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PRÓLOGO
La Universidad Nacional del Nordeste, a través de su Dirección de Articulación de Niveles
Educativos, presentó, en abril de 2003, ante la Secretaría de Políticas Universitarias del Ministerio de
Educación, Ciencia y Tecnología de la Nación un proyecto de articulación entre Nivel Medio y
Universidad que incluía propuestas de trabajo conjunto entre ambos niveles con el fin de mejorar las
condiciones en que los alumnos realizan el tránsito desde sus establecimientos de enseñanza media hacia
la Universidad. Compartieron la presentación las jurisdicciones educativas de Corrientes y Chaco.
El proyecto respondió a uno de los ejes de la actual gestión de la Universidad: Articulación con otros
niveles del Sistema Educativo, y se sumó a una serie de acciones que encaramos con el fin de optimizar
las condiciones académicas, culturales, sociales y económicas de nuestros alumnos. En este caso, las
acciones están orientadas a trabajar en conjunto con el nivel precedente a fin de colaborar con los
procesos de formación que la Escuela Media lleva adelante.
Dentro de ese marco se produjo el presente material. Está especialmente dirigido a los estudiantes
que realizan el proceso de transición desde la Escuela Media a la Universidad. Sabemos que en esta etapa
se viven experiencias y sentimientos particulares, críticos por el cambio que producen, no solamente en
cuestiones relacionadas con los hábitos de estudio sino también con otras más personales de la vida del
estudiante. Suelen presentarse muchas dificultades pero confiamos en la capacidad que puede desarrollar
cada uno para resolverlas si se dispone de las herramientas adecuadas.
Pensamos estos libros como una alternativa en la formación, para colaborar con ella acortando las
distancias entre lo que aprenden en el secundario o polimodal y lo que deberían saber cuando ingresan en
la Universidad. No están pensados como requisitos de ingreso, sino más bien han sido planteados como
una priorización necesaria, elaborada a partir de los Diseños Curriculares y Contenidos Mínimos de los
Sistemas Educativos de ambas provincias.
Esperamos que sea de utilidad para quienes lo trabajen. Si bien los libros fueron redactados para los
alumnos aspirantes al ingreso en la Universidad, pueden ser empleados para la formación general de
cualquier estudio superior. Asimismo, los docentes de ambos niveles pueden asumirlos como orientación
para la planificación y desarrollo de la enseñanza y, favorecer desde sus propuestas, la preparación para la
transición mencionada.
Los lectores ideales de este material son, pues, los estudiantes del nivel medio, actores principales de
la escena educativa. Confiamos en que este aporte contribuya al logro de un objetivo muy importante,
tanto para la Universidad como para el Nivel Medio:
“Mejorar entre todos la calidad de la educación”.
“Contribuir al ingreso en la Educación Superior con igualdad efectiva de oportunidades”
Arq. Oscar Vicente Valdés
Rector
Biología
INDICE
PROLOGO ......................................................................................................................................Pág. 3
INTRODUCCIÓN ..........................................................................................................................Pág. 7
CAPÍTULO 1: RECORRAMOS JUNTOS LOS CAMINOS DE LA CIENCIA COMO
INDAGACIÓN Y BÚSQUEDA
Breve reseña histórica ........................................................................................................................Pág. 11
Usando el Microscopio ......................................................................................................................Pág. 13
CAPÍTULO 2: LA ORGANIZACIÓN DE LA VIDA
2.1. Características de los seres vivos ................................................................................................Pág. 23
2.2. Descripción de niveles de organización ......................................................................................Pág. 28
2.3. Sistema de clasificación de los seres vivos .................................................................................Pág. 32
CAPÍTULO 3: LA CÉLULA COMO UNIDAD ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL
3.1. Tipos celulares: Procariontes y Eucariontes ...............................................................................Pág. 37
3.2. Eucariontes: estructuras y funciones celulares ............................................................................Pág. 40
3.2.1. Cubiertas celulares ...................................................................................................................Pág. 40
3.2.2. Citoplasma: descripción de organelos......................................................................................Pág. 45
CAPÍTULO 4: INTEGRANDO LAS FUNCIONES VITALES DE LOS SERES VIVOS
4.1. Nutrición: ¿Cómo ingresa, se transforma y absorbe el alimento?...............................................Pág. 53
4.2. El organismo como unidad.........................................................................................................Pág. 55
4.3. Salud y Alimentación. .................................................................................................................Pág. 58
4.4. Nutrición, Respiración y Circulación: Energía y metabolismo...................................................Pág. 58
4.5. Transporte de nutrientes. En animales y vegetales......................................................................Pág. 59
4.6. Utilización y eliminación de sustancias. .....................................................................................Pág. 61
4.7. Sistema de control. ......................................................................................................................Pág. 61
4.8. Sistema nervioso humano............................................................................................................Pág. 63
4.9. Sinapsis y comunicación. ............................................................................................................Pág. 65
4.10. Importancia de la vaina mielínica en la conducción del impulso..............................................Pág. 65
4.11. Sistema endocrino. ....................................................................................................................Pág. 66
4.12. ¿Cómo actúan las hormonas? ....................................................................................................Pág. 67
4.13. Reproducción. ...........................................................................................................................Pág. 68
CAPÍTULO 5: GENÉTICA Y EVOLUCIÓN
5.1. ¿Qué son los mecanismos de la herencia?...................................................................................Pág. 73
5.2. ¿Cómo llevó a cabo sus trabajos? ...............................................................................................Pág. 74
5.3. Veamos algunos ejemplos de caracteres monohíbridos en los seres vivos: ................................Pág. 76
5.4. ¿Qué utilidad tiene la genética para la salud humana?................................................................Pág. 79
5
Introducción
5.6. ¿Veamos cómo son los cromosomas por dentro?....................................................................... Pág. 79
5.7. ¿Dónde se encuentran los cromosomas? .................................................................................... Pág. 79
5.8. ¿A qué se llama código genético? .............................................................................................. Pág. 80
5.9. ¿A qué se llama genoma? ........................................................................................................... Pág. 80
5.10. ¿Cuál es la función del ARN? .................................................................................................. Pág. 81
5.11. ¿Qué relación existe entre la replicación del ADN y la síntesis proteica? .............................. Pág. 81
5.12. ¿Qué relación existe entre la replicación del ADN y la síntesis proteica? .............................. Pág. 82
5.13. Origen de las moléculas orgánicas y de la vida ........................................................................ Pág. 84
5.15. ¿Qué puntos de encuentro tuvieron la genética de Mendel y el evolucionismo de Darwin? . Pág. 84
5.16. En realidad ¿En dónde se origina la variabilidad genética? .................................................... Pág. 84
5.17. Veamos mayor explicación de las posturas evolucionistas
en contraposición a las ideas fijistas. ................................................................................................. Pág. 85
5.18. ¿La selección natural actúa sobre los individuos o sobre los genes?........................................ Pág. 85
CAPÍTULO 6: EL EQUILIBRIO INTERNO DEL ORGANISMO EN SU RELACIÓN
CON EL MEDIO
6.1. Concepto de salud y enfermedad ................................................................................................ Pág. 89
6.2. Clasificación de noxas ................................................................................................................ Pág. 89
6.3. Barreras inmunitarias.................................................................................................................. Pág. 89
6.3.1. Inmunidad pasiva y activa ...................................................................................................... Pág. 92
6.4. ¿Cómo destruye el VIH- SIDA, las defensas inmunitarias?....................................................... Pág. 94
6.5. Vacunas y Sueros ....................................................................................................................... Pág. 94
CAPÍTULO 7: PANORAMA ECOLÓGICO
7.1. Reseña histórica de la Ecología como ciencia:........................................................................... Pág. 99
7.2. El Ecosistema como objeto de estudio de la Ecología: Su estructura y dinámica:................. Pág. 102
7.2.1. Construyendo el concepto de Ecosistema:............................................................................. Pág. 102
7.2.2. Analizando e interpretando la estructura y dinámica del Ecosistema: .................................. Pág. 106
CAPITULO 8: LOS RECURSOS NATURALES y el DESARROLLO SUSTENTABLE
8.1. Construyamos analizando desde distintas perspectivas el concepto de biodiversidad y su
relación con los recursos naturales. ................................................................................................. Pág. 125
8.2. Caracterizando y clasificando los principales tipos de recursos naturales. .............................. Pág. 126
8.3. Analicemos el desarrollo evolutivo de las sociedades humanas en la biosfera ........................ Pág. 127
CLAVE DE RESPUESTAS ...................................................................................................... Pág. 137
GLOSARIO .................................................................................................................................. Pág. 151
BIBLIOGRAFIA GENERAL .................................................................................................. Pág. 157
6
Biología
INTRODUCCIÓN
Es nuestra intención con este aporte acercar a la persona para que se involucre en el estudio de los seres
vivos, contemplando la realidad desde “todos” los aspectos que la integran; esto significa acceder al
conocimiento de la estructura y dinámica de la naturaleza con proyección a su formación y alfabetización
científica para el desarrollo de las competencias establecidas en la currícula oficial para el polimodal.
La descripción integradora de los conceptos expuestos nos permite concluir en que los fenómenos
biológicos tienen su génesis en procesos prebiológicos, sólo explicables a través de principios físicoquímicos que autodeterminan el curso de la vida tal cual la conocemos e interpretamos en el planeta
Tierra.
BIOLOGIA
UNIDAD de la VIDA
BIOLOGIA
Molecular
GENETICA
Celular
Nivel Químico
Nivel Celular
Interrelación de la
Ciencia Tecnología y la Sociedad
BIOETICA
BIOTECNOLOGIA
EVOLUCION HISTORICA de la BIOLOGIA
Es por lo expuesto que se considera que la comprensión de los esquemas conceptuales en el campo de la
Biología, desde una perspectiva integradora, deben basarse en la definición de Principios Unificadores
Biológicos que se traducen en Ideas Básicas o Conceptos estructurantes, a desarrollarse en los próximos
capítulos.
