Instituto Politécnico Nacional Cursos para preparar a los aspirantes a nivel superior del IPN Asignatura: Biología 1.La célula Una célula (del latín cellula, diminutivo de cellam, celda, cuarto pequeño) es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. -todos los organismos vivos están formados por una o más células. -las reacciones químicas de un organismo vivo, incluyendo los procesos liberadores de energía y las reacciones biosintéticas, tienen lugar dentro de las células -las células se originan de otras células -las células contienen la información hereditaria de los organismos de los cuales son parte y esta información pasa de la célula progenitora a la célula hija. Eubacteria Alga Volvox aureus Archaebacteria cerebelo Células sanguíneas Célula de planta Células de huevo dinosaurio fosilizados Hojas epiteliales La mayoría de las células que constituyen el cuerpo de una planta o de un animal miden entre 10 y 30 micrómetros de diámetro. Existen dos tipos fundamentalmente distintos de células, las procariotas y las eucariotas. Propiedades comunes de las células Membrana plasmática (envueltas), encierra sustancia rica en agua llamada citoplasma o hialoplasma Metabólicamente activas, desarrollan reacciones químicas (crecer, producir energía y eliminar residuos). Información hereditaria codificada en moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN), dirige la actividad de la célula y asegura la reproducción y el paso de los caracteres a la descendencia. Homeostasis (homo “similar” y estasis “estado”), mecanismos regulan sus funciones mediante la absorción de alimentos y vitaminas. Comparación entre células procariotes y eucariotes 1.1.Estructura La membrana celular, como todas las membranas biológicas, consiste en una delgada capa de fosfolípidos y proteínas; tiene entre 7 y 9 nanómetros de grosor. Las membranas están generalmente rodeadas por un medio acuoso, lo que hace que las moléculas de fosfolípidos se dispongan formando una bicapa Fosfolípidos. Lípidos antipáticos compuestos por moléculas de glicerol se unen dos ácidos grasos y un fosfato El núcleo es un cuerpo grande, frecuentemente esférico y, por lo común, es la estructura más voluminosa dentro de las células eucarióticas. Está rodeado por la envoltura nuclear, constituida por dos membranas concéntricas, cada una de las cuales es una bicapa lipídica. Estas dos membranas están separadas por un intersticio de unos 20 a 40 nanómetros. En las células eucarióticas, el material genético -DNA- es lineal y está fuertemente unido a proteínas especiales llamadas histonas. Cada molécula de DNA con sus histonas constituye un cromosoma. Los cromosomas se encuentran en el núcleo. Cuando una célula no se está dividiendo, los cromosomas se ven como una maraña de hilos delgados, llamada cromatina. Célula vegetal (plantas) Pared primaria y una secundaria. Pared celular: No permite el crecimiento de la célula, solamente aumenta su espesor por depósito de microfibrillas de celulosa (aposición). Cuando existe pared celular secundaria, el contenido celular desaparece, quedando en su lugar un hueco denominado lúmen celular. Por eso, todas las células con pared secundaria son células muertas. Laminilla media (unión entre células) Pared primaria comunicación entre células por plasmodesmos. Pared secundaria comunicación entre células por pares de punteaduras o puntuaciones Incrustaciones impregnaciones. Adcrustaciones o Membrana plasmática o plasmalema Citoplasma: Sistema de endomembranas:Estructuras móviles, onjunto de membranas citoplasmáticas internas: fundamentalmente dictosomas, membrana plasmática y vacuolas. Retículo endoplasmático o endoplásmico: membranas plegadas, reacciones intracelulares procesos bioquímicos, transporte intracelular de compuestos. Dictiosoma o corpúsculo de Golghi (aparato de Golghi): Orgánulos compuestos por 2-8 cisternas circulares aplanadas de 0,5-4 µm de diámetro, cada una limitada por una membrana simple. No hay continuidad entre ella Carioteca (núcleo): A la región citoplasmática en la que se encuentra