Seres vivos - celulares
Características
de los seres vivos
La vida es
parte integral del universo. Como tal, buscar definiciones de la
vida como fenómeno diferenciado es tan difícil (algunos dirían
que inútil) como la búsqueda de la localización del alma humana. No hay una respuesta simple a la cuestión de
"¿qué es la
vida?" que no incluya algún límite
arbitrario. Sin ese límite, o nada está vivo, o todo lo está.
Cualquiera de nosotros es capaz de reconocer que una
mariposa, un pino o un pájaro carpinteros son organismos
vivos.... mientras que una roca o el agua de mar no los
están.
Con otras "cosas" es mas difícil encontrar el
límite... Pese a su diversidad , los organismos que pueblan
este planeta comparten una serie de características que los
distinguen de los objetos inanimados.
Propiedades comunes a todos los seres vivos:
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, donde cada uno se basa
en el nivel previo y constituye el fundamento del
siguiente nivel, por ejemplo: los organismos
multicelulares están subdivididos en tejidos, los tejidos están
subdivididos en células, las células en organelas etc.
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| Células vegetales |
hojas |
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. En todos los casos, el
crecimiento comprende la conversión de materiales
adquiridos del medio en moléculas orgánicas específicas
del cuerpo del organismo que las captó.
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. Ver reproducción
humana en detalle.
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crecimiento y desarrollo humano= óvulo
+ espermatozoide= niño |
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.
El
metabolismo es anabólico cuando estas reacciones químicas
permiten transformar sustancias sencillas para formar otras complejas, lo
que se traduce en almacenamiento de energía, producción de nuevos
materiales celulares y crecimiento. Catabolismo, quiere decir
desdoblamiento de sustancias complejas con liberación de energía.
Ver en detalle: Metabolismo
/Fotosíntesis / Respiración
celular
Las estructuras organizadas y complejas no se mantienen fácilmente,
existe una tendencia natural a la pérdida del orden
denominada entropía. Para mantenerse
vivos y funcionar correctamente los organismos vivos deben
mantener la constancia del
medio interno de su cuerpo, proceso denominado homeostasis (del griego
"permanecer sin cambio"). Entre las condiciones
que se deben regular se encuentra: la temperatura corporal,
el pH , el contenido de agua, la concentración de electrolitos etc.
Gran parte de la energía de un ser vivo se destina a mantener el medio interno dentro de límites
homeostáticos.
5. Irritabilidad
Los seres vivos son capaces de
detectar y responder a los
estímulos que son los cambios físicos y químicos del medio ambiente,
ya sea interno como externo. Entre los estímulos generales se
cuentan:
 | Luz: intensidad, cambio de color, dirección o duración de
los ciclos luz-oscuridad |
| 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.
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Ej. de células que captan la luz |
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retina humana |
cloroplastos en células vegetales |
6. Reproducción y herencia.
Dado que
toda célula proviene de otra célula, debe existir
alguna forma de reproducción, ya sea asexual (sin recombinación de material genético) o
sexual (con recombinación de material genético). La
variación, que Darwin y Wallace reconocieran como fuente
de la evolución y adaptación, se incrementa en este
tipo de reproducción. 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
reproducirse
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| Fisión binaria en bacterias |
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cromosomas humanos |
En realidad una definición abarcativa de lo
que es un ser vivo
podría ser: "todo aquello que sea capaz de
reproducirse por algún mecanismo y responda a la presión evolutiva".
Aunque la característica genética de un solo organismo es la
misma durante toda su vida, la composición genética de una
especie, comprendida como un todo, cambia a lo largo de muchos
períodos de vida. Con el tiempo. las mutaciones y la variabilidad
en los descendientes proporcionan la diversidad en el material
genético de una especie. En otras palabras, las especies EVOLUCIONAN.
La fuerza más importante de la evolución es la selección natural,
proceso por el cuales los organismos que presentan rasgos
adaptativos (que le permiten adaptarse mejor al medio) sobreviven y
se reproducen de manera mas satisfactoria que los demás sin dichos
rasgos.
En base a la definición dada antes, el mundo de lo
vivo comprendería por lo menos dos grandes grupos:
- Los organismos celulares (eucariotas, procariotas, términos
acuñados por E. Chatton)
- Los organismos no celulares (virus)
y, si realmente esta definición fuere
abarcativa
- Los ¿no organismos? (priones (*)
y ...)
