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Niveles de organización de la materia
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Partículas: protones, electrones y neutrones, etc. Átomo: hidrógeno, Calcio, Azufre... Molécula: ADN, ARN, proteínas... Compuestos: conjunto de moléculas. Orgánulos: núcleo, membrana... Célula: neuronas, hepatocitos... Tejido: conjuntivo, muscular... Órgano: cerebro, corazón... Sistema: circulatorio, endocrino... Individuo (u Organismo complejo): seres humanos, salmones... Población: ciudades, conjunto de truchas de un río... Comunidad: animales de un bosque, peces y moluscos de un lago... Bioma: la sabana, la tundra, bosque valdiviano... Planeta: La Tierra y los otros planetas del sistema solar. Sistema planetario, como el Sistema Solar: Conjunto de planetas Galaxia: Vía Láctea Cúmulo ó Cúmulo Globular: Conjunto de galaxias. (El cúmulo que forma la Vía Láctea
y otras 30 galaxias es llamado Grupo Local. Otros cúmulos son: Virgo, Pléyades. Universo Dimension : Conjunto de varios universos
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Niveles abióticos: no están vivos.• Nivel subatómico: protones, neutrones, electrones.• Nivel atómico.• Nivel molecular: Moléculas, macromoléculas, orgánulos.
Niveles bióticos: están vivos.• Nivel celular.• Nivel orgánico. Organismos uni o pluricelulares.• Nivel de población.• Nivel de ecosistema.
Niveles de organización de la materia
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• POR UNA SERIE DE SUBUNIDADES QUE LE PERMITEN UN ORDENAMIENTO QUE VA DE LO SIMPLE A LO COMPLEJO.
• LA SUMA DE SUBUNIDADES HACE QUE LA MATERIA ADQUIERA MAYOR COMPLEJIDAD O NIVEL DE ORGANIZACIÓN.
¿CÓMO ESTÁ ORGANIZADA LA MATERIA?
¿CÓMO SE CLASIFICA LA MATERIA?
DESDE EL PUNTO DE VISTA BIOLÓGICO SE CLASIFICA COMO MATERIA NO VIVA Y MATERIA VIVA
Organización Biológica de la materiaOrganización Biológica de la materia
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• La materia se presenta en distintos grados de complejidad estructural llamados niveles
• Cada uno de ellos se basa en el anterior y sirve de base al siguiente.
• En cada nivel aparecen propiedades emergentes, nuevas propiedades que el nivel anterior no tenía.
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• INANIMADO: SE APLICA A LA MATERIA QUE NUNCA HA REALIZADO FUNCIONES VITALES, ES DECIR, LA MATERIA NO VIVA.
• EJEMPLO: PLÁSTICO, MINERALES, ROCAS.• MUERTO: CON ESTE TÉRMINO NOS REFERIMOS A LA
MATERIA VIVA QUE HA DEJADO DE REALIZAR SUS FUNCIONES VITALES.
• EJEMPLO: MADERA, CADÁVERES DE ANIMALES.
¿SIGNIFICA LO MISMO INANIMADO QUE MUERTO?
¿CUÁLES SON LOS NIVELES DE ORGANIZACIÓN
BIOLÓGICA DE LA MATERIA?
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SE DIVIDE EN DOS GRUPOS
NO VIVA VIVA
PARTÍCULASSUBATÓMICOS
ÁTOMOSSI AGRUPAMOS
FORMAN
COMPUESTOS
ORGANULOS SUBCELULARES
SUS NIVELES DE ORGANIZACIÓN SON LOS SIGUIENTES
CÉLULA
TEJIDOS
ÓRGANOS
SISTEMASY APARATOS
ORGANISMOS
POBLACIÓN
COMUNIDAD
ECOSISTEMA
BIOSFERA
AG
RU
PA
DO
S
FO
RM
AN
MATERIAMATERIA
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Organismos Vivos
Definición
Funciones vitales
Características generales
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LOS IDENTIFICAMOS POR SUS
FUNCIONES VITALES CARACTERÍSTICASGENERALES
SON DE DOS TIPOS
METABOLISMO AUTOPERPETUACIÓN
SON
REACCIONES QUÍMICASQUE HACEN POSIBLE LA VIDA
ESTAS PRODUCEN
NUEVOS MATERIALES Y ENERGÍA BIOLÓ-GICAMENTE ÚTIL
SON LAS QUE
PERMITEN LA SUPER-VIVENCIA DE LOS OR- GANISMOS, COMO IN-DIVIDUOS Y COMO ESPECIE
A TRAVÉS DE LA
REPRODUCCIÓN, REGULACIÓN,ADAPTACIÓN, ETC.