el ADN. 5-25 µm. Función replicación y transcripción de los ácidos nucleicos. Almacena la información genética, pasándola a las células hijas en el momento de la división celular. Una parte de la información genética se encuentra almacenada en el ADN de cloroplastos (5-10%) y mitocondrias (2-5%). Tonolasto (vacuola):La membrana que limita la vacuola, el tonoplasto es permeable e interviene especialmente en el mantenimiento de la turgencia Celuar y en el crecimiento. La habilidad de las vacuolas de captar y almacenar agua permite crecer a las plantas, con muy poca gasto de material. Mitocondrias:0,5-4 µm, Tienen doble membrana, la externa es lisa y la interna presenta estructuras membranosas llamadas crestas que son repliegues en forma de dobleces o dedos de guante. El espacio interno se denomina matriz o estromamitocondrial; allí se encuentran dos o más moléculas circulares de ADN y ribosomas. Su función es descomponer compuestos orgánicos fijando una parte esencial de la energía liberada en forma de ATP (adenosíntrifosfato), con enlaces químicos rico-energéticos El citoplasma de las células eucarióticas contiene un gran número de vesículas, organelas en forma de sacos rodeados de membranas cuyas principales funciones son el almacenamiento temporario y el transporte de materiales, tanto dentro de la célula como hacia el interior y exterior. La mayoría de las células de plantas y hongos contienen un tipo particular de vesícula, denominada vacuola, cuya membrana se conoce en las células vegetales como tonoplasto. Las vacuolas pueden almacenar temporalmente nutrientes o productos de desecho, y funcionan como un compartimiento de degradación de sustancias. El citoplasma de las células eucarióticas está subdividido por una red de membranas conocidas como retículo endoplásmico, que sirven como superficie de trabajo para muchas de sus actividades bioquímicas. El complejo de Golgi es un centro de procesamiento y compactación de materiales que se mueven a través de la célula y salen de ella. Video Vegetal Célula animal El citoplasma. Bolsa de fluido que contenía enzimas y otras moléculas disueltas, juntamente con el núcleo, unas pocas mitocondrias. El citoplasma está atravesado y subdividido por un complejo sistema de membranas, el retículo endoplásmico está cubierto por ribosomas, que son las estructuras especiales sobre las cuales los aminoácidos se ensamblan en proteínas. Los complejos de Golgi son centros de empaquetamiento o compactación de moléculas sintetizadas dentro de la célula. Los lisosomas y peroxisomas son vesículas en las cuales diferentes tipos de moléculas se degradan a constituyentes más simples que pueden ser utilizados por la célula o en el caso de productos de desecho, eliminados fácilmente. Las mitocondrias son el asiento de las reacciones químicas que suministran energía para las actividades celulares. La célula animal se diferencia principalmente de las células vegetales, en que carece de pared celular y cloroplastos, y que posee vacuolas más pequeñas. Debido a la ausencia de una pared celular rígida, las células animales pueden adoptar una gran variedad de formas. La membrana plasmática es una bicapa lipídica que delimita todas las células. Está compuesta por dos láminas que sirven de "contenedor" para el citosol y los distintos compartimentos internos de la célula, así como también otorga protección mecánica. La cromatina es el conjunto de ADN, histonas y proteínas no histónicas que se encuentra en el núcleo de las células eucariotas y que constituye el cromosoma de dichas células. La cromatina es una estructura dinámica que adapta su estado de compactación y empaquetamiento para optimizar los procesos de replicación, transcripción y reparación del ADN, juega un rol regulatorio fundamental en la expresión génica. Los lisosomas son orgánulos relativament e grandes, formados por el retículo endoplasmático rugoso y luego empaquetadas por el complejo de Golgi, que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para digerir los materiales de origen externo (heterofagia) o interno (autofagia) El citoplasma: Se encuentra entre el núcleo celular y la membrana plasmática. Consiste en una emulsión coloidal muy fina de aspecto granuloso, el citosol o hialoplasma, y en una diversidad de orgánulos celulares que desempeñan diferentes funciones. Su función es albergar los orgánulos celulares y contribuir al movimiento de estos. El citosol es la sede de muchos de los procesos metabólicos que se dan en las células. El nucleoplasma o carioplasma:Es el medio interno semiliquido del núcleo celular, en el que se encuentran sumergidas las fibras de ADN y fibras de ARN conocidas como nucléolos. Los ribosomas son complejos macromoleculares de proteínas y ácido ribonucleico (ARN) que se encuentran en el citoplasma, en las mitocondrias, en retículo endoplasmatico y en los cloroplastos. Son un complejo molecular encargado de sintetizar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm). 2.Metabolismo: nutrición Nutrición = Autrótrofa Proceso (Alimentación Conversión Absorción ) Organismos por si mismo (sustancias inorgánicas) Heterótrofa Nutrientes de otros seres vivos = Energía Difusión Paso de partículas Ósmosis Movimiento de agua Endocitosis (pinocitosis y fagocitosis) Las células que defienden al organismo de los elementos extraños los envuelven con su membrana celular y los lisosomas los digieren como hace nuestro estómago con las alimentos que ingerimos. Como puedes observar el organismo extraño llega a la membrana y ésta la envuelve formando una vacuola que luego será digerida por los lisosomas de la célula. Ósmosis Movimiento de agua Endocitosis (pinocitosis y fagocitosis) La pinocitosis es la entrada de líquido al interior de la célula y ocurre igual que el proceso de fagocitosis, pero en lugar de un organismo extraño, la membrana se pliega y deja que entre el fluido , luego se forma la vesícula. EXOCITOSIS: En el proceso de digestión hay ingreso de alimentos pero también hay expulsión de desechos, la célula de igual forma cumple con este proceso que se llama exocitosis, que es la expulsión de sustancias que la célula no necesita. Es el proceso contrario a la fagocitosis y la pinocitosis. Aquí, en el interior de la célula hay una vesícula con las partículas que la célula no necesita, luego se une con la membrana celular, se abre la vesicula y salen las partículas. Nutrición autótrofa 1.Paso de membrana. Moléculas inorgánicas sencillas (agua, sales y CO2) atraviesan la membrana celular por absorción directa sin gasto de energía. 2.Metabolismo.Conjun to de reacciones químicas cuyo resultado es la obtención de energía bioquímica utilizable por la célula y fabricación de materia celular propia. Fotosíntesis. Proceso donde se elabora materia orgánica (azúcares) de materia inorgánica sencilla (agua,sales minerales). La energía bioquímica producen los pigmentos fotosintéticos a partir de la energía solar ocurre en el cloroplastos de las células vegetales. Fase luminosa: energía solar transformada en energía bioquímica Fase oscura: energía bioquímica para producir azúcares. Catabolismo o fase de destrucción: respiración celular (mitocondrias), la materia orgánica es oxidada y se obtiene energía bioquímica. Anabolismo o fase de construcción: utiliza energía bioquímica generada en la fotosíntesis y en el catabolismo para sintetizar grandes moléculas. Reacciones lumínicas: es un proceso dependiente de la luz (etapa clara), requiere de energía de la luz para fabricar ATP y moléculas portadoras de energía NADPH reducido, a usarse en la segunda etapa. Ciclo de Calvin-Benson: es la etapa independiente de la luz (etapa oscura), los productos de la primera etapa mas CO2 son utilizados para formar los enlaces C-C de los carbohidratos. Las reacciones de la etapa oscura usualmente ocurren en la oscuridad si los transportadores de energía provenientes de la etapa clara están presentes. Evidencias recientes sugieren que la enzima más importante de la etapa oscura esta estimulada indirectamente por la luz, de ser así el termino no sería correcto denominarla "etapa oscura". La