Download Respiración en los seres vivos

INSTITUCION EDUCATIVA LA PRESENTACION
NOMBRE DE LA ALUMNA:
AREA :
CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL
ASIGNATURA:
BIOLOGÍA
NOTA
DOCENTE:
JOSÉ ROMÁN
TIPO DE GUIA:
CONCEPTUAL - EJERCITACION
PERIODO
GRADO
FECHA
N°
DURACION
DOS HORAS
27 DE MARZO 2017
2°
DÉCIMO
2
INDICADOR DE DESEMPEÑO
Reconoce los diversos mecanismos de obtención de energía en los seres vivos
RESPIRACIÓN EN LOS SERES VIVOS
Como resultado de la nutrición, las células de un organismo, ya sea unicelular o pluricelular,
captan nutrientes con dos objetivos claramente establecidos: utilizarlos como materia prima en la
construcción y reparación de su cuerpo y producir la energía necesaria para sus actividades.
La respiración es el principal mecanismo utilizado por los seres vivos para alcanzar este último
objetivo.
La respiración es el proceso mediante el cual la mayoría de seres vivos oxidan los alimentos(es
decir, los fragmentan gracias al oxígeno), para liberar la energía que contienen y utilizarla en la
realización de sus funciones vitales. Debido a que en este proceso se incorpora oxígeno y se
elimina dióxido de carbono, la respiración también se define como el intercambio de gases entre el
organismo y su ambiente.
LA RESPIRACIÓN CELULAR
Los nutrientes están constituidos por moléculas que almacenan energía en las uniones de sus
átomos. Por esta razón se afirma que los nutrientes almacenan energía química. Para que los
nutrientes, especialmente los carbohidratos –como la glucosa- y los lípidos, liberen la energía, se
requiere romper las uniones entre sus átomos. El proceso de rompimiento de estas moléculas
ocurre dentro de las mitocondrias de las células de los organismos y se conoce como respiración
celular.
La energía liberada queda “almacenada” temporalmente en moléculas de ATP
(Adenosintrifosfato), que las células emplean para llevar a cabo sus funciones vitales, como por
ejemplo dividirse, crecer o mantenerse. La energía restante es liberada en forma de calor.
Esta captura de nutrientes y liberación de energía puede ocurrir con consumo o sin consumo de
oxígeno.
A los organismos que emplean el oxígeno para liberar la energía contenida en los nutrientes, se
les llama aerobios o de respiración aeróbica como por ejemplo los seres humanos. A los
organismos que pueden obtener energía de los nutrientes en ausencia de oxígeno, como algunas
bacterias, se les denomina anaerobios o de respiración anaeróbica.
1
RESPIRACIÓN CELULAR AERÓBICA
En este tipo de respiración la energía almacenada en nutrientes, como la glucosa, es liberada
gracias al proceso conocido como oxidación aerobia, el cual se resume en la siguiente ecuación
C6H12O6 +
Glucosa
6O2 → 6CO2 +
Oxígeno
Dióxido de carbono
6H2O + energía (ATP)
Agua
La glucosa es un azúcar que se degrada en tres etapas: las dos primeras, llamadas glucólisis y el
ciclo de Krebs, ocurre sin la utilización de oxígeno. La tercera, llamada cadena respiratoria,
requiere de la participación del oxígeno.
La glucólisis o glicólisis ocurre en el citoplasma de las células y es el proceso por cual la glucosa
se fragmenta o rompe en dos moléculas de piruvato de tres carbonos cada una. Durante este
rompimiento se producen dos moléculas de ATP (Adenosintrifosfato), altamente energéticas.
El ciclo de Krebs ocurre al interior de las mitocondrias, específicamente en la matriz mitocondrial y
es el proceso por el cual el piruvato continúa su degradación para liberar la totalidad de la energía
contenida y producir, como sustancias de desecho, dióxido de carbono (CO 2).
L síntesis de energía o cadena respiratoria ocurre en las crestas mitocondriales y es el proceso de
obtención de energía que es almacenada en forma de energía química en los enlaces de la
molécula de ATP. Esta energía es liberada cuando la célula necesita realizar algún proceso
metabólico.
