscar su comida. 1.2. ¿Qué es la Fotosíntesis y para qué sirve? a) Concepto: La fotosíntesis es un proceso biológico que ocurre fundamentalmente en plantas y algas. Por medio de este proceso las plantas y algas son capaces de absorber la energía solar y convertirla en azúcar (glucosa). Todos los azúcares producidos por fotosíntesis significan importantes fuentes de energía (alimento) para todos los seres vivos del planeta. La fotosíntesis además libera oxígeno al ambiente. b) Importancia: La fotosíntesis es uno de los procesos naturales más admirables de la naturaleza. Sin ella no sería posible la vida en la tierra. Es muy importante porque gracias a ella se producen alimentos energéticos (glucosa y almidón) para todos los seres vivos del planeta; además también libera oxígeno al ambiente, lo cual es muy importante para la respiración de los seres vivos. La fotosíntesis también purifica el medio ambiente, es decir lo limpia, pues retira de él un gas tóxico llamado dióxido de carbono (CO2).
  • 33. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 65 Organización Educativa TRILCE 1.3. ¿En qué parte de la planta ocurre la fotosíntesis? La fotosíntesis se lleva a cabo principalmente en las hojas, pero también puede darse en cualquier otra parte verde de la planta. Las hojas contienen abundante clorofila, que es un pigmento verde que permite absorber la energía solar. La clorofila se localiza específicamente en los cloroplastos (organelas celulares responsables de la fotosíntesis). 1.4. ¿Qué sustancias participan en la fotosíntesis? Participan: la clorofila, la energía luminosa solar, el agua, el dióxido de carbono y unas sustancias llamadas enzimas, que aceleran el proceso. 1.5. ¿Qué productos se obtienen al final de la fotosíntesis? Se obtiene: glucosa (azúcar = alimento energético) y oxígeno. 1.6. ¿Cómo se desarrolla el proceso de la fotosíntesis? El proceso de la fotosíntesis se lleva acabo de la siguiente manera: a. La clorofila atrapa la energía luminosa del sol y la convierte en energía utilizable por la planta, llamada ATP (adenosín trifosfato). b. La energía luminosa impacta sobre las moléculas de agua (H2O) y la descompone en hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno se usa para fabricar glucosa y oxígeno se libera al medio ambiente. c. El CO2 ingresa a la planta por unos orificios llamados estomas, una vez adentro se combina con el hidrógeno para formar glucosa. Para lograr esto la planta usa la energía almacenada en el ATP que se formó anteriormente. 1.7. ¿Qué ocurre con todo el azúcar (glucosa) producida por fotosíntesis? Todos los azúcares formados entran al sistema circulatorio de la planta y son transportados por un sistema de tubos conocidos con el nombre de floema. De ahí pasan a las células, quienes los utilizan como fuentes de energía. El excedente de azúcar, o sea lo que queda, lo que no fue usado, es convertido en almidón y es almacenado en distintas partes de la plantas, como: raíces (yuca, zanahoria, maca, etc.), tallos (papa, olluco, apio, caña de azúcar, etc.), hojas (espinaca, acelga, lechuga, etc.) y semillas (frejol, arroz, maíz, trigo, arveja, pallar, etc.). 2. LA RESPIRACIÓN 2.1. Concepto: La respiración es una de las funciones de nutrición más importantes que realizan los seres vivos. Consiste en la incorporación de oxígeno en el organismo, para oxidar («quemar» o destruir) los alimentos, como la glucosa, y obtener así energía para vivir. La respiración es el proceso mediante el cual el organismo obtiene energía para vivir. Dicha energía es extraída de los alimentos, como la glucosa, y es almacenada en las moléculas de ATP (adenosín trifosfato). En este proceso se utiliza oxígeno y se elimina un producto de desecho llamado dióxido de carbono (CO2). 