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Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Índice I. Ciencias Biológicas: Introducción a las ciencias Biológicas. Ciencia: clasificación. Método científico: etapas. Biología: Historia, ramas e importancia. II. Los seres vivos y sus características: Definición. Niveles de organización de los seres vivos. Establecer diferencias entre los seres vivos. III. Aspectos generales de la composición química de los seres vivos: Bioelementos: definición y clasificación. Biomoléculas: Inorgánicas: agua y sales minerales. Orgánicas: Carbohidratos, Lípidos, Proteínas y Ácidos Nucleicos. IV. Mundo viviente. Citología : definición y características. Estructura, célula procariota y célula eucariota. Los reinos de la naturaleza. Reino Monera. Reino Protista. Reino Fungi Reino Plantae. Organografía : Raíz, tallo ,hoja ,flor y fruto. Definición , partes y funciones. Reino animalia. Invertebrados: poríferos, celentéreos ,artrópodos. Vertebrados: peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos. V. Mundo ecológico. Definición de ecología. Factores abióticos: agua, aire, luz , temperatura y clima. Factores bióticos. Ecosistema. Cómo funciona el ecosistema. Diversidad de ecosistemas. Terrestres y acuáticos. Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Ciencia y Método Científico 1. CIENCIA. Toda ciencia, para ser considerada como tal, debe tener una serie de conocimientos ordenados, sistematizados y exactos. En tal sentido, ciencia es el conocimiento cierto de las cosas por principios y causas. De otra manera, podemos decir que la ciencia es el conjunto de conocimientos precisos, verificables y falibles. La ciencia es el hecho experimental, o de lo contrario no podríamos llegar a la comprobación de los hechos. Para que la ciencia satisfaga los interrogantes que día a día se van haciendo los científicos, es indispensable poner en práctica el método científico. 2. CLASES DE CIENCIA.- A.- CIENCIAS FORMALES O ABSTRACTAS.- Estudian conocimientos puramente teóricos, subjetivos del pensamiento. Se basa en ideas. Ejemplo: Matemática, Lógica y Metafísica. B.- CIENCIAS FÁCTICAS O CONCRETAS.- Se basan en hechos. Hacen uso de la observación y experimentación. 1.- Ciencias Sociales.- Estudian las actividades y procesos humanos. Ejemplo: Economía, Historia, Sociología, etc. 2.- Ciencias Naturales.- Estudian fenómenos naturales. · Ciencias Cosmológicas o Abióticas.- Física, Química, Astronomía, Geología. . Ciencias Biológicas o Bióticas: BIOLOGÍA nemos tres definiciones básicas que nos explican el -2- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. ¿ QUÉ ES EL MÉTODO CIENTÍFICO? Se entiende por método científico al conjunto de procesos que el hombre debe emplear en la investigación y demostración de la verdad. 1) de la verdad. 4. PASOS DEL MÉTODO CIENTÍFICO A.- OBSERVACIÓN.-Base del método científico y fuente de los descubrimientos. Puede ser directa o indirecta (microscopio), debe ser cuidadosa imparcial y libre de todo perjuicio. B.- PROBLEMA.- Se plantea que es lo que se va a estudiar (¿cómo?,¿ donde?, ¿cuándo?, etc) C.- HIPÓTESIS.- Llamado esquema conceptual. Son las diferentes y posibles explicaciones al problema. Se admiten provisionalmente. D.-EXPERIMENTACIÓN.- Es la comprobación de la hipótesis, mediante la provocación artificial del fenómeno para un mejor estudio de este . E.-TEORÍA O CONCLUSIÓN.Conocimiento surgido de una hipótesis comprobada experimentalmente. Puede ser superada por otra teoría o una ley. Ejemplo: Teorías de la evolución, Teorías sobre el origen del hombre. F.- LEY O PRINCIPIO.Es una teoría verificada y comprobada muchas veces (por comprobación). Tiene validez universal. Ejemplo: Leyes de Mendel. -3- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. EJEMPLO DE APLICACIÓN DEL MÉTODO CIENTÍFICO: En el laboratorio de Gabinete de Biología criamos guppys para embellecer nuestro ambiente de trabajo. Tenemos dos peceras para este propósito. En una de las peceras, observamos un aletargamiento en los movimientos natatorios de algunos peces. Esto se agravó al grado de que los guppys comenzaron a morir. ¿Cuál era la causa de muerte de los guppys? Ésta fue nuestra primer pregunta, la cual fue seguida por varias hipótesis. Las hipótesis fueron las siguientes: 1. Los guppys estaban envenenándose con algún producto químico que fue añadido al agua. 2. La pecera se colocó muy cerca de una estufa del laboratorio (a un metro de distancia), entonces el calor excesivo podría estar matándolos. Para probar la hipótesis número 1, decidimos llevar a cabo un experimento controlado. Separamos a los guppys del acuario saludable en dos grupos: Como grupo de control, se colocaron 10 guppys en la "pecera saludable", 5 hembras y 5 machos. Como grupo experimental, se colocó otro grupo de 10 guppys en la "pecera asesina", 5 hembras y 5 machos. Mantuvimos las mismas condiciones ambientales para ambos grupos. Después de 48 horas, el grupo experimental (los peces en el acuario asesino) comenzó a presentar movimientos letárgicos. Por otro lado, el grupo de control estaba en condiciones normales. Después de 57 horas, los individuos del grupo experimental comenzaron a morir. Nuestro análisis preliminar fue que la muerte de guppys sólo ocurría en la pecera asesina, por lo tanto, el problema residía solamente en dicha pecera. Nosotros sólo teníamos que probar si alguna substancia tóxica era la causa de las muertes. Confiamos el análisis químico del agua de ambas peceras a un laboratorio de análisis químicos relacionado con nosotros (Requimex). Los resultados -4- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. revelaron que no había substancias tóxicas en el agua de las peceras. Las diferencias en la composición química entre las muestras de agua, de una y otra peceras, no fueron significativas. Por lo tanto, la primera hipótesis se rechazó parcialmente (siempre persiste cierto grado de incertidumbre debido a varios factores concernientes a los procesos analíticos). Finalmente, decidimos probar la segunda premisa. Verificamos la temperatura del agua en ambas peceras. Uh! El agua en la pecera asesina era 4.7 °C más caliente que el agua de la pecera saludable. Entonces, esta podría ser la causa. Para verificarlo, colocamos el acuario asesino a una distancia de tres metros desde la estufa, con respecto a la Posición original. Desde entonces nuestros guppys no mueren por "causa desconocida"; por lo menos, no hasta ahora. Conclusión: la Experimentación permitió que conociéramos la verdadera causa de la muerte de los peces. Al verificar la segunda hipótesis ya se pudo considerar como teoría. Actividades para casa 1. Uno de los postulados del Método científico es: a. b. c. d. e. Aceptar los resultados del investigador. Rechazar el principio de autoridad. Confirmar los hechos con independencia. Encontrar el factor común de dos grupos de hechos. N. A. 2. Señala la proposición falsa con Fase del Método Científico donde se plantean las interrogantes de lo observado: a. Teoría. Hipótesis. b. Resultado. c. Predicción. d. Problema. e. 3. Etapa en la cual se puede recurrir a la Lógica y la Matemática para explicar algunos hechos: a. Hipótesis. b. Teoría. c. Problema. d. Todas. e. A y B. 4. Señala la alternativa falsa con respecto a la observación: -5- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. a. b. c. d. e. Siempre se realiza con la vista. Toda ciencia comienza con la observación. Debe ser minuciosa e imparcial. No todas las personas observan correctamente. Debe ser repetible. 5. Fase del Método Científico que trata de responder al problema y que puede ser verdadera o falsa. a. Observación. d. Hipótesis. b. Problema. e. Principio c. Experimentación. 6. En esta fase se plantean las interrogantes de lo observado. a. Hipótesis. b. Problema. c. Observación. d. Principio c. Experimentación. 7. Con respecto a la Hipótesis señala la alternativa falsa. a. b. c. d. e. Se plantea después de conocer el problema. Puede ser verdadera o falsa. Sólo existe una hipótesis por problema. Emplea la conjetura. Todas son verdaderas. 8. Separa lo científico de lo no científico: a. La conjetura. d. La experimentación. b. Procesos empíricos. e. N. A. c. La hipótesis. 9. Cuando una teoría ha sido comprobada muchas veces y virtualmente no quedan dudas sobre ella y además tiene amplia aplicación es elevada a la categoría de: a. Conocimiento puro. d. Principio o ley. b. Teoría empírica. e. N. A. c. Hipótesis universal. 10. Etapa en la cual se puede recurrir a la Lógica y la Matemática para explicar algunos hechos: a. Hipótesis. b. Teoría. c. Problema. d. Todas. -6- e. A y B. Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. 11. Señala la alternativa falsa con respecto a la observación: a. b. c. d. e. Siempre se realiza con la vista. Toda ciencia comienza con la observación. Debe ser minuciosa e imparcial. No todas las personas observan correctamente. Debe ser repetible. 12. Fase del Método Científico que trata de responder al problema y que puede ser verdadera o falsa. a. Observación. d. Hipótesis. b. Problema. e. Principio c. Experimentación. 13. En esta fase se plantean las interrogantes de lo observado. a. Hipótesis. b. Problema. c. Observación. d. Principio c. Experimentación. 14. Con respecto a la Hipótesis señala la alternativa falsa. a. b. c. d. e. Se plantea después de conocer el problema. Puede ser verdadera o falsa. Sólo existe una hipótesis por problema. Emplea la conjetura. Todas son verdaderas. 15. Separa lo científico de lo no científico: a. La conjetura. b. Procesos empíricos. d. La experimentación. e. N. A. c. La hipótesis. 16. Cuando una teoría ha sido comprobada muchas veces y virtualmente no quedan dudas sobre ella y además tiene amplia aplicación es elevada a la categoría de: a. Conocimiento puro. b. Teoría empírica. c. Hipótesis universal. d. Principio o ley. e. N. A. -7- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. 5. Biología. Es la ciencia que estudia a los seres vivos. Su nombre proviene de dos palabras griegas " bios " que significa " vida " y "logos " que significa " estudio " de la vida. La biología fue durante mucho tiempo una ciencia principalmente descriptiva que se inicio con el estudio anatómico y morfológico de los seres vivos. 6. Breve Historia de la Biología Lamarck y Treviranus.- Introdujeron la palabra Biología. Aristóteles.- Iniciador de la teoría de la Generación Espontánea; PADRE DE LA BIOLOGÍA, “Padre de la Zoología”. Realizó estudios en Anatomía comparada. Teofastro.- “Padre de la Botánica ” Hipócrates.- “Padre de la Medicina”, fundador de la Medicina Científica. Galeno.- Realizó estudios de Anatomía y Fisiología Humana. Primero en emplear el método experimental. Avicena.- “Príncipe de los Médicos”. Médico y enciclopedista Árabe. Vesalio.- “Padre de la Histología”. Publica su obra Anatomía Humana. Servet.- Descubre la Circulación Menor o Pulmonar. Harvey.- Descubre la Circulación Mayor o Aórtica. Jansen.- Descubre el Microscopio Compuesto. Graff.- Descubre los Folículos Ováricos. Malpighi.- Descubre los Capilares sanguíneos y los Alvéolos Pulmonares. Hooke.- Descubre la Célula. Reddi.-“Padre de la Parasitología.” Leewenhock.- “Padre de la Protozoo logia” Linneo.- “ Padre de la Taxonomía” Spallanzani y Wolf.- “Padre de la Embriología”. Cuvier.- “Padre de Anatomía Comparada y de la Paleontología”. Fontana.- Descubre el nucleolo. Lamarck.- Creador de la “teoría del Uso y Desuso”. Brown.- Descubre el núcleo. Schleiden y Schwan.-Propusieron la Teoría Celular. Helmont y Needham.-Apoyaron la generación espontánea -8- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Pateur.-“Padre de la Microbiología y Bacteriología”. Junto con Tyndall descartan la generación espontánea. Oparin.- Teoría de la Coacervación. Darwin.- Define la Teoría Evolucionista en su obra “El Origen de las Especies”. Mendel.-“Padre de la Genética”. Miescher.- Descubre los Ácidos Nucleicos. Srasburger.- Descubre la Mitosis en Vegetales. Virchow.- Empleo el aforismo, “Omnis Cellula e Cellula”. Vries.- “Establece la Teoría de la Mutaciones”. Watson y Crick.- Describe la Estructura de Doble Hélice del ADN. Altman.- Llama a las mitocondrias Bioblastos (las describe). Benda.- Descubre las mitocondrias. Koliker.- Aisló Mitocondrias. Lanstainer.- Descubre los grupos sanguíneos. Miller.- Probó la teoría de Oparín. Knoll y Ruska.- Construyen el Microscopio Electrónico. Singer y Nicholson.- “Modelo del Mosaico Fluido” de la Membrana Celular. Pierantolo Michelli.- “Padre de la Micología”. 7. Ramas de la Biología. 1.- Ciencias Bioestáticas.- Estudia a los seres vivos en el detalle de su forma y estructura en un momento dado, sin tener en cuenta sus transformaciones. a.- Anatomía.- Estudia la forma y estructura interna de los órganos de los seres vivos. b.- Citología.- Estudia las células. c.- Histología.- Estudia los tejidos. d.- Organología.- Estudia los órganos. 2.- Ciencias Biodinámicas.- Estudia las funciones corporales de los seres vivos. a.- Fisiología.- Estudia las funciones de células, tejidos, órganos y sistemas. b.- Biofísica.- Estudia los fenómenos físicos que se producen en los seres vivos (capilaridad, bioluminiscencia, etc). 3.- Ciencias Bioquímicas.- Estudia la composición química de los organismos, y los cambios que en ellos se producen. -9- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. 4.-Ciencias Biogénicas.- Estudia el origen y evolución de los seres vivos. a.- Ontogenia.- o Embriología, estudia el desarrollo embrionario y post embrionario. b.- Filogenia.-Estudia el origen y la evolución de las especies (establece un árbol genealógico). c.- Genética.- Estudia la herencia y sus variaciones. 5.- Ciencias Biotáxicas.a.- Taxonomía.-Estudia la clasificación de los seres vivos. b. -Biogeografía.- Estudia la distribución de los seres vivos en la superficie de la tierra. c.- Paleontología.- Estudia fósiles de los seres vivos. d.- Ecología.- Estudia la relación de los seres vivos con el ambiente. II.- Por el Ser Vivo Tratado (Biología especial).1.- Zoología.- Estudia los animales a.-Protozoología.- Protozoos. b.- Entomología.- Insectos. c.- Malacología.- Moluscos. d.- Helmintología.- Gusanos. e.- Ictiología.- Peces. f.- Herpetología.- Anfibios y reptiles. g.- Ornitología.- Aves. h.-Mastozoología.- Mamíferos. i.-Carcinología.- Crustáceos. j.-Antropología.- Hombre. 2.- Botánica o Fitología.-Estudia las plantas. a.-Botánica Criptogámica.- Plantas sin semilla. - Ficología.- Algas. - Brilogía.- Musgos. - Pteridiología.- Helechos. - Liquenología.- Líquenes. -10- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. b.- Botánica Fanerogámica.-Plantas con flores, con semilla. - Gimnospermas.- óvulos al descubierto, sin ovario. - Angiospermas.- óvulos en un ovario. 3.- Microbiología.- Estudia microorganismos. a.- Bacteriología.- Bacterias. b.- Micología.- Hongos. c.- Virología.- Virus. 8. Objeto de estudio de la El objetos del estudio de la vivos. Biología. biología son los seres 9. Importancia de la Biología. El estudio de la biología tiene una gran trascendencia en la ciencia en múltiples aspectos relacionados con el hombre. Citamos algunos casos: Como introducción a la Ciencia, la Biología adquiere una importancia considerable, pues el conocimiento de la vida es primordial y sirve como fundamento de los demás conocimientos. En el campo de la medicina, en el sentido amplio de la palabra, es el aspecto más importante de la Biología aplicada. No se puede negar que los descubrimientos en la medicina preventiva y curativa tiene su fundamento en los estudios de generaciones de biólogos. La Biología tiene una relación íntima con la agricultura, siendo ésta un aspecto de la biología aplicada, así por ejemplo, los animales aún el hombre dependen, para su alimento, de la actividad de la fotosíntesis de las plantas. El estudio de la biología es importante también, porque permite conocernos mejor a nosotros mismos y a la vez conocer el mundo en que vivimos. -11- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Características de los Seres Vivos SER VIVO Ente biológico (animal, vegetal, etc.) constituido por materia viva con características propias que lo diferencian de materia inanimada. CARACTERÍSTICAS DEL SER VIVO - Organización Metabolismo - Crecimiento Reproducción Movimiento - Irritabilidad Adaptación ORGANIZACIÓN: Según la Teoría Celular todo ser vivo está formado por una o más células. METABOLISMO: Unión de anabolismo (síntesis) y catabolismo (degradación). CRECIMIENTO: Aumento de la masa celular (en unicelulares) o aumento del número de células (en pluricelulares). REPRODUCCIÓN: Capacidad para generar nuevos individuos de la misma especie para perpetuarla. MOVIMIENTO: Movimientos de traslación observable en animales (mediante órganos locomotores) y movimientos de orientación imperceptible en vegetales (tropismos y nastias). Algunos protozoos se desplazan mediante taxias. IRRITABILIDAD: Capacidad para responder a estímulos (luz, temperatura, gravedad, presión) produciendo movimientos y/o secreciones. ADAPTACIÓN: Conjunto de modificaciones que un ser vivo sufre para equilibrarse con el cambiante medio y poder sobrevivir. -12- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. 