Biología

Biología orgánica y molecular. Seres vivos. Clasificación. Biomoléculas. Agua. Sales minerales. Estados de la materia viva. Coloides

  • Enviado por: Loka10785
  • Idioma: castellano
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TEMA 1 : GENERALIDADES DE LOS SERES VIVOS.

1. NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS.

Hay varios niveles:

  • Nivel subatómico; protones, neutrones y electrones.

  • Nivel atómico; los átomos presentes en un ser vivo se llaman BIOELEMENTOS y pueden ser de dos tipos:

  • Bioelementos primarios: Son necesarios en todos los seres vivos; C, O, H, N, P y S forman el 90% de la materia viva.

  • Bioelementos secundarios: Son necesarios en algunos seres vivos; Ca2, Fe, Mg2, I2. . .

  • Nivel molecular; se llaman BIOMOLÉCULAS o PRINCIPIOS INMEDIATOS a las combinaciones de los bioelementos primarios, son las moléculas presentes en los seres vivos. Hay dos tipos:

  • Inorgánicas: H2O, O2, N2, sales.

  • Orgánicas: Son exclusivas de los seres vivos:

    • Glúcidos o hidratos de carbono.

    • Lípidos o grasas.

    • Proteínas.

    • Ácidos nucleicos (ADN, ARN).

    • MACROMOLÉCULA- Molécula grande formada por varias pequeñas.

      POLÍMERO- Es una macromolécula formada por muchas moléculas iguales o monómeras.

      N. GLUCOSAS --------- ALMIDÓN

      (MONÓMEROS) (POLÍMERO)

      VIRUS- Es un complejo macromolecular constituido por un ácido nucleico (ADN o ARN) encerrado en una cápsula proteica y que actúa como un parásito intramolecular.

    • Nivel de orgánulos celulares: Son complejos macromoleculares. Ejemplos: mitocondrias, cloroplastos, etc.

    • Nivel de células: la célula es la unidad anatómica (todos los seres vivos están hechos de células), fisiológica (todas las células viven por sí mismas) y genética (toda célula procede de otra) de los seres vivos. Hay dos tipos de células:

    • Células procariotas: No tienen membrana nuclear ni muchos orgánulos. Son las bacterias y las algas azules.

    • Células Eucariotas: Tienen membrana nuclear y orgánulos, componen el resto de los seres vivos.

    • CÉLULA EUCARIOTA........ 50-100 u.

      BACTERIA............................. 2-3 u.

      VIRUS..................................... 0´2 u.

      1 micra = 1u.

      1 milimicra = 1mu.

      1 Armstrong = 1 A.

      COLONIA- Es un grupo de células asociadas para vivir mejor, a veces hay . Reparto de trabajo, tambien encontramos colonias de seres pluricelulares:

      Corales.

      6. Nivel de tejidos: Un tejido es una agrupación de células con la misma forma y

      Función que se unen para hacer un trabajo. Hay dos tipos de tejidos:

      a) Tejidos animales: epitelial, conjuntivo, adiposo, óseo, cartilaginoso,

      Dentario, sanguíneo, muscular y nervioso. El muscular y el nervioso

      Están tan especializados que han perdido la capacidad de dividirse.

    • Tejidos vegetales: colenquima, esclerenquima, parénquima, xilema,

    • floema, meristemo, etc.

    • Nivel de órganos: Los órganos están hechos de diversos tejidos. Ejemplos: Corazón, hígado, cerebro, hoja, raíz, tallo y flores.

    • Nivel de aparatos y sistemas: Ejemplos: Aparato circulatorio, excretor, reproductor... Sistema muscular, óseo, nervioso...

    • Los sistemas nerviosos, musculares y óseos están formados por un solo tejido, los aparatos (digestivo, respiratorio, circulatorio, excretor y reproductor) están formados por varios tejidos.

    • Nivel de individuo:

    • ESPECIE: Conjunto de individuos que pueden tener descendencia fértil.

      10. Nivel de población:

      POBLACIÓN: Es un conjunto de individuos de la misma especie que habitan en el mismo lugar.

      11. Nivel de comunidad o biocenosis:

      COMUNIDAD: Es un conjunto de poblaciones que viven en el mismo lugar.

      12. Nivel de ecosistema:

      ECOSISTEMA: Está formado por una biocenosis y un biotopo, se llama biotopo al

      Lugar donde se encuentra la biocenosis y a sus características físico-químicas.

