TEMA BIOQUÍMICA. NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA VIVA pdf

Biología 2º bach

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA VIVA 1. La biología como ciencia La Biología, como cualquier ciencia, trata de descubrir y ordenar la realidad del mundo natural que nos rodea. Por lo tanto, como cualquier ciencia, debe basar su conocimiento en la utilización de un método riguroso de observación e interpretación de esa realidad. Este es el denominado método científico, científico, aplicado al estudio de los seres vivos. Se trata de un método que permite conseguir respuestas objetivas a cuestiones que el propio científico establece, y consta básicamente de estas etapas: Observación de la realidad y Enunciado del problema . Los hechos y fenómenos que ocurren a nuestro alrededor deben ser observados con la mayor imparcialidad posible y sin prejuicios. Esto puede conducir a un cuestionamiento de esa realidad, pues cualquier afirmación que no esté demostrada puede ponerse en duda. Formulación de una hipótesis. hipótesis . Tratar de responder a esa cuestión a partir de los conocimientos previos que se tengan. Comprobación de la hipótesis o experimentación. experimentación. Conclusiones. Conclusiones. Consiste en diseñar un modelo que nos permita reproducir los hechos, experimentalmente, para poder confirmar o no nuestra hipótesis. Así, si la predición se cumple en el modelo experimental, estaremos confirmando esa hipótesis. Estas nuevas observaciones pueden ser directas sobre el medio natural, o bien realizarse a través de experimentos que requieren de un cierto control y manipulación por parte del observador. Esta fase debe ofrecer nuevos datos contrastados de la realidad. Si estos datos no concuerdan con la hipótesis establecida, deduciremos que esta es errónea o bien que la observación no es correcta. De cualquier manera esta fase debe repetirse suficientemente para confirmar los resultados. Cando una hipótesis está ampliamente contrastada por numerosas observaciones y experimentos se transforma en teoría. teoría. Lo que no quiere decir que sea una verdad absoluta, pues pueden aparecer nuevos datos que entren en contradicción con ella. Si una teoría demuestra ser universalmente válida, pasa a ser una ley natural. natural. Sin embargo, las leyes tampoco aseguran una total certeza. 

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OBSERVACIÓN

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS Diseño Experimentación Realización

Análisis de resultados

COMPROBACIÓN LA HIPÓTESIS

DE

ENUNCIADO DE LA TEORÍA

Conclusiones LEY NATURAL Niveles de organización de la materia viva

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En Inglaterra, la mariposa del abedul era muy abundante en las cortezas de estos árboles cubiertas de líquenes. Sobre este fondo, la coloración clara de la mariposa la hace casi invisible. Hasta 1845 todos los ejemplares recobrados eran de tonalidades claras, excepto algún individuo de color oscura. Con la industrialización de Inglaterra, la contaminación atmosférica comenzó a eliminar los líquenes que vivían sobre los árboles de estos bosques, y las cortezas de los mismos se volvieron mucho más oscuras. En las siguientes recogidas de mariposas del abedul fueron apareciendo cada vez más ejemplares de colores oscuras, hasta que en 1950 sólo unos pocos individuos de la población tenía colores blancos, y para eso aparecían en lugares muy alejados de las zonas industriales. ¿De dónde surgían los individuos negros de la mariposa del abedul? Está demostrado que las formas negras siempre estuvieron presentes en la población natural, aunque en número muy reducido. Entonces, ¿por qué aumentó tan drásticamente esta variedad? Un científico inglés sugirió la hipótesis de que la coloración de las mariposas las protegía de los pájaros insectívoros. Predijo que si soltaba un mismo número de mariposas claras y oscuras en una zona contaminada, y luego las recapturaba, obtendría mayor número de mariposas oscuras que claras. También predijo que si repetía la experiencia en un bosque no contaminado, podría recapturar más claras que oscuras. El científico marcó cuidadosamente un cierto número de mariposas con una mancha en la cara interior de las alas. A continuación realizó sendas experiencias: soltó cierto número de ejemplares marcados en una zona industrial en la que el 90 % de la población de mariposas era negra. Otro tanto hizo en una zona rural no contaminada, en la que normalmente no se encontraban individuos oscuros. Cuando volvió a recapturar las mariposas, en la zona próxima a las industrias recogió un 40 % de mariposas negras marcadas, y sólo un 19 % de claras marcadas. En cambio, en la zona rural recapturó un 6 % de negras y un 13 % de mariposas claras. Finalmente consiguió filmar como las mariposas eran capturadas por los pájaros insectívoros. Éstos capturaban más mariposas claras en el bosque contaminado, mientras que en el bosque no contaminado apresaban muchas más mariposas scuras. Identifica las distintas fases del método científico en este ejemplo. ¿Por qué marcó los ejemplares antes de soltarlos? ¿Por qué en la cara interior de las alas? ¿Por qué piensas que decidió además filmar la actividad de las mariposas? 

