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03/10/2016
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Seres vivos
Biología y Geología1º de ESO
Profesor: Francisco J. Barba Regidor
Curso: 2016-17
Conceptos clave de esta unidadConceptos clave de esta unidad• La Tierra es el único planeta donde se sabe que hay vida.
Los seres vivos en nuestro planeta ocupan una capa delgada: la biosfera.
• Todos los seres vivos tienen una composición química similar y están hechos de unidades básicas denominadas células.
• Los seres vivos se alimentan, se reproducen e interactúan o se relacionan.
• Los seres vivos se clasifican en cinco reinos diferentes: moneras, protoctistas, hongos, plantas y animales.
• La composición química de todos los seres vivos es la misma.
• Las mismas tres funciones básicas: nutrición, relación y reproducción.
LA TIERRA, PLANETA DE LA VIDALA TIERRA, PLANETA DE LA VIDA
Mares y océanos
Tierras
Atmósfera
Glaciares
La distancia entre la Tierra y
el Sol…
…y la presencia de elementos
químicos.
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El origen de la vidaEl origen de la vida• El ser humano se ha preocupado a lo largo de toda su historias
acerca del origen de la vida.
• Hipótesis:– Origen divino.– Los seres vivos se han formado en la Tierra (pero en unas
condiciones diferentes a las actuales).– La vida proviene de otros planetas (Panspermia).
• Para explicar estas hipótesis, han existido grandes corrientes de pensamiento:– Creacionismo.– La generación espontánea.– Teoría del origen químico de la vida: teoría de la evolución
química.– Panspermia o exogénesis.
Los seres vivos se han formado en la Tierra
LO QUE SABEMOS:
Edad de la Tierra: 4.500 millones de años
Fósiles más antiguos: 3.600 millones de años
¿Qué pasó en estos 1.100 millones de años?
Las teorías actuales…Las teorías actuales…
De la evolución química
• La vida surgió a partir de elementos químicos de la Tierra (atmósfera, hidrosfera, rocas).
• Los rayos del Sol y las descargas eléctricas de tormentas facilitaron reacciones entre esos elementos químicos para formar las primeras moléculas.
• Formación del caldo primitivo.
De la exogénesis o de la panespermia
• La vida terrestre tiene un origen extraterrestre: los primeros seres vivos llegaron a nuestro planeta transportados por cometas o meteoritos.
• Se apoya esta teoría en el descubrimiento en meteoritos marcianos de restos de posibles fósiles bacterianos.
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De la evolución químicaDe la exogénesis o de la
panespermia
Los rasgos comunes de los seres vivosLos rasgos comunes de los seres vivos
Elementos químicos
• Distintos que los de la materia inerte.• Carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno.
Moléculas exclusivas
• Sólo se encuentran en los seres vivos.• Los glúcidos, los lípidos, las proteínas,…
Organización celular
• Todos los seres vivos estamos formados por células.• La célula es la unidad funcional básica de todo ser vivo.• Las células realizan las tres funciones vitales: nutrición, relación y
reproducción.
Los niveles de organización de la vida
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• Átomo: Formado subpartículas atómicas como el electrón, protón y neutrón. El átomo es considerado la unidad mínima de materia.
• Molécula. Es la unión de dos o más átomos, ya sea del mismo elemento o diferentes.
• Célula. Pueden ser procariotas y eucariotas.
• Tejido. Es la unión de células especializadas que realizan una función específica. Ejemplos: tejido adiposo, parenquimático, nervioso.
• Órgano. Los tejidos se estructuran y forman a los diferentes órganos como el estómago, riñones, hígado, corazón, etc.
• Sistema y aparato, son el resultado de la unión de dos o más órganos.
• Organismo. Este un nivel de organización superior donde aparecen los seres vivos complejos como el hombre, las plantas o cualquier animal.
• Especie. Conjunto de organismos con características similares y que pueden reproducirse y tener descendencia fértil.
• Población, los organismos de las mismas especies se agrupan para protegerse y formar un núcleo poblacional.
• Comunidad. Seres que comparten las mismas características de supervivencia, formado por diferentes especies.
• Ecosistema. Es la interacción de la comunidad biológica con el medio físico con una distribución espacial amplia.
• Biosfera. Todo lo que habita en el planeta Tierra. Es el resultado de millones de años de evolución.
Las substancias de los seres vivos• Todos los seres vivos
están hechos de substancias químicas.
• El carbono (C), oxígeno (O), hidrógeno (H) ynitrógeno (N) constituyen el 95 % de la materia viva.