Algunos términos aplicados a
las células
|
Procariotas se encuentran entre las formas más primitivas de vida
en la Tierra. Primitivo en este contexto no implica que no
funcionen o no sean viables, dado que las primitivas bacterias
cambiaron muy poco hasta nuestros días, se las debe ver como
bien adaptadas durante 3,5 Ga.
Los procariotas (pro=
antes, karyon= núcleo): carecen de organelas, sin embargo algún tipo de organización es observable
en algunos procariotas autotróficos como las láminas membranosa
asociadas con pigmentos fotosintetizadores como en la bacteria Prochloron. |
Esquema de una bacteria. Modificada de: http://www.blc.arizona.edu/marty/181/181Lectures96/Figures/Bactcell.gif.
|
Eucariotas (del griego eu =
bueno, verdadero; karyon = núcleo): organismos
caracterizados por poseer células con un núcleo verdadero
rodeado por membrana. El registro arqueológico muestra su
presencia en rocas de aproximadamente 1.200 a 1500 millones de
años de antigüedad. |
|
Heterótrofos : un organismo que obtiene
energía de otro organismo. Los animales son heterótrofos. |
|
Autótrofo : un organismo que fabrica su
propio alimento, convierte energía de fuentes inorgánicas en
dos formas, ej: vegetales. |
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Fotosíntesis: es la conversión de
energía luminosa en los enlaces C-C de los carbohidratos, es el proceso
por el cual la mayoría de los autótrofos obtienen su energía. |
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Quimiosíntesis es la captura de
energía liberada por ciertas reacciones químicas. Se considera
que la quimiosíntesis apareció en la Tierra antes que la
fotosíntesis. |
Componentes de la
célula eucariótica
|
La membrana celular (también conocida
como membrana plasmática o plasmalema) se encuentra en todas las
células.
Sus funciones son: |
-
Separar el medio interno celular de su
entorno
-
Actuar como una barrera selectiva que
permite a ciertas moléculas atravesarla, como por
ejemplo el agua y a otras no.
-
En los organismos pluricelulares ciertas
moléculas de la superficie intervienen en el
reconocimiento de lo propio. Los antígenos son
sustancias que pueden estar localizadas en el exterior de
las células, de los virus y, en algunos
casos otros productos químicos, principalmente
proteínas. Los anticuerpos son
proteínas (con forma de Y) producidas por un animal en
respuesta de un antígeno específico. Son la base de la
inmunidad y la vacunación.
Desde este enlace
puede ver detalladamente su estructura
|
Material necesario
para que la célula se replique y/o reproduzca.
La mayor parte de
los organismos usan ADN. Algunos retrovirus y los
viroides usan ARN como material hereditario.
El ADN de las células procariotas está organizado
en un cromosoma circular contenido en un área conocida
como nucleoide.
El ADN de las células eucariotas está organizado
en una estructura linear: el cromosoma eucariótico (estructura
donde se asocia el ADN con las proteínas básicas conocidas como
histonas). Los cromosomas están contenidos dentro de una doble membrana: la membrana
nuclear, un área conocida como el NÚCLEO. |
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Las organelas son formaciones o compartimientos que se
encuentran en el citoplasma y están destinadas a realizar
ciertas funciones. |
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Los ribosomas son el sitio de la
síntesis proteica. A diferencia de las organelas no se encuentran rodeados por membranas y
los poseen tanto eucariotas como procariotas; si bien existen
diferencias en los tamaños de las subunidades de ambos tipos. |
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La pared celular es una estructura que
rodea a la membrana plasmática en las células de ciertos organismos (Ej.:
vegetales, hongos, bacterias). Las paredes celulares de los
procariotas y eucariotas (cuando la tienen) difieren en su
estructura y composición química. Las células de las plantas
tienen celulosa en sus paredes celulares. |
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| ADN (ácido desoxirribonucleico)
Un ácido nucleico compuesto de dos cadenas
polinucleotídicas que se disponen alrededor de un eje
central formando una doble hélice, capaz de
autorreplicarse y codificar la síntesis de ARN.
Lugar donde esta "depositada" la información
genética.