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2. Niveles de organización La aparición de la vida en la Tierra tuvo como consecuencia que, bajo ciertas condiciones, evolucionó hacia formas más complejas. Así, cuando observamos los seres vivos podemos distinguir varios grados de complejidad estructural; son los llamados niveles de organización. organización. Cada nivel se identifica por una unidad mínima que manifiesta todas las características de ese nivel. Estas unidades resultan de la agregación de unidades más simples, pero con una organización interna tal que adquiere unas propiedades especiales.

2.1

Nivel atómico

Está constituido por los átomos, átomos, que son la parte más pequeña de un elemento químico. Por ejemplo C, O, H, N, etc.

2.2

Nivel molecular

Incluye las moléculas como unidades materiales formadas por la agrupación, du un modo muy concreto, de varios átomos mediante enlaces químicos. Las moléculas que constituyen la materia viva se denominan principios inmediatos o biomoléculas. biomoléculas. Por ejemplo agua, dióxido de carbono, glucosa, hemoglobina, etc. Niveles de organización de la materia viva

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Dentro de las biomoléculas distinguimos dos grupos: las moléculas inorgánicas, que son las que no suelen tener carbono y sobre todo pueden originarse de modo natural fuera de los seres vivos. Las moléculas orgánicas en cambio, siempre tienen carbono, además de ser originadas únicamente por los seres vivos. Existe una gran diversidad de biomoléculas orgánicas Algunas son moléculas sencillas con pocos átomos de C, pero también hay grandes moléculas llamadas macromoléculas; macromoléculas; muchas veces también se llaman polímeros ya que están formadas por la unión de pequeñas unidades o monómeros. monómeros. Por ejemplo, el almidón es un polímero que resulta de la unión de muchas glucosas. De esta forma, con unas pocas clases de moléculas (monómeros) se pueden obtener infinidad de macromoléculas. Las macromoléculas pueden unirse para constituir complejos supramoleculares, supramoleculares, con una mayor complejidad que las simples moléculas, pero sin llegar a formar un nuevo nivel. Son ejemplos de ellos las nucleoproteínas, los complejos multienzimáticos, o también los virus. Pueden incluso unirse entre ellos para formar los orgánulos celulares como los ribosomas o los cloroplastos.