• Las combinaciones de estos elementos forman moléculas de materia viviente denominadas biomoléculas.
• Los seres vivos están formados por dos tipos de substancias: inorgánicas y orgánicas.
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Lo
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Pueden ser
• Primarios. Son el carbono (C), el oxígeno (O), el hidrógeno (H), el nitrógeno (N), el fósforo (P) y el azufre (S). Son los mayoritarios (constituyen más del 99% de la materia viva).
• Secundarios. Son el calcio (Ca), el sodio (Na), el magnesio (Mg) y el potasio (K).
• Oligoelementos. Son los que aparecen en proporciones de menos del 0,1%, pero son indispensables para algunas funciones esenciales. Es el caso del hierro (Fe), el iodo (I), el flúor (F), el cobre (Cu), el manganeso (Mn), el cobalto (Co), etc.
Biomoléculas
Substancias inorgánicas Substancias orgánicas
Sales minerales
Agua Glúcidos Proteínas
Lípidos Ácidos Nucleicos
Composición química de las plantasComposición química de los animales
EL CARBONO EL CARBONO Se considera el bioelemento básico en la materia viva. Es componente de todas las biomoléculas orgánicas y participa en los procesos energéticos, estructurales y reguladores.
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4 5Estructuras de algunas biomoléculas:1, proteína (hemoglobina);2, lípido (grasa);3, lípido (lecitina);4, glúcido (glucosa), y5, ADN.
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TIPO CARACTERÍSTICAS BIOMOLÉCULAS FUNCIONES EJEMPLOS
OR
GÁ
NIC
AS • Son exclusivas de los
seres vivos.• Su principal
componente es el carbono (C).
GLÚCIDOSProporcionan energía.
Glucosa, lactosa, ribosa.
LÍPIDOSAlmacenan energía a largo plazo.
Grasas, ceras, colesterol.
PROTEÍNASForman estructuras orgánicas.
Hemoglobina, colágeno, queratina
ÁCIDOS NUCLEICOSContienen la información genética.
ADN, ARN
INO
RG
ÁN
ICA
S
• También están presentes en la materia inerte.
• El carbono (C) no es su principal componente.
AGUA
Interviene en numerosas funciones orgánicas.
H2O
SALES MINERALES
Participan en la formación de esqueletos y en procesos celulares.
Carbonato de calcio, fosfato de calcio.
LA CONSTITUCIÓN Y ORGANIZACIÓN DE LA CONSTITUCIÓN Y ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOSLOS SERES VIVOS
• Todos los seres vivos estamos constituidos por unidades básicas llamadas células.
• Hay dos tipos básicos de células: procariotas y eucariotas.
• Son células procariotas las de las bacterias y de las cianobacterias (se recuerda que los virus no son seres vivos, sino macromoléculas, por lo que no son procariotas).
• Son eucariotas las células de los animales, de las plantas y de los hongos.
CÉLULAS
Eucariota animal Eucariota vegetal
Procariotas
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Teoría Teoría endosimbióticaendosimbiótica
• Teoría formulada por Lynn Margulis (1967).• Todas las células eucarióticas se originaron a partir de la asociación de
varias células procarióticas hace unos 500 m.a.• Las mitocondrias y los cloroplastos proceden de antiguas bacterias.
Elementos fundamentales de las Elementos fundamentales de las células eucariotascélulas eucariotas
• Membrana celular.
• Citoplasma, que contiene los orgánulos celulares (mitocondrias, vacuolas, lisosomas, cloroplastos, ribosomas, retículos, aparato de Golgi, etc.).
• Núcleo, donde se encuentran los cromosomas, que, a su vez contienen la información genética de los seres vivos en el ADN (las células procariotas carecen de núcleo, por lo que los cromosomas están dispersos en el citoplasma).
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La La especialización especialización
celularcelular
• Todas las células de un ser vivo pluricelular tienen el mismo material genético (ADN).
• Que a partir de él se puedan formar distintos tipos de células se debe a que cada una de ellas utiliza la parte de la información del ADN que le conviene en cada momento para desarrollar sus funciones.
• Esto es la especialización celular.
Ventajas de la especialización celularVentajas de la especialización celular
División del trabajo.
Cada célula se ocupa de una función.
Mayor eficiencia.
La especialización aumenta la eficiencia.
Longevidad
Las células dañadas son sustituidas por otras.