1. Organización y complejidad: Tal como lo expresa la TEORÍA CELULAR (uno de los conceptos unificadores de la biología) la unidad estructural de todos los organismos es la CÉLULA. La célula en sí tiene una organización específica, todas tienen tamaño y formas características por las cuales pueden ser reconocidas. Algunos organismos estás formados por una sola célula -> unicelulares, en contraste los organismos complejos son multicelulares, en ellos los procesos biológicos dependen de la acción coordenada de las células que los componen, las cuales suelen estar organizadas en tejidos, órganos, etc. Los seres vivos muestran un alto grado de organización y complejidad. La vida se estructura en niveles jerárquicos de organización, por ejemplo: los organismos multicelulares están subdivididos en tejidos, los tejidos están subdivididos en células, las células en organelas etc. 2. Crecimiento y Desarrollo: En algún momento de su ciclo de vida TODOS los organismos crecen. En sentido biológico, crecimiento es el aumento del tamaño celular, del número de células o de ambas. Aún los organismos unicelulares crecen, las bacterias duplican su tamaño antes de dividirse nuevamente. El crecimiento puede durar toda la vida del organismo como en los árboles, o restringirse a cierta etapa y hasta cierta altura, como en la mayoría de los animales. Los organismos multicelulares pasan por un proceso más complicado: diferenciación y organogénesis. El desarrollo incluye todos los cambios que ocurren durante la vida de un organismo, el ser humano sin ir mas lejos se inicia como un óvulo fecundado. -13- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Crecimiento y desarrollo humano = óvulo +espermatozoide =niño o niña. 3. Metabolismo : Los organismos necesitan materiales y energía para mantener su elevado grado de complejidad y organización, para crecer y reproducirse. Los átomos y moléculas que forman los organismos pueden obtenerse del aire, agua, del suelo o a partir de otros organismos. La suma de todas las reacciones químicas de la célula que permiten su crecimiento, conservación y reparación, recibe el nombre de metabolismo. Anabolismo: Es cuando se transforman las sustancias sencillas de los nutrientes en sustancias complejas. Catabolismo: Cuando se desdoblan las sustancias complejas de los nutrientes con ayuda de enzimas en materiales simples liberando energía. Durante el metabolismo se realizan reacciones químicas y energéticas. Así como el crecimiento, la auto reparación y la liberación de energía dentro del cuerpo de un organismo. -14- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. 4. Reproducción: Los seres vivos son capaces de multiplicarse (reproducirse). Mediante la reproducción se producen nuevos individuos semejantes a sus padres y se perpetúa la especie. En los seres vivos se observan 2 tipos de reproducción: la asexual y la sexual. Asexual (sin sexo): En este tipo de reproducción un solo individuo se divide o se fragmenta en dos células iguales que poseen características hereditarias similares a la de su progenitor y recibe el nombre de célula hija. Sexual: En esta forma de reproducción se necesita la participación de 2 progenitores; cada uno aporta una célula especializada llamada gameto (óvulo o espermatozoide), que se fusionan para formar un huevo o cigoto. Esta forma de reproducción permite la combinación de diversas características hereditarias. La mayor parte de los seres vivos usan un producto químico: el ADN (ácido desoxirribonucleico) como el soporte físico de la información que contienen. Algunos organismos, como los retrovirus (entre los cuales se cuenta el HIV), usan ARN (ácido ribonucleico) como soporte. Si existe alguna característica que pueda mencionarse como la ESENCIA misma de la VIDA, es la capacidad de un organismo para -15-reproducirse Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Fisión binaria en bacterias Cromosomas Humanos 5. Irritabilidad: La reacción a ciertos estímulos (sonidos, olores, etc) del medio ambiente constituye la función de la irritabilidad. Por lo general los seres vivos no son estáticos, son irritables, responden a cambios físicos o químicos, tanto en el medio externo como en el interno. Los estímulos que pueden causar una respuesta en plantas y animales son: Luz: intensidad, cambio de color, dirección o duración de los ciclos luzoscuridad Presión Temperatura Composición química del suelo, agua o aire circundante. En organismos sencillos o unicelulares, TODO el individuo responde al estímulo, en tanto que en los organismos complejos multicelulares existen células que se encargan de detectar determinados estímulos. Ej. de células que captan la luz Retina Humana Cloroplastos en células Vegetales -16- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. 6. Movimiento: Los seres vivos se mueven, esto es fácilmente observable: nadan, se arrastran, vuelan, ondulan, caminan, corren, se deslizan, etc. El movimiento de las plantas es mas difícil de observar. El movimiento es el desplazamiento de un organismo o parte de él, con respecto a un punto de referencia. En el caso del girasol, su flor sigue la posición del sol. 7. Adaptación: Las condiciones ambientales en que viven los organismos vivos cambian ya sea lenta o rápidamente, estos cambios pueden ser ocasionados por un incendio, una tormenta, que baje o suba la temperatura o una sequía. Los seres vivos deben adaptarse a estos cambios que ocurren en el medio que los rodea para poder sobrevivir. 8. Homeostasis: Debido a la tendencia natural de la perdida del orden, denominada entropía, los organismos están obligados a mantener un control sobre sus cuerpos y de esta forma mantenerse sanos. Para lograr este cometido se utiliza mucha cantidad de energía. DIFERENCIAS ENTRE SERES VIVOS E INANIMADOS CARACTERÍSTICAS SERES VIVOS TIEMPO DE VIDA Limitado ESTRUCTURA QUÍMICA Compleja y variable MOVIMIENTO Visible en Animales TRANSPORTE DE Sistemas abiertos SUSTANCIAS IRRITABILIDAD Responden a estímulos ADAPTACIÓN Sufren cambios UNIDAD Célula ESTRUCTURAL -17- SERES INANIMADOS Ilimitado Sencilla casi invariable Imperceptible, en vegetales Sistemas cerrados No responden a estímulos No cambian No presenta Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. DIFERENCIAS ENTRE ANIMALES Y VEGETALES CARACTERÍSTICA ANIMALES Heterótrofos (se nutren de materia orgánica); no realizan fotosíntesis. Variable Carecen de pared celular NUTRICIÓN FORMA CELULAR ESTRUCTURA CELULAR VEGETALES Autótrofos (elaboran materia orgánica a partir de compuestos inorgánicos), realizan fotosíntesis. Constante Presentan pared celular Presentan cloroplastos, tienen clorofila. Carecen de centríolo (algunos vegetales inferiores si lo presentan) y lisosomas (pero si en parénquima de la semilla del maíz) ORGANELOS CITOPLASMÁTICOS Carecen de cloroplastos, no presentan clorofila. Presentan centríolos y lisosomas. FORMA DEL CUERPO Compacto, con órganos Ramificado, con órganos externos internos NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS ECOSFERA BIOSFERA ECOSISTEMA COMUNIDAD POBLACIÓN INDIVIDUO SISTEMA ÓRGANO TEJIDO CÉLULA MOLÉCULA -18- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. El Microscopio Instrumento óptico que sirve para amplificar la imagen de un objeto, utilizado en numerosas áreas de la Ciencia. CLASES DE MICROSCOPIOS: Microscopio Óptico: Usa luz visible. o Simple (25 X). Una lupa posee sólo una lente o Compuesto (1000 X). Posee partes: óptica, mecánica y luminosa. Microscopio Electrónico: (2500 X) Usa un haz de electrones. Microscopio Invertido, de Fluorescencia, Campo Oscuro, Contraste de Fases. PARTES DE UN MICROSCOPIO Sistema óptico o OCULAR: Lente situada cerca del ojo del observador. Amplía la imagen del objetivo. o OBJETIVO: Lente situada cerca de la preparación. Amplía la imagen de ésta. o CONDENSADOR: Lente que concentra los rayos luminosos sobre la preparación. o DIAFRAGMA: Regula la cantidad de luz que entra en el condensador. -19- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. o FOCO: Dirige los rayos luminosos hacia el condensador. Sistema mecánico o SOPORTE: Mantiene la parte óptica. Tiene dos partes: el pie o base y el brazo. o PLATINA: Lugar donde se deposita la preparación. o CABEZAL: Contiene los sistemas de lentes oculares. Puede ser monocular, binocular, ….. o REVÓLVER: Contiene los sistemas de lentes objetivos. Permite, al girar, cambiar los objetivos. o TORNILLOS DE ENFOQUE: Macrométrico micrométrico que consigue el enfoque correcto. -20- que aproxima el enfoque y Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Nivel Químico de la Materia Viva BIOELEMENTOS O ELEMENTOS BIOGENÉSICOS Son elementos Químicos que forman parte de la materia viva (70 elementos). 1.- Clases.a.-Primarios u Organógenos.-En este grupo tenemos: C, H, O, N, P y S .Constituyen del 95 a 98% en peso de la materia viva, son indispensables para la formación de las biomoléculas orgánicas. Presentes en todos los seres vivos. Composición elemental en % de los bioelementos primarios en los seres vivos: Bioelemento Humano Oxigeno Carbono Hidrógeno Nitrógeno Fósforo Azufre 63 19 9 5 0.63 0.64 b.- Secundarios.- En este grupo tenemos: Ca, Na, Cl, K, Mg; en menor cantidad en los seres vivos (en una proporción del 4.5%), son imprescindibles para las funciones vitales. Se requiere en la dieta en cantidades mayores de 100 mg/día. c.- Vestigiales, Oligoelementos o Microelementos.- En este grupo tenemos: Fe, Cu, Si, Zn, Mn, Co, I, Se, B, V, Pb, etc. Bioelementos que se encuentran en proporciones inferiores al 0.1%, pero son indispensables para el desarrollo armónico del organismo. -21- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. 2.-Funciones Biológicas de Algunos Bioelementos 1.- CARBONO.- Constituyente principal de la materia orgánica, presente en todas las biomoléculas. 2.- HIDRÓGENO.- En biomoléculas, Parte fundamental nitrogenadas en los ácidos nucleicos. en el enlace de bases 3.- OXIGENO.- Importante en el metabolismo de degradación de biomoléculas. 4.- NITRÓGENO.- Elemento característico de las proteínas y ácidos nucleicos. 5.- FÓSFORO.- Constituyente principal de huesos y dientes (80%), del ATP, ADN, ARN , en fosfolípidos (en membranas celulares).Interviene en la transmisión de impulsos nerviosos. 6.- AZUFRE.- En proteínas como queratina (piel , uñas, etc), contráctiles del músculo. caseína y proteínas 7.- CALCIO.- Catión más abundante del cuerpo. Constituyente de huesos y dientes (99%), músculos. En forma iónica interviene en la contracción muscular, coagulación sanguínea, acción cardiaca y transmisión de impulsos nerviosos. 8.- SODIO.- Catión más abundante del líquido extracelular y principal del líquido intracelular. Regula el equilibrio ácido base, función nerviosa y muscular. 9.- POTASIO.- Catión más abundante del líquido intracelular y principal del líquido extracelular. Regula el equilibrio ácido base, función nerviosa y muscular. 10.-MAGNESIO.- Componente de la clorofila, insulina y algunas vitaminas (biotina y timina) en forma iónica actúa como cofactor enzimático. 11.-CLORO.- Anión más abundante del líquido extracelular. Regula el equilibrio del agua y electrolitos, forma parte del líquido gástrico (HCl). 12.-HIERRO.- Componente principal de la hemoglobina (66%) y de los citocromos. 13.-YODO.- Constituye parte de las hormonas tiroideas (tiroxina y triyodotironina). Su deficiencia causa bocio, cretinismo. 14.-COBALTO.- Constituye la vitamina B12 (Cianocobalamina). Necesario para que se complete la eritropoyesis 15.-COBRE.- En enzimas citocromo oxidasas, necesarios junto con el hierro para la síntesis de hemoglobina. Antioxidante. Se requiere en la formación de Hemocianina. 16.-FLUOR.- Forma parte del esmalte dentario y de los huesos (fluoruros). -22- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. 17.-LITIO.- Actúa sobre neurotransmisores. En dosis adecuadas, puede prevenir estados de depresión. 18.-SILICIO.- Da resistencia al tejido conjuntivo, elasticidad de la piel, endurece tejidos vegetales. 19.- MANGANESO.- Forma parte de varias enzimas (hidrolasas, cinasas, transferasas, etc). Antioxidante. Participa en el proceso de crecimiento, reproducción y lactación BIOMOLECULAS INORGÁNICAS 1. AGUA.- Compuesto más abundante del protoplasma. En los seres vivos varía del 5% al 95% del peso, dependiendo de la actividad metabólica y edad. Es el componente más abundante de la célula (70 – 80%), varía de acuerdo al tejido (escasa en huesos y abundante en fibras musculares). Representa el 60% del peso corporal de un adulto. Si tiene 70Kg, tendrá 42 litros de agua. DISTRIBUCIÓN CORPORAL.a) Intracelular: Dentro de la célula, 2/3 del agua corporal (28 litros). Se encuentra como agua libre y agua ligada: Agua Libre: 95%; es usado como solvente para solutos y como medio dispersante del sistema coloidal protoplasmático. Agua Ligada: 5%; está unido a proteínas por uniones Hidrógeno y otras fuerzas. b) Extracelular: Fuera de la célula, 1/3 del agua corporal (14 litros). - FUNCIONES.Solvente natural y universal. Medio de transporte de sustancias. Lubrica y humedece membrana y órganos. Almacena y distribuye calor. Medio de las reacciones bioquímicas. - PERDIDA DE AGUA .Riñones (orina) : 1500 ml. Piel (Sudor) : 300 ml. Pulmones (Respiración) : 250 – 300 ml. testinos (Heces) : 200ml. -23- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. 2.-SALES MINERALES.- Compuestos inorgánicos que se encuentran en los líquidos intra o extracelulares, en bajas concentraciones (1-5%). Su elevación o déficit produce trastorno. Las sales minerales pueden encontrase en los seres vivos bajo tres formas: a) Sales Disueltas : Se encuentran disueltas en el protoplasma, formando iones: - Cationes: Na+1 , K+1 , Ca+2 , Mg+2 ,etc. - Aniones: Cl-1 , ( SO4 ) –2 , (PO4) –2 , etc. b) c) Sales Precipitadas : Se encuentran formando estructuras sólidas ; Ejemplo: - Carbonato de Calcio, en el diente y caparazón de moluscos y crustáceos. - Fosfato de Calcio, en huesos. - SiO2 , en espículas de ciertas esponjas. Sales Asociadas a Moléculas Orgánicas: Suelen encontrarse junto a proteínas(fosfoproteínas), junto a lípidos(fosfolípidos) y junto a glúcidos (agar – agar). FUNCIONES : - Tienen función estructural (exoesqueleto, paredes celulares, huesos, etc.). - Regulan la presión osmótica. - Mantienen el equilibrio ácido-base del organismo. - Mantienen el potencial eléctrico (distribución de iones cargados), necesaria para las - Funciones cardíacas, la excitabilidad nerviosa y muscular. - Regula la actividad enzimática y reacciones metabólicas (Activadores o cofactores). - Constituyen hormonas y pigmentos. Interesante… -24- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS: LOS GLÚCIDOS Los glúcidos son biomoléculas orgánicas. Están formados por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno, aunque además, en algunos compuestos también podemos encontrar Nitrógeno y Fósforo. Reciben también el nombre de azúcares, carbohidratos o hidratos de carbono. La importancia biológica principal de este tipo de moléculas es que actúan como reserva de energía o pueden conferir estructura, tanto a nivel molecular (forman nucleótidos), como a nivel celular (pared vegetal) o tisular (tejidos vegetales de sostén, con celulosa). Dependiendo de la molécula que se trate, los Glúcidos pueden servir como: Combustible: los monosacáridos se pueden oxidar totalmente, obteniendo unas 4 KCal/g. Reserva energética: el almidón y, por lo que sirven para guardar energía excedente y utilizarla en momentos de necesidad. Formadores de estructuras: la celulosa o la quitina son ejemplos de polisacáridos que otorgan estructura resistente al organismo que las posee. CLASIFICACIÓN DE LOS GLÚCIDOS Monosacáridos u osas Triosas Tetrosas Pentosas Hexosas Heptosas Aldosas Cetosas Disacáridos, trisacáridos... Holósidos Homopolisacáridos Polisacáridos Heteropolisacáridos Oligosacáridos Ósidos -25- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Monosacáridos (azucares simples) : Son considerados los azucares más pequeños, debido a su escasa cantidad de carbonos en su constitución ( de 3 a 7 ). Se caracterizan por : no ser hidrolizables, generalmente , dulces, cristalizables, sólidos y de color blanco. De acuerdo al número de átomos de Carbono y a su grupo funcional (-CHO o –CO), son: GRUPO Triosas Tetrosas Nº C ALDOSAS ( -CHO ) CETOSAS (-CO-) 3 Gliceraldehído Dihidroxiacetona 4 Eritrosa Eritrulosa Ribosa, Pentosas 5 Desoxiribosa, Ribulosa, Xilosa Glucosa, Hexosas 6 Galactosa, Fructosa Manosa Heptosas 7 1.Triosa.- Giceraldehido (Primer Dihidroxiacetona (Formación de ATP). Sedoheptulosa compuesto formado en la fotosíntesis), 2.Tetrosa.- Eritrosa (formación de aminoácidos: triptofano), Eritrulosa (Glóbulos rojos). 3.Pentosas.- Ribosa (ARN), Desoxirribosa (ADN), Xilosa (Xilema), (Glucoproteínas), Ribulosa (Fija CO2 en la fotosíntesis). Arabinosa 4.- Hexosas: - Glucosa (Dextrosa).- Constituye fuente de energía para la célula, llamado también azúcar de uva. - Fructosa (Levulosa).- El más dulce de los azúcares, sirve como fuente de energía para los espermatozoides. - Galactosa.- Es sintetizada en las glándulas mamarias, unido a la glucosa. - Manosa.- Presente en raíces y semillas. -26- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. 5.- Heptosas.- Heptulosa (Asociado con fósforo participa en la formación de la Ribulosa fosfato. Oligosacáridos (de 2 a 9 monosacáridos).- 1.Disacáridos.- Son azúcares dulces, cristalizables, hidrosolubles e hidrolizables. Se forma de la unión de dos monosacáridos por enlace Glucosídico con liberación de una molécula de agua. - Sacarosa.- Azúcar de caña o remolacha, es el disacárido más dulce. Formado por la unión de la Glucosa y Fructosa mediante enlace (1,2). No presenta poder reductor. - Lactosa.- Azúcar de leche, se encuentra en la leche de los mamíferos. Formado por la unión de la Glucosa y Galactosa mediante enlace (1,4). Presenta poder reductor. - Maltosa.- Azúcar de malta, se encuentra en el grano germinado de cebada. Formado por la unión de 2 Glucosas mediante enlace (1,4). Presenta poder reductor. 2.- Trisacáridos: - Rafinosa (Glucosa + Galactosa + Fructosa) .