Principios unificadores de la biología
Capítulos
(Los P. U. De la B. de Alberto Fesquet)
La ciencia como indagación y búsqueda
1
La historia de los conceptos biológicos.
1
Unidad de tipos y diversidad de los seres vivos.
2, 3 y 4
La evolución de los seres vivos en el tiempo.
6
Continuidad genética de la vida.
6
Autorregulación y homeostasis
2, 3 y 5
Interrelaciones entre los organismos y el medio
7
El hombre y el equilibrio biológico de la tierra.
8
7
Introducción
Ideas básicas o Conceptos Estructurantes
¾ Historia del pensamiento científico: La
naturaleza constantemente cambiante del
conocimiento biológico.
¾ Las bases químicas y físicas de la vida.
¾ Unidad de vida: La célula como unidad
estructural y funcional.
¾ La vida, continuidad y cambio.
¾ Niveles de organización.
¾ La unidad de patrones estructuralesfuncionales y la diversidad de formas.
¾ La dinámica de las poblaciones: su
integración en comunidades - biocenosis y
ecosistemas.
¾ La organización y distribución de la vida
sobre la tierra: La biodiversidad y las
interacciones entre organismos y
ambientes.
¾ El hombre y el equilibrio ecológico de la
biosfera.
8
Campos del Saber
EPISTEMOLOGÍA de las
CIENCIAS
BIOLOGÍA MOLECULAR
BIOLOGÍA CELULAR
Y
GENÉTICA
BIOLOGÍA de los
ORGANISMOS
BIOLOGÍA de las
POBLACIONES
ECOLOGÍA Básica
ECOLOGÍA Aplicada
CAPITULO
1
RECORRAMOS JUNTOS LOS
CAMINOS DE LA CIENCIA COMO
INDAGACIÓN Y BÚSQUEDA
9
10
Biología
CAPÍTULO 1:
RECORRAMOS JUNTOS LOS CAMINOS DE LA CIENCIA COMO
INDAGACIÓN Y BÚSQUEDA
Prof. Susana Graciela Laggiard ,
Mgter. Lic. Sandra Carvajal y
Dra. Armúa de Reyes, Cristina
Consideramos de suma importancia la presentación, en un contexto histórico pertinente, la idea de
cambio respecto del conocimiento e interpretación, que el hombre hace del funcionamiento de la vida.
Esto se lo enfoca desde una perspectiva evolutiva, tomando como eje los Contenidos Estructurantes y
Principios Unificadores de la Biología.
Se presenta el desarrollo de los contenidos con puntos importantes de reflexión y actividades que
movilizan procesos de pensamiento para la interpretación y análisis.
Está pensado su desarrollo sobre la siguiente competencia específica:
Comparar las hipótesis sobre el origen de la vida y las teorías actuales acerca de los procesos
evolutivos e interpretar las evidencias que las fundamentan, para desarrollar, afianzar y promover
actitudes de respeto y solidaridad con todas las formas de vida y el entorno en el que vive e interactúa el
alumno.
Breve reseña histórica de la evolución del conocimiento biológico
La Biología es una ciencia muy antigua, podríamos decir que nació con el hombre mismo, que desde
tiempos remotos ha intentado descubrir “La causa primera del universo y el origen de la vida en el planeta
tierra”; históricamente, esto se ha encausado básicamente en dos corrientes científico-filosóficas: el
Vitalismo que se basa en una doctrina sobrenatural y el Mecanicismo que se basa en un conjunto de
leyes naturales que a su vez dependen de leyes físico-químicas. Con el transcurso del tiempo, el
Vitalismo no ha avanzado más allá de su afirmación inicial de que los seres vivos se hallan animados por
fuerzas sobrenaturales; en cambio el Mecanicismo ha ido dando explicaciones de las propiedades del
mundo viviente, basándose en estudios sistemáticos, controlados, empíricos y críticos donde se
comprueban experimentalmente las preposiciones hipotéticas sobre las presumibles relaciones entre
fenómenos naturales.
En la actualidad, y con referencia a las ciencias que estudian la vida, resulta innegable aceptar que,
universalmente, todos los organismos vivos conocidos están formados por unidades estructurales y
funcionales semejantes, y que éstas provienen de otras preexistentes. Esto es lo que se conoce en Biología
como Teoría Celular. Aceptar esto, lleva a comprender que los principios fundamentales que mantienen la
vida en un organismo formado por sólo una célula, la mayoría de las veces microscópico, son los mismos
que para uno formado por miles de millones de ellas; y por otra parte, que la vida es un continuo, todos
los pluricelulares provenimos de una sola célula: el cigoto.
A lo largo de la historia de los grandes pensadores y científicos, estas ideas y propuestas fueron
cambiando entre feroces luchas por defender sus posiciones. Es importante considerar las observaciones
efectivas de estructuras celulares realizadas durante un largo período, y las concepciones sobre el
organismo vigentes en el momento histórico de la época en que surgen especulaciones de cambios
conceptuales, entre 1665-1839.
El término célula surge para nombrar pequeñas cavidades observadas por Robert Hooke, así las
observaciones detalladas de vegetales convencía con la idea que se trataba de una red de fibras que
formaban membranas provistas de poros, no vistas como auténticas unidades independientes, sólo
11
Capítulo 1
intersticios ubicados en los tejidos, ya que también había otras estructuras que se llamaron vasos.
Respecto de animales la diversidad anatómica de lo que se observaba era sorprendente, ya que no se
identificaba una pared tan bien definida como en las plantas, y por otra parte no se pretendía una analogía
entre ambas.
En el SIGLO XVIII predomina la idea de la preformación (mecanismos complejos, con niveles
integrados, se creían preexistentes en miniatura dentro del huevo o del animáculo espermático, que por
simple crecimiento desarrollaba el embrión, y luego el organismo adulto); y en ningún momento se creyó
que fueran partes vivas fundamentales, estructural y funcionalmente autónomas. La segunda mitad del
siglo en cuestión, Albretch von Haller, propone un componente anatómico básico, la “fibra” como idea
elemental de lo viviente, aunque sólo en estructura; vinculando las funciones vitales a formas globales e
indivisibles del organismo. En contraposición a esto, Buffon, inventa el modelo de las “moléculas
orgánicas” (más postuladas que observadas) y “moldes interiores”, para explicar una formación gradual
(construcción paulatina) del nuevo organismo, que llamó “epigénesis”.
Es así que a PRINCIPIOS DEL SIGLO XIX, la concepción sobre el organismo era vitalista (el
organismo vivo complejo poseía una fuerza vital de organización, de tendencia arquitectónica, que
representaría desde el origen del mismo, un plan de integración estructural y funcional característico de
un ser complejo. Ante esto era difícil el planteo de la búsqueda de una unidad elemental de
organización dotada de propiedades estructurales requeridas para la construcción global de un
organismo. Esta serie de ideas propiciaba muy poco el desarrollo de una concepción unitaria para
imaginar estructura de seres vivos (animales y vegetales), sobre la noción de “célula”. Las descripciones
no acercaban posiciones en torno a esta propuesta; ya que las teorías especuladas hasta entonces no
guiaba el estudio conjunto (observación y experimentación) hacia la identificación de célula y su
complejo papel en el organismo.
A partir de la década 1820-1830 surgieron nuevas prácticas metodológicas, estuvo a disposición de
los científicos microscopios acromáticos (con lo que se consiguió disminuir aberraciones en los exámenes
que convertían las descripciones en una mezcla viscosa de empiria e ilusiones), con lo que surgió nuevas
propuestas con los globulistas, (los glóbulos eran representaciones burdas de estructuras elementales
vivientes y que no contemplaban organización interna, y además no permitía comprender el mecanismo
por el que podrían transformarse y engendrar todas las formas derivadas presentes en organismos
complejos) tesis reduccionistas (composición puramente material de los órganos complejos). Teodor
Schwann aprovechó estos postulados y a partir de Matías Schleiden y su alusión al núcleo en vegetales,
reconsideró el papel de unas estructuras análogas en cuerda dorsal y lo fundamental que sería establecer
correlato entre ambas. Esto lo llevaría a establecer analogías con todos los tejidos animales hacia este
esquema elemental de formación orgánica, independientemente de complejizaciones posteriores.
¿Por qué un poderoso Programa de Investigación?
La estrategia seguida por Schwann para dar forma a este programa dinámico, consistió en:
Un proceder analítico analizando un conjunto de datos observacionales sobre formación de tejidos
animales,
Propuesta de conexión entre los datos basada en la idea de “célula” como unidad básica,
Repetidas pruebas experimentales y establecimiento de analogías,
Ideas de formación de estructuras celulares a partir de un núcleo,
Con lo que obtuvo una progresión analítica a partir de la experiencia.
Procedió a una clasificación morfológica y fisiológica, aceptando que cuanto más especializada era la
función de las partes, con relación al metabolismo elemental, tanto más derivadas eran las formas y
12
Biología
mayores cambios requería su formación; también estableció correlación entre el medio externo y el
interno, acudiendo al concepto de regulación interna.
Sus postulados apuntaban a concebir que el crecimiento de una célula dependía del organismo global, en
tanto que esta célula, en estado independiente no sobreviviría; pero las propiedades del organismo
dependían de sus células.