      OTRA CLASIFICACIÓN DE LOS NIVELES:

      Nivel 1 y 2: Atómico.

      Nivel 3: Molecular.

      Nivel 4 y 5: Celular.

      Nivel 6, 7, 8 y 9: Pluricelular.

      Nivel 10, 11 y 12: De ecosistemas.

      DISCIPLINAS QUE ESTUDIAN LOS DISTINTOS NIVELES:

      Nivel 1: Física.

      Nivel 2 y 3: Bioquímica.

      Nivel 4 y 5: Citología.

      Nivel 6: Histología.

      Nivel 7, 8 y 9: Anatomía.

      Nivel 10, 11 y 12: Ecología.

      OTRAS DISCIPLINAS DE LA BIOLOGÍA:

      FISIOLOGÍA: Estudia el funcionamiento.

      GENÉTICA: Estudia la herencia.

      ZOOLOGÍA: Estudia los animales.

      BOTÁNICA: Estudia los vegetales.

      MICROBIOLOGÍA: Estudia los microbios.

      2. CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS.

      La especie es la unidad básica de clasificación. Se han descrito dos millones de especies, la mitad son insectos, pero se sospecha que puede haber 20.000.000 de especies. Las especies se agrupan en géneros, éstos en familias, éstas en ordenes, éstos en clases, éstas en tipos y éstos en reinos.

      En este REINO hay un TIPO con CLASE que por ORDEN de su FAMILIA ha comprado un GÉNERO para hacer una ESPECIE de traje.

      Todos los nombres científicos se escriben en latín. Las especies tienen nombre doble, el primer nombre es el del género y se empieza con mayúscula y el segundo se llama específico y empieza con minúscula.

      Ejemplos: Homo sapiens, Panthera leo, Panthera tigris, Panthera pardus.

      En la actualidad se conocen cinco reinos:

    • REINO MONERAS: Son procariotas, normalmente unicelulares aunque pueden formar colonias. Son las bacterias y las algas azules.

    • REINO PROTISTAS: Son Eucariotas pero todas sus células son iguales por lo que carecen de tejidos diferenciados (Talofitas). Están entre vegetales y animales y son los protozoos y algas azules.

    • REINO HONGOS: Son Eucariotas uni o pluricelulares. Son unos filamentos llamados micelio. Se han separado de los vegetales por ser heterótrofos. Ejemplos: Levaduras, mohos y setas.

    • REINO VEGETAL: Son Eucariotas y autótrofos, fotosintéticos y con tejidos diferenciados. Ejemplos: Musgos, helechos y plantas con flor.

    • REINO ANIMAL: Son Eucariotas, heterótrofos, con tejidos diferenciados. Son todos los animales.

    • TEMA 2 : BIOELEMENTOS Y BIOMOLECULAS ORGÁNICAS.

      1. BIOELEMENTOS O ELEMENTOS BIOGÉNICOS.

      Son los elementos que están en los seres vivos, hay unos 70, no hay elementos radioactivos ni gases nobles.

    • BIOELEMENTOS PRIMARIOS: Son C, O, H, N, P y S. Son indispensables en las biomoleculas y están presentes en todos los seres vivos. Forman el 96´2 % de la materia viva.

    • BIOELEMENTOS SECUNDARIOS: No son indispensables para todos los seres vivos: Ca2, Mg2, Fe, I2, Cl, Na2, F, Zn2, Br2, Ti...

    • Los OLIGOELEMENTOS son bioelementos secundarios con una presencia menor del 0¨1 %. No tienen función estructural, pero son necesarios para determinadas enzimas. Ejemplo: Fe, Mn2, Cu.

    • CARBONO: Es tetravalente (tiene cuatro valencias dirigidas hacia los vértices de un tetraedro). Forma el esqueleto de las biomoleculas pues constituye enlaces estables y covalentes con otros carbonos, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno. Estos enlaces son fáciles de romper dando lugar a las reacciones bioquímicas. El Silicio no puede sustituir al carbono por que su enlace con el oxígeno es irrompible y el Si O2 (cuarzo) es sólido.

    • O, H, N, P, S: Junto con el Carbono forman las biomoleculas.

      • Glúcidos: Están hechos de C, O, H.

      • Lípidos: Están hechos de C, O, H, pero con menos oxígenos que los glúcidos.

      • Proteínas: Están hechas de C, O, H, N, S.

      • Ácidos Nucleicos: Están hechos de C, O, H, N, P.