etapa clara ocurre en la grana y la oscura en el estroma de los cloroplastos. Etapa clara En la etapa clara la luz que "golpea" a la clorofila excita a un electrón a un nivel energético superior. En una serie de reacciones la energía se convierte (a lo largo de un proceso de transporte de electrones ) en ATP y NADPH. El agua se descompone en el proceso liberando oxígeno como producto secundario de la reacción. El ATP y el NADPH se utilizan para fabricar los enlaces C-C en la etapa oscura. Los fotosistemas son los conjuntos de moléculas de clorofila y otros pigmentos empaquetados en los tilacoides. En el "corazón" del fotosistema se encuentra la clorofila que absorbe la luz para convertirse en una forma "activada". La energía contenida en esta clorofila activada se utiliza para hacer funcionar la maquinaria química de la cual depende gran parte de la vida. La P680 requiere un electrón que es tomado del agua rompiéndola en iones H+ y iones O-2. Estos iones O2 se combinan para formar O que 2 se libera a la atmósfera. Ciclo del carbono Las Plantas incorporan el anhídrido carbónico de la atmósfera y de los océanos al transformarlo en compuestos orgánicos, convirtiendo la energía de la luz en enlaces C-C. Las Plantas también producen anhídrido carbónico por su respiración. Los animales producen anhídrido carbónico derivado de la utilización de los hidratos de carbono y otros productos producidos por las plantas. En el balance entre el consumo de anhídrido carbónico que realizan las plantas y la producción del mismo por los animales intervine como "buffer" la formación de carbonatos en los océanos, que remueve el exceso de anhídrido carbónico del aire y del agua (ambos intervienen en el equilibrio del anhídrido carbónico). Los combustibles fósiles, como el petróleo y el carbón, como así también la madera generan anhídrido carbónico al ser utilizados. La actividad humana incrementa en grandes proporciones la concentración de anhídrido carbónico en el aire. Dado que este, a diferencia de otros compuestos de la atmósfera absorbe el calor reflejado desde la Tierra, incrementa la temperatura global y produce lo que ha dado llamarse "efecto invernadero". Anhídrido carbónico El dióxido de carbono, también denominado óxido de carbono (IV), gas carbónico y anhídrido carbónico (los dos últimos cada vez más en desuso, es un gas cuyas moléculas están compuestas por dos átomos de oxígeno y uno de carbono. Su fórmula molecular es CO2. Su representación por estructura de Lewis es: O=C=O. 3.Excreción. Eliminación de productos de desecho generados en el metabolismo salen a través de la membrana celular. Nutrición heterótrofa La célula consume materia orgánica formada. No transformación de materia inorgánica en materia orgánica. 1.Captura. Célula atrae partículas alimenticias mediante cilios o flagelos emitiendo seudópodos engloban el alimento. 2.Ingestión.Célula introduce alimento en vacuola. 3.Digestión.lisosomas vierten enzimas digestivas en el gagosoma. Enzimas descomponen alimentos en pequeñas moléculas. 4.Paso de membrana. Moléculas liberadas en digestión atraviesan la membrana de la vacuola y se difunden por el citoplasma. 5.Egestión.Célula expulsa al exterior las moléculas no útiles. 6.Metabolismo.Conjunto reacciones en el citoplasma. Obtiene energía y construye materia orgánica. 7.Exreción.Expulsión al exterior a través de la membrana celular de dióxido de carbono, agua y amoniaco. 9.1.Industrialización 9.2.Urbanización Un área urbana a menudo se define como una villa o una ciudad con una población de más de 2500 personas, aunque algunos países establecen el mínimo en 10 000 a 50 000. La urbanización de un país es el porcentaje de su población que vive en un área urbana. El crecimiento urbano es la tasa de aumento de las poblaciones urbanas. Crecimiento natural (más nacimientos decesos) Inmigración(áreas rurales-ciudades) que Población Nacimientos por cada 1.000 personas Nacimientos entre cada punto 2 - - 5.000.000 80 1.137.789.769 1 d.C. 300.000.000 80 46.025.332.354 1200 450.000.000 60 26.591.343.000 