Desde su enunciado hasta hoy, ha habido numerosas modificaciones a lo propuesto por Schwann,
pero la idea fundamental de su proceder científico perdura notablemente hasta nuestros días.
s1a) ¿Cuáles podrían ser las causas por las que antes de los estudios de T. Schwann no existiera la búsqueda
de una unidad estructural como él la concibió?
b) ¿En qué aspectos podría decirse que consistió su proceder revolucionario en ciencia?
c) Identifique en el texto aquellas frases en las que se hace referencia a modos de proceder en ciencia
antes de los trabajos de Schwann. Justifique su elección.
d) Schwann se tropezó con muchos obstáculos durante su trabajo, como ser:
Variedad casi infinita de formas
Falta de concordancia entre estructuras y funciones
Alteraciones funcionales internas
Proceda a la identificación de estos obstáculos en el texto.
En síntesis actualmente:
¾ Mientras las interpretaciones vitalistas han quedado restringidas al campo religioso,
mecanicistas constituyen la actitud filosófica necesaria en ciencia.
las
¾ La Biología es definida como una ciencia fáctica, es decir experimental, que ofrece una rica
diversidad temática y planos de análisis que se sustentan en un entramado de interrelaciones
conceptuales que requieren el aporte de otras disciplinas afines como la física, la química, la
genética y la geología e inclusive de otras ciencias experimentales, extendiéndose actualmente
inclusive al campo de las ciencias sociales en el espacio multidisciplinario definido CTS (cienciaTecnología-Sociedad).
¾ Es por lo expuesto en los ítems anteriores que se pretende iniciar el tratamiento de los contenidos
biológicos con identificación de los aportes disciplinares de la física, la química y la genética en
relación a los avances científicos tecnológico: sus beneficios y limitaciones, siendo necesario su
tratamiento como temática transversal por equipos multidisciplinarios:
Los aportes de la física, la química y la biología en los avances científico-tecnológico.
ƒ
La evolución del conocimiento científico en los distintos campos del conocimiento de las ciencias
naturales y su incidencia en la calidad de vida.
ƒ
El método científico de las ciencias naturales: sus pasos, aplicaciones y relaciones con el método
de las ciencias sociales.
13
Capítulo 1
¾ Reconocimiento del mundo actual con identificación de los beneficios y limitaciones de los
avances tecnológicos
s2- Sobre la base de una línea histórica confeccionada por ti, y el texto analizado, se te solicita que
identifiques y anotes en ella los acontecimientos principales de cada período.
Usando el Microscopio:
Introducción:
El microscopio es un instrumento de óptica que permite ver de cerca y aumentados objetos pequeños
o detalles estructurales no visibles a simple vista, escapando al poder de resolución del ojo humano, (1/10
mm o 100 micrómetro es el poder de resolución del ojo humano).
Haciendo un relevamiento bibliográfico de cómo se llega a los actuales instrumentos ópticos, te
podemos contar que antes de la invención del Microscopio (gr. Micros, pequeño + skopos, observador),
se desconocían los organismos invisibles a simple vista, como así también las estructuras finas de los
animales de gran tamaño.
Lo anterior te permitirá darte cuenta, porqué, este instrumento es una herramienta indispensable para
un estudioso de las Ciencias y en particular en este caso de la Biología.
Al ir conociendo o repasando, si ya diste en el Nivel Polimodal, referente a ¿Cuáles fueron? y ¿Cómo
fueron evolucionando?, Como así también que limitaciones presentaban los primeros instrumentos
ópticos, es importante ubicar los mismos en el tiempo, lo que te permitirá comprender el escenario
histórico del momento.
En el siglo XIII aproximadamente, ya se conocían las lupas de mano y lentes para lectura.
El Primer Microscopio compuesta de dos lentes separadas se atribuye a Z. Janssen, fabricante de
lentes de Middleburg (Holanda), pero se consideró a Galileo el inventor efectivo.
Primeros microscopistas:
Marcello Malpighi (italiano, 1628 – 1694) fue el fundador de la Anatomía Microscópica, tanto vegetal
como animal. ¿Cuáles fueron sus primeras descripciones? Observando tejidos frescos, realizó
descripciones de los detalles de la Anatomía ( es decir las estructuras y/o morfología) de los siguientes
órganos:
ƒ Pulmones, hígado y bazo.
ƒ
Observó los capilares sanguíneos.
ƒ
Descripción de espiráculos y traquea
ƒ
Realizó una descripción detallada de la morfología del “gusano de
seda”(1669).
Antonio van Leewenhoek (Holandés, 1632 – 1723), si bien sus microscopios eran imperfectos, si se lo
compara con los estándares actuales, pero mediante cuidadosas manipulaciones y un buen enfoque fue
capaz de ver organismos tan pequeñas como las “Bacterias”. Entre sus descubrimientos se pueden citar
los estudios realizados en:
14
Biología
ƒ
Corpúsculos sanguíneos.
ƒ
Espermatozoides.
ƒ
Músculos estriados.
Siglo XIX: A partir de este siglo, fue cuando se contó con una amplia distribución de Instrumentales
Ópticos mejorados con respecto a los anteriores que acabamos de describir. Algunos de ellos citaremos a
continuación que te servirán de base para poder comprender la complejidad de otros que estudiarás
durante la carrera universitaria.
Robert Hoke: (inglés, 1635 – 1703) fue el primero en realizar descripciones sobre una lámina de corcho
en un microscopio elaborado por el mismo.
Iniciamos el estudio del Microscopio, centraremos en el Microscopio Óptico. Posteriormente podrán
investigar las diferencias con el Microscopio electrónico (ME) y citaremos otros tipos de microscopios
que lo estudiarás ya en la universidad dependiendo de la carrera que elijas.
Podemos distinguir:
™ El microscopio simple o lupa que está compuesto por una sola lente o un solo sistema de lentes
convergentes dando una imagen: aumentada, derecha y virtual.
™ El microscopio compuesto que consta de dos sistemas de lentes convergentes: ocular y objetivo,
forma una imagen: aumentada, invertida y virtual
Partes del microscopio:
Recientemente se descubrieron modelos más complejos de Microscopio Óptico (MO)En los que se
usan ondas de luz interferentes para resaltar las estructuras celulares internas.
Las células y sus componentes celulares son tan pequeñas que los MO comunes solo pueden
distinguir detalles gruesos de las estructuras celulares. En general solo pueden observarse el contorno de
las estructuras. Recién a partir del Microscopio Electrónico (ME), cuyo empleo se difundió ampliamente
en los años 50, que los investigadores estuvieron en condiciones de estudiar la ultra estructura de las
células.
Podemos diferenciar en el MO dos partes: Te recomendamos que mires un esquema del microscopio,
a medida que vayas leyendo las diferentes partes que componen el mismo, lo en contratarás al esquema
en todos los libros de Biología, motivo por el cual no lo presentamos en esta sección. Estudiar con la
figura te permitirá ir viendo la integración funcional del instrumento para formar una buena imagen.
¾ Parte mecánica: Consta de pie o base, columna o brazo, tubo, mecanismos del movimiento, platina y
subplatina.
•
Pie: se utiliza para sostener y dar estabilidad al instrumento. Posee una amplia base y pesada
Forma variable.
•
Columna o brazo: conecta el tubo y la platina con el pie. Contiene los mecanismos de
movimiento: Tornillo macrométrico para realizar un enfoque grueso y el tornillo
micrométrico un enfoque fino.
•
Tubo: es un cilindro hueco unido a la columna, esta destinado para llevar el ocular y el objetivo.
En el extremo inferior del tubo se encuentra el revólver, donde van atornillados los objetivos de
diferente aumento. Por lo general un MO cuenta con 3 o 4 lentes objetivas. Los aumentos de
dichos objetivos pueden ser de: 4x; 10x; 40x y un objetivo de 100x de inmersión, ( lo podrán
15
Capítulo 1
diferenciar por tener un anillo negro, ausente en los otros objetivos. Estos objetivos permitirán
observar el preparado o la muestra con distintos aumentos.
•
•
Platina: es la superficie o plataforma sobre la cual se deposita el preparado y presenta un orificio
por donde atraviesan los rayos luminosos provenientes del condensador e inciden sobre el
preparado, y de esta manera obtener la imagen al microscopio. En la parte superior de la platina
existen pinzas encargadas de sostener el preparado y que están asociadas a un mecanismo que
permite movimientos antero – posterior y laterales por un sistema de tornillos accionados por el
observador.
Subplatina: lleva el aparato de iluminación: condensador, diafragma y anillo portafiltros.
Parte óptica: Es la parte más importante del microscopio y está formada por el ocular, objetivo y aparato
de iluminación.
Ocular: Compuesto por dos lentes convergentes: la lente inferior o colectora y la lente superior o lente
ocular. Destinado a recibir la imagen del objetivo. Forma una imagen: Virtual, aumentada y derecha.
ƒ Objetivo: compuesto también por un sistema de lentes convergentes. Forma una imagen: real,
aumentada e invertida Pueden ser: Objetivos seco, es cuando una capa de aire se interpone entre
la lente frontal y el preparado. Objetivo de inmersión: una capa de líquido transparente se
interpone entre la lente frontal y el preparado.
ƒ Aparato de iluminación: Está formado por el condensador, diafragma y espejo.
ƒ Condensador: constituido por un sistema de lentes convergentes que proyecta sobre el preparado
el haz que atraviesa, en forma de un amplio cono. El más común es el condensador de Abbe de
abertura numérica de 1,20 y compuesto por dos lentes.
ƒ Diafragma: esta ubicado por debajo del condensador y regula la entrada de los rayos luminosos.
Es accionado por medio de una palanca.
ƒ Espejo: Consta de una cara plana y otra convexa y esta destinado a proyectar el haz de rayos
luminosos sobre el preparado.
Ahora un poco de práctica: ¿Cómo debo usar el microscopio óptico para obtener una buena imagen del
preparado a observar y evitar malos resultados debido a su incorrecto manejo ?