ENTRE ELLAS
POSEEN CÉLULAS ORGANIZACIÓN TRANSFORMAN LA ENERGÍA
REPRODUCCIÓN IRRITABILIDAD HOMEOSTASIA CRECIMIENTO DESARROLLO ADAPTACIÓN MOVIMIENTO
HACEN POSIBLE LA
TIENENVIDA
PARA LA
DEBIDO A SUS
REGULA AL
ORGANISMOSORGANISMOS
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Niveles de organización de la materia
• Hay estructuras de difícil clasificación:– Virus: Son estructuras
macromoleculares capaces de reproducirse y de causar enfermedades.
– Priones: Proteínas infecciosas, causan la “enfermedad de las vacas locas”
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1. Niveles de organización
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• Químico. Átomos y moléculas, los constituyentes de la materia viva.
• Celular. Célula, la unidad estructural y funcional básica.
• Tisular (hístico). Tejidos, grupos de células similares especializadas en en funciones especiales.
• Órganico. Órganos, estructuras de morfología definida formadas por diferentes tejidos, con funciones específicas
• Sistémico. Diferentes órganos unidos para desempeño de una función.
• Organismo. conjunto de sistemas integrados estructural y funcionalmente.
1. Niveles de organización
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2. Componentes químicos de la vida
AGUA: el componente más abundante (80%)
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2. Componentes químicos de la vida
Experimento de Miller (1950)
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Moléculas simples
Polímeros
membrana plasmática
Células procariotas-células eucariotas
Organismos pluricelularessus células se especializan y cooperan
2. Componentes químicos de la vida
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Macromoléculas: azúcares (hidratos de carbono, sacáridos…)
• Función nutritiva: obtención de energía• También forman parte de las glucoproteínas y de los ácidos nucleicos, y también de la membrana plasmática (glucocálix).
2. Componentes químicos de la vida
ALMIDON
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Macromoléculas: lípidos
2. Componentes químicos de la vida
• Moléculas apolares: insolubles en agua
• Forman barreras: membranas
- Fosfolípidos
- Colesterol
• Triglicéridos: reserva
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Macromoléculas: proteínas
2. Componentes químicos de la vida
• Después del agua, las más abundantes (10-20% masa celular)
• Polímeros de aminoácidos
• Tipos:- Estructurales: Polímeros filamentosos como los microtúbulos celulares o el colágeno (en el espacio extracelular)
- Funcionales: forma globular, p.e., las enzimas o las globinas.
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Macromoléculas: proteínas
2. Componentes químicos de la vida
Enzimas
• Catalizadores de reacciones químicas
• Responsables del metabolismo, es decir, el conjunto de reacciones químicas del organismo.
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2. Componentes químicos de la vida
Macromoléculas: ácidos nucleicos
• El ADN es la molécula donde reside la información genética
• Polímero formado por nucleótidos: las bases nitrogenadas (A, G, T, C), desoxirribosa y fosfato.
• Los genes codifican las diferentes proteínas, y en última instancia son los que controlan la funcionalidad celular, y por extensión la del organismo.
• El ARN contiene en su estructura ribosa y es el intermediario entre el ADN y las proteínas.
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2. Componentes químicos de la vida
Macromoléculas: ácidos nucleicos
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– Unidad viva básica del organismo– Nº total ~ 100 billones– Características similares: metabolismo, consumo de O2, división
celular…– Organización de la célula
• Núcleo: ADN empaquetado (cromatina) rodeado de membrana nuclear
• Citoplasma (rodeado de membrana celular)
3. La célula
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Membranas
• Compuestas por:– Lípidos (fosfolípidos,
colesterol) y proteínas
• Tipos:– Membrana plasmática– Membrana nuclear– Membrana del retículo
endoplásmico– Membrana mitocondrial– Lisosomas– Aparato de Golgi
3. La célula
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Citoplasma
• Agua • Proteínas disueltas• Electrolitos (Na+, Cl-, K+…)• Glucosa• Pequeñas cantidades de compuestos
lipídicos• Fibrillas de actina, tubulina…
(citoesqueleto)• Glóbulos de lípidos, gránulos de
glucógeno, vesículas secretoras• Orgánulos: Ribosomas, Retículo
endoplásmico, aparato de Golgi, mitocondrias, lisosomas.
3. La célula
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Retículo Endoplasmico
• Estructuras tubulares aplanadas interconectadas que rodean al núcleo– Paredes formadas por bicapa
lipídica membranosa – El interior contiene la matriz
endoplásmica. – 2 tipos
• Con ribosomas: retículo sarcoplásmico rugoso (granular)
• Sin ribosomas: retículo endoplásmico agranular o liso
3. La célula
![Page 29: clase1_ipr](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062515/563db8f1550346aa9a987012/html5/thumbnails/29.jpg)
Ribosomas y retículo endoplásmico rugoso
• Ribosomas: – Se encuentran anclados a las
superficies externas de muchas regiones del retículo endoplásmico rugoso
– Compuestos por una mezcla de ARNr y proteínas
– Encargados de la síntesis proteica.