EL CONCEPTO DE “SERES VIVOS”:EL CONCEPTO DE “SERES VIVOS”:LAS FUNCIONES VITALESLAS FUNCIONES VITALES
Todos nosotros somos Todos nosotros somos seres vivos seres vivos porque:porque:
• Necesitamos incorporar materia en nuestro organismo…
• Necesitamos energía para movernos, crecer, hacer cualquier cosa…
• Producimos residuos...
• Todos podemos interactuar con el medio...
• Todos necesitamos movernos...
• Todos necesitamos procrear...
• Todos necesitamos crecer antes de procrear...
3. reproducción.
2.relación
1. nutrición
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Los grupos de seres vivos en función de cómo se alimentan
Todos los seres vivos –tanto los animales como lasplantas- necesitan los alimentos como fuente de energía y para el crecimiento.
Según cómo se alimentan, se pueden clasificar en:
- Autótrofos: Producen las substancias orgánicasque necesitan a partir de substancias inorgánicas. Es el caso de la fotosíntesis, que parte de substancias sencillas, como el dióxido de carbono, el agua y la energía solar para producir la energíay las substancias orgánicas precisas para suorganismo (azúcares, proteínas, etc.).
-Heterótrofos. Se alimentan de materia orgánicaya elaborada. Es el caso de los animales, que no pueden fabricar su propio alimento, y acuden a lasplantas o a otros animales para alimentarse de ellos.
Nutrición: consecuencias y objetivos
Crecimiento
Es un aumento del tamaño de un organismo, pasando de joven a adulto, como en los animales, o desde brote a planta madura en éstas.
La excreción es la expulsión de residuos metabólicos producidos en el cuerpo, como la orina y el dióxido de carbono. La expulsión de las heces se denomina egestión.
Otras consecuencias de la nutrición…
Excreción
Miles de reacciones químicas tienen lugar dentro de los cuerpos de las células. Estas reacciones no sólo producen energía para poder mantener el organismo o materiales útiles, sino también residuos que hay que expulsar, pues de lo contrario podrían ser dañinos.
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Relación Sensibilidad
La sensibilidad es la capacidad de reconocer cambios en el medio: Mientras
que los animales responden másrápidamente a los estímulos (calor, luz,
contacto, substancias químicas,…), lasplantas lo hacen más lentamente, p.e. al
sol. Algunas plantas, como la Venus atrapamoscas lo hace al contacto…
Todos los procesos que capacitan a los seres vivos a reaccionar con los cambios en el medio se incluyen en esta función. La sensibilidad (al lado), es un ejemplo de estos procesos.
Los cambios en el entorno pueden ser captados en los seres vivos por receptores y producir respuestas en los seres vivos: estímulos.
Ante esos estímulos, los seres vivos pueden responder:
a) Con movimientos, o
b) Mediante la secreción de substancias químicas que pueden generar cambios tanto en el funcionamiento como en el comportamiento del propio ser vivo. Estas substancias (hormonas) que producidas por determinadas células en glándulas endocrinas (internas).
Las glándulas endocrinas secretan las hormonas en
las vías sanguíneas.
Se trata del proceso que permite a los seres vivosproducir nuevos seres vivos. Se multiplican en númeroproduciendo la siguiente generación de descendientes, transfiriendo sus genes y asegurando la continuidad de la especie.
Las plantas lo realizan mediante la producción de semillas, los animales mediante la unión de célulassimples denominadas gametos. Óvulo humano rodeado
de espermatozoides.
Reproducción
Gemación en levadura.
La reproducción puede ser de dos tipos:1. Sexual, que implica la existencia de dos
organismos que unen sus gametos para formar un cigoto o célula huevo.
2. Asexual, cuando un padre se reproduce por sí mismo. Es el caso de las levaduras de la figura, que produce yemas a partir de las cuales surgen nuevas levaduras.
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La reproducción sexual. La reproducción sexual. Los descendientes requieren de dos individuos que juntan sus genes, lo que les haces parecerse a sus progenitores.
Se da en organismos pluricelulares.
El número de descendientes es menor que en la reproducción asexual.
La reproducción asexual. Tipos:La reproducción asexual. Tipos:
Algunas especies (helechos, musgos, medusas,…) llevan a cabo los dos tipos de reproducción que se van alternando en el ciclo vital del organismo: reproducción alternante.
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La nutrición en las plantasLa nutrición en las plantas
• Las plantas tienen nutrición autótrofa.