1650 500.000.000 60 12.782.002.453 1750 795.000.000 50 3.171.931.513 1850 1.265.000.000 40 4.046.240.009 1900 1.656.000.000 40 2.900.237.856 1950 2.516.000.000 31-38 3.390.198.215 1995 5.760.000.000 31 5.427.305.000 2002 6.215.000.000 23 983.987.500 2010 6.866.900.000 22 1.434.180.000 Año 50,000 a.C. 8000 a.C Número de personas que han poblado la Tierra hasta el año 2002: 106,456,367,669 Número de personas que han poblado la Tierra hasta el año 2010 (aproximado): 107,890,000,000 Porcentaje de toda la gente que vivió en la Tierra, pero seguían viviendo en el año 2002: 5.8 % Porcentaje de toda la gente que vivió en la Tierra, pero sigue viviendo en el año 2010 (aprox.): 6.3 % 9.3.Consumismo Consumo: es la acción y efecto de consumir o gastar todo tipo de productos. En términos económicos se entiende por consumo la etapa final del proceso económico, especialmente del productivo. El consumo, por tanto, Significa satisfacer las necesidades presentes o futuras, se le considera el último proceso económico y Constituye una actividad de tipo circular. Se pueden establecer tres tipos de consumo según función de las necesidades del sujeto y de la frecuencia en el gasto del bien o servicio: Consumo experimental: el consumo del producto o servicio se produce por novedad o curiosidad. Consumo ocasional: el consumo es intermitente, basado en la disponibilidad del bien o servicio o en la satisfacción de necesidades no permanente. Consumo habitual: el consumo ya forma parte de las actividades cotidianas del sujeto. El consumo también se emplea en macroeconomía se tiene en cuenta: Consumo privado: Valor de todas las compras de bienes y servicios realizados por las unidades familiares, las empresas privadas y las instituciones privadas sin ánimo de lucro. Consumo público: Valor de todas las compras y gastos que realizan las administraciones públicas en el desempeño de sus funciones y objetivos. Video huella Consumo ecológico Reduciendo el volumen de nuestras compras. Eligiendo en nuestras compras productos que en su fabricación han cumplido una serie de requisitos para no generar una degradación del medio ambiente . Discriminando productos que en su fabricación generan un mayor consumo de recursos naturales. Teniendo en cuenta la posibilidad de sustituir productos contaminantes por otros naturales o biodegradables. Evaluando las características de los productos, el envasado y el embalaje para evitar la generación de residuos con nuestro consumo. Valorando que las empresas fabricantes y distribuidoras del producto que vamos a comprar dispongan de un Sistema de Gestión Ambiental (EMAS o ISO-14001) certificado por una entidad acreditada. Valorando que las empresas fabricantes y distribuidoras del producto procedan de la economía social y alternativa. 3.Reproducción de los seres vivos. Los vertebrados y mamíferos: reproducción sexual implica la meiosis y la fecundación . 3.1.Formas de reproducción En la mayoría de las especies de peces y en los anfibios, y en muchos invertebrados, la fecundación es externa. Entre los organismos que depositan huevos amniotas, la fecundación es interna. La fecundación también es interna entre los mamíferos marsupiales y placentarios, en los cuales el embrión se desarrolla dentro de la madre y es nutrido por ella. Los vertebrados se caracterizan por tener reproducción sexual e implica a dos progenitores. Los gametos masculinos y femeninos se forman por meiosis en las gónadas . El sistema reproductor masculino consta de los órganos sexuales primarios y las estructuras sexuales secundarias. Los primeros son los testículos y las segundas incluyen a los conductos genitales y excretores, a las glándulas anexas y al pene. En el hombre, las hormonas de la hipófisis (FSH y LH) actúan sobre el testículo; como respuesta el testículo produce de forma continua espermatozoides y hormonas masculinas (testosterona). Los espermatozoides se forman en los tubos seminíferos del testículo, pasan al epidídimo, un tubo más grueso que está adherido al testículo y salen del mismo por una serie