2.2. Importancia: La respiración es importante porque permite al organismo abastecerse de oxígeno. El oxígeno es útil porque permite a las células extraer energía de los alimentos que ingiere. La energía así obtenida se almacena temporalmente en unas moléculas llamadas ATP, las cuales son utilizadas posteriormente por todas las células del organismo para realizar sus actividades (para realizar trabajo). En conclusión, la respiración es importante porque permite al organismo obtener energía para vivir. 2.3. ¿Cómo se desarrolla el proceso de la respiración? El proceso de la respiración se desarrolla en dos etapas o fases: 66 Primer Año de Secundaria Funciones de nutrición a) Respiración externa: Durante esta etapa el oxígeno del aire es captado por los órganos respiratorios (pulmones, branquias, tráqueas, hojas, etc.) y es introducido en el sistema circulatorio del organismo (sangre, hemolinfa, savia, etc.). b) Respiración interna: Durante esta etapa el oxígeno que está circulando por la sangre, pasa hacia las células, donde se utiliza para descomponer los alimentos, como la glucosa, y obtener grandes cantidades de energía para vivir. El proceso por el cual la glucosa se destruye gracias al oxígeno, obteniéndose mucha energía (ATP), se llama respiración celular aeróbica y se realiza dentro de la célula, tanto en el citosol como en las mitocondrias. ATP: Molécula donde se almacena la energía extraída de los nutrientes como la glucosa. Se le conoce como la moneda energética universal (almacena y entrega energía). 2.4. ¿Cómo se abastecen de oxígeno los seres vivos? Las formas de captar oxígeno varían según se trate de plantas o animales. a) En las plantas: Los órganos de la respiración más importantes son las hojas, a veces también intervienen las raíces y los tallos. En las hojas existen unos orificios muy pequeños llamados estomas, por ahí ingresa el oxígeno y sale el CO2. b) En los animales.- La captación de oxígeno se hace de diferentes formas y dependerá del medio donde éstos vivan. Así tenemos: b.1. Respiración pulmonar: propia de los vertebrados terrestres (mamíferos, aves, reptiles y anfibios), que toman el oxígeno del aire a través de unos orificios llamados fosas nasales y de ahí lo conducen hacia unas cavidades cerradas denominadas pulmones, que se encargan de introducir el oxígeno en la sangre.
  • 34. 67 Organización Educativa TRILCE ELEMENTOS DE BIOLOGÍA b.2. Respiración traqueal: la presentan los artrópodos terrestres (insectos, arácnidos), que toman el oxígeno del aire gracias a una aberturas llamadas espiráculos, localizadas en la superficie de su cuerpo, de ahí el oxígeno pasa a un sistema de canales o conductos llamados tráqueas, que lo conducen hacia todas las células del cuerpo. b.3. Respiración branquial: Es propia de los animales acuáticos (peces, crustáceos, moluscos, equinodermos, etc.). Éstos son capaces de tomar el oxígeno que está disuelto en el agua por medio de unos órganos llamados branquias. En los peces, por ejemplo, el agua de mar ingresa por la boca y luego pasa por las branquias, donde se filtra el oxígeno que luego ingresa a la sangre. b.4. Respiración cutánea: Corresponde a algunos animales que viven en el agua o en lugares húmedos. Ellos son capaces de captar el oxígeno a través de su piel. Ejemplos: Lombrices, sapos, ranas, etc. Funciones de nutrición 68 Primer Año de Secundaria F U N C I O N E S D E N U T R I C I Ó N ¿Qué significa nutrición? ¿Cuántos tipos de nutrición existen? Algunas funciones de nutrición Es el Pueden ser Conjunto de proce- sos mediante los cuales el organis- mo obtiene ener- gía para mantener- se vivo. Nutrición Autótrofa Nutrición Heterótrofa Fotosíntesis Es un Respiración Es el El organismo pro- duce su propio ali- mento. El organismo NO es capaz de producir su propio alimento. Proceso biológico que ocurre funda- mentalmente en Proceso mediante el cual el organismo obtiene energía La presentan Puede ser plantas y algas. para vivir. Plantas Algas Algunas bacterias Absortiva Ingestiva Mediante el cual se: La energía se almacena temporalmente en unas moléculas llamad as : Propia de: Propia de: Produce Glucosa y y Bacterias Hongos Algunos proto- zoarios Animales Algunos proto- zoarios Almidón Libera Oxígeno A T P ( Adenosin trifosfato )