3. La célula
![Page 30: clase1_ipr](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062515/563db8f1550346aa9a987012/html5/thumbnails/30.jpg)
Retículo endoplásmico agranular o liso (REL)
• Carece de ribosomas acoplados
• Actúa en la síntesis de sustancias lipídicas, en el procesamiento de las proteínas y otros procesos enzimáticos celulares (p.e. glicosilación de proteínas, detoxificación de xenobióticos).
3. La célula
![Page 31: clase1_ipr](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062515/563db8f1550346aa9a987012/html5/thumbnails/31.jpg)
Aparato de Golgi
– Intimamente relacionado con el retículo endoplásmico
– Posee membranas celulares parecidas a las del REL
– Consta de un apilamiento varias capas de vesículas cerradas y planas.
– Es importante en células secretoras. Estas expulsan las sustancias a secretar (p.e., hormonas).
– Conjuntamente con el retículo endoplásmico forman los lisosomas, vesículas secretoras u otros componentes citoplasmáticos.
3. La célula
![Page 32: clase1_ipr](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062515/563db8f1550346aa9a987012/html5/thumbnails/32.jpg)
Lisosomas
• Orgánulos vesiculares formados en el aparato de golgi y dispersas a lo largo del citoplasma.
• Proporcionan un sistema digestivo intracelular (sustancias y estructuras intracelulares, especialmente las dañadas, partículas alimenticias ingeridas por las celulas, bacterias…)
3. La célula
![Page 33: clase1_ipr](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062515/563db8f1550346aa9a987012/html5/thumbnails/33.jpg)
Mitocondria
• Centrales energéticas• Respiración celular (oxidación de glucosa, AG y AAs)• Cadena de transporte de electrones• Síntesis de ATP: moneda energética celular
3. La célula
![Page 34: clase1_ipr](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062515/563db8f1550346aa9a987012/html5/thumbnails/34.jpg)
![Page 35: clase1_ipr](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062515/563db8f1550346aa9a987012/html5/thumbnails/35.jpg)
4. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
• Las células han de diferenciarse para ejercer su función
• Diferenciación: cambios estructurales y funcionales de las células a medida que proliferan en el embrión para formar los diferentes tejidos y órganos.
• Consecuencia de la represión selectiva del genoma.
• Una célula normal expresa menos de la mitad de su genoma (nº genes ~ 25000).
• Células con funciones similares se agrupan formando TEJIDOS (NERVIOSO, EPITELIAL, MUSCULAR, CONJUNTIVO).
• Los ORGANOS están normalmente formados por los 4 tipos de tejido
![Page 36: clase1_ipr](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062515/563db8f1550346aa9a987012/html5/thumbnails/36.jpg)
4. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido muscular
Miocitos especializados en la contracción→ función mecánica
![Page 37: clase1_ipr](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062515/563db8f1550346aa9a987012/html5/thumbnails/37.jpg)
4. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido epitelial
• Las células epiteliales forman estructuras membranosas.
• Funciones:
- Revestimiento (epitelios simples o estratificados).
- Secretoras ( glándulas de moco, hormonas…).
![Page 38: clase1_ipr](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062515/563db8f1550346aa9a987012/html5/thumbnails/38.jpg)
4. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido conjuntivo (conectivo)
• Conjunto heterogéneo de tejidos derivados del mesodermo, formados por células rodeadas de grandes cantidades de material extracelular
• Función de sostén y separación de los diferentes elementos tisulares y también se convierte en un medio logístico (p.e. plasma de la sangre).
• Tipos: - No especializado (TC propiamente dicho)- Especializado (adiposo, cartílago, hueso, médula ósea, sangre)
![Page 39: clase1_ipr](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062515/563db8f1550346aa9a987012/html5/thumbnails/39.jpg)
4. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido conjuntivo (conectivo)
![Page 40: clase1_ipr](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062515/563db8f1550346aa9a987012/html5/thumbnails/40.jpg)
Tejido Nervioso
• Neuronas, especializadas en generar y conducir impulsos eléctricos.
• Células de la glía: sostén
4. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
![Page 41: clase1_ipr](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062515/563db8f1550346aa9a987012/html5/thumbnails/41.jpg)
5. Individuo. Especie. Clasificación.
Diversidad
Conceptos básicos
Reino ArchaeaReino MoneraReino ProtistaReino FungiReino PlantaeReino Animalia