de tubos que se denomina vía seminal y que los lleva hasta la uretra que es el conducto interior del pene. Durante su trayecto por la vía seminal reciben la secreción que varias glándulas (glándulas seminales, próstata) vierten a la misma y que ayudan a los espermatozoides a hacerse móviles.. El semen eyaculado no sólo contiene espermatozoides: está compuesto por un fluido que produce en las vesículas seminales, la glándula prostática y las glándulas de Cowper. a) Corte de un testículo con los túbulos seminíferos densamente replegados -donde se forman los espermatozoides- y el epidídimo donde los espermatozoides maduran y adquieren movimiento-. b) Micrografía electrónica y un esquema de un corte transversal de túbulo seminífero. c) Espermatozoides en distintas etapas de desarrollo. Las células intersticiales, que se encuentran en el tejido conectivo entre los túbulos son fuente de testosterona. d) Formación del esperma. La producción de testosterona es regulada por un sistema de retroalimentación negativa que implica, entre otros, a una hormona gonadotrófica, la hormona luteinizante (LH). La LH es producida en la hipófisis bajo la influencia del hipotálamo. En los tejidos intersticiales de los testículos estimula la salida de testosterona. Los testículos están también bajo la influencia de otra hormona hipofisaria, la hormona foliculoestimulante (FSH) que actúa sobre las células de Sertoli de los testículos y, a través de ellos, sobre los espermatozoides en desarrollo. Existe una hormona proteica, la inhibina, secretada por las células de Sertoli que inhibe la producción de FSH. El sistema reproductor femenino incluye a los ovarios, el útero, la vagina y los genitales externos. Los ovarios son los órganos productores de gametos femeninos y los ovocitos primarios se desarrollan dentro los folículos. La producción de ovocitos y la preparación del endometrio para la implantación del embrión son cíclicos. El ciclo reproductor, que se conoce en los seres humanos como ciclo menstrual, es controlado por hormonas que incluyen la hormona liberadora de gonadotrofina (GnRH), las hormonas gonadotróficas FSH y LH y los estrógenos y progesterona (las hormonas sexuales femeninas). El ovario responde a esas hormonas de forma cíclica. Al inicio de cada ciclo, en el ovario se inicia el crecimiento de una serie de folículos: los folículos son un grupo de células ováricas que forman una bolsa para albergar a cada óvulo y que producen y liberan hormonas ováricas (en la primera fase del ciclo fundamentalmente estradiol) que actúan sobre el propio ovario y sobre el útero. Durante las etapas finales de su crecimiento, el folículo madura y se convierte en folículo de de Graaf que por último estalla liberando al ovocito. Cuando el ovocito es liberado es captado por el oviducto contiguo. Luego, desciende por la trompa. El recorrido del ovario al útero toma aproximadamente 3 días. a) Visión frontal de la anatomía interna del aparato reproductor femenino. b) Los ovocitos se desarrollan dentro de los folículos que se sitúan cercanos a la pared del ovario. Las distintas etapas de desarrollo del ovocito y su folículo se ordenan aquí siguiendo las agujas del reloj, por toda la periferia del ovario(en realidad, el folículo permanece siempre en el mismo lugar). Después que el ovocito secundario es expulsado del folículo (ovulación) las células foliculares restantes dan origen al cuerpo lúteo, que secreta estrógenos y progesterona. Las células del folículo suministran nutrientes al ovocito en crecimiento y también secretan estrógenos, las hormonas que apoyan el crecimiento sostenido del folículo e inician la formación del endometrio. Para que ocurra la fertilización, se debe producir un encuentro entre un ovocito y un espermatozoide capacitado. Para fertilizar un ovocito, los espermatozoides deben sufrir un proceso denominado capacitación, atravesar las células de la granulosa, unirse a la zona pelúcida, penetrar esa zona y fusionarse con la membrana del ovocito. Como consecuencia, el ovocito se activa, se libera el