1. Se inicia tomando desde la columna – brazo del MO, y luego se deposita sobre la mesa donde se
realizará la observación. Se debe colocar las diferentes partes en posición correcta:
ƒ
La platina en su posición más alta accionando el tornillo macrométrico.
ƒ
El revólver con el objetivo de menor aumento (4x) en el retén.
ƒ
El condensador colocado en su posición más alta.
ƒ
El diafragma completamente abierto.
ƒ
La fuente luminosa a 20 – 30 cm del espejo.
ƒ
El espejo con la cara plana dirigida hacia la fuente luminosa.
El observador con una mano maneja el tornillo micrométrico y con la otra los tornillos que están sobre la
platina, para ir recorriendo los diferentes sectores del preparado.
16
Biología
1.
El preparado se coloca sobre la platina con el cubreobjeto hacia arriba sujetándolo con las pinzas y se
va buscando el enfoque fino, moviendo el tornillo micrométrico. Si la luz es excesiva se cierra un
poco el diafragma. Para ir variando el aumento se cambia de objetivo haciendo girar el revólver
hasta que quede fijo en el retén y buscar la imagen nítida siempre moviendo el tornillo micrométrico.
¿Dónde se ubican los objetos a observar? Por lo general, los objetos se encuentran sobre una placa de
vidrio (porta objeto) de 26x76 mm de superficie y 1 mm de espesor y cubiertos por un vidrio sumamente
delgado (cubreobjeto) de diversos tamaños pero, a ser posible , con un espesor de 0,17 mm exactamente.
Hay dos características que determinan la claridad con que puede ser visto un objeto pequeño:
¾ La capacidad de ampliación del instrumento: que es la relación del tamaño de la imagen vista
con el microscopio y el tamaño real del objeto. Los mejores microscopio dan una ampliación no
mayor a 10.000 veces, mientras que el ME puede hacerlo hasta 250.000 veces o más.
¾ Poder de resolución: O posibilidad de observar detalles finos de una muestra observada, como
no puede determinarse en forma directa se usa un valor proporcional al mismo y que sí puede
medirse: el límite de resolución que es la menor distancia existente entre dos puntos situados
muy cerca, de tal manera que puedan ser vistos como distintos. En el MO el límite de resolución
es aproximadamente de 0,2 µ. . Cuando más pequeña sea, más puntos se podrán ver en la imagen
y esta será más nítida, entonces, a Menor límite de resolución mayor poder de resolución.
Aplicando la siguiente fórmula te permitirá obtener el Límite de resolución (LR)
LR= K. λ
ΑΝ
¾
Κ= es una constante 0,61
λ = longitud de onda de la luz usada
AN = Apertura numérica
Apertura Numérica: Es constante para cada lente, es un valor que corresponde al objetivo y se
puede obtener con la siguiente formula:
AN = η.Sen de a
η = Es el índice de refracción del medio, que está entre el objetivo y él preparado a observar.
Generalmente el medio es aire, pero también se puede usar un medio líquido, colocando aceite de cedro,
cuando se va a utilizar el objetivo de inmersión, que lo pueden distinguir en el microscopio por tener un
anillo de color negro que le hace diferente a los otros objetivos que porta el instrumental óptico. Al pasar
un rayo luminoso de un medio a otro, la desviación va ser menor cuando más parecido sean los índices
de refracción de dichos medios:
Sen de a, = es el seno del ángulo de abertura, o sea el que se forma entre el rayo luminoso que entra por
el centro de la lente y el más periférico, es decir cuando más grande sea, más rayos entrarán a la lente,
entonces mayor calidad tendrá la imagen
17
Capítulo 1
Actividad Nº 1:
a. Resolver: Límite de resolución (LR) usando luz blanca: λ = 0,527µ. −
(AN) máxima 1,5
Abertura numérica
LR=
Rta: 0,21
¾ Poder de Magnificación ( es decir capacidad de aumento del MO)
Se obtiene multiplicando el aumento del objetivo por el aumento del ocular, es una medida que me está
indicando cuantas veces se ha magnificado, osea cuantas veces el microscopio aumentó la imagen. Por
ejemplo, si el ocular es de 5x y el objetivo que se esta usando es de 20x, el poder de magnificación será
de 200.
En síntesis: Haciendo una integración de los conceptos desarrollados anteriormente.
Es importante tener encuentra que esta medida (LR), depende del aumento proporcionado por las
lentes, en cambio el Poder de Resolución (PR) es un valor relacionado a la calidad de la imagen, y
depende de la Apertura Numérica (AP) y de la longitud de onda de la luz usada.
De manera que “Dos microscopios con igual Poder de Magnificación pueden tener distintos límite de
resolución y generar imágenes de igual tamaño pero con diferente calidad”
¾ ¿Qué son las Aberraciones?
ƒ
Son defectos en la imagen que se forman como consecuencia de la forma en que los
rayos luminosos se refractan al atravesar las lentes. Se pueden distinguir:
1- Aberración de esfericidad: se da cuando un punto del objeto no se encuentra representado
por otro punto, sino por un disco. Si colocamos una pantalla en el foco, no habrá solo un
punto, sino un halo rodeando al punto, lo que quita precisión a la imagen. Esta clase de
aberración se puede corregir colocando oculares y objetivos correctores que se
denominan aplanáticos o los periplanáticos, etc.
2- Aberraciones cromáticas: son las que nos proporcionan una imagen con color (cromo:
color) que no existe en el objeto. Esto ocurre como consecuencia de la distinta longitud
de onda que tienen los rayos luminosos ( por ejemplo, el rojo tiene mayor longitud de
onda y se desvía menos, en tanto que el violeta tiene menor longitud de onda y se desvía
más) al formarse la imagen., estos rayos no coinciden en el mismo plano, dan una imagen
borrosa. Se corrigen con el empleo de lentes apocromáticos, o acromáticos. Los
apocromáticos logran coincidencia focal de tres colores del espectro (rojo, violeta y
verde) y eliminan el espectro secundario. Los acromáticos logran coincidencia de dos
colores (rojo y verde).
¾ Unidades de medición en microscopia
Denominación
Antigua
Micrón o micra
Milimicra
Amstrong
18
Actual
Micrómetro
Nanómetro
Amstrong
Valor
milésima de milímetro
millonésima de milímetro
10 millonésima de milímetro
Biología
Microscopio electrónico (ME). Realizar una observación detenida de estos tres esquemas, para ir
estableciendo diferencias y/o semejanzas, con el Microscopio Óptico.
Aportes Complementarios al tema desarrollado.
A título informativo te comentamos otros tipos de microscopios, relacionando con su utilidad.
¾
Microscopio de campo oscuro o ultramicroscopio:
Se utiliza para ver células vivas, por ej. De un cultivo, en esta oportunidad algunos organelos celulares
como las mitocondrias y el nucleolo se observan como elementos brillantes en el citoplasma que se ve de
color oscuro.
¾
Microscopio de contraste de fase:
Te permitirán observar células vivas sin colorear, es útil para observar mitosis en células cultivadas.
¾
Microscopio de Polarización:
Se pueden observar con este microscopio las fibras del huso mitótico, se ven brillantes sobre el fondo
oscuro del citoplasma, dado el elevado número de microtúbulos que lo componen)
19
20
CAPITULO
2
LA ORGANIZACIÓN DE LA VIDA
21
22
Biología
CAPÍTULO 2
LA ORGANIZACIÓN DE LA VIDA
Prof. Susana Graciela Laggiard
Conocer la organización de la vida nos permitirá empezar a introducirnos en el fascinante
mundo de lo que habitualmente creemos que conocemos y llamamos VIDA. Ya que resulta muy
dificultoso definirla, nos contentaremos, por ahora, con tratar de entender los componentes y
su intrincada conexión, que posibilita que este engranaje, aparentemente frágil, sea
comprendido como un todo funcionalmente armónico.
Deberás tener en cuenta que los científicos, adoptan posturas que no siempre concuerdan
entre sí, sosteniendo, a veces, fuertes discrepancias, por lo que se presenta a los integrantes de
los niveles de Organización y el sistema de clasificación de acuerdo con los autores
mencionados en la bibliografía actualizada.
Como propuesta surge el planteo de estudiar sobre la base de recreación de modelos que
permiten explicaciones provisorias para tratar de entender los diferentes ensamblajes de
estructuras y funcionamiento de las mismas.
De acuerdo con las necesidades establecidas, en cuanto al aprendizaje de los contenidos, en
este Capítulo se considerará la concreción específica de las siguientes competencias básicas
específicas:
•
Comprender la dinámica de los Procesos Biológicos Integrados en los Niveles
Jerárquicos de la Naturaleza.
•
Interpretar y diferenciar los tipos de reproducción celular y reproducción de los
organismos, determinando las ventajas evolutivas de la reproducción sexual.
•
Comprender y explicar, a través de representaciones didácticas, los fenómenos
biológicos a través del estudio de los niveles moleculares, celulares y ecológicos
relacionándolos con su grado de estabilidad, para interpretar los procesos de continuidad y
cambio de la vida.
2.1 Podríamos comenzar con las características de los seres vivos. . .
Resulta en extremo ideal tratar de definir la vida, tanto desde una perspectiva biológica como
filosófica; o de manera más arriesgada aún como lo hiciera Schrodinger en el Trinity College de Dublín
en 1943 en ocasión de un ciclo de conferencias. Este físico propuso una definición basado en dos aspectos
biológicos: la naturaleza de la herencia y el manejo termodinámico en los seres vivos; generando
seguidores y contrarios con esta explicación, sobre todo debido a su condición de físico que se atrevió a
aventurar en biología, un campo que no resultaba de su especialidad.
Lo cierto es que podemos considerar, ya en terreno más afianzado y concreto, lo que se denominan
características que identifican a los seres vivos como tales; y que no son compartidas por los no vivos;
visto esto desde el Nivel de Organización Individuo.