- En la remolacha de las azucareras. - Melicitosa (Glucosa + Fructosa + Glucosa).- En la savia de algunas coníferas . Polisacáridos (Glicanos).- Resulta de la unión de 10 a más monosacáridos por enlaces glucosídicos, con la consiguiente de la liberación de una molécula de agua por cada enlace formado. No son dulces, no son cristalizables, pueden ser insolubles (celulosa), o formar soluciones coloidales (almidón). Se clasifican en: Homo polisacáridos. Almidón.- Glucosano o glucano. Reserva polímero de la glucosa. energética de los vegetales, - Glucógeno.- Glicógeno. Reserva energética de los animales y hongos. animales se almacena en el hígado (80%) y en los músculos (20%). - Celulosa.- Agarosa. Polímero de glucosa, principal constituyente del armazón de las plantas (pared celular). - En los Quitina.- En el exoesqueleto de artrópodos y pared celular de los hongos. Inulina.- Fructosana , se encuentra en raíces de alcachofas y tubérculos de dalias. En fisiología se usa para medir la taza de filtración glomerular (Cleareance). -27- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. c) FUNCIONES. Energética.- 1g. De carbohidratos libera 4.1 cal. Reserva.- Almidón y glucógeno. Estructural.- Paredes celulares, exoesqueleto, etc. -28- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. LÍPIDOS Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno, que pueden aparecer en algunos compuestos el Fósforo y el Nitrógeno. Constituyen un grupo de moléculas con composición, estructura y funciones muy diversas, pero todos ellos tienen en común varias características: No se disuelven en agua, formando estructuras denominadas micelas. Se disuelven en disolventes orgánicos, tales como cloroformo, benceno, aguarrás o acetona. Son menos densos que el agua, por lo que flotan sobre ella. Son untosos al tacto. A) COMPOSICIÓN.- Los lípidos están compuestos por ácidos grasos y alcoholes, pudiendo incluir otros compuestos químicos. 1.-Ácidos Grasos.- Son ácidos carboxílicos (-COOH), de cadena lineal. Pueden ser saturados e insaturados. - Saturados.- Poseen solo enlaces simples en su cadena carbonada. Son grasas sólidas (mantecas o cebos). Ejemplo: Ácido mirístico(14 C) Ácido palmítico (16 C) ; Ácido esteárico (18 C) ,Ácido araquídico (20C) -29- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. - Insaturados.- Además de poseer enlaces simples también presentan enlaces dobles y/o triples en su cadena carbonada. Son grasas líquidas (Aceites). Ejemplo: Ácido oleico, linolénico*; ácido linoleico* y araquidónico*. 2.-Alcohol.- Puede presentar diferentes tipos como: la esfingosina, el dolicol, el cetilico, etc; pero el alcohol más frecuente es el glicerol, glicerina o propanotriol. B) CLASIFICACIÓN. Lípidos simples.- Formado por ácidos grasos y alcohol. - Grasas neutras.- Triglicéridos formado por tres ácidos grasos y un glicerol, pueden ser líquidos (aceites) o sólidos (manteca). - Ceras.- Se encuentran formados por ácidos grasos más un alcohol diferente al glicerol y de elevado peso molecular Ejm: cutina, lanolina, cerumen, ceras de abejas, espermaceti, etc. Lípidos Compuestos.- Formado por ácido graso + alcohol y otro compuesto químico. - Fosfolípidos.- Fosfátidos, formado por ácido graso, alcohol y un residuo de ácido fosfórico. Lecitinas (Fosfatidilcolina) .- Distribuidas ampliamente en el organismo donde cumplen funciones metabólicas y estructurales, uno de sus derivados es la DIPALMITODIL- LECITINA (Constituye la sustancia tensoactiva de los alvéolos). -30- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Cardiolipinas.- En membrana de mitocondrias. Cefalinas (Fosfatidiletanolamina).- En tejido cerebral y membrana celular. Esfingomielinas.- No presenta glicerol, presentan otro alcohol (esfingosina). Presentes en el tejido nervioso. Plasmalógenos.- Constituye el 10% de los fosfolípidos del encéfalo, también en músculo. Glucolípidos.- Formado por un ácido graso, un alcohol (esfingosina) y un carbohidrato. Cerebrósidos.- Con carbohidrato glucosa o galactosa. En tejido nervioso (cerebro y en vaina de mielina ) . Gangliósidos.- En tejido nervioso (ganglios) y en glóbulos rojos. Las esfingomielinas y los glucolípidos se clasifican como ESFINGOLÍPIDOS. c) FUNCIONES.Energética.- Un gramo de lípido produce 9.3 cal. Estructural.-El 40% dela membrana celular está formada por lípidos, en tejido adiposo. Termorregulador.- Regula la temperatura. Hormonal.- Forma hormonas. Vitamínica. - -31- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. 3.- PROTEÍNAS.- Término propuesto por Jhon Berzelius. Son macromoléculas que se encuentran en todos los fluidos del cuerpo; excepto en la orina y la bilis. Son sustancias cuaternarias formadas por Carbono (53%), Hidrógeno (6%), Oxígeno (23%) y Nitrógeno (16%). Frecuentemente contienen otros elementos como azufre, hierro, fósforo, zinc, cobre, etc. Químicamente son polímeros de aminoácidos, unidos mediante enlaces peptídico. a) AMINOÁCIDOS: Los alfa aminoácidos, constituyen las unidades estructurales de las proteínas. Derivan de un ácido orgánico al reemplazar un átomo de hidrógeno por un grupo amino. Formado por dos grupos funcionales: 1) Grupo Amino 2) Grupo Carboxilo : : -NH2 -COOH Existen unos 300 aminoácidos en la naturaleza pero solo 20 están en las proteínas, se les llama naturales. El aminoácido más simple es la glicina o glicocola. Clasificación.Esenciales - d) Arginina Fenialanina. Histidina. Isoleucina. Leucina. Lisina. Metionina. Treonina. Triptofano. Valina. No Esenciales - Alanina Ac . Aspartico Ac. Glutámico Aspargina Cisteína Glutamina Prolina Serina Tirosina Glicina. CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEINAS.- De acuerdo a su composición se clasifica en proteínas simples y conjugadas. Simples.- Compuesta solo por aminoácidos: - Albúmina (Globulares).- Solubles en agua y en disoluciones salinas, coagulan por el calor. Pertenecen a este grupo: ovo albúmina en la clara del huevo, lactoalbúmina en la leche, globina en la hemoglobina. - Globulinas (Globulares).-Insolubles en agua pero solubles en soluciones salinas diluidas, coagulan por el calor. Seroglobulina en la sangre, miosina y miogeno en músculos, fibrinógeno, inmunoglobulinas, gammaglobulinas en la sangre. - Gluteinas(Globulares).- Se obtienen a partir de semillas, forman el gluten de las harinas. -32- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. - Prolaminas.- Ricas en aminoácido Prolina, aparece en semillas vegetales de vegetales como: gliadinas (trigo) ; hordeína (centeno) ; zeína(maíz) - Histonas (Globulares).- Se encuentran asociadas a los ácidos nucleicos formando las nucleoproteínas. Protaminas (Globulares).-Asociados a los ácidos nucleicos en los espermatozoides de los peces: Salmina (salmón );clupeina (arenque); escombrina (caballa) Escleroproteínas (Fibrosas).- Queratina.- en uñas, pelos plumas, etc Colágeno.- en huesos, tendones y cartílagos. Elastina.- en arterias. Fibroína.- componente de la seda. Conjugadas o compuestas.- Además de aminoácidos presentan una región no proteica llamado grupo prostético(iones o compuestos orgánicos). Son del tipo globular. Pueden ser: - Fosfoproteínas.- Caseína en la leche, ovovitelina en la yema del huevo. - Glucoproteínas.- Mucina en la saliva - Cromoproteínas.- Hemoglobina, mioglobina, hemocianina, citocromos. - - Nucleoproteínas.- Histonas .Se hallan constituyendo los cromosomas. Los virus pueden ser considerados como nucleoproteínas Lipoproteínas.- Quilomicrones, VLDL, HDL, LDL. f) FUNCIONES.Estructural.- En membrana celular, pelos, uñas, etc. - Defensa.- Inmunidad humoral (anticuerpos). - Biocatalizadores.- Enzimas, hormonas, etc. - Energéticos.- 1 g. De proteínas produce 4.1 cal. - Actúan como buffers. - Función contráctil.- Actina y miosina. - Interviene en la transmisión de los caracteres hereditarios. - Transporte y almacenamiento (Ferritina, almacena Fe). - Ejerce presión oncótica o colidiosmótica en vasos sanguíneos. -33- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. ÁCIDOS NUCLEICOS Son polímeros de elevado peso molecular, constituidos por unidades simples denominados nucleótidos (monómeros). Se encuentran en todas las células vivas y están combinados con proteínas. a) - COMPOSICIÓN.- Los nucleótidos son las unidades estructurales e los ácidos nucleicos, esta formado por: Base nitrogenada.Púricas.- Adenina y guanina. Cuya estructura presentan dos anillos. Pirimídicas.- Timina, Citosina y Uracilo. Cuya estructura presenta un anillo. Azúcar.- Carbohidrato que pertenece al grupo de las pentosas (ribosa y desoxirribosa). - Ácido fosfórico.- Une a los nucleósidos mediante los enlaces fosfodiester. - NUCLEOSIDO=BASE NITROGENADA+AZÚCAR. NUCLEÓTIDO=NUCLEÓSIDO+ACIDO FOSFÓRICO b) TIPOS DE ÁCIDOS NUCLEICOS. ADN ( Ácido desoxirribonucleico) .- Se halla formado por ácido fosfórico, desoxirribosa, adenina, guanina, citosina y timina. Se encuentra en el núcleo de la célula (cromosoma), también en el citoplasma (mitocondrias y cloroplastos). Estructura del ADN: - Según Watson y Crick, el DNA presenta una estructura tridimensional “Modelo de la doble hélice ”. El DNA está constituido por Adenina, Guanina, Citosina y Timina, un azúcar Desoxirribosa y ácido fosfórico. Las dos cadenas se encuentran unidas entre sí por puentes de hidrógeno entre pares de bases. Las bases apareadas se localizan en la zona interna; mientras que los puentes desoxirribosa-fosfato están hacia fuera. El DNA tiene replicación semiconserva dora. Funciones del ADN: Es el prime mensajero de la información genética. Controla el proceso de división celular. Dirige y regula las actividades de la célula. -34- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Tipos de ADN: VIRUS PROCARIOTAS EUCARIOTAS Cadena Cadena doble Cadena doble única Circular Enrollado Enrollado Unido a Proteínas Desnudo Desnudo (Histonas ), formando Nucleosomas ARN ( Acido Ribonucleico ) .- Es el ácido más abundante de la célula. Se halla constituido por ácido fosfórico, ribosa, adenina, guanina, citosina y uracilo. Se localiza en gran parte en el citoplasma; constituyendo la estructura del Ribosoma: mientras que en el núcleo a nivel del nucleolo. El RNA se sintetiza en el núcleo. Clases y Funciones del ARN: ARNm Mensajero, matricial 5-10% Cantidad Característ. - Se forma en el núcleo. Estructura Lineal. De vida breve. - Posee los codones. Nombre Función ARNt Transferencia, soluble 10-15% - Estructura en forma de hoja trebol. - Lleva el anticodon. - Es específico para cada aminoácido. Lleva la Transfiere los información aminoácidos en la genética del síntesis de proteínas. núcleo al citoplasma en los codones. -35- ARNr Ribosómico 80-90% - Forma los ribosomas unido a proteínas. -Junto a ARNm forman polisomas en las proteínas. - Dirige la síntesis de proteínas junto con el ARNm . Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. DIFERENCIAS ENTRE ADN Y ARN Característica ADN ARN Adenina, guanina, Adenina, guanina, 1.-Bases citosina y TIMINA citosina y URACILO Nitrogenadas Desoxirribosa. 2.-Pentosa - 3.- Ubicación - 4.- Clases - Ribosa Cromosoma eucariótico, procariótico, viral. Mitocondrias. Cloroplastos. Plasmidos. - - Cromosoma eucariótico. Cromosoma viral. Ribosomas. Nucleólo. ARN ribosómico. ARN mensajero. ARN de transferencia. ADN Cromosómico. ADN mitocondrial. ADN plastidial. ADN plasmídico. Síntesis de proteíns 5.- Funciones Portador de la información genética ÁCIDOS NUCLEICOS so Polímeros formados por la n condensación de Unidades básicas estructurales llamadas NUCLEÓTIDOS, unidas por enlaces fosfodiester Se clasifican en: ADN ADN Bases Nitrogenadas: Adenina, Guanina, Citosina, TIMINA. Pentosa: DESOXIRRIBOSA Bases Nitrogenadas: Adenina, Guanina, Citosina, URACILO. Pentosa: RIBOSA Ubicación: Cromosoma procariótico, viral, Mitocondrias Cloroplastos Plásmidos Clases: ADN cromosómico ADN mitocondrial ADN plastidial ADN plasmídico eucariótico, Ubicación: Cromosoma eucariótico Cromosoma viral Ribosomas Nucleolo Clases: ARN ribosómico ARN mensajero -36ARN de transferencia Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. II TRIMESTRE Mundo viviente Nivel Celular CÉLULA.- La célula es la unidad estructural, funcional, hereditaria y trófica de todos los seres vivos. Todos los seres vivos están conformados por células. I.- CLASIFICACIÓN: 1.- Según su forma: - Esféricas: Células adiposas. - Estrelladas: Neuronas. - Alargadas: Fibras musculares. - Discoidales: Eritrocitos. - Isodiamétricas: Células vegetales. - Amorfas: Amebas. 2.- Por su tamaño: - Macroscópicas.- Aquellas que se aprecian a simple vista. Ejemplo: Las fibras musculares, yema del huevo, fibras vegetales, etc. - Microscópicas.- Aquellas que se observan con ayuda del microscopio, siendo la unidad de medida la micra (10-3 mm.) .Ejemplo: Eritrocitos (7.5 u); leucocitos (12). La célula más pequeña es el micoplasma (PPLO). 3 1 2 Observación de tres diferentes células 1. Glóbulos rojos , 2. Glóbulos blancos, y 3. Esporozoito del Protozoo Plasmodium vivax invadiendo una célula roja. -37- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. -38- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. 3.- Por su estructura y complejidad: - Procariota.- Células simples sin membrana nuclear, ni organelos citoplasmáticos, excepto ribosomas. - Eucariota.- Células complejas con núcleo. DIFERENCIAS ENTRE PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS CARACTERÍST. PROCARIOTAS EUCARIOTAS Tamaño 1 a 10 um. Desnudo Ausente Mesosomas Cianobacterias: celulosa, hemicelulosa y pectina. Bacterias: Peptidoglucano Presente 10 a 100 um. Asociado a proteínas(Histonas) Presente Mitocondrias Plantas: Celulosa, hemicelulosa y pectina. Hongos: Quitina Presente Ausentes, excepto ribosomas(70S) Presentes Ribosomas (80S) Reino monera (bacterias y cianobacterias) Asexual: fisión binaria Único Reino protista, fungí, vegetal y animal. Mitosis y meiosis Múltiples ADN Carioteca Respiración Pared celular Membrana celular Organelos Representantes División Cromosomas -39- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. CÉLULAS PROCARIOTA I.- Bacterias.- Son el grupo más estudiado y más conocido del grupo de los procariotas. A,- Clasificacion : 1.- Según su forma: a) Cocos.-Forma esférica, tienden a formar grupos Según sea el plano de división celular, así tenemos: - Diplococo.- Cocos unidos en pareja. Ejm: Neisseria gonorrhoeae. - Estafilococos.- Cocos dispuestos en racimos o masas irregulares. Ejm: Staphylococcus aureus. - Estreptococos.- Cocos dispuestos en cadena. Ejm: Streptococcus pyogenes. - Micrococos.- Aquellos después de la división celular se disgrega y no forma grupos. Ejm: Micrococcus roseus. b) Bacilos.- También llamados bastones. Ejm: Bacillus subtilis Existen formas intermedias entre cocos y bacilos, son bacilos con extremos redondeados. Ejm: Escherichia coli. c) Espirilos.- Son bacilos largos en forma de espiral. Existen formas con una pequeña curvatura, en forma de coma y se les llama VIBRIO. Ejm: Vibrio cholerae. Otros tienen varias espiras y se les llama ESPIROQUETAS. Ejm: Treponema pallidium. 2.- Según su movilidad.- Las bacterias presentan movilidad por flagelos, los que varían en número y posición, así tenemos: - Bacterias Atricas.- Aquellas que no presentan flagelos. Ejm: Bordetella pertusis - Bacterias Monotricas.- Presentan un solo flagelos. Ejm: Pseudomonas aureginosa. - Bacterias Lofotricas.- Presentan más de un flagelo en un extremo. Ejm: Pseudomona sp. - Bacterias Anfitricas.- Presentan un mechón de flagelos a ambos lados. - Bacterias Peritricas.- Flagelos alrededor de toda la célula. Ejm: Proteus vulgaris. -40- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. 3.- Según su nutrición. a) Autótrofas.- Fabrican su propio alimento. Pueden ser: FOTOSINTETICAS (Bacterias purpúreas), o QUIMIOSINTETICAS (Thiobacillus). b) Heterótrofas.- Se alimentan de otros organismos. Pueden ser: Saprofitas (viven a expensas de compuestos orgánicos del medio); Parásitas (viven a expensas de un hospedero). 4.-Según su respiración.a) Aerobias.- Las que necesitan oxígeno. Ejm: Mycobacterium tuberculoseae. b) Anaerobias.- Que desarrollan en ausencia de oxígeno, y utilizan nitratos, sulfatos, para metabolizar sus nutrientes. Ejm Clostridium tetani c) Capnófilas.- Que requieren un 5-10% de CO2. Ejm: Neisseria sp . d) Microarófilas.- Que requieren solo el 1% de oxígeno para desarrollar. Ejm Lactobacillus sp. e) Anaerobios Facultativos.- Que pueden desarrollar en presencia o ausencia de oxígeno. Ejm: Escherichia coli 5) Según su temperatura.a) Psicrófilas.- Desarrola a 2-10 ªC . Ejm: Pseudomonas sp. b) Mesófilas.- Desarrollan a 37ªC .Ejm : Bacterias patógenas. c) Termófilas.- Desarrollan a 50-55 ªC. Ejm: Streptococcus temophilus. e)Termodúricas.- Llamadas también termorresistentes, son bacterias mesófilas que soportan temperaturas de 50-60 ªC. Ejm: Clostridium sp B.-Estructura Bacteriana.1.- Pared celular.- No celulósica. Constituido por peptidoglucano y ácido murámico. Mantiene la forma de la bacteria frente a las variaciones de presión osmótica. 2.- Membrana celular.- Semipermeable, en la cara interna presenta unos pliegues llamados MESOSOMAS que incrementan la superficie de la membrana, sirve para sujetar al cromosoma bacteriano(ADN), y poseen gran cantidad de enzimas, para la respiración, fotosíntesis y la asimilación de nitrógeno en bacterias nitrificantes. -41- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. 3.-Nucleoide, Cromosoma bacteriano.- Enclavado en el citoplasma manteniéndose unido a través del mesosoma. El ADN bacteriano es una doble hélice filiforme y circular nunca se une a proteínas básicas. Además de los cromosomas, existen unas moléculas de ADN pequeñas llamadas PLASMIDOS que también tienen información genética, información sexual y resistencia a antibióticos. 