segundo cuerpo polar y se forman los pronúcleos de ambos gametos. Finalmente, se produce una asociación de los cromosomas parentales, proceso denominado singamia . Para poder fertilizar al ovocito, los espermatozoides deben experimentar una "capacitación", proceso reversible en el que se agregan y remueven componentes de la membrana plasmática que fueron adquiridos durante el contacto con el fluido del epidídimo y de la vesícula seminal. La capacitación permite que se produzca la reacción acrosomal en los espermatozoides, que permitirá la penetración de la zona pelúcida, y la hiperactivación de estos gametos. a) Capacitación. b) Pasaje a través de las células de la granulosa que rodean el ovocito. c) Unión del espermatozoide a la zona pelúcida. d) Penetración de la zona pelúcida. e) Fusión espermatozoide-ovocito. f) Activación del ovocito. g) Liberación del segundo cuerpo polar. h) Formación de los pronúcleos. Una vez producida la fusión del espermatozoide y del ovocito, ocurre la activación del ovocito; entonces se reanuda y completa la segunda división meiótica, y se libera el segundo cuerpo polar. Se dispone de una variedad de métodos anticonceptivos para las parejas que desean evitar o diferir el embarazo. Entre ellos, se cuentan los llamados métodos de barrera, como el diafragma y el condón. En las décadas de 1960 y 1970, muchas parejas abandonaron los métodos de barrera y se generalizó el uso de la "píldora". Sin embargo, en los últimos años, el diafragma y el condón se han vuelto a utilizar debido a su efectividad en la prevención de enfermedades de transmisión sexual. En muchas ocasiones, se presentan tanto en el hombre como en la mujer, patologías que dificultan o impiden un embarazo natural. La reproducción asistida abarca un conjunto de procedimientos en los cuales el equipo médico colabora en el encuentro de los gametos femenino y masculino cuando éste no puede producirse naturalmente. SIDA (síndrome de inmunodeficiencia adquirida VIH-sida ), el sida consiste en la incapacidad del sistema inmunitario para hacer frente a las infecciones y otros procesos patológicos, y se desarrolla cuando el nivel de Linfocitos T CD4 desciende por debajo de 200 células por mililitro de sangre. Normalmente, los glóbulos blancos y anticuerpos atacan y destruyen a cualquier organismo extraño que entra al cuerpo humano. Paulatinamente el número de células CD4 disminuye, por lo que la persona sufre de inmunodeficiencia, lo cual significa que la persona no puede defenderse de otros virus, bacterias, hongos y parásitos que causan enfermedades, lo que deja a la persona susceptible de sufrir enfermedades que una persona sana sería capaz de enfrentar, como la neumonía atípica y la meningitis atípica. 5.Medio ambiente Un ambiente es un complejo de factores externos que actúan sobre un sistema y determinan su curso y su forma de existencia. Un ambiente podría considerarse como un superconjunto en el cual el sistema dado es un subconjunto. Puede constar de uno o más parámetros, físicos o de otra naturaleza. El ambiente de un sistema dado debe interactuar necesariamente con los seres vivos. Factores externos son: •Ambiente físico: Geografía Física, Geología, clima, contaminación. •Ambiente biológico: 1.Población humana: Demografía. 2.Flora: fuente de alimentos o productores. 3.Fauna: consumidores primarios, secundarios, etcétera. •Ambiente socioeconómico: 1.Ocupación laboral o trabajo: exposición a agentes químicos, físicos. 2.Urbanización o entorno urbano y desarrollo económico. 3.Desastres: guerras, inundaciones. 