9 Estructura organizada y compleja sobre la base de átomos de carbono (ORGANIZACIÓN)
23
Capítulo 2
9 Capacidad de incorporar materiales y energía del medio y procesarlos (METABOLISMO)
9 Mantener un equilibrio interno activo y dinámico (HOMEOSTASIS)
9 Capacidad de crecimiento y desarrollo (CAMBIO)
9 Recibir, interpretar y responder a estímulos del medio (RELACIÓN)
9 Formar individuos hijos (REPRODUCCIÓN)
9 Desarrollo de estrategias adaptativas que les permite evolucionar en el tiempo (EVOLUCIÓN)
Estructura organizada y compleja sobre la base de átomos de carbono. (ORGANIZACIÓN)
Sobre la base de una mirada evolutiva, y como ya se mencionó, la vida está estructurada en niveles
jerárquicos, en los que cada escalón que precede a otro, está incluido en el siguiente, no sólo estructural y
funcionalmente, sino con propiedades emergentes diferentes y propias. La particular organización de la
estructura celular está identificada con alto nivel de especificidad, de orden, según detalladas
instrucciones. El átomo de carbono es el éxito más sofisticado para estructurar la vida, ¿Por qué él? Te
sugerimos tratar de aproximar algunas ideas a modo de respuestas al interrogante antes de continuar la
lectura. . .
9 Posee cuatro electrones en su nivel más externo de energía y puede establecer uniones
covalentes con cuatro átomos.
9 Este tipo de enlace químico es muy estable y a la vez difícil de romper, ya que se requiere de
grandes dosis de energía para ello.
9 Su reducido tamaño, equivalente al de otros elementos de la célula le permite unirse a ellos (N,
H, O)
9 Se puede combinar fácilmente con el oxígeno para formar CO2, que a su vez es soluble en agua
s1- ¿Cuáles serán las causas por las resulta poco probable que otros elementos lo suplanten?
Capacidad de incorporar materiales y energía del medio y procesarlos (METABOLISMO)
Para mantener la elevada y compleja organización, crecer y reproducirse, el ser vivo necesita
intercambiar materia y energía con el exterior, de manera continua. Estos nutrientes (orgánicos, son
todos los compuestos que poseen hidrógeno y carbono, como los hidratos de carbono y proteínas; e
inorgánicos, como la sal ClNa, el CO2, potasio, hierro) entran a formar parte de una intrincada red de
procesos físico-químicos simultáneos y acoplados, que en conjunto se los conoce como metabolismo.
Comprende dos momentos importantes : Anabolismo, donde se necesita del aporte de energía para que
suceda la reacción y los reactivos poseen menos energía que los productos; se las conoce como
REACCIONES ENDERGÓNICAS, por ejemplo: Fotosíntesis, formación (o síntesis) de proteínas,
replicación del DNA; y Catabolismo, donde se aprovecha la energía contenida en las moléculas
orgánicas, que se libera, ya que los reactivos tienen más energía que los productos; se las conoce como
REACCIONES EXERGÓNICAS, por ejemplo: Respiración celular, digestión, glucólisis. Es con esto
que el ser vivo se asegura aprovechar al máximo las ofertas del medio y las demandas del medio interno,
tanto en épocas favorables como críticas. La energía que sostiene la vida es la que proviene del sol, todas
las formas de vida dependen de ella y sus transformaciones para mantener su permanencia como vivos.
s 2- a)Te sugerimos buscar algunos ejemplos para procesos anabólicos y catabólicos.
b) Una vez que los has detectado, explica por qué los consideras como tales.
Mantener un equilibrio interno activo y dinámico (HOMEOSTASIS)
24
Biología
A mediados del SIGLO XIX, el fisiólogo francés, Claude Bernard, por primera vez se refirió a “la
constancia del medio interno”.
La organización tiende a perderse si no se invierte energía para evitarlo, para mantener la vida, y
funcionar de forma eficaz, se debe cumplir con un equilibrio dinámico, llamado Homeostasis (equilibrio
interno) por Walter Cannon en 1932. Esto se lleva a cabo a través de una serie de mecanismos
automáticos, como el mantenimiento de una temperatura corporal constante y regulación hídrica en
animales superiores, que se desencadenan sin el conocimiento conciente del individuo, y le permite
realizar los ajustes necesarios respecto del medio externo; se denominan sistemas de retroalimentación.
Los sistemas pueden ser de retroalimentación negativa, en los que un cambio en el ambiente interno
activa una respuesta que tiende a contrarrestar el cambio, restablecer y mantener las condiciones
originales, por ejemplo: si disminuye la temperatura corporal, esto es detectado por neuronas del
hipotálamo, se envían señales a los músculos estriados, que comienzan a temblar; lo que genera calor que
ayuda a restablecer la temperatura corporal normal, por lo que se apaga la señal y se deja de temblar; y de
retroalimentación positiva intensifican las modificaciones con un propósito específico; un cambio en el
medio interno inicia una respuesta que origina cambios aún mayores, en lugar de intentar regresar a las
condiciones primitivas. Por ejemplo durante el parto, las contracciones uterinas son detectadas por
neuronas del cuello uterino, éstas envían señales al hipotálamo, que responde con la secreción de
oxitocina por la neurohipófisis, que provoca mayor número y más potentes de contracciones para lograr la
expulsión del bebé y luego la placenta. Son poco frecuentes, tienden a crear sucesos exclusivos y muy
controlados.
s3- a) ¿Por qué son importantes estos mecanismos de retroalimentación?
b) ¿Qué podría ocurrir si no se activaran?
Capacidad de crecimiento y desarrollo (CAMBIO)
El crecimiento se entiende como proceso íntimamente ligado al desarrollo, que facilita, por un lado la
conversión de materiales adquiridos del medio, asimilados a moléculas específicas del cuerpo del
organismo que las captó (crecimiento); y por otro, como la modificación del comportamiento celular a lo
largo de la vida, que le permite adquirir la madurez funcional necesaria en cada etapa para poder
sobrevivir (desarrollo). La complejidad del desarrollo reside en el programa interno de cada célula;
por lo que es imposible tratar de contemplar sólo el crecimiento en términos de aumento de tamaño o
número de células.
Dado que son las proteínas las que, esencialmente, determinan el comportamiento celular, el
desarrollo puede pensarse como un control de la síntesis local de proteínas, a través del control de la
actividad de los genes que las codifican.
El desarrollo, comprende cambios sucesivos durante el ciclo de vida, regulado en animales, por
ejemplo por los llamados “genes hox”.
El crecimiento (aumento de tamaño), de da a través de división mitótica y expansión celular. En
vegetales, luego de formarse el embrión, no crece mucho, por lo que la expansión comienza un poco
después de las primeras divisiones del cigoto; en animales, el inicio de la expansión puede ser lento, y
formarse primero un embrión con miles de células, antes que ser más grande que el cigoto.
Las estructuras hox, y otras similares, permiten la diferenciación, que definirá la futura estructura y
función específicas de cada célula. Por ejemplo, el cuerpo del ser humano posee alrededor de 200 tipos
celulares funcionalmente diferentes.
La morfogénesis (origen de las formas), surge de la formación de patrones para la organización de
tejidos diferenciados en estructuras específicas. En vegetales las paredes celulares limitan el crecimiento,
25
Capítulo 2
por lo que la mitosis y la expansión son los eventos principales para la construcción del cuerpo de la
planta. En los animales, los movimientos celulares son fundamentales para la formación de los tejidos, ya
que la comunicación a través de mensajes eléctricos y químicos son la clave para el correcto
funcionamiento futuro de los mismos.
s4- De acuerdo con lo estudiado hasta el momento, escribe un argumento de no más de cuatro
renglones, para explicar por qué un organismo mantiene la vida.
Recibir, interpretar y responder a estímulos del medio (RELACIÓN)
Todos los organismos vivos son capaces de responder estímulos del medio externo, algunos, como las
plantas con movimientos de orientación, de raíz, hacia el interior de la tierra, tallo hacia arriba de la
superficie y hojas hacia la luz, (llamados TROPISMOS) y los animales con movimientos locomotores
activos (llamados TAXISMOS), por ejemplo huir ante la detección de depredadores, cambios químicos
en el ambiente, o reaccionar ante determinados agentes físico-químicos.
Formar individuos hijos (REPRODUCCIÓN)
Es la capacidad de dejar descendencia, y puede considerarse dos tipos fundamentales:
ASEXUAL
Los individuos hijos provienen de un solo progenitor, por lo que no hay posibilidad de recombinación
génica, se genera un clon con genotipos idénticos al progenitor. Se lleva a cabo a partir de células
somáticas.
Es mucho más común encontrarla en vegetales y algunos grupos de animales inferiores.
Tipos en vegetales:
a) Reproducción vegetativa: ramas bajas llamadas estolones (rastreros), como en la frutilla y
algunos pastos; yemas de tubérculos como la papa, rizomas (tallos horizontales subterráneos)
como el bambú; bulbos (tallos cortos con muchas hojas modificadas) como lirios y cebollas;
cormos (tallos subterráneos parecidos a bulbos) con forma de discos tejidos de los tallos, pero sin
hojas carnosas, como azafranes y gladiolos.
b) Apomixis: se produce semillas dentro del gametofito femenino sin la mezcla y segregación de
cromosomas, y sin unión de gametos. El óvulo se transforma en semilla y el ovario en fruto con
semillas genéticamente idénticas a la planta madre; posee 2n. Ejemplo: diente de león diversos
citrus.
c) Injerto: en general se lo utiliza en horticultura para aprovechar propiedades favorables del tronco
y del plantón (parte injertada) como en la vid.
d) Cultivo de tejidos: técnica basada en la totipotencialidad de las células vegetales, esto es que
células diferenciadas, especializadas, por ejemplo para el almacenamiento de alimento, puedan
ser inducidas a desdiferenciarse y actuar como células embrionarias y formar una nueva planta.