      • CALCIO: El Ca+2 interviene en la coagulación sanguínea y la contracción muscular, el Ca3(PO4)2 Fosfato tricálcico, está en los huesos, el CaCO3 Carbonato cálcico está en las conchas de los moluscos.

      • MAGNESIO: Está en la clorofila (que es la molécula esencial para hacer la fotosíntesis).

      • SODIO y POTASIO: Son necesarios para transmitir el impulso nervioso, el potasio tambien se necesita para almacenar glucógeno en los músculos.

      • HIERRO: Está en la hemoglobina (que da calor a la sangre) y transporta el oxígeno por el cuerpo, tambien está en los citocromos.

      • COBRE: Está en la hemocianina (pigmento azulado de la sangre de los invertebrados que transporta oxígeno)

      • YODO: Está en la hormona tiroxina fabricada por el tiroides que acelera el metabolismo, el hipotiroidismo hace crecer el tiroides produciendo bocio que se corrige con la ingestión de Yodo.

      • SILICIO: Presente como cuarzo (SiO2) en los caparazones microscópicos de las algas diatomeas y en los tallos de las gramíneas.

      • FLUOR: En el esmalte dental.

      • COBALTO: En la vitamina B12.

      • LITIO: Influye positivamente en el estado de ánimo.

      • 2. EL AGUA.

        Es imprescindible para la vida, las células son coloideas de macromoléculas dispersas en agua.

        Algas y medusas 95 % de agua.

        Hombre adulto 63 % de agua.

        Embrión humano 90 % de agua

        Tejido nervioso 80 % de agua.

        Viejos 55 % de agua.

        Huesos 25 % de agua.

        Dientes 15 % de agua.

        Semillas 20 % de agua.

        A mayor actividad vital más porcentaje de agua. El agua puede ser de tres tipos:

        a) Circulante 8 % (en el hombre): Sangre y linfa.

        b) Intersticial 15 % : Está en los tejidos.

        c) Intracelular 40 %.

        ESTRUCTURA DEL AGUA.

        El agua es un dipolo donde el oxígeno se carga negativamente al atraer los electrones de los hidrógenos que quedan cargados positivamente.

        Las cargas contrarias se atraen y las moléculas de agua quedan unidas por unos enlaces llamados PUENTES DE HIDRÓGENO que duran fracciones de segundo.

        En consecuencia, la fórmula del agua no es H2O es n( H2O) donde n varía desde 1 hasta 12. Esta hace que el agua sea líquida en vez de gaseosa y que tenga más densidad que el hielo pues este carece de puentes de hidrógeno. La máxima densidad del agua se alcanza a 4ºC por lo que el mar, o lo que es lo mismo, el fondo del mar está a esta temperatura.

        CARACTERÍSTICAS DEL AGUA.

      • Gran cohesión, que produce:

      • Elevada tensión superficial, que permite el desplazamiento de algunos animales sobre el agua.

      • Capilaridad, que permite el ascenso de la savia bruta.

      • Incompresibilidad, el agua no se puede comprimir por lo que forma el esqueleto interno de las células y de los invertebrados acuáticos.

      • Gran calor específico; por lo que los seres vivos la usan para mantener constante la temperatura.

      • Elevado poder de evaporación que permite la refrigeración mediante el sudor.

      • Mayor densidad en estado líquido.

      • Elevada constante dieléctrica responsable de la gran capacidad del agua para disolver sustancias polares e iónicas.

      • Bajo grado de ionización; el agua se ioniza según la reacción: H2O----H+ + OH-.

      • Sólo se ioniza una molécula de cada 551.000 · 1.000.000. Desde el punto de vista eléctrico el agua es neutra pues tiene tantos H como OH. Se define el pH como: pH = -log (H+).

        En el agua hay 1 mol de H+ / 10.000.000 litros de agua por lo que el pH es 7. Cuando el pH va de 0 a 7 es ácido; cuando el pH es 7 es neutro; cuando el pH va de 7 a 14 es básico.

        FUNCIONES DEL AGUA.

      • Disolvente universal.

      • Las reacciones bioquímicas necesitan agua.

      • Transporte (sangre y linfa) .

      • Estructural; produce turgencia en las células vegetales.

      • Amortiguadora; sinovia.

      • Termorreguladora; el sudor se evapora sobre la piel refrigerándola, está compuesto de agua, sales minerales y urea, el agua y las sales deben reponerse después de sudar. En el sudor se expulsan sales para que no aumente la concentración salina del organismo

      • 3. TIPOS DE ENLACE ENTRE BIOELEMENTOS.