5.1.Ecosistemas Ecosistema: Comunidad de diferentes especies que interactúan entre sí y con los factores físicos y químicos que conforman su entorno no vivo. Un ecosistema es una unidad de organización biológica constituida por todos los organismos de un área dada y el ambiente en el que viven. Está caracterizado por las interacciones entre los componentes vivos (bióticos) y no vivos (abióticos), conectados por: 1) un flujo unidireccional de energía desde el Sol a través de los autótrofos y los heterótrofos 2) un reciclamiento de elementos minerales y otros materiales inorgánicos El flujo de energía a través de los ecosistemas es el factor más importante en su organización. El paso de energía de un organismo a otro ocurre a lo largo de una cadena trófica o alimentaria, o sea, una secuencia de organismos relacionados unos con otros como presa y predador. Dentro de un ecosistema hay niveles tróficos . Tres niveles: productores , que habitualmente son plantas o algas; consumidores primarios, que por lo general son animales o detritívoros , que viven de los desechos animales y de los tejidos vegetales y de animales muertos; y descomponedores que degradan la materia orgánica hasta sus componentes primarios inorgánicos. El diagrama anterior muestra el flujo unidireccional de energía y el reciclado de materiales. PG= producción bruta PN=producción neta P=producción heterotrófica R = respiración. El paso de energía de un organismo a otro ocurre a lo largo de una cadena trófica o alimentaria que consiste en una secuencia de organismos relacionados unos con otros como presa y predador . En la mayoría de los ecosistemas, las cadenas alimentarias están entrelazadas en complejas tramas, con muchas ramas e interconexiones. La relación de cada especie con otra en esta trama alimentaria es una dimensión importante de su nicho ecológico. Ciclos biogeoquímicos La energía toma un curso unidireccional a través de un ecosistema, pero muchas sustancias circulan a través del sistema. Estas sustancias incluyen agua, nitrógeno, carbono, fósforo, potasio, azufre, magnesio, calcio, sodio, cloro, y también varios otros minerales §, como hierro y cobalto, que son requeridos por los sistemas vivos sólo en cantidades muy pequeñas. El ciclo del agua vincula la atmósfera, la hidrosfera y la corteza de la Tierra. El agua de la atmósfera se encuentra principalmente en forma de vapor. En tierra, circula tanto por la superficie (arroyos, ríos y lagos) como por los estratos subterráneos (acuíferos). Generalmente, el desemboca en el mar. agua Los movimientos de sustancias inorgánicas se conocen como ciclos biogeoquímicos, porque implican componentes geológicos así como biológicos del ecosistema. Los componentes del entorno geológico son: 1) la atmósfera, constituida fundamentalmente por gases, que incluyen el vapor de agua 2) la litosfera, la corteza sólida de la Tierra 3) la hidrosfera, que comprende los océanos, lagos y ríos, que cubren ¾ partes de la superficie terrestre. Los componentes biológicos de los ciclos biogeoquímicos incluyen los productores, consumidores y degradadores. Como resultado de la actividad metabólica de los descomponedores, de los compuestos orgánicos se liberan sustancias inorgánicas al suelo o al agua. Desde el suelo o el agua, estas sustancias son vueltas a incorporar a los tejidos de los productores primarios, pasan a los consumidores y detritívoros y luego son entregadas a los descomponedores, de los cuales entran nuevamente en las plantas, repitiendo el ciclo. El fósforo es esencial para todos los sistemas vivos como componente de las moléculas portadoras de energía –tales como el ATP y también de los nucleótidos de DNA y RNA. Al igual que otros minerales, es liberado de los tejidos muertos por las actividades de los descomponedores, absorbido del suelo y del agua por las plantas y las algas, y circulado a través del ecosistema. El ciclo del nitrógeno es de importancia crítica para todos los organismos. Implica varias etapas: La amonificación, degradación de los compuestos orgánicos nitrogenados a amoníaco o ion amonio; la nitrificación, oxidación del amoníaco o el amonio a nitratos que son incorporados por las plantas; y la asimilación, conversión de nitratos a amoníaco y su incorporación a compuestos orgánicos. Los compuestos orgánicos que contienen nitrógeno regresan finalmente al suelo o al agua, completándose el ciclo El nitrógeno perdido por el ecosistema puede ser restituido por la fijación de nitrógeno, que es la incorporación de nitrógeno elemental a compuestos orgánicos.