4.- Genóforo.- Cromosoma con ADN sin histonas. 5.- Flagelos.- Órganos de locomoción constituido por proteínas. 6.-Fimbrias.- Filamentos rígidos de naturaleza proteica, no asociados a la locomoción, más delgados que los flagelos. Algunos participan en la adherencia de las bacterias a las células hospederas, y otras intervienen en la formación de canales de transferencia de ADN (plásmidos) en forma unidireccional en un proceso denominado conjugación. 7.-Citoplasma.- No presenta organelos a excepción de los ribosomas, también presenta gránulos de almacenamiento, que son de tres tipos: - De glucógeno.- Reserva de carbohidratos. - Poli B- hidroxibutírico.- Reserva de lípidos. - Gránulos de Volutita.- Son poli fosfatos que reciben el nombre de Gránulos de Babes – Ernst. 8.-Cápsula.- Capa mucilaginosa por fuera de la pared celular de naturaleza polisacárido a excepción de Bacillus anthracis que es de naturaleza polipeptídica. La cápsula constituye antígenos y factores de virulencia, su función es antifagocítica. ESTRUCTURA BACTERIANA -42- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. PRINCIPALES ENFERMEDADES BACTERIANAS ENFERMEDAD Lepra Difteria Carbunco o Antrax Tétano Gangrena gaseosa Neumonía Tifoidea Tos ferina (coqueluche) Bartonelosis NOMBRE CIENTIFICO NOMBRE COMUN Mycobacterium Bacilo de Koch tuberculosus Mycobacterium leprae Bacilo de Hansen Corynebacterium diphteriaeBacilo de Klebs Loffler Bacillus anthracis Bacilo antrácico Clostridium tetani Bacilo de Nicolaier Clostridium perfringes Bacilo de Welchii Klebsiella pneumoniae Bacilo de Friedander Salmonella typhi Bacilo de Eberth Bacilo de Bordet Bordetella pertusis Gengou Bartonella baciliformis Cólera Vibrium cholerae Meningitis Peste Bubónica Gonorrea Chancro blando Neisseria meningitidis Yersinia pestis Neisseria gonorrhoae Haemophylus ducrey Sífilis Treponema pallidum Fiebre Q Tifus Exantemico Botulismo Coxiella burnetti Ricketsia prowazekii Clostridium botulinico Tuberculosis Meningococo Bacilo de yersi Gonococo de Neisser Bacilo de Ducrey Espiroqueta de Schaudin Enfermedad bacteriana : “Bartonelosis” Bartonella bacilliformes Lutzomia verrucarum mosquito transmisor Bartonelosis , enfermedad de Carrión -43- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. CÉLULAS EUCARIOTAS Constituida por tres partes fundamentales: Membrana celular, citoplasma y núcleo. I.- Membrana celular Llamada también Membrana Plasmática, Plasma lema o Plasmatolema. Es una delgada lámina de naturaleza lipoproteína. 1.- Composición Química.a) Lípidos Fosfolípidos: cefalinas, lecitinas y esfingomielinas. Glucolípidos: cerebrosidos. Colesterol. -44- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. b) Proteínas: - Proteínas Intrínsecas o integrales.- Representa el 70% del total, son insolubles. - Proteínas Extrínseca o periféricas.- Representa el 30%, son solubles. c) Carbohidratos. 2.- Modelos Molecular de las Membranas.a) Modelo Simple (Overton). Sostuvo que la membrana plasmática esta compuesta por una delgada capa de lípidos. b) Modelo de Emparedado (Danielli y Davson). La membrana plasmática contiene una bicapa de lípidos con proteínas adheridas a ambas interfases.; es decir 2 capas de lípidos al centro y 2 capas de proteínas protegiendo a los lípidos.} c) Modelo de Unidad de Membrana (Robertson) La membrana presenta una estructura trilaminar, con 2 capas externas de proteínas y una de lípidos en el medio. d) Modelo del Mosaico Fluido (Singer y Nicholson). La membrana esta formada por una doble capa de heterolípidos, a las que se adosan moléculas proteicas intercaladas. 3.- Funciones.- Permeabilidad selectiva - Mantiene estable la presión osmótica. - Sirve como limite de separación entre el líquido intr. y extracelular. - Actúan como receptores hormonales, inmunológicos y sinápticos. -45- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. 4.-Permeabilidad selectiva: Transporte de Membrana. 1.-Transporte Pasivo.-Se realiza sin gasto de energía, se da a favor de la gradiente de concentración. - Difusión.- proceso mediante el cual se expande un gas o un soluto en una solución. - Osmosis.- Es la difusión de las moléculas del solvente a través de una membrana semipermeable. - Diálisis.- Paso de partículas de soluto a través de una membrana semipermeable. 2.- Transporte Activo.- Se realiza con gasto de energía, en contra de la gradiente de concentración. - Endocitosis.- Proceso por el cual la célula engloba sustancias a su interior.. Fagocitosis.- Incorporación de partículas sólidas. Pinocitosis.- Incorporación de sustancias líquidas. - Exocitosis.- Llamada también emecitosis o vomito celular. Proceso por el cual la célula elimina sus productos desecho. -46- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. - Bomba Sodio Potasio: Transporte de 3 iones de sodio ( 3 Na+), al exterior de la célula en contra de la gradiente de concentración, y al mismo tiempo bombea 2 iones de potasio (2 K +)desde el exterior al interior en contra de la gradiente de concentración. Esto se observa en la conducción del impulso nervioso. II.- Citoplasma.- Región entre la membrana celular y el núcleo. Se presenta como una sustancia translúcida de naturaleza coloidal formada por el hialoplasma y los organelos citoplasmáticos. 1.-Hialoplasma.-Medio acuoso de naturaleza coloidal, sus componentes fundamentales son: a) Fase dispersante: agua. b) Fase dispersa: Sustancia orgánicas, inorgánicas, activas, energéticas y ergásticas. El hialoplasma al microscopio electrónico se observan microtubulos y microfilamentos. Microtúbulos.- Forma los cilios, flagelos y centríolos, a base de la proteína tubulina. Microfilamentos.- Formado por actina y miosina, troponina y tropomiosina. Participan en ciclosis y movimiento ameboideo. -47- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Propiedades del Hialoplasma.- Movimiento Browniano.- Movimientos de micelas coloidales en zig zag, por acción de la energía cinética de sus moléculas. - Efecto Tyndall.- Es la desviación que sufre un rayo luminoso o haz de luz al incidir con micelas de un sistema coloidal. - Tixotropía.- Capacidad del citoplasma de cambiar de estado de plasmagel a plasmasol. 2.- Organelos citoplasmáticos.ORGANELOS MEMBRANOSOS: - Retículo endoplasmático.- Es una red de sacos aplanados, tubos y canales membranosos conectados entre sí. Se divide en: - Liso.Carece de ribosomas, sintetiza fosfolípidos, triglicéridos, hormonas esteroides, participa en la detoxificación de la célula. - Rugoso.- Presenta ribosomas adheridos a su superficie externa, sintetiza proteínas, las cuales son transportadas al exterior. -48- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. b) Complejo de Golgi.-Es un sistemas de báculos discoidales asociados con túbulos y vesículas secretoras que forma las unidades llamadas “Dictiosomas”. Funciones: - Secreción de albúminas, enzimas, polisacáridos. - Síntesis de mucopolisacáridos y glucoproteínas. - Forma lisosomas, vacuolas, acrosoma (espermatozoide). - Formación de la pared celular. b) Mitocondrias.- Organelo que presenta doble membrana, una externa lisa y otra interna con pliegues. Contiene ADN, ribosomas Funciones: - Respiración celular, formación de ATP. -49- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. c) Lisosomas.- Son partículas de forma ovoide, en su interior contienen enzimas hidrolíticas (50 a 60). Funciones: - Participa en la digestión intr. y extracelular, almacena enzimas hidrolíticas. - Auto fagia (para renovación), Auto lisis (cuando muere). Fertilización del espermatozoide, germinación de semillas. e) Plastidios.- Característicos de células vegetales. Según el pigmento que contienen y la función que realiza son de 3 tipos: - Cloroplastos.- con clorofila, realiza la fotosíntesis. - Cromoplastos.- Almacena pigmentos como carotenos (anaranjado), xantofilas (amarillo), etc. - Leucoplastos.- Incoloros, llevan sustancia de reserva (almidón). -50- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. f) Vacuolas.- Derivan del R.E.L. y del aparato de golgi. Presenta una membrana que cubre su jugo nuclear llamado TONOPLASTO. El conjunto de vacuolas en una célula vegetal se le denomina VACUOMA. Funciones: -Almacena sustancia de reserva y sustancias especiales (pigmentos). - Regula la presión osmótica. g)Peroxisomas.- Son vesículas esféricas que poseen una gran cantidad de enzimas. Se localizan en el hígado, riñón, protozoarios, etc. Función: - Participa en el metabolismo de peróxido de hidrógeno. - Interviene en el metabolismo de purinas. - Participa en la gluconeogénesis. h) Glioxisomas.- En células vegetales. Funciones - Participa en el metabolismo de los lípidos(los transforma en azúcares). ORGANELOS NO MEMBRANOSOS i) Ribosomas.- Llamados gránulos de Palade, son partículas formados por ARN. Función: - Síntesis de proteínas. j) Centríolo.- En células animales, visible durante la división celular por mitosis o meiosis. Funciones: Forma estructuras de algunos órganos de locomoción, como cilios y flagelos. III.-Núcleo.-Región generalmente central, de forma variable aunque la mayoría de veces es esférica u ovoide, pueden ser único o varios (tejido hepático y muscular). El núcleo contiene el material genético que regula el metabolismo y la reproducción. Esta formado por: 1.- Envoltura nuclear.- Llamado cario teca, separa el núcleo plasma del hialoplasma y se comunica con el retículo endoplasma tico. Regula el intercambio de sustancias entre el núcleo y el citoplasma y viceversa. 2.- Nucleoplasma.- Llamado jugo nuclear o cario plasma. . Sus funciones son: mantener suspendidos a los organelos nucleares (red nuclear y nucleolo) y actuar como medio donde se produce la síntesis de los ácidos nucleicos. -51- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. 3.- Nucleolo.- Estructura de forma ovoide, es más voluminoso en ovocitos, neuronas y células secretoras. Químicamente contiene abundante ARN, lo que constituye una verdadera fabrica de ribosoma, además contiene, lípidos, glúcidos y ADN. 4.-Cromatina.- Es un complejo de ADN y proteínas básicas histonas. Participa en la síntesis de ARN, conserva y transmite la información genética del ADN y da lugar a la formación de red cromática y luego a los cromosomas en la división celular. FUNCIONES DEL NÚCLEO: - Ejerce el control del metabolismo. - Ejerce control del desarrollo y crecimiento. - Participa en diferenciación celular. - Interviene en la transmisión de caracteres hereditarios. NUTRICIÒN CELULAR -52- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Sistemática y Taxonomía La Clasificación De Los Seres Vivos I. TAXONOMÍA Ciencia que nombra, clasifica y describe a los seres vivos agrupándolos de acuerdo a sus semejanzas y diferencias en CATEGORÍAS O NIVELES TAXONÓMICOS, también llamados TAXA. Las principales categorías son 07. ESPECIE: Es la unidad fundamental de clasificación, se define como el conjunto de individuos con semejanzas estructurales y funcionales, o de desarrollo, con capacidad INTERFECUNDANTE capaces de producir una descendencia fértil en condiciones naturales. Las especies relacionadas se agrupan en GÉNERO, varios géneros forman una FAMILIA, las familias se reúnen en un ORDEN, diversos órdenes comunes en CLASES, y éstas en DIVISIONES (para plantas y hongos) o PHYLA (para animales y protistas). La categoría taxonómica más elevada es el REINO. II. CLASIFICACIÓN DE LOS ORGANISMOS VIVOS EN 05 REINOS (Whittaker R. H. 1969. New concepts of the kingdoms of organisms. Science 163:150-160) REINO MONERA: Organismos procariotas: Bacterias y Cianofitas (algas verde azules). REINO PROTISTA: Organismos eucariotas unicelulares o coloniales: Crisofitas y Protozoarios. REINO FUNGI: Hongos. Eucariotas no fotosintéticos. REINO PLANTAE: Eucariotas fotosínteticos. Algas verdes, algas rojas, algas pardas, briofitas, traqueofitas. REINO ANIMALIA: Eucariotas pluricelulares. Metazoarios. III. SISTEMA DE NOMENCLATURA BINARIO: LINNEO, Carlos (1758) Según este sistema cada ser vivo se nombra mediante dos palabras; la primera designa al género y se escribe con inicial mayúscula y la segunda escrita en minúsculas, a la especie. Cada NOMBRE CIENTÍFICO se escribe en latín y subrayado o en letras itálicas (cursiva) Es la materia que forma a los seres vivos, es un sistema complejo de iones, moléculas y partículas coloidales organizadas para constituir la materia viviente. -53- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Sistemas de clasificación de los Seres Vivos Los cinco reinos REINO PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS Móneras Organismos procariotas unicelulares. Protistas Organismos eucariotas unicelulares y sus EJEMPLOS DE ORGANISMOS Bacterias Algas, protozoos descendientes más inmediatos. Hongos Organismos heterótrofos que obtienen su alimento por Levaduras, setas absorción. No realizan la fotosíntesis. La pared celular contiene generalmente quitina. Vegetal Organismos inmóviles que realizan la fotosíntesis. Pared celular compuesta de celulosa. Animal Organismos móviles sin pared celular. Ingieren el alimento. Presentan tejidos diferenciados. -54- Musgos, helechos, árboles Moluscos, peces, aves Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA DE TRES ESPECIES REPRESENTATIVAS. La siguiente tabla muestra la clasificación del macaón, el gorila y el ser humano en las distintas categorías taxonómicas. La categoría inferior es la de especie; las especies se agrupan en géneros, los géneros en órdenes, los órdenes en clases y así sucesivamente. Las especies más estrechamente relacionadas comparten las categorías taxonómicas hasta un nivel inferior. Así, por ejemplo, el ser humano y el gorila comparten las categorías hasta el nivel de suborden mientras que ambos sólo se unen con el macaón a nivel de reino. MACAÓN GORILA HOMBRE Reino Animal Animal Animal Filo Artrópodos Cordados Cordados Subfilo Unirrámeos Vertebrados Vertebrados Clase Insectos Mamíferos Mamíferos Subclase Pterigotos Euterios Euterios Orden Lepidópteros Primates Primates Suborden ---- Antropoideos Antropoideos Familia Papiliónidos Póngidos Homínidos Subfamilia ---- ---- ---- Género Papilio Gorilla Homo Especie Papilio machaon Gorilla gorilla Homo sapiens Reino Monera Bacterias Son un grupo muy diverso de organismos PROCARIOTAS, microscópicos y ubicuos. Se reconocen 4 formas básicas: cocos, bacilos, vibrios y espirilos. La mayoría presenta nutrición heterótrofa, pero también los hay quimiosintéticos y fotosintéticos anoxigénicos. Sólo una minoría produce enfermedades, otros se emplean en la Industria y en estudios de Ingeniería Genética, algunos intervienen en los ciclos biogeoquímicos del C, S, N y P; o pueden interactuar como simbiontes del hombre y otros animales. Pueden ser parasitadas por virus llamados FAGOS O BACTERIÓFAGOS. Comprende grupos tan diversos como micoplasmas, clamidias y rickettsias. Se clasifican como: Gram positivos, Gram negativos, B.A.A.R. o en Eubacterias y Arqueobacterias. Una célula bacteriana típica presenta una pared celular formada de un compuesto derivado de la glucosa llamado PEPTIDOGLICANO, una membrana celular y un nucleoide o GENÓFORO que almacena los genes bacterianos. La membrana celular forma a los MESOSOMAS importantes para la respiración, fotosíntesis y -55- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. reproducción. Otras bacterias fotosintéticas presentan tilacoides aislados con pigmentos bacterioclorofila. Para efectuar el movimiento algunas presentan flagelos y como estructura de protección una cápsula. Algas La Ficología se encarga del estudio de las algas, las cuales se ubican en tres reinos: Monera, Protista y Plantae. a. CIANOFITAS O ALGAS VERDE AZULES Son procariotas que realizan fotosíntesis oxigénica, con pigmentos asociados en los tilacoides aislados y ficobiliproteinas asociadas en FICOBILISOMAS. Ejemplos: Anabaena, Nostoc, Oscillatoria, etc. b. CRISOFITAS O ALGAS PARDO DORADAS Son algas eucariotas, generalmente unicelulares. Las DIATOMEAS poseen 2 valvas con paredes de sílice, usadas en fabricación de filtros y dentífricos. Poseen el pigmento pardo o FUCOXANTINA y forman el PLANCTON. Dentro de las algas perteneciente al Reino Plantae tenemos: Clorofitas o algas verdes Pyrrofitas (Dinoflagelados) Feofitas o Algas pardas Rodofitas o algas rojas -56- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Reyno Protista Protozoarios El término protozoo designa a los organismos considerados antes como animales unicelulares, para diferenciarlos de los animales superiores o metazoos. La mayoría son microscópicos unicelulares, habitan en ambientes acuáticos, terrestres y algunos en el interior de otros organismos actuando como parásitos o comensales. Además pueden agruparse para compartir actividades y formar colonias. Presentan dos formas de vida, la primera llamada TROFOZOITO o forma vegetativa en la cual realiza todas sus actividades. Pero cuando el alimento escasea o las condiciones del medio son desfavorables se transforman en la estructura de resistencia o QUISTE. Siendo sensibles a los cambios del ambiente presentan TAXIAS. Según la forma de movimiento se clasifican en: a. FLAGELADOS O MASTIGÓFOROS: Se desplazan a través de flagelos o de MEMBRANAS ONDULANTES. Algunos son fotosintéticos, otros holozoicos y unos pocos mixotrófos. Los fotosintéticos presentan un almidón como sustancia de reserva denominado PARAMILO. Existen especies parásitas como: Trypanosoma cruzi, Trichomonas vaginalis y Leishmania. b. SARCODINOS O RIZOPODOS Presentan forma ameboide y se desplazan emitiendo seudópodos. Su citoplasma se separa en dos capas: el ectoplasma y el endoplasma. Son holozoicos; de vida libre y algunos