Ácido nucleico que funciona como soporte físico de la
herencia en el 99% de las especies. La molécula, bicatenaria, está formada por dos cadenas antiparalelas y
complementarias entre sí. Su unidad básica, el
nucleótido, consiste en una molécula del azúcar
desoxirribosa, un grupo fosfato, y una de estas cuatro
bases nitrogenadas: adenina, timina, citosina y guanina. Fórmula
|
| ARN(ácido ribonucleico): Ácido nucleico formado por una cadena
polinucleotídica. Su
nucleótido, consiste en una molécula del azúcar ribosa, un
grupo fosfato, y una de estas cuatro bases nitrogenadas: adenina, uracilo, citosina y guanina. |
| Asexual (del griego a como
prefijo privativo): Un método de reproducción en el cual se
producen descendientes genéticamente idénticos a su único
progenitor. Ocurre por diversos mecanismos, entre ellos fisión,
gemación y fragmentación. |
|
Anticuerpos: Proteínas
producidas por células del sistema inmunitario que se
"pegan" a las moléculas o partículas extrañas con la
finalidad de inactivarlas. |
|
Antígenos: Moléculas que al
ingresar a un organismo inician la producción de anticuerpos,
generalmente proteínas o proteínas combinadas con
polisacáridos. |
|
Celulosa: Polisacárido
compuesto por cadenas lineales de glucosa unidas por uniones beta
glucosídicas. Pricipal componente estructural de las plantas,
insoluble e indigerible para el sistema digestivo humano. |
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Cromosomas
(del griego chroma = color; soma = cuerpo): Estructuras del núcleo de la
célula eucariota que consiste en
moléculas de ADN (que contienen los genes)
y proteínas (principalmente histonas). |
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Eucariotas (del griego eu =
bueno, verdadero; karyon = núcleo, nuez): organismos
caracterizados por poseer células con un núcleo verdadero
rodeado por membrana. El registro arqueológico muestra su
presencia en rocas de aproximadamente 1.200 a 1500 millones de
años de antigüedad |
| Homeostasis ( del griego homos
= mismo o similar, stasis = estar): La capacidad de
mantener relativamente constante el medio interno |
| Organelas: Estructuras
subcelulares que realizan determinadas funciones (generalmente
están rodeadas por membranas y se las encuentra en las células eucariotas)
p.ej.: mitocondrias, cloroplastos, núcleo. |
| pH: El logaritmo negativo de la
concentración de iones H+. El pH es una medida del
carácter ácido o alcalino de la solución. Un pH 7 corresponde
a neutralidad, por debajo estamos en la zona ácida y por arriba
en la alcalina |
| Priones: Agente infeccioso
compuesto sólo de una o más moléculas de proteínas, que no son
acompañadas de material con información genética (definición
sujeta a modificación). Definidos por Prusiner
como
"partículas proteicas infecciosas", se multiplican por
una vía increíble: convierten proteínas normales en moléculas
peligrosas sin mas que modificar su forma (a una isoforma). Se
las considera responsables del "scrapie" (prurito
lumbar de la oveja y cabra), la "enfermedad de las vacas
locas" y en humanos del "kuru" o "muerte de
la risa" y la enfermedad de Creutzfeld-Jacob. Mas
información
|
| Retrovirus (del latín retro
= girar hacia atrás): Virus que contienen una sola hebra
de ARN como material genético, se reproducen
copiando el ARN en ADN complementario usando
la transcriptasa reversa. La hebra
de ADN es luego copiada y, el ADN bicatenario, es insertado en el
ADN de la célula huésped. |
| Sexual: Sistema de reproducción
en el cual se fusionan dos células sexuales (gametos) haploides para producir un cigoto diploide. |
| Virus (del latín virus =
veneno): Agente infeccioso de naturaleza obligatoriamente
intracelular para sintetizar su material genético,
ultramicroscópico y ultrafiltrable. Constan de un ácido
nucleico (ADN o ARN) y un recubrimiento proteico. Entidad no
celular, de muy pequeño tamaño. En estado extracelular son
inertes.
|
Traducción, redacción y diagramación a cargo de :
Dr. Jorge S. Raisman y Dra. Ana María Gonzalez
Traducido y modificado localmente,
página original: http://www.140.198.160.119/bio/bio181/BIOBK/BioBookCELL1.html
martes, 05 de noviembre de 2013 |