      • Puentes de hidrógeno

      • Enlace iónico, es poco frecuente en los seres vivos, se atraen dos iones de carga distinta.

      • Enlace covalente, más frecuente que el anterior, los átomos de una molécula comparten electrones.

      • Fuerzas de VAN DER WAALS, son enlaces débiles entre moléculas polares cuya polaridad no es permanente por lo que el enlace se rompe, éstas moléculas inducen a la formación de otros dipolos a los que atrae.

      • Puentes disulfuro; estabilizan la estructura terciaria de las proteínas, aparecen entre dos azufres de dos aminoácidos enfrentados.

      • Interacciones hidrofóbicas; hay moléculas hidrófobas que huyen del agua (aceite), también hay moléculas hidrófilas que se disuelven en agua, las hidrófobas son apolares (sin carga) y en medio acuoso se juntan entre sí separándose del resto, esta unión llamada interacción hidrofóbica no es un verdadero enlace.

      • 4. SALES MINERALES.

        Se presentan de tres formas en el organismo:

      • Precipitadas

      • Ca3(PO4)2 Huesos.

        CaCO3 Conchas.

        SiO2 Hojas de las gramíneas y caparazones de las diatomeas.

      • Disueltas

      • Hacen que la materia viva mantenga su salinidad y su pH. Muchos iones tienen su antagónico. Ejemplo: El potasio aumenta la absorción de agua previniendo la deshidratación y el calcio la disminuye. Los sueros fisiológicos reproducen artificialmente la concentración salina del cuerpo.

      • Asociadas

      • Con todo tipo de biomoleculas.

        FUNCIONES DE LAS SALES.

      • Forman esqueletos internos y externos.

      • Mantienen la salinidad.

      • Estabilizan coloides.

      • Regulan el pH (efecto tampón).

      • Tareas específicas; el hierro en la hemoglobina, el Mg en la clorofila....

      • 5. ESTADOS DE LA MATERIA VIVA.

      • ESTADO SÓLIDO:

      • Las estructuras vivas en estado sólido están formadas por: Ca3(PO4)2 fosfato tricálcico (en los huesos), CaCO3 carbonato cálcico (en las conchas), SiO2 cuarzo (en las hojas de las gramíneas), Colágeno (proteína que se encuentra en los huesos y en el tejido conjuntivo), Celulosa (glúcido que forma la pared de la célula vegetal), Lignina (derivado de la celulosa que forma la leña), Sebo (grasa animal), Queratina (proteína con azufre presente en cuernos, uñas y pelo), Quitina (glúcido que forma el caparazón de los artrópodos).

      • ESTADO LÍQUIDO:

      • COLOIDE: Es una dispersión de un medio en otro en la que la fase dispersa mide más de 0´000.000.07cms la mayor parte de la materia viva se encuentra en estado coloidal.

      • DISOLUCIÓN: Es una dispersión de un medio en otro en la que la fase dispersa mide menos de 0´000.000.01cms.

      • ESTADO GASEOSO:

      • En los seres vivos encontramos O2 que sirve para quemar moléculas, CO2 que es el resultado de esa combustión y N2 que impide que el O2 queme los pulmones.

        6.COLOIDES.

        Las moléculas de la fase dispersa miden más de 0´000.000.01.

        DEFINICIONES:

        MICELA- Es una molécula alargada formada por otras muy pequeñas.

        SUSPENSIÓN COLOIDAL- Fase dispersa sólida.

        EMULSIÓN COLOIDAL- Fase dispersa líquida.

        SOL- Coloide líquido.

        GEL- Coloide pastoso. El paso de SOL a GEL se llama GELIFICACIÓN y suele ser irreversible.

        COLOIDE HIDRÓFILO- Es muy estable; las moléculas de agua, rodean a las de la fase dispersa impidiendo su precipitación.

        Al añadir alcohol o acetona se arrastran las partículas de agua y el coloide precipita, si lo hace en forma de copos esto se llama COAGULACIÓN.

        COLOIDE HIDRÓFOBO- Son inestables y en el agua forman emulsiones no permanentes. Al añadir jabón el coloide hidrófobo se vuelve estable.

        PROPIEDADES DE LOS COLOIDES.

      • Gran viscosidad.

      • Gran adsorción: La adsorción es la captación de moléculas de un fluido por un sólido. Absorción: Es la captación de un fluido por parte de otro.