• Utilizan agua, dióxido de carbono, sales minerales y luz solar (savia bruta) para producir energía y materia orgánica (savia elaborada) con la ayuda de la clorofila de los cloroplastos: fotosíntesis. 2
CO2 + H2O+luz solar materia orgánica + O2
Pero las plantas también utilizan la materia orgánica para obtener energía por medio de la respiración celular, un proceso que ocurre en las mitocondrias y consiste en oxidar la materia orgánica. Las plantas toman oxígeno y expulsan dióxido de carbono:
Materia orgánica + O2 H2O + CO2+ energía
Fotosíntesis y respiración son reacciones antagónicas.
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Las funciones de relación en las plantasLas funciones de relación en las plantas
Las plantas también reaccionan frente a los estímulos del medio, sobre todo a la luz, a la humedad, a la temperatura.Procesos como el crecimiento, la floración, la aparición o la pérdida de hojas son respuestas a algunos de esos estímulos.
Imagen de Biología y Geología, 1 ESO, Oxford Educación, 2015
Las funciones de reproducción en las plantasLas funciones de reproducción en las plantas
Reproducción asexual Reproducción sexual
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Las funciones vitales en los animales:Las funciones vitales en los animales:la nutriciónla nutrición
• Organismos con nutrición heterótrofa.
• Según el tipo de alimentación, pueden ser:
a) herbívoros,
b) carnívoros,
c) omnívoros,
d) saprofitos.
• Para ello disponen de los sistemas digestivo, respiratorio, circulatorio y excretor.
El sistema digestivo
• Se encarga de obtener nutrientes a partir de los alimentos mediante la digestión.
• La digestión tiene lugar en el tubo digestivo: boca, esófago, estómago, intestinos y ano.
• Además, hay glándulasque secretan substancias que ayudan en la digestión: hígado y páncreas.
El sistema respiratorio
Imagen de Biología y Geología, 1 ESO, Oxford Educación, 2015
Es el encargado de capturar el oxígeno (O2) del medio (agua o aire) y de expulsar el dióxido de carbono (CO2) que se produce con la respiración celular. Hay varios tipos.
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El sistema circulatorio
ÓRGANO BOMBEADOR
CORAZÓN
VASOS CONDUCTORES
ARTERIAS EN SISTEMA CIRCULATORIO
ABIERTO Y CERRADOVENAS
CAPILARES SOLO EN S.C. CERRADO
FLUIDOHEMOLINFA EN INVERTEBRADOS
SANGRE EN VERTEBRADOS
PIGMENTOSRESPIRATORIOS
HEMOCIANINA (azul, contiene cobre)
EN INVERTEBRADOS
HEMOGLOBINA (rojo, contiene hierro
EN VERTEBRADOS
Es el responsable de llevar a las células los nutrientes absorbidos en la digestión y el oxígeno tomado en la respiración; además recoge y transporta las substancias a eliminar.
El sistema consta de unos conductos o vasos (venas, arterias y capilares) por donde circula un líquido circulante (hemolinfa o sangre) impulsado por un órgano que actúa de bomba (corazón), que puede ser único o múltiple.
Sistemacirculatorio
Abierto Invertebrados
Cerrado Vertebrados
• Sistema de vasos conectados con un corazón.
• La sangre se vuelca directamente en los tejidos y se forman lagunas abiertas desde las cuales retorna de nuevo al corazón a través de otros vasos.
ABIERTO
• La sangre es bombeada por uno o varios corazones.
• La circulación tiene lugar por el circuito vascular de manera continua sin salir nunca de dicho circuito.
CERRADO
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El sistema excretorEs el encargado de eliminar las substancias de desecho (CO2, y compuestos nitrogenados) producidas durante las reacciones químicas del metabolismo.
El sistema circulatorio las transporta hasta los órganos de este sistema para la eliminación posterior.
El CO2 se expulsa por los pulmones, ero los compuestos nitrogenados a través de órganos especializados: nefridios en anélidos y moluscos, tubos de Malpigio en insectos; riñones en vertebrados.
Funcionamiento del sistema excretor (riñones y pulmones) en los vertebrados:
Imagen de Biología y Geología, 1 ESO, Oxford Educación, 2015
Sistemas que intervienen en la función de nutrición
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La relación en los animalesLa relación en los animalesLos animales también reciben información del medio, tanto externo (calor o frío) como interno (hambre, sueño). Son los estímulos, cambios físicos o químicos en el medio, capaz de provocar una respuesta por parte del propio organismo.
Las imágenes recogen algunos ejemplos de ellos. ¿Cuáles son externos y cuáles internos?
