FUNCIONES DE LOS SERES VIVOS Y EL CONSUMO DE ENERGÍA
1. Las características de los seres vivos
Todos los seres vivos tienen en común una serie de características que los diferencias de los seres inanimados:
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Están formados por la misma materia, una serie de sustancias, comunes a todos, que ponen de manifiesto una unidad de composición.
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Están constituidos por células. (Célula: unidad de organización y funcionamiento de los seres vivos).
Célula animal
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Son capaces de realizar tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción.
Nutrición Relación Reproducción
Más información sobre las funciones de los seres vivos (proyecto Biosfera).
2. La materia de los seres vivos
Las moléculas que componen la materia de los seres vivos se llaman biomoléculas, y pueden ser inorgánicas (agua y sales minerales) y orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos).
El agua es el compuesto inorgánico más abundante en los seres vivos y cumple tres funciones vitales: disuelve gran cantidad de agua y transporta por todo el organismo; interviene en las reacciones químicas esenciales para la vida; ayuda a mantener constante la temperatura corporal.
Medusa: el 95% de su cuerpo es agua
Las sales minerales se encuentran en escasa proporción en los seres vivos pero realizan las siguientes funciones vitales: en estado sólido forman las partes duras de los seres vivos; en disolución ayudan a que el medio interno y el citoplasma tengan las características adecuadas para permitir la vida de las células
Los glúcidos y los lípidos suministran fundamentalmente energía a los seres vivos para obtener calor, moverse y realizar funciones vitales.
Las proteínas proporcionan, sobre todo, materia para crecer y realizar las funciones vitales.
Estructura de una proteína
Los ácidos nucleicos pueden ser de dos tipos: ADN (portador del material genético que se transporta de padres a hijos) y ARN (interviene en la fabricación de las proteínas).
ADN
3. El mantenimiento de la vida. Nutrición
Todos los seres vivos realizan la función de nutrición, desde los más complejos a los más sencillos. Mediante la nutrición todos los seres vivos toman materia del medio externo y expulsan sustancias de desecho.
Los organismos que fabrican su propia materia orgánica se llaman autótrofos, y los que la toman del medio, heterótrofos.
Nutrición autótrofa:
Es propia de las plantas y comprende las siguientes etapas:
Incorporación de nutrientes del medio: Los principales nutrientes de las plantas son moléculas inorgánicas, como el agua y las sales minerales, que absorben las raíces y el dióxido de carbono, que incorpora directamente por las hojas.
Producción de materia orgánica: Se denomina fotosíntesis, se realiza en los cloroplastos de la célula vegetal, donde la clorofila se encarga de captar la energía de la luz solar. Junto con los nutrientes esta energía se utiliza para producir materia orgánica. En este proceso se desprende oxígeno.
Utilización de la materia orgánica: Esta materia se emplea para el crecimiento de la planta (regeneración de células) y también para la respiración, proceso que tiene lugar en las mitocondrias y que aporta toda la energía que la planta necesita para seguir absorbiendo las sales minerales, relacionarse con el medio y realizar su actividad vital.
Eliminación de las sustancias de desecho (excreción). Se eliminan las sustancias que pueden ser perjudiciales
Detalle de la función de nutrición
Fotosíntesis
Nutrición heterótrofa:
Es característica de los seres vivos que no tienen capacidad para realizar la fotosíntesis, como, por ejemplo, los animales.
Algunos organismos unicelulares presentan también nutrición heterótrofa, ya que se alimentan de otros organismos unicelulares o de la materia orgánica procedente del medio para elaborar su propia materia y realizar las funciones vitales.
En la nutrición heterótrofa se distinguen las siguientes fases:
Incorporación de la materia orgánica del medio: Los organismos pluricelulares necesitan de un aparato digestivo que transforme los alimentos ingeridos en moléculas sencillas que puedan utilizar las células. Estas moléculas son luego transportadas por el aparato circulatorio hasta las células.
Utilización de la materia orgánica: Con los nutrientes se generan nuevas estructuras celulares y se obtiene energía por respiración para mantener el funcionamiento del organismo.
Eliminación de las sustancias de desecho al medio (excreción). Se eliminan las sustancias que no son necesarias para las células o las que se han generado en la transformación de la materia.
Ejemplos de nutrición:
Distribución de los nutrientes.
Para que los nutrientes lleguen a todas las células que conforman el organismo y poder realizar las funciones vitales entra en juego el sistema de transporte que es el que se encarga de la distribución.
Sistema de transporte en las plantas: La savia bruta (agua y sales minerales absorbidas por las raíces) es conducida hacia las hojas a través de unos conductos llamados xilema. En las hojas la savia bruta se transforma gracias a la fotosíntesis en savia elaborada. La savia elaborada se distribuye a todas las partes de la planta a través de unos conductos llamados floema.