Esto se está usando para producir clones libres de virus de las plantas de cultivo y también para
manipular plantas con la Tecnología del DNA recombinante.
e) Esporulación: El organismo forma por mitosis una o más células especiales y resistentes,
llamadas esporas, que cuando encuentran condiciones ambientales favorables, germinan dando
lugar a un nuevo individuo. Ejemplo: algunas algas, hongos, musgos, y helechos.
f) Fisión binaria: La célula madre se divide en dos células hijas idénticas, por tabicación o
estrangulación. Ejemplo algas y protozoos flagelados y ciliados.
26
Biología
g) Esquizogonia (o división múltiple): Cuando el núcleo se divide repetidas veces, y luego cada uno
se queda con una porción de citoplasma y se rodea de una porción de membrana plasmática.
Ejemplo: esporozoos y algas coloniales.
Tipos en animales:
a) Gemación: se forman nuevos individuos por división celular mitótica, y evaginación a partir del
cuerpo madre, ejemplo: hidras, corales.
b) Regeneración: capacidad de reconstrucción de la parte del organismo que ha sido extirpada, y de
uno nuevo a partir de la otra parte. Ejemplo: esponjas, estrellas de mar, planarias.
c) Partenogénesis: individuos que se desarrollan a partir de un huevo no fecundado por
espermatozoides. Los animales que la practican no son exclusivos de ella, también recurren a la
sexual, desarrollando comportamiento sexual inclusive. Ejemplo: artrópodos, algunos peces,
anfibios, reptiles, hormigas.
SEXUAL
Requiere de la formación (o génesis) de gametas femeninas y masculinas, haploides (n), (con la mitad de
número cromosómico de la especie), para que a través de la unión de ambas se origine un individuo
diploide (2n), (con el total de número cromosómico de la especie). Posibilita el intercambio de genes, y
por lo tanto la variabilidad genética.
En vegetales se lleva a cabo a través de diferentes tipos de polinización que aseguran, en la mayoría de
los casos, la fecundación cruzada, con diversos e ingeniosos mecanismos para lograrlo.
En animales está involucrado el cortejo para la elección de pareja, búsqueda de nido, y cuidado parental
de las crías. Se puede reconocer tres fenómenos principales:
9 Gameto génesis (formación de óvulos y espermatozoides)
9 Apareamiento: reunión del individuo macho con la hembra.
9 Fecundación: unión de la gameta masculina (espermatozoide) con la gameta femenina (óvulo).
Puede ser interna cuando los espermatozoides son depositados dentro del cuerpo de la hembra,
por ejemplo en mamíferos, aves, reptiles; o externa cuando la unión se produce fuera de la
hembra, generalmente en el agua, por ejemplo en peces, anfibios.
s5-a) Busca y escribe ejemplos de seres vivos que presenten reproducción de tipo asexual.
b)En tu respuesta a la consigna anterior, ¿has mencionado ejemplos para animales y vegetales?
¿Por qué?
Desarrollo de estrategias adaptativas que les permite evolucionar en el tiempo (EVOLUCIÓN)
La adaptación es una propiedad de la vida, y los organismos que sobreviven son los que mejor
acostumbrados están, dado que las características heredadas favorecen la supervivencia y habilidad para
reproducirse en ese ambiente. El ambiente está en constante cambio, y los que mejores posibilidades de
continuar tienen son aquellos que mayor variabilidad genética pueden lograr.
Se puede considerar el término ADAPTACIÓN desde la perspectiva que se refiere a los rasgos que con
seguridad aumentan la supervivencia y éxito reproductivo, por ejemplo la conquista del huevo amniota, o
27
Capítulo 2
miembros tetrápodos para desplazarse en la tierra; y desde el proceso por el que se adquieren esos rasgos,
los mecanismos evolutivos. Por ejemplo al medir el grado de éxito de los anfibios y algunos peces en la
reproducción terrestre y compararlos con los exclusivamente terrestres.
s 6- Luego del estudio del apartado 2.1, estás en condiciones para resolver lo siguiente:
a)- Analiza la siguiente frase, y luego responde los ítemes a y b:
“En una célula predominan las reacciones exergónicas sobre las endergónicas”
•
¿Cuál será el futuro de esta célula?
•
Justifica tu respuesta.
b)- ¿Es posible que la célula en cuestión, se “adapte?” Fundamenta tu respuesta.
2.2 Niveles Jerárquicos de Organización Biológica
2.2.1 Consideraciones generales:
“La evolución es notablemente conservadora y económica”
En esta frase se hace referencia a que pequeños cambios, en el tiempo, hacen las diferencias
estructurales y funcionales, con los que la vida se manifiesta en nuestro planeta.
Los patrones evolutivos de la vida, a lo largo de miles de millones de años han determinado cambios
que han posibilitado entender estructuras y procesos biológicos desde la simplicidad a la complejidad y
desde lo microscópico a lo macroscópico, por ejemplo, desde una ameba a un felino. Esto nos lleva a
comprender que la vida se jerarquiza en el espacio y el tiempo; propiedad fundamental que se resume en
organización. Esta organización se la llama jerárquica no solamente porque lo más pequeño está incluido
en lo más grande, sino a través de una mirada hacia las propiedades emergentes propias y particulares
de cada nivel de complejización, por ejemplo, un individuo posee características que le permiten vivir y a
la vez forma parte una población.
Si los seres vivos son contemplados con una mirada sistémica (donde hay un todo formado por
partes), se puede comprender que hay interacciones entre las partes para formar al todo, por ejemplo el
tipo de comunicación que se establece entre células determinará la formación de estructuras más
complejas en un individuo pluricelular, cuyas características funcionales son más amplias que las de una
única célula ; pero de ninguna manera esto significa acumulación sumativa neutra (que mostraría a un
organismo como suma de las partes), sino que la/s funciones que cumplen surgen como nuevas a la luz de
esa estructura. Las partes individuales no poseen características que sí se identifican en el colectivo
estructural. En el ejemplo anterior, la conexión neuroquímica es la base molecular para el aprendizaje, la
memoria y repuestas involuntarias; depende de la cantidad y tipo de neuronas involucradas, la función
que se cumplirá; y que de ninguna manera una sola o un grupo reducido tiene la capacidad de cumplirlas.
Por otra parte, estas agregaciones tienen propiedades colectivas que las neuronas por individual no las
tienen, la capacidad de aprender y memorizar con grados de profundidad (memoria a corto y largo plazo),
involucra estructuras y modificaciones moleculares diferentes en cada caso.
2.2.2 Descripción de niveles de organización
NIVEL NO CELULAR:
Estas estructuras pueden ensamblarse químicamente, pero no necesariamente formar parte de los
organismos con vida, tal como la conocemos en la actualidad, algunas de ellas forman parte
exclusivamente de lo interpretado como no vivo.
28
Biología
¾ Partículas subatómicas: son los constituyentes atómicos, que a su vez están formados por
elementos menores como los quarks.
¾ Átomos: mínima unidad de materia, formado por protones, neutrones y electrones.
¾ Moléculas: formada por uno o más átomos, mínima porción de materia que se puede encontrar en
estado libre, estable e independiente.
¾ Macromoléculas: agregado de moléculas de diferente peso molecular, que pueden unirse para
formar biomoléculas, como los hidratos de carbono, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos.
¾ Agregados macromoleculares: por ejemplo los virus, que tienen cubierta proteica, y en el
interior moléculas de DNA o RNA, no considerados con vida porque necesitan habitar dentro de
un ser vivo para poder duplicar su DNA.
NIVEL BIÓTICO, CELULAR:
En este nivel, algunas biomoléculas son las bases químicas estructurales y funcionales que subyacen
para el origen y mantenimiento de todas las formas de vida actuales. A partir de este nivel hay capacidad
diferencial para transformar de manera eficiente la energía y moléculas del medio; usarlas para el
crecimiento, desarrollo y continuidad de la vida; intercambiar información genética con otras células;
efectividad en la movilidad con intencionalidad; presencia de dispositivos sensores.
¾ Célula:
A) Organismos formados por una sola célula sin cubierta nuclear, Procariotas, agrupan a las
arquibacterias, bacterias típicas, y cianobacterias (algas azules)
B) Con cubierta o membrana nuclear, Eucariontes por ejemplo los protozoos, algas y hongos
unicelulares, y organismos superiores.
ƒ
Agregación celular con independencia (no hay comunicación funcional, es un agregado
laxo, ejemplo: esponjas, colonias de algas verdes)
ƒ
Agregado celular dependiente ( algunas células se comunican, para formar pricipios de
tejidos, ejemplo: medusas, anémonas)
¾ Tejido: grupo de células semejantes con función coordinada, ejemplo: muscular voluntario e
involuntario, óseo, sanguíneo, esclerénquima, colénquima, meristemático, floema, xilema)
¾ Órgano resulta de la combinación funcional de varios tejidos, ejemplo: estómago, riñón, pulmón,
raíces, tallos , hojas)
¾ Sistemas de órganos: conjunto de órganos, que con funciones coordinadas, se encargan de
nutrición, coordinación, control y reproducción (ejemplo: digestivo, reproductor, respiratorio,
circulatorio)
NIVEL ECOLÓGICO
¾ Individuo: comprende una unidad estructural y funcional (que puede ser uni o multicelular),
capaz de metabolismo básico que le permite sobrevivir, al intercambiar materia y energía con su
entorno. Ejemplo: organismo unicelular o pluricelular. Ejemplo: anfibio (sapo común)
29
Capítulo 2
¾ Población: Un individuo además de relacionarse con el ambiente físico, también lo hace con
otros individuos semejantes, en un lugar y tiempo determinado. Ejemplo: conjunto de sapos.
