Biología Común

Guía N° 1 2012
UNIDAD 1: LA CÉLULA
SUB-UNIDAD 1: COMPOSICIÓN DE LA MATERIA VIVA
Biología Común
En esta sesión tú podrás:
- Distinguir entre la materia viva y la inerte. Reconociendo propiedades únicas de
los seres vivos.
- Reconocer el concepto de vida y su relación con los factores abióticos.
- Comprender la relación que hay de lo micro a lo macro, entendiéndolo como un
todo constitutivo, relacionando que la alteración de un nivel organizacional afecta
a todos los niveles que le preceden.
COMPOSICIÓN DE LA MATERIA VIVA
La vida y sus propiedades
¿Cuál es la definición de vida? ¿Qué significa estar vivo? Los mamíferos, las
bacterias y las plantas están vivos pero las piedras, un teléfono celular y la lluvia
no lo están; es decir, son abióticos (o inertes), pero ¿Qué es lo que hace la
diferencia? ¿Cuál o cuáles son las características que nos permite hacer la
distinción entre seres vivos y la materia inerte?
Las capacidades de crecer, reproducirse, responder a una variedad de estímulos,
procesar información y además la capacidad de llevar a cabo un sinfín de
reacciones químicas, comprenden la definición de vida.
Autor: Tamara Sáez G. / Edición: Katherine Brante C.
Consultas: biologí[email protected] / www.preusm.cl
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El surgimiento de la vida ha sido estudiado durante toda la historia de la
humanidad, para ello existen diferentes teorías del origen de ésta, las que se
pueden apreciar en el siguiente cuadro:
Creacionismo
Generación espontánea
Panspermia Cósmica
Origen físico-químico
(Evolución química)
Formación de los seres vivos por intervención divina
(mitología y algunas religiones)
La vida es un proceso espontáneo a partir de la materia
en descomposición, principalmente.
La vida es un fenómeno eterno y universal, ya sea por
creación continua del hidrógeno (Hoyle, 1950) o del
plasma físico.
La vida es originada a partir de la materia inerte, la cual
está dada por un proceso inevitable (Oparin, Darwin,
Miller, etc)
Si bien todas estas teorías tienen defensores y detractores, la más aceptada es la
teoría del Origen físico-químico de la vida (pronunciada por Oparín-Haldane y
posteriormente comprobada por los experimento de Miller y Urey en 1953), la
cual se basa en las condiciones físicas y en los elementos químicos que existían en
la Tierra primitiva (hace más de 4 mil millones de año), dado a las altas
condiciones de temperatura, una atmósfera saturada de hidrógeno, dióxido de
carbono, vapor de agua, entre otros y una gran actividad volcánica que
proporcionaba condiciones de presión y temperatura acompañadas de tormentas
eléctricas que entregaban una constante fuente de energía. Por lo tanto, todas
estas condiciones facilitaron la obtención de sustancias orgánicas, aminoácidos,
fundamentales para la síntesis de proteínas y así originar la vida (Fig.1).
Sabías que…
La yema del huevo pertenece al nivel organizacional de célula,
pues efectivamente si no hay una fecundación, se trata sólo de
una célula haploide. Por muy enorme que sea su tamaño en
comparación a las células que comúnmente conocemos de
tamaño microscópico.
Y, por lo tanto, la yema del huevo de avestruz es la célula más
grande del mundo.
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Figura 1.
1 Experimento de
Miller y Urey. Se
S simulaban
las condiciones atmosféricas
atmo
de la Tierra
ierra primitiva
obteniendo aminoácidos.
La Materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio, además posee
energía lo que permite medirla y está sujeta
sujeta a cambios durante el tiempo; además,
la materia no solamente consta de elementos tangibles sino que también de todo
aquello que se puede percibir,
percibir como por ejemplo; la luz. La materia se clasifica en
materia inerte y materia viva. Para poder comprender las diferencias entre estas
existen niveles de organización que facilitan esta distinción.
En orden de complejidad, los niveles de organización:
- Quark: corresponden a subunidades que forman a las partículas subatómicas
Figura 2. Partícula subatómica
s
(Neutrón) formado por 3 Quarks.
Quarks
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-
Partículas subatómicas: corresponden a las subunidades de un átomo, tales
como los protones, los neutrones y los electrones.
-
Átomo: la palabra átomo proviene del latín “átomun” que significa indivisible,
y corresponde a la unidad más pequeña de un elemento químico, el cual
conserva sus propiedades (que lo hacen único y distinguible de los demás
elementos químicos).
Figura 3. Estructura de un átomo con sus
respectivas subunidades, protones y neutrones
en el centro (núcleo atómico) y electrones en la
corteza atómica.
-
Elemento químico: corresponde a un conjunto de átomos de la misma clase;
es decir, poseen una igual cantidad de protones en su núcleo.
Figura 4. Tabla periódica de los elementos químicos.
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-
Molécula: hace referencia a una combinación de elementos químicos. Por
ejemplo; el agua.
Figura 5. Molécula de agua formada
por un átomo de Oxígeno y dos átomos
de Hidrógeno, cuya fórmula química
corresponde a H2O.
-
Macromolécula: corresponden a una combinación de moléculas, que
pueden ser simples (Ejemplo: glucosa) o complejas (Ejemplo: ADN).