Sistema de transporte en los animales: El aparato circulatorio es el encargado de distribuir a todas las células las sustancias alimenticias y el oxígeno. Hay animales que son muy sencillos y no precisan aparato circulatorio, como es el caso de los poríferos y los cnidarios, y los nutrientes llegan a las células por difusión disueltas en agua.
El sistema circulatorio de los animales puede ser abierto, si la sangre sale de los vasos sanguíneos y baña todas las células, o cerrado, si la sangre recorre todo el cuerpo sin salir del interior de los vasos sanguíneos.
Aparato circulatorio animales
Más información sobre la nutrición (proyecto Biosfera).
Más información sobre la nutrición en las plantas.
Más información sobre la nutrición en los animales.
4. El mantenimiento de la especie. Reproducción
La reproducción es la función mediante la que los seres vivos originan individuos semejantes a ellos. Hay dos tipos de reproducción:
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Reproducción asexual: se lleva a cabo por esporas o por multiplicación vegetativa.
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Reproducción sexual: se origina a partir de gametos.
Reproducción en los animales.
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Reproducción asexual: Se produce en animales poco evolucionados y puede tener lugar por fragmentación o por gemación.
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Fragmentación: Consiste en la división espontánea del progenitor en varios fragmentos que da lugar a nuevos individuos. Cuando la división no es espontánea y se produce por una lesión se llama regeneración, como por ejemplo, en la lombriz de tierra y la estrella de mar.
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Gemación: A partir de un conjunto de células que generan una protuberancia o yema en la superficie del cuerpo, se origina el nuevo individuo. Este es el caso por ejemplo de las esponjas y los celentéreos.
Reproducción asexual estrella de mar
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Reproducción sexual: En los animales el aparato reproductor está formado, por las gónadas, que en lo machos recibe el nombre de testículos, y en las hembras, el de ovarios. Estas gónadas producen gametos (espermatozoides y óvulos), que se fusionan para originar el nuevo ser.
Espermatozoide - Óvulo - Óvulo fecundado
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Reproducción alternante: En algunas especies se suceden generaciones que se reproducen sexualmente con generaciones que lo hacen asexualmente por gemación, adoptando cada generación morfologías diferentes.
Reproducción en las plantas.
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Reproducción asexual: La aparición de nuevos individuos en las plantas se produce con frecuencia por multiplicación vegetativa, que origina nuevas plantas sin que intervengan células sexuales. La multiplicación vegetativa puede ser natural o debida a la acción del ser humano.
Tipos de reproducción asexual en las plantas
Estolones - Injerto
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Reproducción sexual: En las plantas con flor, el aparato reproductor está constituido por la flor: el masculino está formado por el conjunto de estambres, y el femenino por el ovario.
Reproducción sexual en las plantas
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Reproducción alternante: Se da en plantas sin flores, como los musgos y los helechos. En este tipo de reproducción, unos individuos producen gametos, por lo que se llaman gametófitos, y otros forman esporas, por lo que reciben el nombre de esporófitos.
Reproducción alternante del helecho
Más información sobre la reproducción (proyecto Biosfera).
Más información sobre la reproducción de las plantas.
Más información sobre la reproducción humana.
5. Los seres vivos se relacionan
La relación es la función en virtud de la cual los seres vivos responden a estímulos del medio. Por ejemplo, los animales se desplazan para buscar alimento, las plantas orientan sus hojas buscando el sol, y los organismos unicelulares captan las variaciones de luz, temperatura, etc y responden a estos cambios moviéndose hasta encontrar la zona donde las condiciones les sean mas favorables.
La coordinación es la función mediante la cual los seres vivos organizan las respuestas a los estímulos que reciben del exterior o de su propio medio interno. Puede ser nerviosa o endocrina.
Reacción a estímulos (nerviosas) - - Metamorfosis de insectos reguladas por el sistema nervioso y el endocrino
Más información sobre la función de relación (proyecto Biosfera).
6. Los seres vivos y el medio ambiente. Adaptación
Para empezar a hablar de adaptación hay que partir por definir este concepto, es por eso que decimos que adaptación es: el proceso por el cual el organismo se va haciendo capaz de sobrevivir en determinadas condiciones ambientales.
Esta capacidad de supervivencia se transmite de generación en generación a través de caracteres hereditarios que permiten aumentar la capacidad de supervivencia de los individuos. El sistema respiratorio de los mamíferos marinos, como el delfín, la ballena, las focas y los lobos marinos, se ha modificado a través del tiempo para permitir que el animal permanezca sumergido en el agua durante un tiempo largo. Y así con los distintos tipos de vertebrados, reptiles, etc. las adaptaciones son distintas, ya que no es lo mismo vivir rodeado de agua que vivir rodeado de aire; no es igual desplazarse en el agua que desplazarse sobre el suelo.