parásitos. El grupo de los foraminíferos presentan un caparazón perforado y de allí su nombre. -57- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. c. ESPOROZOOS Todos son parásitos y carecen de locomoción. Se reproducen asexualmente por división múltiple o ESQUIZOGONIA y de manera sexual o gamogonia. Viven como parásitos de invertebrados y vertebrados. A éste grupo pertenece el parásito de la malaria o paludismo: Plasmodium vivax d. -58- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. d. CILIADOS O CILIÓFOROS Son habitantes de aguas dulces, salobres y marinas. Presentan cilios y un aparato nuclear dividido en MACRONÚCLEO y MICRONÚCLEO. Al igual que los flagelados y sarcodinos se reproduce asexualmente por división binaria. Además presenta reproducción sexual por CONJUGACIÓN, en la que dos individuos adultos intercambian el material genético contenido en los micronúcleos. Paramecium caudatum es una especie de vida libre; Balantidium coli es un comensal que vive en el intestino grueso humano y algunas veces puede actuar como parásito. Reino Fungi Hongos Organismos eucariotas, no fotosintéticos con pared celular de quitina. Cuando sus células se agrupan forman filamentos denominados HIFAS, el conjunto de hifas forma el cuerpo del hongo o MICELIO. El micelio puede ser visible, como en el moho del pan Mucor mucedo, o subterráneo como en las SETAS u hongos de sombrero. Los hongos pueden ser LEVADURAS (unicelulares) o MOHOS (pluricelulares). Las levaduras se reproducen asexualmente por GEMACIÓN, y los mohos asexualmente por ESPORULACIÓN y sexualmente por diversas estructuras. Son heterotróficos (saprozoicos) y algunos parásitos. Se clasifican en dos grandes grupos: a. MIXOMICETOS U HONGOS MUCILAGINOSOS Su cuerpo está formado por una masa de células o PLASMODIO pluricelular. b. EUMICETOS U HONGOS PROPIAMENTE DICHOS De acuerdo a su forma de reproducción a su vez se clasifican en: FICOMICETOS O ZIGOMICETOS, se reproduce de manera asexual formando esporas dentro de una estructura denominada ESPORANGIO. La reproducción sexual origina un huevo o cigoto de paredes gruesas llamado ZIGOSPORA. Ejemplo: Rhizous nigricans. -59- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. ASCOMICETOS, por reproducción sexual forman un saco o ASCA que contiene en su interior de 4 a 8 esporas ASCOSPORAS. Ejemplo: Trichophyton BASIDIOMICETOS, la fusión sexual conduce a la formación de una estructura en forma de palillo de tambor o maza llamado BASIDIO, sobre el basidio se agrupan las BASIDIOSPORAS. Ejemplo: Las setas u hongos de sombrerito Amanita muscaria. DEUTEROMICETOS U HONGOS IMPERFECTOS, se denominan así porque en este grupo de hongos no se ha observado la reproducción sexual. Ejemplo: especies de Sporothrix. Son usados en la producción de alcohol (fermentaciones), antibióticos y vitaminas. La asociación (mutualismo) entre hongos y algas forma un LIQUEN. -60- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Reino Plantae Las plantas aportan a la atmósfera el oxígeno necesario para la vida y los seres humanos extraen de ellas alimentos, medicamentos, fibras y gran número de otros productos valiosos. El reino Vegetal se divide en 4 grupos o divisiones principales. Briofitas o Muscíneas (Musgos, Hepáticas y Ceratófilos). Son embriofitas carentes de tejidos conductores, multicelulares, por lo común terrestres que habitan en lugares húmedos y sombríos. Llevan falsas raíces unicelulares (RIZOIDES) y un eje (TALLUELO), con alternancia de generaciones: el organismo visible (produce gametos, es haploide) del que depende un parásito parcial o ESPOROFITO (produce esporas y es diploide) CICLO BIOLÓGICO DE LOS MUSGOS -61- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Pteridofitas (Licopodios, Equisetos o Cola de caballo y Helecho) Son traqueofitas sin semilla, carecen de floema y xilema desarrollados como en las plantas superiores, sin cambium vascular, la circulación se lleva a cabo mediante células alargadas o TRAQUEIDAS. Los helechos poseen tallos subterráneos o RIZOMAS, las "hojas" se denominan FRONDAS que presentan en su cara inferior un conjunto de ESPORANGIOS o SOROS que pueden estar acompañados de una membrana o INDUCIO; poseen raíces verdaderas con CALIPTRA. El gametofito acorazonado se denomina PRÓTALO. CICLO BIOLÓGICO DE LOS HELECHOS IMPORTANCIA DE LOS HELECHOS En jardinería suelen cultivarse especies de helechos nativas de la misma región; los helechos utilizados como plantas de interior son, en muchos casos, de origen tropical. os rizomas o tallos subterráneos de ciertos helechos de Asia y los mares del sur se usan como alimento. También se consumen como verdura las delicadas frondes juveniles de algunos helechos europeos, como los llamados helecho canela y helecho avestruz. Sin embargo, algunas frondes son realmente tóxicas (como las del helecho águila) ya que contienen una enzima, la tiaminasa, que destruye las reservas de vitamina B1 o tiamina. -62- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Gimnospermas Las gimnospermas son plantas espermatófitas (con semillas), que presentan los carpelos no diferenciados en ovario, estilo y estigma. Al contrario de las angiospermas, los óvulos y semillas no se forman en cavidades cerradas. Son plantas leñosas de porte variado, árboles o arbustos. Comprenden las clases Ginkgoineas, Coníferas, Cicadinas y gnetinas. Gimnosperma de la clase conífera.- Muchas especies de coníferas ya han desaparecido, pero se conservan otras, como los pinos, de amplia distribución en la actualidad. Aunque las características de las flores varían según los grupos, éstas carecen de periantio, siendo siempre unisexuales. Normalmente, las flores son monoicas, es decir, masculinas y femeninas situadas en la misma planta, aunque también se da el caso de flores dioicas (situadas en plantas independientes), como sucede por ejemplo en los enebros. En las formas más evolucionadas las flores femeninas (megasporangios) son muy reducidas, y están soldados por brácteas ovulíferas (escamas seminíferas) en los conos o estróbilos de las piñas. Según la especie, la semilla posee un ala para permitir la dispersión por el viento. Por su parte, las flores masculinas (microsporangios) se agrupan en unos conos que incluyen numerosas hojas polínicas o microsporófilos, El polen contenido en los sacos polínicos poseen en ocasiones dos vesículas de aire, con objeto de facilitar la polinización anemógama (mediante el viento).. -63- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Angiospermas Son plantas cormofitas, es decir, con tejidos y órganos perfectamente diferenciados. Tienen flores que producen semillas encerradas y protegidas por la pared del ovario (carpelos) que, posteriormente, se convierte en fruto. Las angiospermas pueden ser plantas herbáceas, arbustivas o arbóreas. LA REPRODUCCIÓN EN LAS ANGIOSPERMAS.- En estas plantas el aparato reproductor o gametofito está constituido por la flor, que puede contener a la vez las estructuras femeninas (carpelo o pistilo) y masculina (estambre), o bien pueden estar en plantas o flores diferentes. El polen o gameto masculino debe ser trasladado al pistilo (polinización) donde se desarrolla un tubo polínico que fecunda al óvulo y éste se transforma en semilla. Representan el bloque más importante del alimento humano y de muchos animales. Por sus semillas se clasifican en: dicotiledóneas y monocotiledóneas. DICOTILEDÓNEAS.- Son una clase de plantas Angiospermas, cuya semilla está provista de dos cotiledones situados a ambos lados del embrión, y excepcionalmente de uno, por atrofia del segundo. La presencia de los dos cotiledones se puede observar seccionando la semilla. La raíz principal generalmente es resistente y dura toda la vida de la planta. El tallo posee vasos que se disponen en círculos. Entre los vasos leñosos y los liberianos existe un tejido llamado cambium, cuya proliferación permite a la planta el crecimiento en espesor. MONOCOTILEDÓNEAS.Son plantas angiospermas, es decir con flor completa y visible, que poseen una sola hoja embrionaria o cotiledón en sus semillas. La raíz es del tipo fasciculado y de corta duración. El tallo no suele ser ramificado, no tiene cambium vascular de crecimiento en grosor, pero algunas especies cerecen en espesor por otros medios. En las plantas herbáceas, el tallo es hueco. Las hojas suelen ser envainadoras de tallo y paralelinervias, o sea, con nervaduras paralelas. La flor de las monocotiledóneas suelen ser casi siempre con tres elementos florales o múltiplo de tres. -64- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Reino Animalia Descripción de los Invertebrados PHYLUM PORÍFEROS “Esponjas” Son organismos acuáticos de cuerpo poroso y una cavidad central (ESPONGIOCELE), endoesqueleto formado por ESPÍCULAS de Sílice o carbonato de calcio segregadas por AMIBOCITOS. Los COANOCITOS o "Células en collar" producen corrientes de agua para incorporar alimento y oxígeno y elimina anhídrido carbónico. Ejemplos: Leucosolenia sp., Oscarella sp. ESTRUCTURA GENERAL DE UNA ESPOJA COANOCITOS Y AMEBOCITOS LARVA PARENQUÍMULA GÉMULA DE UNA ESPONJA ESPONJA TIPO ASCÓN -65- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Celentereos “Hidras, Medusas, Anémonas, Corales” Organismos acuáticos de simetría radiada, la pared del cuerpo formada por ectodermo, endodermo y entre ambos una matriz gelatinosa con pocas células, la MESOGLEA. La cavidad toma el nombre de CELENTERÓN. Posee células urticantes: NEMATOCISTOS O CNIDOBLASTOS que sirven para la defensa y el ataque. Poseen las primeras células nerviosas verdaderas del reino animal. Reproducción por METAGÉNESIS, con reproducción asexual por regeneración, yemas (Fase pólipo) y sexual (Fase Medusa). MORFOLOGÍA DE UN PÓLIPO MORFOLOGÍA DE UNA MEDUSA -66- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Platelmintos "Gusanos Planos" Son los primeros animales triploblásticos, de cuerpo aplanado dorso - ventralmente, enterozoos, la excreción se realiza por CÉLULAS FLAMÍGERAS. Reproducción asexual (por regeneración, estrobilación) y sexual. Muchos parásitos; Epidermis blanda y ciliada (turbelarios) o cubierta con una cutícula con ventosas y ganchos para adherirse al huésped (tremátodos y céstodos). Las planarias poseen MANCHAS OCULARES y RABDITES. Simetría bilateral. Ejemplos: NOMBRE CIENTÍFICO NOMBRE VULGAR Dugesia sp. “Planaria” Fasciola hepática “Duela del Hígado" Taenia saginata “Tenia del buey” Taenia solium “Tenia del cerdo” Planaria de Agua Dulce -67- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Nematelmintos "Gusanos cilíndricos" Son organismos con aparato digestivo completo, con reproducción sexual y dioicos, el macho generalmente menor (DIMORFISMO SEXUAL) con espículas en el extremo posterior para sujetar a la hembra. De vida libre y parásitos. Ejemplos NOMBRE CIENTÍFICO Ascaris lumbricoide NOMBRE VULGAR "Lombriz intestinal" Trichuris trichura Enterobius vermicularis "Oxiuros" Wuchereria bancrofti "Filaria" Trichinella spiralis "Triquina" ESTRUCTURA GENERAL DE UN NEMÁTODO DIMORFISMO SEXUAL DE LOS NEMÁTODOS -68- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Anélidos "Gusanos Anillados" Cuerpo dividido en segmentos o SOMITA con fibras musculares longitudinales y circulares. El celoma o cavidad corporal es muy desarrollado. Sistema circulatorio cerrado, corazón formado por cinco pares de arcos aórticos, hemoglobina disuelta en el plasma. Respiración cutánea y excreción por NEFRIDIOS. Tubo digestivo completo con el TIFLOSOL (a nivel del intestino) para retardar el paso de los alimentos. Sistema nervioso con un par de ganglios cerebroides (Cerebro) y cordones nerviosos laterales. Diocos con larva TROCÓSFERA. Ejemplos: NOMBRE CIENTÍFICO NOMBRE VULGAR Lumbricus terrestris "Lombriz de tierra" Hirudo medicinalis "Sanguijuela" ESTRUCTURA HENERAL DE LA LOMBRIZ DE TIERRA CORTE TRANSVERSAL DE UNA LOMBRIZ DE TIERRA -69- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Moluscos Son animales de cuerpo cubierto por tejido glandular denominado MANTO que segrega carbonato de calcio y CONQUIOLINA para formar las CONCHAS, VALVAS o PLACAS. La región PEDIAL o pie tiene forma de suela (Caracoles), de hacha (bivalvas) o de tentáculos con ventosas adherentes (pulpas). La faringe posee una "lengua dentada" o RÁDULA (ausente en bivalvas). El endoesqueleto de cartílago formado por el PICO DE LORO (cefalópodos) y la pluma (calamar). La circulación es abierta con hemocianina (Cu) y la excreción por riñones. La respiración por medio de branquias, pulmones (Caracoles). Los pulpos presentan OCELOS, desarrollados a partir de repliegues cutáneos. ESTRUCTURA GENERAL DE UN GASTERÓPODO ESTRUCTURA GENERAL DE UN BIVALVO O PELECÍPODO ESTRUCTURA GENERAL DE UN CEFALÓPODO -70- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Animales Vertebrados. ¿Cómo pueden pertenecer a un mismo grupo de animales una rana y un elefante? La respuesta es sencilla: ambos tienen columna vertebral, que forma parte de un esqueleto interno (o endoesqueleto); es decir, ambos pertenecen al grupo de los animales vertebrados. Los vertebrados son los animales más grandes y evolucionados. Gracias a su esqueleto interno, pueden mantener la forma del cuerpo, proteger ciertos órganos y desplazarse. Características de los vertebrados. El cuerpo de los vertebrados consta de tres regiones claramente diferenciadas: cabeza, tronco y cola Los vertebrados se caracterizan por la estructura de su esqueleto interno, que tiene, entre otras cosas, columna vertebral y cráneo. Las partes más importantes de su sistema nervioso, que son el encéfalo y la médula, las tienen alojadas en el cráneo y en el interior de la columna, respectivamente. Asimismo, los vertebrados tienen simetría bilateral. Su cuerpo puede dividirse en dos partes simétricas, una a cada lado de la columna vertebral. Estas dos partes son imágenes especulares una de la otra, es decir, son como el objeto y su propia imagen reflejada en un espejo. -71- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Los Peces ORIGEN Los peces son los más antiguos vertebrados vivos sobre la Tierra. Aparecieron hace cerca de 450 millones de años y se difundieron por casi todos los ambientes acuáticos. Algunas especies resisten temperaturas de más de 38°C, otras viven sometidas a enormes presiones a profundidades de hasta 10.000 metros; mientras que otras se han adaptado a las aguas heladas con temperaturas inferiores a los 0°C. CLASIFICACIÓN Hay dos grandes grupos de peces marinos de acuerdo con la naturaleza de su esqueleto; los peces cartilaginosos (Condrictios), como son los tiburones y las rayas, y los peces óseos (Osteictios), por ejemplo corvinas, sargos y todo el resto de peces. ANATOMÍA Comenzaremos con una pequeña descripción de las partes más importantes de la anatomía de los peces. Para ello tomaremos como ejemplo general la de un pez teleósteo típico: La perca. En una primera observación el cuerpo del pez se divide en tres partes bien diferenciadas: cabeza, tronco y cola. Locomoción Los músculos representan el 25% del peso húmedo del pez. La gran masa muscular está en los laterales. La mayor parte de los peces se desplazan en el agua mediante ondulaciones de su cuerpo, así como por movimientos de las aletas pectorales. Respiración La respiración se realiza a través de las branquias. Las branquias están constituidas por arcos cartilaginosos situados internamente en la boca y por donde se produce el intercambio gaseoso entre la sangre y el agua. Las branquias de los peces colapsan cuando estos se sacan del agua. La disminución de la superficie de intercambio en las branquias colapsadas, hace que, aunque estas se conserven húmedas, el pez se -72- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. asfixie en unos minutos. La gran mayoría de los peces óseos tienen vejiga natatoria; este órgano puede llenarse de gases (45% de O2; 4% CO2 y 50% N2) que extrae de la sangre. Sirve como estabilizador a diferentes profundidades y cumple funciones elásticas (percepción y emisión de sonidos). Alimentación Hay peces herbívoros y carnívoros. Los peces herbívoros tienen el intestino largo y fino, mientras que los carnívoros lo tienen corto y grueso. Sentidos Ampollas de Lorenzini: Es órgano de la línea lateral, es un receptor de las vibraciones y de la presión del agua. Se encuentra por ambos lados del pez desde la cabeza hasta la cola. Reproducción El tipo de fecundación generalmente es externa en los peces óseos e interna en los cartilaginosos, debido a la presencia de órganos copuladores en los machos. Estos órganos, llamados claspers, se desarrollaron por modificación de las aletas pélvicas. Con respecto al tipo de desarrollo los peces óseos son generalmente ovíparos, mientras que en los peces cartilaginosos se encuentran todas las variedades (ovíparos, ovovivíparos, y vivíparos). -73- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. DIFERENCIAS ENTRE PECES ÓSEOS Y CARTILAGINOSOS PECES OSEOS PECES CARTILAGINOSOS Esqueleto óseo Esqueleto cartilaginoso Con vejiga natatoria Sin vejiga natatoria Aleta caudal por lo general de lóbulos iguales Aleta caudal de lóbulos distintos Escamas ctenoides Cuerpo cubierto de pequeñas escamas placoides (dentadas) que nunca se superponen de tipo cicloides o Cuatro pares de branquias Cinco a seis pares de aberturas branquiales Con opérculo branquial Sin opérculo branquial En la mayoría de los casos son ovíparos y presentan fecundación externa El tipo de desarrollo varia en las distintas especies, pudiendo ser ovíparos, ovovivíparos, y vivíparos -74- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Caracteres generales Cuerpo cubierto de escamas. Poseen aletas Son pecilotermos (de temperaturas variable) Respiran