Este documento describe los sistemas biológicos y sus componentes principales como bioelementos y biomoléculas. Explica las tres funciones vitales de los sistemas biológicos: nutrición, relación y reproducción. También describe los tipos de reproducción como asexual y sexual, e incluye detalles sobre la gametogénesis y la fecundación. Finalmente, introduce conceptos básicos sobre dinámica de sistemas aplicada al estudio de problemas ambientales.

1. G R U P O 6 :
A L E X I S A L B A R R A C Í N
N A T H A L I A R O M E R O
B R Y A N R O J A S
SISTEMAS DE
INTERCAMBIO
BIOLOGICO

2. SISTEMAS BIOLÓGICOS

3. SISTEMAS BIOLÓGICOS
Es un sistema material capaz de realizar por sí mismo
tres funciones
denominadas funciones vitales:
• Nutrición
• Relación
• Reproducción

4. COMPONENTES PRINCIPALES DE UN
SISTEMA BIOLÓGICO
• BIOELEMENTOS
Son los elementos químicos que mayoritariamente
forman a los sistemas biológicos.
Los bioelementos primarios constituyen el 95% de la
materia viva y son C, H, O, N, P

5. • Los bioelementos se asocian y dan lugar a las
BIOMOLÉCULAS
• H2O: componente mayoritario e imprescindible de la
materia viva.
• Sales minerales
• Hidratos de carbono: proporcionan energía inmediata
• Lípidos: proporcionan energía a largo plazo
• Proteínas: moléculas con información; responsables de
los caracteres
• Ácidos nucleicos, ADN y ARN, portadores de la
información genética

7. FUNCIÓN VITAL DE NUTRICIÓN
• Función por la cual un ser vivo obtiene energía y
materiales de construcción a partir de unas
sustancias químicas llamadas nutrientes

9. FUNCIÓN VITAL DE RELACIÓN
• Función mediante la cual un ser vivo es capaz de
captar estímulos (SENSIBILIDAD), bien del medio
que le rodea (externos) o bien acerca de sí mismo
(internos), analizarlos en mayor o menor medida, y
responder adecuadamente ante ellos.

10. • A lo largo de la escala evolutiva, los sistemas
encargados de la función vital de relación han ido
ganando en complejidad y eficiencia teniendo en
cuenta el tipo de ser vivo y sus necesidades:
• Los organismos unicelulares responden a los
estímulos mediante movimientos
(vibrátiles, ameboides) y cambios en su
metabolismo.
• Las plantas responden produciendo sustancias
químicas que conllevan movimientos lentos de
crecimiento, los tropismos y las nastias.

11. FUNCIÓN VITAL DE REPRODUCCIÓN
• Función por medio de la cual un ser vivo es capaz
de realizar una copia idéntica o similar a sí
mismo, para perpetuarse en el tiempo.

12. • TIPOS PRINCIPALES DE REPRODUCCIÓN
• ASEXUAL:
• La “copia hija” es idéntica al progenitor (solo uno). Este
tipo de reproducción no necesita de dos sexos distintos
ni de aparatos y órganos reproductores especializados.
• Puede realizarse por bipartición, por esporulación o por
multiplicación vegetativa.
• Se da en bacterias, algunos invertebrados y en muchos
vegetales

13. • SEXUAL: la “copia hija” es una mezcla de la pareja de
progenitores. Necesita de dos sexos y de células, órganos y
aparatos especializados.
• Los procesos específicos para este tipo de reproducción son:
• GAMETOGÉNESIS: formación de células especializadas
llamadas gametos
• En vegetales son el anterozoide el masculino y la oosfera el
femenino. En animales y en el hombre son el espermatozoide
el masculino y el óvulo el femenino.
• FECUNDACIÓN: unión de los gametos masculino y femenino
formando una única célula-huevo llamada zigoto
• Desarrollo embrionario: tras sucesivas divisiones celulares, el
zigoto formará un embrión cuyo crecimiento desarrollo
permitirá formar un individuo adulto

14. D I N Á M I C A D E S I S T E M A S A P L I C A D O A L A M B I E N T E
SISTEMAS DINÁMICOS
AMBIENTALES

15. ¿CÓMO FUNCIONA LA DINÁMICA
DE SISTEMAS?
• Como una metodología de modelado.
• Como recurso para apoyar el aprendizaje
profundo.
• Además, se presenta la plataforma de
pensamiento sobre la cual está soportada la D.S y
como ésta “plataforma” contribuye en el proceso
de aprendizaje y a que a su vez es coherente con
el paradigma que caracteriza el de estudio de
fenómenos ambientales.

16. COMO METODOLOGÍA DE
MODELADO Y APRENDIZAJE.
• El proceso de desarrollo de modelos con D.S se
aleja del enfoque conductual o estocástica y
centrado en lo cuantitativo más que cualitativo, es
justamente esta característica la que la diferencia
de las demás metodologías. La D.S permite explicar
la estructura causal, las raíces del fenómeno a
modelar, mediante un proceso que permite hacer
visibles los modelos mentales y transformarlos en
modelos palpables o formales con la rigurosidad de
las ecuaciones diferenciales.