¾ Comunidad: La poblaciones viven en un tiempo y espacio determinado con otras poblaciones de
otras especies, con las que se relacionan. Ejemplo: poblaciones de insectos, vegetales acuáticos,
palustres, caracoles, hierbas, tortugas, otros en un cuerpo de agua.
¾ Ecosistema: se consideran sistemas complejos, en los que participan hasta miles de poblaciones
diferentes relacionadas entre sí y con sus entornos.
¾ Biosfera: comunidades biológicas que intercambian materia y energía entre sí dentro de la
influencia de la atmósfera terrestre.
s 7•
Luego de una lectura detenida del texto de Italo Calvino presentado, identifica las jerarquías, y
argumenta tu decisión.
“Las condiciones de la época en que la vida no había salido aún de los océanos no han cambiado mucho
para las células del cuerpo, bañadas por la ola primordial que sigue corriendo en las arterias. Nuestra
sangre tiene en realidad una composición química análoga a la del mar de los orígenes, del cual las
primeras células vivientes y los primeros seres pluricelulares extraían el oxígeno y los otros elementos
necesarios para la vida. Con la evolución de los organismos hacia formas más complejas, el problema de
mantener el máximo número de células en contacto con el ambiente líquido, no pudo ya resolverse
simplemente mediante la expansión de la superficie exterior: resultaron beneficiados los organismos
dotados de estructuras cóncavas y huecas, en cuyo interior el agua marina podía fluir. Pero sólo con la
ramificación de esta cavidad en un sistema de circulación sanguínea, la distribución del oxígeno quedó
asegurada en el conjunto de las células, haciendo así posible la vida terrestre. El mar donde en un
tiempo estaban inmersos los seres vivientes, está ahora encerrado dentro de sus cuerpos.”
s 8- a) Escribe ejemplos de representantes que puedan encontrarse en el Nivel No Celular, que
formen parte de lo vivo y no vivo. Fundamenta.
30
Biología
b) De acuerdo con los esquemas presentados, identifica los niveles de organización mencionados
en el texto.
c) ¿Cuál de estas fotos ubicarías en el nivel de más complejidad? ¿Por qué?
31
Capítulo 2
2.3 Sistema de clasificación de los seres vivos
Las jerarquías de organización tratadas en el punto anterior, están representadas en los seres vivos,
con aproximadamente 30.000.000 de especies de organismos (Purves 2002). Para clasificar la vida, en la
actualidad se considera que descendemos de un ancestro común (es decir, una línea monofilética); esto
es de suma importancia para los criterios de clasificación actuales.
Para lograr establecer las relaciones evolutivas, se usa diferentes estrategias: la paleontología (con el
estudio de organismos fósiles), morfologías físicas que son compartidas (presencia de dedos en
mamíferos), y lo más novedoso: número de genes compartidos; cuanto más genes, más recientemente se
ha compartido un ancestro.
Es casi universal la propuesta de considerar tres DOMINIOS para contemplar el agrupamiento de los
organismos. A lo largo de la historia se han tenido en cuenta distintos criterios para agruparlos: cantidad
de células presentes(uni-pluricelulares), tipo de alimentación (autótrofos-heterótrofos), movilidad
(inmóviles: vegetales-móviles:animales)membrana nuclear (Procariotas-eucariotas); y lo más actual:
diferenciación molecular que indicaría patrones de evolución por separado.
DOMINIOS
1)- ARCHAEA
2)- BACTERIA
3)- EUKARYOTA
CARACTERÍSTICAS EN COMÚN: realizan glucólisis, replican el DNA de manera
semiconservativa, a partir del DNA se codifican polipéptidos por TRANSCRIPCIÓN y
TRADUCCIÓN, las células poseen membrana plasmática y ribosomas (de diferentes tamaños).
32
Biología
En estos tres Dominios se pueden reconocer seis reinos:
9 Archaea: metanógenas (asociadas a ambientes volcánicos, forman metano a partir de CO2 e
hidrógeno)
9 Bacteria: meningococo, streptococo, espirilos, bacilos
9 Protista (o Protoctista): euglena, paramecio, ameba, diatomea, algas pardas y rojas
9 Fungi: mohos, setas, levaduras
9 Animalia (o Metazoa): araña, pulpo, tiburones, lagarto
9 Plantae (o Viridiplantae , o Chlorobionta): pteridofitas, gimnospermas, angiospermas
s 9- Ubique los reinos presentados en los Niveles de Organización que considere correctos.
Justifique su decisión.
33
34
CAPITULO
3
LA CÉLULA COMO UNIDAD
ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL
35
36
Biología
CAPÍTULO 3
LA CÉLULA COMO UNIDAD ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL
Prof. Susana Graciela Laggiard
Este capítulo se desarrollará sobre la base de la propuesta del “modelo celular” usado
actualmente para interpretar el comportamiento molecular de la vida. Se trabajará una
descripción de estructuras y funciones de manera concomitante; sin dejar de considerar como
primordial la diferenciación entre célula primitiva y moderna, según los criterios derivados de
un consenso en los científicos, que en este momento cuenta con el aval fundamental desde el
punto de vista molecular.
El tratamiento cuidadoso y secuencial de las distintas partes consideradas importantes
desde el nivel molecular al nivel sistema de órganos, marcan una línea interesante del detalle
con que en este momento los científicos estudian y tratan de desentrañar los secretos de la
vida.
En este capítulo se trabajan los contenidos en función de las siguientes competencias:
• Comprender y explicar, a través de representaciones didácticas, los fenómenos
biológicos a través del estudio de los niveles moleculares, celulares y ecológicos
relacionándolos con su grado de estabilidad, para interpretar los procesos de continuidad y
cambio de la vida.
• Interpretar y diferenciar los tipos de reproducción celular y reproducción de los
organismos, determinando las ventajas evolutivas de la reproducción sexual.
Para reflexionar antes de comenzar a profundizar:
1) Nombra la unidad básica de los seres vivos. ¿Por qué elegiste ese nombre?
2) Esquematiza las estructuras comunes a todas las células que conoces.
3) ¿Cuáles son las funciones de esas estructuras?
4) ¿Qué tipo de célula has dibujado? Procariota-eucariota ¿Cómo lo sabes?
5) ¿En qué crees que se diferencian estos tipos celulares? ¿Por qué será importante esto?
3.1 Tipos celulares
A medida que fue perfeccionándose la tecnología de la microscopía, se fueron diferenciando dos tipos
celulares que constituyen la base para la clasificación actual:
PROCARIONTES: Son conocidos como extremófilos (organismos que viven en ambientes extremos:
medios muy ácidos, salados, helados, hirvientes), y les resulta imposible la vida en otras condiciones, que
los demás seres vivos consideraríamos “normales”.
37
Capítulo 3
A ellos pertenecen los seres de los Dominios Archaea y Bacteria y se los conoce más comúnmente
como PROCARIONTES (organismos sin compartimientos internos encerrados por membranas, ni
membrana nuclear).
Características compartidas por los dos Dominios:
¾ Membrana Plasmática: rodea y limita a la célula, permite el intercambio de sustancias entre el
organismo y el medio.
¾ Nucleoide: región de ubicación variable, generalmente cercana a la m. plasmática, que contiene el
material genético de la célula, el DNA.
¾ Citoplasma: estructura fundamental que contiene agua, iones disueltos, moléculas pequeñas, y
macromoléculas solubles, como las proteínas.
¾ Ribosomas: orgánulos donde se lleva a cabo la formación de proteínas.
¾ Tamaño: varía entre 0,2 y 10 micras. El M O (Microscopio Óptico), sólo distingue formas y
tamaños. Para el detalle es necesario microscopía más potente como el M E (Microscopio
Electrónico)
¾ Todos unicelulares
Detalle de estructuras:
a) Pared celular por fuera de la m. plasmática, sostiene y da forma a la célula. La mayoría de los
representantes de BACTERIA poseen peptidoglucano (polímero de aminoazúcares) en esta
pared, como las bacterias gram positivas; y otras tienen pared con varias capas de
peptidoglucanos, las bacterias gram negativas.
b) En cianobaterias, la m. plasmática se pliega, para formar pliegues como pilas (diferente de los
compartimientos de eucariontes), que actúan en la fotosíntesis como clorofila bacteriana.
c) Flagelos formados por la proteína flagelina, fijado a la membrana por estructuras anulares (con
forma de anillos), y movible por un “motor” proteico fijo a la m. plasmática; este flagelo “gira”
alrededor de su base.
d) Moléculas de DNA circulares, en un único cromosoma; y a veces una estructura llamada
plásmido.
e) Citoplasma con numerosos plegamientos hacia el interior de la m. plasmática, llamados
mesosomas, en algunos casos con el DNA adherido a él.
f) Carecen de citoesqueleto , o estructuras proteicas para sostén y circulación interna.
38
Biología
g) Reproducción: lo hacen por fisión (proceso asexual), luego de haber duplicado su DNA,
(carecen de mitosis). Hay otros procesos, como por ejemplo conjugación y transducción que
permiten el intercambio de información genética, sin ningún tipo de relación con la reproducción
sexual.
h) Ribosomas y polirribosomas de tamaño 70S, encargados de la síntesis de proteínas.
i)
RNA (Ácido Ribonucleico), posee los tres tipos: RNAm, RNAt, y RNAr (intervienen en la
formación de proteínas)
EUCARIONTES: En promedio, estas células miden más de 10 micras , son mucho más grandes que las
procariotas; el tamaño y forma varía con el tipo celular. Todas poseen un verdadero núcleo celular, con
una membrana nuclear doble; el DNA está asociado a proteínas específicas llamadas histonas; y es
lineal. Tienen un sistema de endomembranas que forman compartimientos internos especializados
funcionalmente; organelas como mitocondrias y cloroplastos (cuyo tamaño es semejante al de una
célula procariota) encargadas de importante parte del metabolismo; ribosomas y polirribosomas de 80S
(tamaño) en el citoplasma.