Aunque la glucosa es el principal nutriente utilizado por las mitocondrias para obtener energía,
también se pueden utilizar grasas y, en menor proporción, proteínas. En la respiración celular
aeróbica es fundamental la presencia de oxígeno molecular para realizar la oxidación (combustión
lenta) de las sustancias provenientes de los alimentos, a partir de las cuales se obtiene la energía,
el dióxido de carbono y agua.
RESPIRACIÓN CELULAR ANAERÓBICA
La respiración celular anaeróbica es aquella en la que una sustancia inorgánica como el nitrato
(NO3) o el sulfato (SO4) fragmentan el alimento, liberando energía y produciendo sustancias
inorgánicas como productos de desecho. Ejemplo:
C6 H12O6 + 3SO4=
Glucosa Sulfato
+ 3H+
Hidrógeno
6HCO-3
+ 3HSBicarbonato Sulfuro
+ 5ATP
Energía
La producción de energía en este tipo de respiración es menor que en la respiración aeróbica y
varía de acuerdo con el tipo de sustancia química utilizada.
2
De acuerdo con la capacidad que poseen las células de soportar el oxígeno, los organismos
anaeróbicos se clasifican en anaeróbicos estrictos y facultativos. Los organismos anaeróbicos
estrictos son aquellos que no pueden vivir en presencia de oxígeno, como ocurre con algunas
bacterias. Los organismos anaeróbicos facultativos son aquellos que pueden utilizar el oxígeno y
realizar la respiración aeróbica, pero si este escasea, realizan la respiración anaeróbica, para
liberar la energía contenida en aquello que comen. Las levaduras y algunas bacterias son
anaeróbicas facultativas.
FERMENTACIÓN
Los organismos que viven en ambientes anaeróbicos, como las aguas estancadas, dependen de
procesos, como la fermentación para producir ATP a partir de los alimentos. La fermentación
produce menos energía que la respiración aeróbica y, en ella, el piruvato permanece en el
citoplasma, donde es procesado.
Existen varios tipos de fermentación, los más conocidos son la fermentación alcohólica y la
fermentación láctica. En la fermentación alcohólica el piruvato es convertido en un alcohol llamado
etanol o alcohol etílico, ampliamente utilizado en la producción del vino y de la cerveza. Ciertas
bacterias y levaduras realizan este tipo de fermentación. En la fermentación láctica el piruvato es
transformado en ácido láctico, que se utiliza industrialmente en la elaboración de productos
lácteos. Algunos hongos y bacterias realizan fermentación láctica.
INTERCAMBIO DE GASES EN LOS SERES VIVOS
La forma de intercambiar gases con el ambiente varía según el tipo de organismo, el medio en que
este vive y el mecanismo de respiración utilizado.
En ecosistemas acuáticos se encuentran disueltos en el agua gases como oxígeno, nitrógeno,
dióxido de carbono y amoniaco. El oxígeno y el dióxido de carbono son los principales gases
implicados en el proceso respiratorio y los diferentes tipos de organismos poseen estructuras que
hacen posible el intercambio de estos gases.
En el caso de los unicelulares, los gases se intercambian con el ambiente a través de la
membrana celular por el proceso de difusión (desde una zona de mayor concentración a una zona
de menor concentración), mientras que en organismos más complejos, como los animales, existen
órganos y sistemas especializados.
RESPIRACIÓN DE MÓNERAS A HONGOS
Organismos como las bacterias, las algas, los protozoarios y los hongos no poseen estructuras
especializadas para realizar el intercambio gaseoso. El proceso de intercambio de gases se
realiza por difusión a través de la membrana celular.
Los móneras, que abarcan a todas las bacterias, emplean los mecanismos más diversos para
liberar la energía contenida en aquello de lo que se alimentan. Existen bacterias aeróbicas y
anaeróbicas estrictas y facultativas.