1 2 3
4 56
7 89
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Para dar respuesta a esos estímulos los animales disponen de dos sistemas:- nervioso,- endocrino
ESTÍMULOSÓRGANOS RECEPTORESEXTERNOS E INTERNOS
SISTEMANERVIOSO
SISTEMA ENDOCRINO
Respuestasmediante
EFECTORES
GLÁNDULAS(secreción)
LOCOMOTOR(movimiento)
Tipos de estímulos:-Físicos: luz, temperatura,…- Químicos: nutrientes, tóxicos,…
CARACTERÍSTICAS SISTEMA NERVIOSO SISTEM ENDOCRINO
Vía utilizada Nervios Sangre
Sistema de transmisión Impulsos nerviososHormonas (substanciasquímicas)
Velocidad de respuesta Rápida Lenta
Duración de la respuesta Breve Duradera
Funciones que regula y coordina
Las que exigen respuestas rápidas, como la locomoción
Las que exigen respuestas mantenidas, como el crecimiento, desarrollo, metabolismo,…
Ambos sistemas regulan y dirigen todas las actividades corporales, actuando de forma integrada.
Los sistemas de coordinación: comparación entre los sistemas nervioso y endocrino:Los sistemas de coordinación: comparación entre los sistemas nervioso y endocrino:
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El sistema nervioso
Los animales detectan los cambios en el medio a través de los órganos de los sentidos.Esa señal es entonces transformada en impulsos nerviosos (eléctricos) que se transmiten a través de nervios sensitivos hasta los centros nerviosos. Estos centros nerviosos pueden ser:a) Ganglios (invertebrados).b) Encéfalo y médula espinal
(vertebrados). Su funcionamiento se explica en la diapositiva siguiente.
El encéfalo recibe la información, la procesa y elabora respuestas complejas.
La médula espinal elabora respuestas sencillas, como los actos reflejos (figura). Además, conduce la información desde los nervios sensitivos hasta el encéfalo, y desde éste, a los nervios motores.
Acto reflejo
Los nervios motores conducen la respuesta hasta los órganos efectores, que la ejecutan.Estos órganos efectores pueden ser de dos tipos:a) Músculos, si la
respuesta implica movimiento (figura superior);
b) Glándulas, si lo que se produce es una secreción de substancias químicas en la sangre (hormonas).
Un mismo estímulo (fuego) da lugar a dos respuestas diferentes…
…por el sistema nervioso o por el endocrino u hormonal…
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El sistema endocrino
Está formado por glándulasdistribuidas por todo el cuerpo. Producen substancias químicas que se vierten en la sangre: hormonas, que actúan específicamente sobre ciertas células provocando respuestas en ellas.
El sistema hormonal, en nuestro caso particularmente, controla el crecimiento, los ciclos reproductores, la asimilación de los azúcares, entre otros procesos. En otros animales (insectos, anfibios), la metamorfosis.
Las respuestas endocrinas son más lentas que las nerviosas, pero duran más tiempo.
La reproducción en los animales: La reproducción en los animales: reproducción asexualreproducción asexual
Es menos frecuente en los animales que éstos se reproduzcan asexualmente. En todo caso, los tipos son dos:
1. Gemación. Es el caso de algunos pólipos (Hidra) y de las esponjas. En este caso se forma una protuberancia, tumor o yema en la superficie del cuerpo por multiplicación de algunas células. Posteriormente, la yema se desprende y origina un nuevo individuo.
2. Escisión o fragmentación. Un nuevo organismo crece de un fragmento de otro anterior. Cada fragmento desarrolla un individuo maduro, completo. Es el caso de algunos pólipos y anélidos acuáticos (planaria).
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Algunos animales, como la estrella de mar, no utilizan estrictamente la escisión como mecanismo reproductor, si bien pueden regenerar por completo su cuerpo a partir de un fragmento desprendido de forma accidental.
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La reproducción en los animales: La reproducción en los animales: reproducción sexualreproducción sexual
Es la más común en los animales. Se lleva a cabo mediante el sistema reproductor, conjunto de órganos diferenciados (gónadas: testículos y ovarios) que producen células sexuales o gametos: espermatozoides y óvulos.
Los individuos de algunas especies (caracoles, lombriz de tierra,…) tienen los órganos masculinos y femeninos: son hermafroditas.
Los gametos se unen en la fecundación, que puede ser interna (mamíferos, p. ej.) o externa (peces). Tras ella se origina la célula huevo o cigoto, que se divide para formar el embrión.El desarrollo del embrión en los animales puede ser:
A,Vivíparo.
B,Ovíparo.
C,Ovovivíparo.
TEMA 6.LOS SERES VIVOS
• …ESO ES TODO POR EL MOMENTO.