por branquias Caracteres externos Tienen un cuerpo fusiforme, cubierto de escamas Cicloideas Formas de las escamas Ctenoideas Ganoideas Placoideas Los lados del cuerpo llevan las líneas laterales La cabeza lleva Los ojos Las fosas nasales La boca Los oídos PECES Cuerpo Alargado. Tiene músculos estriados blandos Aletas Pares Las aletas Aletas CaudalHomocerca (dividida en partes iguales) Impares DorsalHeterocerca (dividida en partes desiguales) Interno Esqueleto Pectorales Abdominales óseo Cartilaginoso Columna vertebral con vértebras anficelias. Costillas, cintura escapular y pelviana, carecen de esternón Aparato digestivo Vejiga natatoria ORGANIZACIÓN INTERNA La boca Comprende El esófago El estómago El intestino y el ano Poseen un hígado y carecen de glándulas salivales. Situada entre la columna vertebral y el aparato digestivo. Sirve para la variación del peso específico. -75- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Aparato respiratorio Comprende las branquias en forma de laminillas rojas. Están sostenidas por 4 ó 6 columnas llamadas arcos branquiales. Aparato circulatorio Consta de un corazón tubular que comprende: un cono arterial, un ventrículo, una aurícula y un seno venoso rodeado por el pericardio. Una aorta dorsal distribuye la sangre. Por él corazón sólo circula sangre venosa. Aparato excretor Reproducción Sistema nervioso Adaptaciones Queda representada por riñones rudimentarios o mesonefros Los peces son de sexos separados Fecundación externa, en general El embrión se denomina alevino Formado por el encéfalo, constituido por el cerebro, el bulbo, la médula espina. Poseen nervioso craneales y espinales. Tienen el sistema del gran simpático. Está relacionada con el régimen y medio en que viven. En algunos la boca está adaptada para adherir y chupa. Ej.: la lamprea. Constituyen principio de adaptación las branquias, el aparato respiratorio, la vejiga natatoria. Algunos producen descargas eléctricas. Ej,: torpedos -76- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. LOS ANFIBIOS FACIOS Vertebrados de piel desnuda Jóvenes: respiran por branquias Adultos: respiran por pulmones Temperatura variable. Son intermedios entre los vertebrados acuáticos y los aéreos. Tipo de estudio: La rana común (Leptodatylus ocellatus) La cabeza lleva dos ojos, las aberturas nasales, dos oídos y una boca. El cuerpo tiene cuatro patas o miembros, dos anteriores costas y dos posteriores más largas; los dedos tienen una menbrana interdigital ORGANIZACIÓN INTERNA ANFIBIOS ORGANIZACIÓN EXTERNA Caracteres generales Músculos La rana tiene tejido muscular estriado que desempeña función de revestimiento y de locomoción. Esqueleto Es óseo. La cabeza está articulada a la columna vertebral por medio de dos cóndilos occipitales. Carecen de costillas, quedan reemplazadas por apófisis transversales. La cintura escapular se articula con los miembros anteriores. La cintura pelviana se articula con los miembros posteriores. Poseen un esternón articulado con la cintura escapular por intermedio del hueso coracoides. Aparato digestivo Comienza en la boca, tapizada por la mucosa bucal. Tienen una lengua adaptada para cazar insectos. Sigue la faringe, el esófago, el estómago, el intestino que termina por un recto en la cloaca. Poseen glándulas salivales, hígado, páncreas y bazo. En estado larval el renacuajo lleva dos branquias en forma de penacho; el adulto posee dos pulmones Aparato respiratorio membranosos. La respiración es también cutánea Aparato circulatorio Tienen un corazón con dos aurículas y un ventrículo, rodeado por el pericardio. Del ventrículo salen dos arcos aórticos formando la aorta dorsal. La sangre venosa se mezcla con la arterial en el ventrículo. -77- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Aparato excretor Está representado por los riñones rudimentarios relacionados con los uréteres que desembocan en la cloaca. Reproducción Es de sexos separados. La fecundación es externa; los óvulos son fecundados por el macho a medida que salen de los ovarios Sistema nervioso Del huevo sale una larva llamada renacuajo, provista de una cabeza, una cola y dos penachos branquiales situados exteriormente a la altura de la cabeza; luego se transforman en branquias internas y éstas en pulmones, aparecen los miembros posteriores y luego los anteriores; desaparece la cola. Tarda cuatro meses para su desarrollo completo Adaptación del medio.- La configuración exterior del renacuajo, con su cola, sus branquias externas, se adapta para vivir en el agua. La rana, en su completo desarrollo, está adaptada para la vida acuática y terrestre. La rana de San Antonio, con sus patas provistas de ventosas tiene un principio de adaptación para trepar con facilidad por las superficies pulidas. El color y el canto de los batracios constituyen también medios de adaptación Apodos DE LOS BATRACIOS ANFIBIOS (continuación) Ciclo biológico y desarrollo Consta de un encéfalo con dos hemisferios cerebrales. Tiene nervios craneales, raquídeos, y gran simpático. Urodelos Anuros Cuerpo sin miembros Viven en lugares húmedos Ej.: Cecílidos, sifonopsios Cuerpo alargado. Patas cortas; cola deprimida lateralmente. Conservan las branquias en estado adulto. Ej.: Proteos, sirenas Pierden las branquias en estado adulto. Ej.: Tritones, salamandras. Sin cola. Tienen los miembros bien desarrollados. Faneroglosos (con lengua): rana, sapo, escuerzo. Aglosos sin lengua: Pipu americana -78- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. ORGANIZACIÓN INTERNA (cont.) LOS REPTILES Sentidos Gusto y olfato poco desarrollados. Los lagartos y serpientes carecen de párpados. Los cocodrilos quelonios y tortugas llevan un torcer párpado Los reptiles tienen un oído con caja timpánica, el oído interno con el cálculo, el aurícula y los canales semicirculares. Los ofidios carecen de oído medio 1º Ofidios o serpientes: ápodos 2º Saurios o Lagartos: cuatro patas locomotoras; terrestres. Clasificación 3º Hidrosaurios o cocodrilos: cuatro patas locomotoras; en 4 acuáticos. órdenes 4º Quelonios o tortugas:; cuatro patas locomotoras y caparazón. COLÚBRIDOS VIPÉRIDOS 1º OFIDIOS 2º SAURIOS DIVISIÓN REPTILES (continuación) BOIDOS Cuerpo alargado y sin miembros; boca muy dilatada; carecen de vejiga urinaria. No venenosos. Poseen rudimentos de cintura escapular. Ejemplos: Lampalagua, anaconda, boa constrictor. Aglifos Tienen dientes macizos en forma de ganchos, inofensivos. Ejemplos: culebras, falsa yarará, ñacanina Opistoglifos Tienen dientes venenosos situados muy atrás de la bóveda palatina; no pueden morder con eficacia. Ejm: Mussurana, falsa boa. Poseen dientes pequeños con hendidura longitudinales Proterorelacionadas con la glándula ponzoñosa. glifos Son muy venenosos. Ejemplo: cobras, corales. Solenóglifos Caracteres Poseen dientes ponzoñosas tubulares y glándula de veneno en el maxilar superior cabeza triangular. Son los más venenosos. Ej.: Víbora de la cruz y de cascabel. Cuerpo prolongado, con 4 miembros. Se alimentan de animales vivos. Son ovíparos. Ej.: El camaleón, la salamanquesa, los lagartos y lagartijas, el garrobo, la iguana. -79- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. REPTILES ESQUELETO Son vertebrados pecilotermos (de temperatura variable). Tienen el cuerpo cubierto de escamas o placas. Caracteres La respiración es pulmonar de escamas o placas. generales La respiración es pulmonar. Se reproducen por huevos. Reptan. Ofidios o serpientes Clasificación Saurios o lagartos en 4 Hidrosaurios o cocodrilos órdenes Quelonios o tortugas Poseen un esqueleto externo formado por placas óseas Quelonios Tiene una cintura escapular y pelviana. Ofidios Tienen una columna vertebral larga, con un par de costillas por cada vértebra. Carecen de cintura escapular y pelviana y de esternón. Poseen un hueso cuadrado móvil Saurios Tienen una cintura escapular y pelviana, esternón y hueso móvil Aparato digestivo ORGANIZACIÓN INTERNA REPTILES Hidrosaurios Aparato respiratorio Aparato circulatorio Llevan una columna vertebral con cintura escapular y pelviana. Tienen esternón y cartílagos intercostales El hueso cuadrado es inmóvil. Empiezan por la boca. Sigue un esófago, estómago, intestino delgado y grueso que termina en la cloaca. Comienza en la boca y fosas nasales. Una laringe, tráquea, bronquios, dos pulmones. Redondeados en la tortuga y cocodrilo Los pulmones son Alargado el derecho y atrofiado el izquierdo de los ofidios. Un corazón con 2 aurículas y un ventrículo ofidios Saurios Quelonios Un corazón con 2 aurículas y dos ventrículos Aparato génito– urinario Sistema nervioso Hidrosaurios Un par de riñones relacionados con dos uréteres. Son ovíparos. De sexos separados Representados por un encéfalo, con una médula, nervios craneales y raquídeos Tienen un tercero ojo denominados pineal. -80- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. CONFORMACIÓN EXTERIOR Caracteres Generales Tegumentos ORGANIZACIÓN INTERNA AVES LAS AVES Plumas Son vertebrados con el cuerpo cubierto de plumas tiene los miembros anteriores transformados en alas. Tienen pico córneo Formados por una epidermis y una dermis. Las plumas y el pico se originan en la dermis. División un caquis central Composición Rémiges o remeras Tectrices. Restrices o timoneras Músculos: Son estriados, de color blanco, rosado o rojo. Es óseo, interno. La columna vertebral formada por vértebras procelias. La cabeza articulada por medio del cóndilo occipital. Comprende Esqueleto Las costillas tienen la apófisis rinciforme, se articula con el esternón. La cintura escapular o torácica. La cintura pelviana. Los huesos son neumáticos (llenos de aire) -81- Ciencias Naturales .- 1er Año Aparato digestivo Comprende La boca: formada por un pico córneo. El esófago. El buche. El estómago glandular. El estómago propiamente dicho o molleja. El intestino delgado, el recto. Glándulas anexas: salivales, hígado, páncreas. Aparato circulatorio Comprende Representado Aparato por respiratorio Aparato excretor Un corazón con 2 aurículas y 2 ventrículos La aorta: sale del ventrículo izquierdo. La arteria pulmonar: sale del ventrículo derecho. Las venas inferior y superior: desembocan en la aurícula derecha. Las venas pulmonares: desembocan en la aurícula izquierda. Vasos CONFORMACIÓN NTERNA (Cont.) AVES (continuación) Karina Isla Montaño. La boca y los agujeros nasales. La laringe, la tráquea, los bronquios, los pulmones sin pleura. La siringe. Por riñones que desembocan en la cloaca por dos uréteres. Aparato Son de sexos separados. reproductor la fecundación es interna Son ovíparos La cáscara La membrana coclear Descripción La albúmina (envuelve la yema formada por el vitelo del huevo blanco y amarillo). La cicatricula La cámara de aire. Sistema nervioso Sentidos Constituido por el cerebro, el cerebelo, el bulbo raquídeo y el cordón medular. 2 ojos. La vista Membrana nictitante. La coroides con una prolongación: el peine. Oído: externo, medio e interno con el utrículo y el sáculo. Tacto: reside en el pico y en las plumas. -82- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. 8 órdenes Corredoras Palmípedas Zancudas Gallináceas Palomas Trepadoras Pájaros Rapaces Corredoras Alas rudimentarias. Patas apropiadas para la carrera Nidífugas Ej.: Avestruz, ñandú, casuarios Palmípedas Pies palmeados: plumaje espeso, buenas nadadoras. Ej.: Petreles, albatros, gaviotas, pelícano, cisnes, gansos, eíder y pingüinos. Zancudas Patas desnudas por la parte inferior. Pico y cuello largos; nidífugas o insesoras. Ej.: Avutarda, Chorlito, Kamichi Chajá, grullas, garzas, cigüeñas, ibis, pollas de agua, rascones y flamenco. Gallináceas Pico fuerte, escama blanda (cera) sobre la nariz. Malas voladoras; nidífuga Ej.: Gallina *********** Pico débil, sin cera: insesoras. Ej.: Palomas domésticas, torcaz, tórtola. Palomas Trepadoras Pico encorvado o recto, generalmente fuerte. 2 dedos adelante y 2 hacia atrás; insesoras. Ej.:Carpintero, tucanes, loros, cotorras, guacamayo, catita Pico recto o poco encorvado. Pequeños; buenos voladores; insesoras. Pájaros Rapaces División CARENADAS (quilla en el esternón) CLASIFICACIÓN AVES (continuación) RÁTIDAS (sin carena) División Rátidas: sin quilla en el esternón Carenadas: con quilla en el esternón. Sindáctilos: dedos externo y del medio unidos hasta la mitad. Ej.: Martín pescados, calaos. Fisirrostros: Pico corto, plano, hendido. Ej. Golondrina, vencejo. Tenuirrostros: Pico largo, delgado. Ej.: Picaflor, hornero, ruiseñor. Dentirrostros: pico escotado en la parte superior. Ej.: Mirlo, tordo Conirrostros: pico fuerte y cónico. Ej.: Gorrión, jilguero, cardenal. Garras robustas; pico encorvado. Insesoras;: Buenas voladoras Diurnas: 2 ojos laterales. Ej.: águilas, cóndores, halcones. División Nocturnas: 2 ojos frontales grandes. Ej.: Búho real, lechuzas. -83- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. LOS MAMÍFEROS Caracteres Generales Tienen mamas El cuerpo está cubierto de pelos Poseen respiración pulmonar La circulación es doble, cerrada y completa. Tienen temperatura constante (homotermos) MAMÍFEROS Tienen cabeza y cuerpo. Conformación Dos miembros anteriores y dos posteriores en los terrestres. Miembros transformados en aletas en los acuáticos y en alas exterior en los aéreos. Tegumentos Tienen una epidermis epitelial y una dermis conjuntiva formando la piel. Musculatura Formada por el tejido muscular estriado, que constituye la carne. Esqueleto Tiene un esqueleto interno óseo, un cráneo que se articula con la columna vertebral por medio de dos cóndilos. Poseen una cintura escapular y pelviana. Los órganos de locomoción se relacionan con el medio en que viven Mamíferos acuáticos Los miembros anteriores son transformados en aletas. La cola hace las veces de timón. Mamíferos terrestres Mamíferos voladores Mamíferos voladores Unguiculados: uñas o garras que no rodean los dedos. Ej.; León. Imparidigitados. División Ungulados: cascos que Ej.: Caballo, mula. protegen los dedos Paradigitados. Ejm: cabra, buey Tienen los dedos de los miembros anteriores alargados para sostener las alas membranosas. Comprende la boca de los miembros anteriores alargados para sostener las alas membranosas. Una faringe, un esófago, un estómago, el intestino delgado y el grueso, terminando éste en el ano. Glándulas anexas Las salivales. Un hígado Un páncreas Estómago de La panza rumiantes El bonete comprende El libro -84- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Aparato circulatorio Comprende Un corazón con dos aurículas y dos ventrículos. Una aorta, una vena cava superior e inferior, vasos capilares. La circulación es doble, cerrada y completa; la sangre es roja. Aparato respiratorio Comprende Las fosas nasales, la boca, la tráquea, los bronquios, dos pulmones alojados en la cavidad torácica y en una pleura. MAMÍFEROS (continuación) Tienen cuerdas vocales, producen sonidos, excepto los cetáceos Aparato excretor Sistema nervioso Representado por dos riñones, dos uréteres, la vejiga y la uretra. Los monotremas llevan una cloaca. Consta de un encéfalo formado por: El cerebro El cerebelo El bulbo raquídeo La médula espinal En los mamíferos la superficie del cerebro es lisa; en los superiores presenta rugosidades y circunvalaciones. Tienen nervios craneales y raquídeos y un gran simpático. Sentidos Aparato reproductor La vista: comprende dos ojos globulosos situados en la cavidad orbitaria El oído: comprende un pabellón que forma parte del oído externo: el oído medio e interno. El gusto: reside en la lengua, generalmente carnosa, con pailas gustativas. El tacto: reside en la piel y también en los pelos, cerdas, bigotes. El olfato: se encuentra en las fosas nasales, donde interviene la membrana pituitaria Los mamíferos son de sexo separados La fecundación es interna. -85- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. CLASIFICACIÓN DE MAMÍFEROS (continuación) CLASIFICACIÓN DE LOS MAMÍFEROS SON EN DONDE ÓRDENES 1º 2º 3º 4º 5º 6º MONOTREMAS MARSUPIALES INSECTÍVOROS QUIRÓPTEROS ROEDORES EDENTADOS 1º Monotremas 2º Marsupiales 3º insectívoros 4º Quiróptero 7º CETÁCEOS 8º PARIDIGITADOS 9º IMPAZRIDIGITADOS 10º PROBOSCIDIOS 11º CARNICEROS 12º PRIMATES Semejante a las aves. Son ovíparos. Pico córneo. Ej.: El ornitorrinco, el equidna. Llevan en la parte externa del abdomen una bolsa o marsupio donde colocan sus hijos. Sus patas posteriores y la cola les sirven de medio de locomoción. Ej.: El canguro y la comadreja Se alimentan de larvas, insectos. Ej.: El topo, el erizo, la musaraña. Comprenden los mamíferos voladores. Llevan una membrana que une los miembros anteriores con los posteriores que desempeñan el papel de alas. Se alimentan de insectos y algunos de sangre. Ej.: El vampiro, el murciélago. 5º Roedores Tienen incisivos, de crecimiento continuo. Se ven en la necesidad de roer. Ej.: la chinchilla, el castor, el ratón, el conejo. 6º edentados Poseen dentadura incompleta, carecen de incisivos. Tienen uñas en forma de garras. Ej.: El oso hormiguero, la mulita, el perezoso, los peludos. 7º Cetáceos Son mamíferos acuáticos. Miembros anteriores transformados en aletas. Ej.: el delfín, la ballena, el cachalote. -86- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Dados con casos o pezuñas División - Paridigitados - imparidigitados - proboscidos Dos o cuatro dedos más desarrollados el 2º y 3º 8º paridigitados Rumiantes Piel gruesa. Estómago simple. Ej.: el cerdo, el jabalí, el pécari, el hipopótamo. Estómago compuesto, casi todos con cuernos. Camélidos. Ej.: El camello, la llama, el guanaco. Almizcleros. Ej.: el almizclero. Cérvidos. Ej.: el ciervo, el reno, el huemul. 