3
Las bacterias aeróbicas realizan la respiración a partir del oxígeno que difunde a través de su
membrana celular y que se utiliza directamente en el citoplasma, ya que las bacterias carecen de
mitocondrias. Las bacterias anaeróbicas utilizan sustancias diferentes al oxígeno para extraer la
energía contenida en aquello de lo se alimentan. Entre estas sustancias se encuentran
compuestos como los sulfatos, el dióxido de carbono y los nitratos. Las bacterias anaeróbicas
realizan diversos tipos de fermentación: láctica, produciendo ácido láctico; alcohólica, produciendo
alcohol etílico; y del ácido propiónico, produciendo dióxido de carbono y ácido propiónico.
Los protistos son generalmente organismos unicelulares que realizan el intercambio gaseoso por
difusión a través de su membrana celular y el proceso respiratorio tiene lugar en sus mitocondrias.
Existen hongos unicelulares anaeróbicos, como las levaduras, que liberan energía a partir de la
fermentación, y hongos pluricelulares aeróbicos, como el champiñón, que liberan energía a partir
de la respiración aerobia.
RESPIRACIÓN EN PLANTAS
Al igual que los demás seres vivos, las plantas también respiran, para tener energía y utilizarla en
la elaboración de alimentos, en el transporte de sustancias y en todas sus demás funciones
vitales.
La respiración es un proceso continuo que las plantas realizan tanto de día como de noche.
Durante el día, la cantidad de dióxido de carbono que liberan como consecuencia de la respiración
es menor que el que consumen durante la fotosíntesis, y el oxígeno que incorporan también es
menor al que desprenden. De esta forma, las plantas mantienen el equilibrio de gases con la
atmósfera.
ÓRGANOS RESPIRATORIOS EN PLANTAS
Las plantas tienen respiración aeróbica y para ello incorporan oxígeno y expulsan dióxido de carbono, a
través de estomas, lenticelas y neumatóforos.
 ESTOMAS: son pequeños poros donde se difunde el oxígeno y el dióxido de carbono entre
la atmósfera y la planta. Están formados por dos células en forma de labios, llamadas
oclusivas, que controlan la apertura y el cierre del estoma de acuerdo con la humedad y la
temperatura. Se localizan en el envés de las hojas y en los tallos jóvenes. Además permiten
la salida de vapor de agua por transpiración.
Durante el día los estomas permanecen abiertos para permitir la entrada del dióxido de
carbono necesario para el proceso fotosintetizador y liberar el oxígeno que se produce.
Durante la noche, cuando no hay luz para realizar la fotosíntesis, se cierran para evitar que
se pierda hacia el ambiente el dióxido de carbono producido por la respiración, y que es
usado e la fotosíntesis. Debido a la alta concentración de oxígeno en la atmósfera, este
puede atravesar los poros estomáticos así estén cerrados.
4
 NEUMATÓFOROS: Son aberturas ubicadas en las raíces de las plantas acuáticas. Estas
raíces se elevan para permitir el intercambio gaseoso, toman oxígeno de la superficie que
luego circula al resto de la planta a través de los espacios intercelulares, permitiendo la
salida de dióxido de carbono. Este tipo de respiración es característico de los árboles
llamados mangles.
 LENTICELAS: Las lenticelas son pequeñas estructura de forma alargada y de color blanco,
crema o amarillo que contribuyen con el intercambio gaseoso entre la planta y el ambiente
que lo rodea. Estas aberturas se encuentran en la superficie de las ramas jóvenes, en las
raíces, en los tallos leñosos y semileñosos y en algunos frutos. Están en comunicación con
las capas internas del tallo y de los frutos y aseguran la entrada de oxígeno y el intercambio
gaseoso entre los tejidos internos y exterior.
Algunos árboles adultos como el bálsamo o chirraco, poseen en su tronco grandes y
abundantes lenticelas con apariencia de verrugas, que imitan la textura de la piel de un
sapo.
CUESTIONARIO
1.- Los seres vivos captan nutrientes con dos objetivos, cuáles son estos?