Las adaptaciones de un organismo a un medio determinado son procesos lentos y complejos que dan como resultado que en los seres vivos se formen o desarrollen órganos adecuados que les permitan realizar su vida en dicho medio.
TIPOS DE ADAPTACIONES:
Adaptaciones estructurales:
En el curso de la evolución, los organismos han experimentado sucesivas adaptaciones estructurales cuando el medio ambiente cambio o cuando emigraron a un nuevo medio ambiente. Como resultado de las readaptaciones sucesivas muchos organismos actuales poseen estructuras o mecanismos fisiológicos inútiles e incluso nocivos, que en un tiempo le brindaron ventajas manifiestas cuando el organismo estaba adaptado a un medio diferente.
Adaptaciones fisiológicas:
Uno de los tipos de mutaciones favorables es la que abrevia la temporada del crecimiento de un vegetal o del tiempo total necesario para que un insecto llegue a la fase adulta. Estas mutaciones permiten que un organismo sobreviva más alejado del ecuador, lo que le brinda nuevas áreas de espacio vital y nuevas fuentes de alimento.
Adaptaciones al color:
Las adaptaciones para supervivencia son evidentes en el color y disposición de plantas y animales, así como en su estructura y procesos fisiológicos. Los especialistas en ecología reconocen tres tipos de adaptación al color: coloración protectora o de ocultación, que permite al organismo entonar con el fondo y pasar así inadvertido a sus enemigos; coloración de aviso, la cual consiste en tonos brillantes y visibles, llevados por los animales venenosos o de gusto repulsivo para advertir a los posibles enemigos de presa que vale mas que no los devoren, y mimetismo con el cual el animal toma el aspecto de otro ser vivo o incluso de un objeto inanimado.
La coloración protectora puede servir para ocultar al animal que desea escapar a un enemigo potencial, o ser adoptada por dicho enemigo con el fin de pasar inadvertido a su posible presa.
Si un animal esta equivocado de colmillos distribuidores de ponzoña, mecanismos hará aguijonear reservas de productos químicos que les den sabor repulsivo, es ventajoso para ellos que esta cualidad sea bien conocida, por lo que es frecuente que los seres de este tipo exhiben colores de advertencia.
Sirve de ejemplo interesante un sapo europeo con piel abdominal intensamente roja; este animal dispone de unas glándulas cutáneas cuya secreción les comunica sabor muy desagradable.
Adaptaciones de las Aves: Anatomía y fisiología
La mayoría de las aves puede volar y desciende de antepasados que podían hacerlo, aunque hay especies, que se han extinguido, que no eran voladoras. Además, el cuerpo de las aves está modificado para aumentar la eficacia del vuelo. Los huesos de los dedos y las articulaciones de las patas delanteras están fusionados formando un soporte rígido para las grandes plumas de vuelo de las alas. También existe fusión ósea en el cráneo y en la cintura pelviana, así se obtiene una mayor resistencia y ligereza. En las aves adultas muchos de los huesos están huecos, carecen de médula y están conectados con un sistema de sacos o bolsas aéreos dispersos por todo el cuerpo. El esternón, o hueso del pecho, de la mayoría de ellas es grande y tiene una quilla o cresta central llamada Carina. El esternón y la Carina soportan algunos de los principales músculos utilizados en el vuelo.
Adaptaciones de los vegetales al ambiente acuático.
Los vegetales acuáticos se distribuyen en el ambiente de las aguas oceánicas y en el de las aguas continentales.
Las algas presentan modificaciones en su forma corporal, las cuales reflejan su adaptación a las condiciones de alimentación y de luminosidad de la zona en que se encuentran.
Adaptaciones de los animales al ambiente acuático.
En el caso de los animales acuáticos también hay adaptación en el tipo de desplazamiento o sea todos los movimientos que permitan a los animales capturar su alimento, reproducirse, relacionarse con los demás seres que le rodean, escapar de sus enemigos y protegerse.
Adaptaciones de los vegetales al ambiente terrestre.
Las adaptaciones de los vegetales que habitan en el
ambiente terrestre están en función del clima y del tipo de suelo de cada
región.
Los vegetales terrestres han debido sobreponerse a una serie de condiciones
adversas planteadas por el ambiente. Entre ellas figuran:
- la necesidad de un medio de fijación al suelo
- los distintos tipos de suelo
- la disponibilidad de agua y de luz
- los cambios de los factores climáticos.
Los cactus tienen sus hojas adaptadas para conservar el agua en el desierto
Más información sobre la adaptaciones de los seres vivos.
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