9º Imparidi gitados CAVICORNIOS 10º Probos cidios UNGULADOS Paquidermos Paquidermos Rumiantes Antilópidos. Ej.: gacela, la gamuza. Óvidos. Ej.: la cabra, el carnero Bóvidos. Ej.: el buey, el bisonte. Tienen un número impar de dedos. La faltante está envuelta pro un caso que se apoya en el suelo. Ej.: El caballo, el rinocerointe el asno, la cabra, el tapir. Llevan una trompa muy desarrollada. Se caracterizan por el desarrollo de los incisivos. Ej.: El elefante de Asia, de África. Se alimentan de carne Fisipedios Pinipedios: costumbres acuáticas FISIPEDIOS Divisiòn Plantígrados Digitigrados Poseen dentadura completa y fuerte. Tienen garras como medio de defensa. Ej.: El jaguar, el oso negro, el gato, el perro, el león, el hu. PINI PEDIOS 11º Carniceros CLASIFICACIÓN DE MAMÍFEROS (continuación) División Mamíferos acuáticos. Tienen 4 miembros en forma de aletas. Viven en el mar y en las costas. Poseen dientes. Ej.: El lobo y el elefante marinos, la morsa -87- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Caracteres: mamíferos terrestres, plantígrados y dentición completa. Prosimios 1º PROSIMIOS O FALSOS MONOS 2º SIMIOS O MONOS Caracteres: Animales pequeñas de costumbres arborícolas. Dentición completa, insectitos o frugívoros. Dedos provistos de garras; cola larga y prensil. LEMÚRIDOS: Ej.: El makí, el indris. GALEOPITECOS: Ej.: Los monos voladores. simios Caracteres: primates terrestres, trepadores y plantigrados, con dedos provistos de uñas planas. Dentición completa; mamas pectorales arborícolas. Catirrinos Platirrinos 12º Primates CLASIFICACIÓN DE MAMÍFEROS (continuación) Divisiòn Dos subórdenes Tabique nasal ancho, cola prensil (a veces) Ej.: el cuy, el aullador, el titi. Tabique nasal estrecho, carecen de cola o no es prensil. Ej.: el mandril, el macaco, el gibón. Antropomorfos. Ej.: el gorila, el chimpancé, el orangután -88- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. -89- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Repaso de Organografía Vegetal Parte I INDICACIONES: La guía será desarrollada en 02 sesiones de clases (04 horas) y una hora de evaluación. En el cuaderno deberán ilustrar cada órgano: partes, clases y anatomía. La Raíz. La raíz es el órgano generalmente subterráneo, especializado en: Fijación de la planta al substrato. Absorción de agua y sustancias disueltas. Transporte de agua y solutos a las partes aéreas. Almacenamiento: las plantas bienales como zanahoria almacenan en la raíz durante el primer año reservas que utilizarán el segundo año para producir flores, frutos y semillas. En algunas plantas como Isoetes (pteridófita) y Littorella (Plantaginaceae) las raíces transportan dióxido de carbono (CO2) para la fotosíntesis, ya que sus hojas usualmente carecen de estomas. Descripción de las Raíz Cuello que es el punto de unión con el tallo. Zona suberificada: se extiende desde el cuello hasta la zona de los pelos radiculares. Recibe este nombre porque los pelos absorbentes tienen vida limitada; a medida que van cumpliendo su función, los ubicados en la región superior se caen y las células que los remplazan cargan sus membranas de suberina formando súber o corcho /tejido formado por células muertas. Esta zona aumenta de longitud con la edad de la raíz perdiendo la capacidad de absorber Zona de los pelos absorbentes o radículares. Los pelos absorbentes son prolongaciones de las células epidérmicas que se alargan y se introducen entre las partículas del suelo, en busca de agua y de las sales minerales. Tienen vida, los pelos que cumplieron su función absorción y se encuentran en contacto con la zona suberificada, se marchitan, se secan, se mueren y caen siendo remplazados por nuevos pelos que se originan por debajo de los pelos inferiores Zona de crecimiento, de alargamiento o meristemática. Ocupa una extensión de aproximadamente 1 cm. Y está ubicada en la parte terminal de la raíz. Ofrece mucha actividad; sus células se dividen constantemente permitiendo el crecimiento de la raíz en longitud (tejidos de formación). -90- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Zona de cofia o pelonza. Es una parte protectora, de gran resistencia, que forma una especie de dedal o casquete en la zona de crecimiento. Evita la destrucción de la raíz mientras ésta avanza a través de la tierra. Anatomía de la Raíz: La estructura interna de la raíz de las angiospermas es comparativamente simple. En las dicotiledóneas y en la mayoría de las monocotiledóneas los tres sistemas de tejidos (dérmico, fundamental y vascular) están dispuestos en tres capas concéntricas: la epidermis, la corteza y el cilindro central. ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ CLASIFICACIÓN DE LA RAÍZ POR SU FORMA La raíz y su origen Pivotante o típica. Es común en las plantas dicotiledóneas. Tienen su origen en la radícula del embrión , que continúa creciendo y origina la raíz definitiva. Presenta un eje principal del que se desprenden las ramificaciones; este se prolonga con el eje del tallo (ceibo, poroto, rosal) Adventicias: tienen su origen en tallos, ramas y hojas, nunca en la radícula embrionaria, son características de las plantas monocotiledóneas. En ella la radícula se seca y se remplaza por hilos delgados a nivel del talluelo que constituye la raíz definitiva (cereales) -91- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. La raíz y su hábitat Según su hábitat las raíces son: Subterránea: Viven en el suelo y tienen abundante pelo radicular (sauce) . Acuáticas: Se desarrollan en el agua y en lugares pantanosos y presentan diferentes modos de vida: Libres flotadoras superficiales (lenteja de agua) Libres sumergidas (dodea) Fijas y adheridos al suelo de lugares inundados o en las orilla de arroyos lagunas y ríos (junco) Aéreas son las que viven en contacto con el aire, es el caso de las raíces de las plantas epifitas que crecen y se fijan a otros vegetales pero se nutren de los materiales que toman de la atmósfera y no de las plantas sobre las que viven (clavel del aire) Clasificación de la raíz por su duración Anuales. Forman parte de las plantas que cumplen su ciclo dentro del año y después mueren (trigo, alpiste). Bienales. La vida esta raíces se divide en dos períodos . Persistentes. Se encuentran en las plantas que viven de más dos años (árboles y Arbustos). -92- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. El Tallo Es la porción de las plantas vasculares que acostumbra a llevar las hojas y yemas. Suele ser aéreo, erguido y alargado, aunque en algunas plantas presenta una estructura muy modificada. Hay tallos subterráneos, como el rizoma del lirio o los estolones del fresal; el tubérculo de la papa o patata también forma parte de un tallo subterráneo. Algunas plantas, como la agave, tienen tallos muy cortos de los que brota una roseta de hojas apretadas. Los puntos del tallo de los que brotan las hojas y las yemas se llaman nudos, y el espacio comprendido entre dos nudos, entrenudos. Es el órgano de la planta que crecen en forma contraria a la raíz y cumple las funciones de: Sostén de las ramas, de hojas, de flores y de frutos. Conducción de la savia no elaborada y de la savia elaborada. Descripción y Estructura externa del tallo Exteriormente están formadas por: Cuello: zona intermedia entre la raíz y el tallo. Nudos: zona de inserción de las hojas. Entrenudos: espacios comprendidos entre dos nudos consecutivos. Yemas conocidas como "brotes". Están formadas en su estructura por el cono vegetativo, tejido de crecimiento o meristemático en la parte central, cubierto y protegido por pequeñas hojas. Las temas permiten el crecimiento del tallo y de las ramas y además producen otras ramas, hoja y flores. Según la zona donde se encuentran, las yemas son:} Terminales: ubicadas en el ápice del tallo s y de las ramificaciones; determinan el crecimiento de longitud. Laterales o auxiliares: ubicadas en la axila o ángulo formado por la hoja al insertarse en el tallo. Las yemas originan hoja, ramas, y flores. Las que originan: - Hojas: se llaman foliares o foliferas (brotes) - Flores: se llaman florales o floríferas (pimpollo) -93- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Clasificación de los tallos por su ambiente Según se habitad los tallos se clasifican en: Aéreos o epigeos. Son los de las plantas que se desarrollan sobre el suelo, en contacto con las atmósfera. Subterráneos: Terrestres o hipogeos: son los que viven y se desarrollan debajo del suelo. Se clasifican en: o Rizomas o Bulbos Tunicados Imbricados o escamosos Macizos Tubérculos: son cortos, engrosados, voluminosos y macizos; poseen yemas conocidas comúnmente como "ojos" que dan origen a vástagos aéreos de donde nacen hojas y flores (papa). Hidrobios o acuáticos Clasificación de tallos aéreos Los tallos aéreos se clasifican en: o Herbáceos: tallos blandos de la planta llamadas comúnmente hiervas. o Troncos: tallos leñosos ramificados (árboles) . o Caña: con nudos muy marcados (Maíz) . o Estípites: tallos cilíndricos sin nudos y sin ramificaciones lateral, con un " penacho" de hojas en su extremo superior (palmera). -94- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Por su posición pueden ser: a. Erguidos: como los árboles. b. Rastreros: como la violeta y el gramillón. c. Trepadores: como la vid, la hiedra y la arveja. Función de los tallos El tallo desempeña distintas funciones: o Sostén de vegetales: Pueden hacerlo por poseer: a. Geotropismo negativo: hace que se alejen del suelo b. Fototropismo Positivo: hace que las ramas y las hojas se orienten hacia los lugares de mayor luminosidad favoreciendo la fotosíntesis . o Realizan la fotosíntesis . o Almacenamiento de alimento (Por Ejemplo la papa) . o Conducción o circulación. Es el órgano intermedio entre la raíz y las hojas y conduce los materiales nutritivos contenidos en la savia. -95- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. La Hoja La Hoja: principal órgano sintetizador de alimento de los vegetales Las hojas no modificadas con fines particulares tienen por lo general dos partes principales: un tallo llamado peciolo y una porción ensanchada y plana llamada limbo. El color verde del limbo de casi todas las hojas se debe a la presencia de clorofila, un pigmento que las plantas utilizan para fabricar los azúcares llamados hidratos de carbono a partir de agua y anhídrido carbónico (véase Fotosíntesis). No todas las hojas son verdes; muchas contienen otros pigmentos que enmascaran el verde de la clorofila, y algunas carecen de clorofila en todo el limbo o en partes de él. La coloración que las hojas adquieren en otoño se debe casi siempre a la descomposición de la clorofila, que deja al descubierto estos otros pigmentos. PARTES DE LA HOJA : Limbo: El limbo es la parte ancha de la hoja . Es su parte más vistosa y lo que la mayoría de la gente entiende e identifica como hoja cuando se menciona tal nombre. Pecíolo: El pecíolo es la parte de la hoja que une el limbo a la rama. Tiene forma de rabito y, a través de él, discurren los vasos conductores. Hay algunas hojas que no tienen pecíolo. Estas hojas sin peciolo se llaman sésiles. Borde o Contorno -El contorno: Constituye el margen o extremo del limbo. Puede ser de diferentes formas que se utilizan para distinguir unas hojas de otras. La vaina es la base del limbo ensanchado a la manera de un estuche, con que frecuentemente se abraza al tallo antes de separarse del mismo . -96- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. ANATOMÍA DE LAS HOJAS DE LAS PLANTAS VASCULARES Desde el punto de vista de la histología, o sea, de los tejidos y otras formaciones de la hoja, este órgano está formado por: Epidermis y Mesofilo (del griego meso - en medio y phyllon - hoja) La epidermis: Es una capa de células transparentes a menudo recubierta por una cutícula de un material semejante a la cera que reduce la pérdida de agua por transpiración. Los cambios gaseosos entre la hoja y el medio ambiente se efectúan principalmente a través de pequeños orificios en la epidermis llamados estomas, que están formados por dos células en forma de riñón o judía, que abren el orificio - o lo cierran, por ejemplo, para reducir la transpiración. Los estomas suelen ser más numerosos en la parte inferior de la hoja. El interior de la hoja - mesofilo - está formado por parénquima, un tejido de células semejantes y muy permeables que normalmente poseen gran cantidad de cloroplastos, en ese caso el tejido pasa a llamarse clorénquima. La función principal de este tejido es realizar la fotosíntesis y producir las sustancias nutritivas que permiten la vida de la planta. Este tejido también puede poseer células especializadas en el almacenamiento de agua u otros fluidos - hojas carnosas, como las de las crasuláceas. El mesofilo se divide en dos tipos diferentes de parénquima: El tejido en empalizada, formado por células alargadas y dispuestas transversalmente a la superficie de la hoja, para darle consistencia; y el Tejido esponjoso, formado por células más redondeadas. Los conductos de los estomas atraviesan el tejido en empalizada y terminan en el tejido esponjoso. En el interior de las hojas de las plantas vasculares existen nervios donde se encuentran los conductos por donde circula la savia - los tejidos vasculares, el xilema y el floema. -97- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Función de las hojas la hoja cumple diferentes funciones entre ellas encontramos las siguiente: Fotosíntesis Solo pueden realizar la fotosíntesis las plantas que poseen clorofila y estén en presencia de la luz, a ello se debe los dos nombres de esta función. Se trata de una síntesis o formación de material orgánico, cumplida por la clorofila que capta energía luminosa y la transforma en energía química, que será empleada para todos los procesos vitales ulteriores. La fotosíntesis consiste en la formación de hidratos de carbono, realizada por la clorofila en presencia del sol, a partir del agua, anhídrido carbónico y sales minerales. Respiración La respiración es la función por la cual los organismos vivientes – lo mismo las plantas que los animales – toman oxígeno del aire y eliminan anhídrido carbónico. Esta función se realiza en todas las partes vivas de las plantas, tanto en presencia de la luz o en la oscuridad, tenga o no tenga clorofila. Los intercambios gaseosos con el medio se efectúan a través de la epidermis, especialmente por los estomas; siendo particularmente activas en las hojas y flores. Transpiración Las transpiración de la planta consiste en la eliminación de agua en forma de vapor. Se realiza por los estomas y tiene por objeto expulsar el exceso de agua absorbida por las raíces. Como los pelos absorbentes solo pueden tomar las sales minerales del suelo en solución muy diluidas, la planta absorbe mayo cantidad de agua de la que necesita; y mediante la transpiración y la exudación elimina el exceso de agua Utilidad de las hojas Hojas alimentarias: lechuga, acelga, chicoria, escarola, espinaca, repollo, apio, hinojo, berro, alfalfa, amargón o diente de león Condimentos: orégano, perejil, laurel, romero, albahaca Medicinales: menta, peperina, malva, eucalipto, salvia, tomillo, boldo, hierba del sapo, malvavisco, ambay. Adornos: muchas plantas se cultivan en los jardines y parques por la belleza o aspecto decorativo de las hojas; como los helechos, begonias, caladium, cycas, algunas aéreas. Industriales: el uso del tabaco en la preparación de cigarrillos y cigarros y con el extracto de nicotina se combate ciertos insectos de los frutales. De las hojas de la pita, del chaguar, caraguatá, formio, ramio y ciertas palmeras se extraen fibras textiles. -98- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Con las hojas del te y de la hierba mate convenientemente elaborada se preparan las conocidas infusiones aromáticas y estimulantes. Ambas plantas se cultivan en Misiones y noreste de Corrientes. El mate constituye la bebida tradicional de los países de la Plata. Con las fibras extraídas de las hojas de ciertas plantas, en el Ecuador fabrican los famosos "Sombreros de Panamá" Grafico de diferentes tipos de hojas La forma de las hojas suele ser característica de las especies, aunque con grandes variaciones. Las formas típicas de hoja de las plantas vasculares son: redondeada; ovalada (cuando la parte más estrecha se encuentra cerca del pecíolo); lanceolada - en forma de lanza; acicular - en forma de aguja; alargada La forma del borde también muestra algunas variantes: lisa; dentada (como las hojas de los rosales); aserrada (el opuesto de dentada); lobulada (dividida en lóbulos); hendida (como las hojas del alcornoque); partida (en que la división del limbo llega hasta el nervio central. -99- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. La Flor A las plantas que tienen flores se les llama fanerógamas. Definición: La flor es el órgano donde se cumple Ia reproducción sexual de los vegetales. Esto implica Ia unión de dos células específicas llamadas gametos, uno masculino y otro femenino. Una flor completa es Ia que se integra por cuatro verticilos. Los verticilos son cada uno de los distintos conjuntos de elementos que componen una flor. A los verticilos externos los forman el cáliz y Ia corola, y a los internos, el androceo y el gineceo. El cáliz: está formado por pequeñas piezas llamadas sépalos, que generalmente son verdes. La corola : está formada por los pétalos, comúnmente de colores muy vivos. Ambos, cáliz y corola, forman un manto de protección para los delicados verticilos internos. El androceo: es el órgano sexual masculino. Está integrado por un conjunto de estambres, cada uno de ellos consta de dos partes: el filamento y Ia antera. El filamento es Ia parte alargada del estambre y Ia antera es un saquito que tiene los granos de polen, en cuyos