2.- Cuál es el principal mecanismo utilizado por los seres vivos para producir la energía necesaria
para sus actividades?
3.- Indique dos definiciones de respiración.
4.- Los nutrientes, están constituidos de qué?
5.- Las moléculas, qué almacenan en las uniones de sus átomos?
6.- Los nutrientes, qué tipo de energía almacenan?
7.- En la célula, dónde ocurre el proceso de rompimiento de las moléculas?
8.- en la célula, la energía liberada, dónde queda temporalmente almacenada?
9.- Qué significa ATP?
10.- La célula, para que emplea el ATP?
11.- La energía que la célula no emplea en sus funciones vitales, es liberada en forma de qué?
12.- En la célula, la captura de nutrientes y liberación de energía, cómo puede ocurrir?
13.- A los organismos que emplean el oxígeno para liberar la energía contenida en los nutrientes,
cómo se les llama? De un ejemplo.
14.- A los organismos que pueden obtener energía de los nutrientes en ausencia del oxígeno,
cómo se les denomina? De un ejemplo.
15.- Escriba la ecuación de la oxidación aeróbica.
16.- Cuáles son las etapas, en que la glucosa se degrada? (enúncielas).
17.- Qué otro nombre recibe la glucólisis, y dónde ocurre?.
18.- En la glucólisis, la glucosa se fragmenta en qué?
19.- En la glucólisis, durante el rompimiento de moléculas, qué molécula se produce?
20.- Dónde ocurre el ciclo de Krebs?
21.- En qué consiste el ciclo de Krebs?
22.- Aunque la glucosa es el principal nutriente utilizado por las mitocondrias para obtener energía,
qué otros componentes se pueden utilizar?.
5
23.- En la respiración celular aeróbica, qué es fundamental y para qué?
24.- En qué consiste la respiración celular anaeróbica?
25.- Cómo se clasifican los organismos anaeróbicos?
26.- Qué son los organismos anaeróbicos estrictos?
27.- Qué son los organismos anaeróbicos facultativos?
28.- Cuáles son los tipos de fermentación?
29.- En la fermentación alcohólica el piruvato es convertido en qué? y en qué se utiliza?
30.- En la fermentación láctica, el piruvato es transformado en qué? y en qué se utiliza?
31.- En el caso de los organismos unicelulares, los gases se intercambian con el ambiente a
través de qué? y mediante qué proceso?
32.- Qué organismos no poseen estructuras especializadas para realizar el intercambio gaseoso?
33.- Las bacterias, las algas, los protozoarios y los hongos, el proceso de intercambio de gases se
realiza por medio de qué? y a través de qué?
34.- Las bacterias aeróbica, realizan la respiración a partir de qué?
35.- Las bacterias anaeróbicas, qué sustancias emplean para extraer la energía contenida en los
alimentos?
36.- Qué tipos de fermentación, utilizan las bacterias anaeróbica?
37.- Los protistos, como realizan el intercambio gaseoso y a través de qué?
38.- En los protistos, el proceso respiratorio, dónde tiene lugar?
39.- Las levaduras, liberan energía a partir de qué?
40.- Hongos, como el champiñón, liberan energía a partir de qué?
41.- Las plantas respiran para qué?
42.- Para qué, utilizan las plantas la energía?
43.- Qué tipo de respiración, poseen las plantas?
44.- Qué son los estomas, en las plantas?
45.- Por los estomas, qué se difunde?
46.- Cómo están formados los estomas?
47.- Dónde se localizan los estomas?
48.- Fuera del intercambio de gases, los estomas, qué permiten también?
49.- Durante el día, cómo permanecen los estomas y para qué?
50.- Cómo permanecen los estomas durante la noche y para qué?
51.- Dónde están ubicados los neumatóforos? De un ejemplo de un vegetal que los contenga.
52.- Dónde se encuentran las lenticelas? De qué color son?
Cuando me preguntaron sobre algún arma capaz de contrarrestar el poder de la bomba atómica yo
sugerí la mejor de todas: La paz.
Albert Einstein
www.roman1854.wix.com/presentacion
6