2.3

Nivel celular

Los orgánulos, macromoléculas e demás moléculas pueden organizarse en una célula, célula, de tal modo que el conjunto adquiere tres funciones muy especiales: nutrición, relación y reproducción. A partir de este nivel deberemos entonces hablar de niveles bióticos (con vida por si mismos), frente a los niveles anteriores en los que sus unidades no la tenían (niveles ( niveles abióticos). abióticos). Las células son por lo tanto las unidades de estructura y función de los seres vivos. Según sea su complejidad podemos hablar de dos tipos celulares: las células procariotas ( pro = antes de, karyon = núcleo), más simples y sin orgánulos membranosos; y las células eucariotas (eu = perfecto, karyon = núcleo), más complejas y con compartimentos membranosos, incluido un núcleo bien definido. Son procariotas los seres vivos del reino Monera (bacterias y cianofíceas), mientras que eucariotas son los seres vivos de los demás reinos (Protoctista, Fungi , Metafitas y Metazoos ). A veces, los organismos unicelulares se asocian formando colonias, colonias, consiguiendo así una mayor adaptación al medio. Sin embargo, no llegan a constituir un verdadero individuo pues cada célula conserva todas las funciones vitales fuera de la colonia.

2.4

Nivel orgánico o pluricelular

Incluye aquellos seres vivos formados por por multitud de células pero organizadas de tal forma que que cada una no se concibe sin la colaboración de las demás. El conjunto consigue repartir los diferentes aspectos de las funciones vitales entre varios grupos de células. De esta manera un organismo pluricelular contiene tejidos formados por células muy semejantes que desenvuelven las mismas funciones y que tienen un mismo origen. Varios tejidos pueden agruparse en estructuras más complejas realizando alguna acción concreta, y formando los llamados órganos. órganos. Los sistemas son conjuntos de órganos parecidos (formados por los mismos tejidos) que pueden desarrollar acciones independientes, como el sistema nervioso. Los aparatos son también conjuntos de órganos que pueden ser muy distintos, pero realizan actos coordinados para una sola función, como el aparato digestivo. Aquellos seres pluricelulares que apenas presentan diferencias entre todas sus células, sin tejidos aparentes, se dice que tienen estructura de talo. talo.

2.5

Nivel de población

Todos los individuos de una especie que conviven en una misma zona y que, por lo tanto, establecen múltiples relaciones entre ellos, conforman lo que se denomina una población. población. Por ejemplo: la población de tréboles (Trifolium repens) que hay en el jardín del instituto. Por supuesto que la población no es tan sólo una agrupación numérica de seres vivos, si no que cada uno de ellos está interconectado con los demás y viceversa.

Niveles de organización de la materia viva

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2.6

Nivel de ecosistema

Las distintas poblaciones viven interrelacionadas unas con las otras, conformando una comunidad o biocenosis (bios = vida, koinoo = reunir) propia de un área determinada. El medio (con todas sus propiedades físicas y químicas) en el que habita esta biocenosis se denomina biotopo (bio = vida, topos = lugar). El conjunto de biotopo y biocenosis, con todas las interrelaciones que ambos implican, conforman una unidad superior de vida, el ecosistema (oikos = casa). El conjunto de ecosistemas conocidos conforma un único y gran ecosistema, la ecosfera, que representa el nivel superior de la organización biológica. La biocenosis de ese superecosistema es la biosfera. biosfera. La ecosfera resulta de la interacción entre todos los seres vivos que habitan la Tierra y su relación con los factores fisicoquímicos del ambiente de este planeta.

1. 2. 3.

4.

Desarrolla el método científico aplicado a alguna cuestión concreta que se te oc urra. Define bioelemento y célula. Los virus son seres que tan sólo tienen información genética protegida por una estructura de proteínas. Cono en su interior no hay actividad metabólica, necesitan invadir a una célula para poderse reproducir. ¿Podríamos decir entonces que los virus son seres vivos? Explícalo Indica a que niveles se refieren las siguientes imágenes y razona por qué.

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NIVELES DE ORGANIZACIÓN ABIÓTICOS

Átomo

Molécula Macromolécula Complejo supramolecular

N. ATÓMICO

BIÓTICOS

N. CELULAR

N. ORGÁNICO N. MOLECULAR

N. DE POBLACIÓN

N. DE ECOSISTEMA

Niveles de organización de la materia viva

Célula Colonia

Organismo Tejido Órgano Sistema Aparato

Población

Ecosistema Biotopo Biocenosis

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