Glucosa
A
ADN
B
Figura 6. (A) Macromolécula de Glucosa; (B) Macromolécula de Ácido
desoxirribonucleico (ADN).
Los elementos químicos o moléculas e incluso macromoléculas no corresponden a
materia viva pero fueron necesarios para el surgimiento de ésta. Es por esta razón
que es necesario comprender cuáles son los niveles más básicos de organización
de la materia para que se pueda entender el desarrollo de la vida.
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La Célula:
La palabra célula significa “celda” dado a los estudios de microscopía realizados
por Robert Hooke. Posteriormente, numerosos estudios por Anton Van
Leeuwenhoek y muchos otros investigadores a partir del siglo XVIII dieron origen a
la Teoría Celular.
La célula es la unidad básica, estructural y funcional de la vida. Todos los seres
vivos están formados por células e incluso una sola célula es capaz de ser un
organismo, como por ejemplo; las bacterias.
Existen diferentes tipos de células pero todas ellas tienen características que
permiten la mantención de la vida. Dentro de ellas poseen subunidades celulares
denominadas “Organelos” que permiten el correcto funcionamiento celular. Cada
uno de ellos cumple una función específica dentro de la célula, como por ejemplo;
la mitocondria que se encarga de la respiración celular (Fig.7).
Figura 7. Esquema de una célula y sus organelos
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Las células son capaces de organizarse para formas estructuras más complejas.
Estas estructuras se llaman Tejidos.
Figura 8. Tipos de tejidos
Los tejidos son grupos celulares del mismo tipo que cumplen una determinada
función. Muchos de estos tejidos pueden agruparse, ya sean iguales (del mismo
tipo) o diferentes (varios tipos de tejidos) para formar un Órgano. Los órganos son
capaces de llevar a cabo un proceso fisiológico específico.
Un Sistema corresponde a un conjunto de órganos que cumplen funciones
relacionadas, por ejemplo; el sistema esquelético.
Esta propiedad de las células, de formar tejidos y sistemas; corresponde
solamente a organismos superiores; es decir formados por millones de células.
Un individuo, u organismo, corresponde a unidad funcional biológica integral que
puede estar compuesto por una sola célula (organismos unicelulares) o por
millones de células, (organismos pluricelulares), como los animales.
Es así, como varios individuos pueden ser de un mismo tipo; es decir, de una
misma Especie. Muchos individuos de una misma especie pueden juntarse para
formar una Población, o sea, individuos de una misma especie que habitan en un
lugar y momento determinado; de esta manera muchas poblaciones de diferentes
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especies pueden formar una Comunidad.
La relación entre diversas especies y el medio ambiente corresponde a un
Ecosistema. Por lo tanto, el espacio físico (medio ambiente) del planeta Tierra más
todos los seres vivos que se encuentran en ella forman la denominada Biósfera
(Fig. 9).
Figura 9. Esquema de los niveles de organización desde el nivel atómico (o molecular)
hasta los niveles más complejos (Biósfera).
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Actividad en clase
Analiza y completa el esquema siguiente esquema del “pez” mientras el profesor
expone los niveles organizacionales:
PEZ
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¡Prepárate para la PSU!
Analiza y resuelve las siguientes preguntas tipo PSU. Recuerda siempre leer
atentamente:
1. ¿En cuál de los siguientes pares se nombra primero el nivel de organización
inmediatamente inferior que el que se nombra en seguida?
I. Sistema - órgano.
II. Órgano - tejido.
III. Población - comunidad.
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) I y III
E) I, II y III
4- Linfocito
5- Ovario
2. Al ordenar los términos que aparecen en la tabla:
1- Epitelio
2- Clorofila
3- Vacuola
Según la secuencia de los niveles de organización (menor a mayor), la opción es:
A) 3 – 2 – 1 – 5 – 4
B) 2 – 1 – 3 – 4 – 5
C) 3 – 4 – 5 – 2 – 1
D) 2 – 3 – 4 – 1 – 5
E) 1 – 2 – 4 – 5 – 3
3. De los siguientes pares de estructuras, los que cumplen con la condición de que en
primer lugar se nombra la más pequeña son:
I. Célula procarionte – célula eucarionte.
II. Molécula de glucosa – molécula de proteína.
III. Núcleo – cromosoma.
IV. Ribosoma – mitocondria.
A) I y II.
B) II y IV.
C) I, II y III.
D) I, II y IV.
E) II, III y IV.
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4. Las células parietales producen ácido clorhídrico del jugo gástrico del estómago, las
células mucosas producen moco espeso y resbaladizo, que recubre las paredes del
estomago del propio jugo y las células principales producen una enzima que inicia la
digestión proteica, al respecto se puede afirmar correctamente que estas células:
I. Tienen el mismo genotipo.
II. Forman parte del mismo tejido.
III. Corresponden a distintos niveles de organización.
A) Sólo I
B) Sólo II
C) Sólo III
D) Sólo I y II
E) Sólo I y III
5. ¿Cuál de las siguientes alternativas corresponde a la entidad biológica con más
diversidad de estructuras?
A) Una célula sanguínea.
B) El tejido nervioso.
C) Un órgano del sistema digestivo.
D) Una molécula orgánica.
E) Una célula bacteriana.
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