  • 35. ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 69 Organización Educativa TRILCE VOCABULARIO • Digerir: Convertir en el aparato digestivo los alimentos en sustancia propia para la nutrición. • Enzima: Molécula formada principalmente por proteínas que producen las células vivas y que actúan acelerando y regulando los procesos químicos del organismo. • Espiráculos: Orificio respiratorio externo de muchos artrópodos terrestres y algunos peces. • Estomas: Aberturas microscópicas que hay en la epidermis de las hojas para facilitar los intercambios de gases entre la planta y el exterior. • Floema: Tejido vascular que conduce nutrientes y otros compuestos orgánicos en las plantas. • Hemolinfa: Líquido interno y nutriente de los invertebrados que no contiene oxígeno. • Holozoicos: Organismos que dependen, para su alimentación, directa o indirectamente de los autótrofos. Su alimento se obtiene como partículas sólidas que deben comerse, digerirse y absorberse. • Ingerir: Introducir alimentos, bebidas o medicamentos al estómago, a través de la boca. • Saprofitos: Organismo que se alimenta de materia orgánica en descomposición. • Vertebrados: Animales con columna vertebral. Autoevaluación I. RESPONDER BREVEMENTE: (2 puntos c/u) 1. El proceso por el cual las plantas fabrican su propio alimento, se denomina: 2. ¿Los organismos saprofitos, como las bacterias, absorben sus alimentos a través de? 3. ¿Cómo se llama la molécula donde se almacena la energía que luego podrá ser utilizada por todas las células del organismo? 4. ¿Qué tipo de nutrición presenta el ser humano? 5. ¿Cómo se llama el producto de desecho que se libera al final de la respiración? II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F) SEGÚN CORRESPONDA: (1 punto c/u) 1. Algunos animales poseen clorofila, que les permite atrapar energía solar. ( ) 2. Los cloroplastos son organelas vegetales que poseen abundante clorofila. ( ) 3. El agua y el dióxido de carbono son importantes para la fotosíntesis. ( ) 4. En la respiración, el dióxido de carbono se convierte en glucosa. ( ) 5. Al ATP también se le llama «moneda energética universal». ( ) III. MARCAR LA ALTERNATIVA CORRECTA: (1 punto c/u) 1. Las funciones de nutrición son importantes porque permiten al organismo: a) Relacionarse con el mundo exterior. b) Evolucionar hacia formas de vida más superiores. c) Reproducirse y tener hijos fuertes. d) Obtener energía para crecer y conservar la vida. e) Recuperar tejidos y órganos dañados por una enfermedad. Funciones de nutrición 70 Primer Año de Secundaria 2. Los animales obtienen energía a partir de: a) La fotosíntesis que realizan. b) Los alimentos que ingieren. c) La clorofila. d) El dióxido de carbono. e) La radiación ultravioleta. 3. ¿Cuál de los siguientes organismos posee nutrición heterótrofa absortiba? a) Plantas. b) Algas. c) Hongos. d) Animales. e) Todos. 4. La respiración es importante porque permite al organismo: a) Fabricar glucosa. b) Producir gran cantidad de oxígeno. c) Obtener energía para realizar trabajo. d) Absorber energía solar y convertirla en ATP. e) Convertir el aire en energía. 5. ¿En qué parte de la célula se lleva a cabo la respiración celular aeróbica? a) En las vacuolas. b) En la membrana celular y núcleo. c) En el citosol y mitocondrias. d) En los ribosomas. e) En el citosol y cloroplastos.