18. COMO METODOLOGÍA DE
MODELADO Y APRENDIZAJE.
• De lo anterior, se deriva la idea de la utilización de
la D.S para el aprendizaje profundo, se dice
profundo en la medida que posibilita cambios en
los modelos mentales del investigador. El
aprendizaje natural se da en un proceso de
interacción directa con el mundo real y gracias a
la realimentación resultado de las decisiones para
intervenir dicho mundo

19. ¿POR QUÉ EL D.S. Y EL AMBIENTE?
• Esta pregunta no se a contestado plenamente.
• Para esto se puede hacer otra pregunta: ¿Qué
características tiene el medio ambiente que
permitan su estudio con la D.S?

20. DINÁMICA DE SISTEMAS Y EL
AMBIENTE
• La moderna concepción global e integral del
medio ambiente como sistema está íntimamente
ligada al reconocimiento de la interrelación entre
el sistema natural y el hombre. Esto tiene que ver el
asumir de dos axiomas en el mundo moderno: por
un lado, las interdependencias del mundo viviente
y, por otro, la congruencia de los conceptos Tierra-
Mundo (Hipótesis de Gaia: “la biosfera es una
entidad que se autorregula con capacidad de
mantener nuestro planeta sano, controlando el
medio ambiente químico y físico”, Lovelock, 1979).

21. DINÁMICA DE SISTEMAS Y EL
AMBIENTE
• Los modelos de simulación dinámica (MSD) resultan
de particular interés para el estudio de problemas
ambientales y relacionados con la
sustentabilidad, ya que éstos requieren una
perspectiva dinámica, a largo plazo y que integre
factores sociales, económicos y ambientales.

22. DINÁMICA DE SISTEMAS Y EL
AMBIENTE
• Los modelos de simulación dinámica (MSD) resultan
de particular interés para el estudio de problemas
ambientales y relacionados con la
sustentabilidad, ya que éstos requieren una
perspectiva dinámica, a largo plazo y que integre
factores sociales, económicos y ambientales.

23. MODELOS DE SISTEMAS
Para el estudio de la dinámica de sistemas se utilizan
modelos, es decir: versiones simplificadas de la
realidad.
Un modelo no es la realidad
Un modelo no es aplicable fuera del entorno para el
que fue formulado.
Los modelos han de ser menos complicados y de más
fácil manejo que las situaciones reales.
Deben representar la realidad con la mayor fidelidad
posible y al mismo tiempo han de ser manejables.

24. Modelo de simulación
dinámica

25. MODELOS DE SISTEMAS
Hay diferentes tipos de modelos de sistemas:
• Modelos mentales
• Modelos formales
• Modelos informales
• Modelos materiales
• Modelos de relaciones causales:
A. Modelos de sistema caja negra
B. Modelos de sistema caja blanca

28. Modelo Global
Con La biosfera
LA MÁQUINA CLIMÁTICA
Modelo Global

29. Modelo Global Con La biosfera y actuación humana
LA MÁQUINA CLIMÁTICA

30. COMPONENTES DE UN SISTEMA
DINÁMICO AMBIENTAL

31. COMPONENTES DE UN SISTEMA
DINÁMICO AMBIENTAL
• Sistema dinámico:
Características
• Estructurales:
• Componentes
• Relaciones
(Forrester)
• Funcionales:
• Ecuaciones
• Parámetros

32. COMPONENTES DE UN SISTEMA
DINÁMICO AMBIENTAL
Relaciones entre variables -> Diagrama Causal

33. COMPONENTES DE UN SISTEMA DINÁMICO
AMBIENTAL
• Variables de estado o niveles: cantidad de
materia/ energía almacenada.
• Flujos, materia/energía que viaja de un
componente a otro en un intervalo determinado
de tiempo. (entrada o salida)
• Fuentes y sumideros niveles exógenos (no interesa
controlar)

34. COMPONENTES DE UN SISTEMA
DINÁMICO AMBIENTAL
• Variables auxiliares, intervienen en las diversas
ecuaciones que componen el sistema pero no se
corresponden con un nivel o flujo.
• Variables exógenas, fuera del sistema -> condicionan las
variables de entrada (Ej: constante solar )
• Parámetros, similares a las variables auxiliares, valor no
varía a lo largo del período
• Constantes, no varían en ningún caso. (Ej: gravedad)

35. COMPONENTES DE UN SISTEMA
DINÁMICO AMBIENTAL
• Canal de información, relacionan variables, parámetros o
niveles con los componentes en cuya ecuación se utilizan.
• Condiciones iniciales, valores iniciales de las variables de
estado.
• Condiciones de contorno, series temporales de valores de las
variables de entrada.
• Escenario, conjunto de variables exógenas, parámetros y
condiciones iniciales y de contorno que permiten
experimentar con un modelo diversas situaciones. (Ej:
Escenarios relativos a diversas políticas de emisión de gases
con que trabajan los Modelos Generales del Clima.)