interiores hay gametos masculinos o núcleos espermáticos. El gineceo : es el órgano sexual femenino. El gineceo, llamado también pistilo, posee tres partes diferenciadas: ovario, estilo y estigma. El ovario es un receptáculo ensanchado que contiene en su interior los óvulos o gametos femeninos. -100- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. El estilo es un filamento que sale del ovario y se pone en contacto con el aire. El estigma es Ia parte terminal del estilo; contiene una sustancia viscosa donde se adhieren los granos de polen para dar lugar a Ia fecundación. En el reino vegetal existen flores que solamente poseen gineceo y otras que contienen solamente androceo. Éstas se denominan flores unisexuales, y pueden ser dioicas o monoicas. Las plantas dioicas : son aquellas en las que Ia flor masculina y Ia flor femenina se encuentran en diferente individuo, por ejemplo, papayo, dátil y pistacho. Las plantas monoicas : son aquellas en las que tanto las flores masculinas como femeninas están en Ia misma planta, como el maíz y Ia calabaza. Finalmente, existen las que constituyen Ia mayoría de las fanerógamas, cuyas flores contienen a Ia vez androceo y gineceo. A este tipo de flores se les llama hermafroditas. -101- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. El Fruto El fruto es el ovario fecundado y maduro, cuyas paredes han almacenado considerables sustancias de reserva. Consta de pericarpio y semillas. El pericarpio es Ia parte del fruto que envuelve y protege a las semillas. Tiene tres capas: a) Epicarpio o zona externa, que corresponde a Ia cáscara del fruto. b) Mesocarpio o zona media, que adquiere un gran desarrollo en los frutos carnosos, lIenándose de sustancias de reserva; es Ia parte comestible. c) Endocarpio o zona interna, que tapiza Ia cavidad que encierra las semillas. La semilla: se encuentra encerrada dentro del endocarpio. -102- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. La Semilla Las semillas son óvulos maduros de los cuales, de darse las condiciones oportunas, nacerán nuevas plantas. PARTES DE LA SEMILLA A) Embrión 1) radícula 2) plúmula 3) hipocotilo 4) cotiledón B) Endospermo C) Epispermo 5)epispermo 6) micrópilo El Embrión Es una pequeña planta en estado embrionario. Cuando las condiciones son favorables ( humedad, calor y oxígeno ) se desarrolla dando lugar a una nueva planta . Contiene las partes siguientes: La radícula es la parte del embrión que emerge primero. Una vez fuera se convierte en una auténtica raíz, produciendo pelos absorbentes y raíces secundarias. La plúmula es una yema , se encuentra a lado opuesto de la radícula. El hipocotilo es el espacio entre la radícula y la plúmula. Los cotiledones, que adquieren la función de primeras hojas o de reserva alimenticia, a veces ambas cosas a la vez. De acuerdo al número de cotiledones, clasificamos las plantas en : monocotiledóneas (con un solo cotiledón) o dicotiledóneas ( con dos cotiledones). -103- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. A) El Endospermo o albumen Es la reserva alimentaria contenida en la semilla. En las monocotiledóneas esta constituido por almidón, conformando casi la totalidad de la semilla. A veces esta reserva se encuentra incluida en los cotiledones, como ocurre siempre en el caso de la dicotiledóneas. B) El Epispermo es la cubierta exterior. formada por la testa y , en el caso de las angiospermas, con una cubierta suplementaria por debajo de esta, llamada tegumen. La testa a veces es delgada, como ocurre en las semillas protegidas por el endocarpio leñoso, pero a veces, cuando falta esta protección, la testa actúa de defensa contra el mundo exterior además de evitar la perdida de agua de la semilla. Sobre esta superficie, podemos ver el micrópilo que es como un pequeño poro, a través del cual se había producido la entrada del tubo polínico en el óvulo y por donde se dirige la radícula en la germinación. -104- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. III trimestre Mundo ecológico Ecosistema Ecosistema, término usado en biología, concretamente en ecología. Un ecosistema es la comunidad y el medio abiótico que le sirve de soporte y que actúan como una unidad. Como sistema está formado por el conjunto de todos los seres vivos (la biocenosis) y el ambiente no vivo (el biotopo) que los rodea. Dicho de otra manera: un ecosistema está constituido de múltiples biotopos y biocenosis. Características de un ecosistema En un ecosistema tienen lugar diferentes interacciones de los seres vivos entre sí y entre estos y los factores ambientales abióticos. Se trata de sistemas abiertos, dinámicos y complejos: abiertos: los ecosistemas se transforman debido a factores externos y nuevos. dinámicos: los ecosistemas evolucionan sin la influencia de factores externos. Complejos: en los ecosistemas actúan de diversas formas todos los mecanismos y estrategias de la ecología. Los elementos bióticos y abióticos ejercen influencia entre sí (interacciones) y se transforman mediante la sucesión y evolución. Funcionamiento de los ecosistemas Los seres vivos de la biocenosis influyen en el ciclo de la materia y en los factores abióticos (factores medioambientales) por medio de tres tipos de organismos: Los productores ,organismos que crean materia orgánica a partir de sustancias abióticas y de la energía (luz solar, energía química, etc.) Pertenecen a este grupo principalmente las plantas y las bacterias. Los consumidores, organismos que se alimentan de los productores o de otros consumidores (especialmente los animales, incluido el ser humano) y que producen, a partir de estos, dióxido de carbono y sales nutrientes. Los descomponedores, los cuales mineralizan a los organismos productores y consumidores (en su mayoría muertos) y los convierten de nuevo en sustancias abióticas. Pertenecen a este grupo principalmente las bacterias y los hongos. -105- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Los ecosistemas se influyen unos a otros (Ej.: los ecosistemas marinos influyen en la atmósfera mediante el flujo de energía y el ciclo de la materia, y, al influir en la atmósfera, lo hacen también en los ecosistemas terrestres. Coloquialmente, se suele usar el término ecosistema en singular (relación global). Estructura y función del ecosistema Los ecosistemas se pueden observar y subdividir teniendo en cuenta su: Estructura (Dimensión del hábitat, espectro de densidad; nivel trófico) y Funcionamiento (flujo de energía, ciclo de elementos materiales, sucesión). Esta clasificación incluso se superpone. Importantes características y reguladores de un ecosistema son los ciclos materiales y los flujos enérgicos (flujo de energía y nivel trófico), además del espectro de densidad o la distribución. Se ha realizado una gran subdivisión en la que los círculos especializados se tratan de forma más concreta. Cuando se analizan los ecosistemas enfocando su distribución, y no sus relaciones sistemáticas, se habla de ecotopo. Tipos de ecosistemas (Ecotopo) Ecosistemas terrestres: Todas las zonas climatológicas: pantanos y ciénagas. Zona climatológica polar: o Inlandsis o Tundra o Taiga, bosque de coníferas, bosque boreal Zonas templadas oceánicas: o Bosque esclerófilo mediterráneo, bosque mixto de frondosas caducifolias, bosque mixto, bosque mixto de montaña, véase también: Agrupaciones de bosques centroeuropeas. Zonas templadas continentales: o Praderas o Estepa o Pampa Zona montañosa: o Bosque de coníferas del piso inferior. del piso medio (montano inferior) del piso superior (montano superior) -106- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Zona mediterránea: o Formaciones de hoja caduca dura. Zona tropical: o Desiertos: o Desierto costero neblinoso. o Desierto salado. o Sabana o Bosque tropical seco. o Bosque monzónico seco. o Sabana seca. o Bosque espinoso. o Altas montañas tropicales. o Zona ecuatorial (Trópicos) o Selva tropical Ecosistemas acuáticos: Ecosistema límnico: o Aguas estancadas. o Aguas corrientes. Ecosistemas marinos: o Mares poco profundos. o Alta mar. o Aguas abisales o Océano glacial o Acantilado, marismas rocosas o Arrecifes de coral o Pradera salada o Marismas o Manglar -107- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. FACTORES ABIÓTICOS Factores abióticos (factores físicos): El sol reactor termonuclear. Luz y calor. La tierra se calienta y envía calor hacia el aire. La inclinación y cantidad de los rayos solares influyen en la temperatura de una zona geográfica determinada. La rotación y la forma de la superficie terrestre determinan la fuerza y dirección de los vientos y en consecuencia la cantidad de lluvias. En el ecuador el aire se calienta y asciende; en los polos se enfría y desciende y al rotar la tierra mueve estas masas de aire frío o caliente. La temperatura en la tierra disminuye al aumentar la latitud y la altitud. Zona tropical caliente, zonas templadas menos calientes porque los rayos solares llegan inclinados y polos fríos. El aire tiene nitrógeno (N) asimilado por las plantas, oxígeno (O) utilizado por todas las células en la respiración y dióxido de carbono (CO) utilizado por las plantas en la fotosíntesis. El agua es el 73% de la superficie de la tierra. Es utilizada por todos los organismos porque se necesita en las células para que allí ocurran las reacciones químicas. Además, sirve para que en la orina se expulsen los desechos celulares. El suelo es de donde las plantas toman los minerales. Las plantas son comidas por los animales para que lleguen los mismos minerales a sus células. Los minerales más importantes son: fósforo (P), nitrógeno (N), calcio (Ca), hierro (Fe) y magnesio (Mg) -108- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. FACTORES BIÓTICOS (SERES VIVOS) Son todas las poblaciones del Ecosistema y, por tanto, todos los seres vivos del Ecosistema. En un ecosistema se distinguen un componente autótrofo y uno heterótrofo: en el primero tienen lugar la fijación de la energía luminosa, el consumo de sustancias inorgánicas de estructura simple y la constitución de moléculas cada vez más complejas; en el segundo prevalecen la utilización, la reestructuración y el consumo de materiales complejos. Los factores BIÓTICOS y ABIÓTICOS funcionan juntos. Por ejemplo el agua (factor abiótico) es succionada por la raíz de las plantas (factor biótico) para luego subir por el tallo a las ramas y finalmente llegar a las células de las hojas, donde se necesita para que el cloroplasto pueda utilizarla en la fabricación del azúcar glucosa. NIVELES TRÓFICOS O DE TRANSFERENCIA DE ENERGÍA Algo muy importante que ocurre entre los factores bióticos y abióticos es el flujo de energía. La energía va pasando de un ser vivo a otro. NIVEL TRÓFICO 1: es ocupado por los productores que capturan la energía solar con los cloroplastos de las células ubicadas principalmente en las hojas. Los organismos productores o los autótrofos (plantas verdes) son capaces de transformar sustancias inorgánicas (agua, bióxido de carbono y minerales del suelo) en compuestos orgánicos (glucosa), mediante procesos fotosintéticos. NIVEL TRÓFICO 2: Son los organismos consumidores primarios, protistos y animales que comen algas y plantas; Por ejemplo la vaca que come pasto. Los consumidores de este nivel y de los demás gastan parte de la energía almacenada en sus reacciones químicas. Las -109- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. reacciones químicas garantizan que los animales puedan correr, ver, oír, sentir, respirar, reproducirse, etc. NIVEL TRÓFICO 3: Consumidores secundarios: son los animales y protistos que se alimentan devorando a los consumidores primarios. Por ejemplo el tigre que se come la cebra que a su vez como pasto. NIVEL TRÓFICO 4: Consumidores terciarios: estos se alimentan de los secundarios. Por ejemplo la serpiente que se come una rana, la cual ha consumido insectos. NIVEL TRÓFICO 5: Los organismos "descomponedores" (bacterias y hongos), que descomponen los protoplasmas de los productores y consumidores muertos en sustancias más simples. Los animales carroñeros (que comen animales muertos) como el buitre, se ubica en un nivel trófico determinado dependiendo de qué animal se está alimentando. Por ejemplo si un buitre come de los restos de un tigre enfermo que ha muerto, se ubicaría en el nivel 4. Podemos considerar que el flujo de materia en un ecosistema constituye un ciclo cerrado, lo cual no ocurre con la energía, cuyo flujo es abierto y unidireccional, ya que ésta procede prácticamente en su totalidad del sol, y, sin embargo, no retorna a él. El ciclo de energía es abierto; parte de ella se capta en cada nivel trófico, se utiliza en los procesos vitales y se desprende en forma de calor; por esto se expulsa como residuo, y parte se consume al crecer los seres vivos y puede ser utilizada en el nivel trófico siguiente. -110- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. TÉRMINOS IMPORTANTES Especie Totalidad de los miembros de una clase particular de planta, animal o microbio; una clase por su apariencia similar y la capacidad de aparearse y reproducir vástagos fértiles. Población Todos los miembros de una especie que ocupan determinada área. Comunidad Todas las poblaciones de plantas, animales y microbios que ocupan una biótica misma área. Factores abióticos Todos los factores del medio físico: humedad, temperatura, luz, viento, pH, tipo de suelo, salinidad, etcétera. Ecosistema La comunidad biótica con los factores abióticos; todas las relaciones entre los miembros de la comunidad biótica en entre ésta y los factores abióticos. Bioma Agrupamiento de todos los ecosistemas de la misma clase; por ejemplo, bosques tropicales, pastizales, etcétera. Biosfera Funcionamiento de todas las especies y los factores físicos de la Tierra como un solo ecosistema gigantesco. A.- NUTRICIÓN AUTOTRÓFICA FOTOSÍNTESIS: Es un proceso anabólico: Luz 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + Clorofila 602 (Almacena energía). Formación de nutrientes, gracias a una energía proporcionada por la luz solar. Transformación de energía luminosa en energía química. Se realiza en el parénquima clorofiliano, constituido por abundantes cloroplastos (pigmentos fijadores de luz) -111- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Propia de plantas, algas, cianobacterias sulfurosas pigmentadas y algunos protozoos (algas, Euglena viridins). ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN LA FOTOSÍNTESIS: Anhídrido carbónico (CO2).- Ingresa a través de los estomas. Agua (H2O).- Ingresa a través de la raíz (tejido xilemático) Luz solar.- Proviene del sol y está constituida por un haz de fotones, la luz visible que interviene en la fotosíntesis en plantas tiene un espectro de 400 a 700 nm. Fotopigmento.- Los pigmentos integrados en membranas y asociadas a proteínas, contituyen la unidad fotosintética, denominada cuantosomas, localizada en los tilacoides de los cloroplastos. El pigmento más importante es la Clorofila, mientras que los demás actúan como pigmentos auxiliares. La estructura molecular de la clorofila es: C55H72N4O5Mg , donde existe un núcleo del tipo porfirínico que contiene Mg y una cola hidrocarbonada que es un fitol(Liposolubilidad) Tipos de Clorofila: -Clorofila a. Más abundante e importante presenta grupo CH3 -Clorofila b Presenta grupo CHO -Clorofila c -Bacterioclorofila PIGMENTOS ACCESORIOS - CAROTENOS.- Anaranjado. - XANTOFILAS.- Amarillo -FICOBILINAS (ALGAS).- que puede ser Ficoeritrina (Rojo) y Ficocianina (Azul). -112- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. Fases de la Fotosíntesis 1. FASE LUMINOSA (FOTOQUIMICA O REACCIÓN DE HILL) Se realiza en los Tilacoides (Granas), donde están ubicados los cuantosomas, depende directamente de la presencia de la luz y agua .Se llevan a cabo los siguientes eventos: 1. Fotoexitación.- La luz es absorbida por los pigmentos, desencadena la excitación electrónica molecular y la perdida de electrones por la clorofila. 2. Fotólisis del Agua.- La energía absorbida provoca la ruptura de las moléculas de agua, como consecuencia libera O2 (ambiente), electrones y protones (2H+). 3. Transporte de Electrones.- Los electrones liberados por el agua, reducen al NADP, originando NADPH+ H 4. Fotofosforilaciòn Oxidativa.- Formación de ATP en los sitios F, en presencia de la enzima ATP sintetasa. -113- Ciencias Naturales .- 1er Año Karina Isla Montaño. 2. FASE OSCURA.- (Termoquímica o Ciclo de Calvin-Benson).- Se da en el estroma de los cloroplastos; donde se utiliza ATP y NADPH2, producidos en la fase luminosa. FASES: 1. Fijación de CO2 o Carboxilación.-La molécula de Ribulosa Difosfato (RDP), capta CO2 en presencia de la enzima ribulosa carboxilasa, formando dos moléculas de ácidos fosfoglicérico (PGA) 2. Reducción.- El ácido fosfoglicérico, se transforma en gliceraldehido 3 fosfatos (PGAL) con utilización de ATP y NADPH2 y posterior síntesis de glucosa 3. Regeneración.- Por cada 6 moléculas de CO2 se forman 12 moléculas de PGAL, de estas 2 forman a la fructosa, la cual se isomera y forma la glucosa; las 10 restantes forman la RDP QUIMIOSINTESIS: Proceso por el cuál algunas bacterias, obtienen la energía necesaria a partir de oxidaciones de sustancias inorgánicas (Sistemas enzimáticos). La principal diferencia con la fotosíntesis es que utiliza energía química más no energía luminosa. Bacterias del nitrito: Nitrosomonas, oxida NH4 a nitritos Bacterias del nitrato: Nitrobacter , oxida de nitritos a nitratos Bacterias del hierro: Gallionella y Sphaerotilus, oxida sales ferrosas a férricas Bacterias del azufre: Thiobacillus, oxida H2S y lo convierte en S libre Bacterias hidrógenos: Hidrogenomonas Oxida el H2 hasta obtener H2O. -114-