39
Capítulo 3
¿Célula eucariota, resolución de problemas?
La diferencia de tamaño, a favor de una célula eucariota, puede ser el comienzo de una
especialización que comenzó hace aproximadamente dos mil millones de años; cuando empezó a
incorporarse estructuras (organelas) que resultaron especializaciones claves para el perfeccionamiento de
la maquinaria celular. El tipo y cantidad de organelas citoplasmáticas, guardan relación directa con el
grado de especialización desarrollado por el organismo. Esto tiene que ver con la capacidad de una o
varias células para desempeñar una tarea específica.
En organismos unicelulares (como amebas y paramecios), la célula que los forma cumple con todas
las funciones para mantener la vida, pero está poco especializada para cada una de ellas.
En la mayoría de los organismos pluricelulares, las tareas esenciales para la vida se reparten, y son
efectuadas por grupos celulares llamados tejidos, esto es, células semejantes, que agrupadas desempeñan
una misma función, lo que les permite alto grado de especialización, éstos pueden formar órganos, éstos
sistemas de órganos; de tal manera que unas células se encargarán específicamente de la defensa, otras
de nutrición, de locomoción y demás. La especialización puede ser tan extrema, que por ejemplo una
neurona cumple solamente una función tan específica (recepción y transmisión del impulso nervioso), que
no es capaz de sobrevivir por sí misma de manera aislada.
Con relación a esta complejización, se puede destacar dos elementos no presentes en procariontes:
¾ Esqueleto interno, llamado citoesqueleto, que mantiene la forma y permite la movilidad de
sustancias y organelos en el interior celular.
¾ Compartimientos membranosos dentro del citoplasma, rodeados por doble capa membranosa,
como la plasmática, y comunicados entre ellos.
s1- Coloca en la COLUMNA B, la letra P (procarionte), E (eucarionte), o C (común a ambas), según
corresponda lo escrito en la COLUMNA A
COLUMNA A
COLUMNA B
a- Flagelo
b- Pared celular
c- Citoplasma
d- Membrana Nuclear
e- Cromosomas
f- Membrana plasmática
g- DNA circular
3.2 Eucariontes: estructuras y funciones celulares
3.2.1
Cubiertas celulares
Pared celular: ubicada por fuera de la membrana plasmática,, semirrígida, formada por celulosa y otros
polisacáridos y proteínas complejas. Posee dos funciones:
¾ Proveer sostén y limitar el volumen celular
40
Biología
¾ Actuar como barrera para hongos infecciosos u otros organismos perjudiciales.
Permite la comunicación entre células adyacentes a través de los plasmodesmos, canales recubiertos de
membrana plasmática, entre 20 y 40 nm de diámetro; estas conexiones permiten la difusión de agua,
iones, moléculas pequeñas, RNA y proteínas.
Membrana celular, (o plasmática): Posibilita que la célula intercambie materiales con el medio, el
citoplasma esté aislado del exterior, se defienda, y, pueda establecer comunicación con otras células.
¿Por qué podrá cumplir con todas estas funciones mencionadas?
Es probable que te resulte familiar la idea de trabajar con “MODELOS” como propuesta para tratar de
estudiar y comprender lo que ocurre en la realidad; es por esto que a continuación se te expone el más
aceptado hasta el momento. No obstante, se te sugiere que consultes en la bibliografía mencionada, el
modelo anterior.
Modelo de mosaico fluido:
Propuesto a partir de 1972 por S. J. Singer y G. L. Nicholson, contempla una estructura molecular en
constante movimiento. Químicamente está formada por una bicapa de fosfolípidos: lípidos con una
“cabeza” formada por P (fósforo) y N (nitrógeno), que le otorga condición hidrofílica, POLAR (afín con
el agua), hacia el EXTERIOR DE LA CÉLULA; y dos “colas” formadas por dos cadenas de ácidos
grasos, que le confieren condición hidrofóbica, NO POLAR (que rechaza el agua), HACIA EL
INTERIOR DE LA CÉLULA, en contacto con las colas de ácidos grasos de la otra capa, y las cabezas
hidrofílicas en contacto con el citoplasma.
41
Capítulo 3
Entre esta doble capa de fosfolípidos se incluyen proteínas, que tienen la particularidad que se
pueden desplazar dentro de ella, con lo que la imagen “global” puede modificarse en el tiempo, pero sus
componentes permanecer relativamente constantes. Con este modelo, se puede entender mejor la calidad
“dinámica” de estas membranas.
Algunas atraviesan por completo la bicapa, son las PROTEÍNAS INTEGRALES (de
transmembrana o integrinas); otras están asociadas a estas proteínas integrales en la cara citoplasmática,
fuera de la bicapa, son globulares, pequeñas, y se la llama PROTEÍNAS PERIFÉRICAS; son de
naturaleza anfipática (los aminoácidos que están en contacto con las colas de los fosfolípidos son
hidrofóbicos, lo que le da a la proteína afinidad por la zona interna de la membrana; los aminoácidos que
dan hacia el medio interno y externo, son hidrofílicos, afines con el agua, se las llama glucoproteínas.
Algunas proteínas pueden moverse en la bicapa, otras están fijas por medio de una red de filamentos
proteicos conectados con el citoesqueleto. En las células animales (que no poseen pared celular), las
uniones entre las proteínas de membrana y el citoesqueleto son las responsables de las formas propias de
los diferentes tipos celulares (desde un disco bicóncavo como los glóbulos rojos, hasta una neurona con
numerosas ramificaciones).
Tipos de proteínas:
9
Proteínas de transporte: algunas, llamadas canales proteicos poseen un canal interno tapizado
con aminoácidos hidrofílicos (como una manga con forro). Hay gran variedad de canales proteicos,
cada uno con aminoácidos específicos que permiten que moléculas (iones) como el Na+ (sodio), K+
(potasio), Ca++ (calcio) pasen por él. Otras, llamadas proteínas portadoras poseen lugares parecidos a
los sitios activos de las enzimas, que les permite unirse a moléculas específicas en uno de los lados de
la membrana. Luego la proteína portadora cambia de forma mediante el uso de energía celular y
mueve a una molécula por la membrana.
9
Proteínas receptoras: desencadenan respuestas celulares cuando hormonas o nutrientes se unen a
ellas. Hay numerosos y diferentes receptores, son activados por la molécula adecuada y establecen una
serie de cambios celulares como aumento en la actividad metabólica, en la división celular, secreción
de hormonas. Otros receptores actúan como “pasillos” sobre proteínas de canal, permitiendo que iones
fluyan por los canales, como por ejemplo, estos canales activados por un receptor, permiten que las
neuronas en el cerebro se comuniquen entre sí.
9
Proteínas de reconocimiento: junto con glucoproteínas, actúan como rótulos de identificación y
lugares de fijación en la superficie celular. Ejemplo: las células del sistema inmune reconocen como
42
Biología
invasoras a las bacterias y no a las propias células del organismo, que poseen glucoproteínas de
identificación diferentes. Durante el desarrollo, la formación de de fibras nerviosas desde la médula
hasta los pies se da por uniones entre proteínas de reconocimiento sobre la neurona y las otras células
durante el transcurso hacia el músculo.
Funciones
La membrana es el límite de la célula, a través de ella se puede regular la homeostasis, el contacto de
una membrana con otra desencadena una inhibición de la división y crecimiento celular, y también es la
que permite el contacto entre el exterior y el interior, y viceversa; para esto último tiene lo que se conoce
como permeabilidad selectiva.
Permeabilidad selectiva: permeabilidad es la propiedad que poseen las membranas de permitir el
movimiento de moléculas de uno a otro lado de ellas. En una célula la permeabilidad es selectiva
(aunque exista tendencia pasiva de algunas moléculas a difundir a través de la membrana, ésta puede
revertir el proceso gastando energía).
TRANSPORTE PASIVO: Ocurre a favor del gradiente.
DIFUSIÓN: Es el movimiento neto de un soluto desde donde está más concentrado hacia donde lo está
menos. Puede ser:
DIFUSIÓN SIMPLE: Pequeñas moléculas liposolubles (alcohol etílico, vitamina A), pasan a través de
la bicapa de fosfolípidos (son solubles en la membrana).
DIFUSIÓN FACILITADA: sustancias polares (solubles en agua) como iones K+, Na+, Ca++,
aminoácidos, azúcares, no pasan la membrana, debido a su condición hidrofílica; por lo que son
necesarios canales recubiertos por proteínas integrales para los iones. Por ejemplo, las neuronas poseen
canales separados para iones Sodio, Potasio y Calcio. Las proteínas portadoras, también conocidas
como “carriers” o permeasas tienen grupos de aminoácidos que se unen a moléculas específicas, esto
desencadena un cambio en la forma del portador, permitiendo así que los azúcares y aminoácidos pasen ,
siempre a favor del gradiente.
ÓSMOSIS: Es el pasaje del agua, y depende del número de partículas de soluto presentes, no de la clase
de partículas; por lo tanto, el agua pasa desde el lugar que hay (menor concentración de solutos)
mayor concentración de ella, hacia una región donde su concentración es menor (mayor
concentración de solutos). Resulta clarificador manejar los siguientes conceptos:
Solución isotónica: igual concentración total de solutos.
Solución hipertónica: concentración total de soluto mayor que otra solución con la que se compara.
Solución hipotónica: concentración total de soluto menor que otra solución.
El agua se “mueve” (movimiento neto) desde una solución hipotónica hacia una solución hipertónica.
Esto resulta de gran importancia en las células animales, que deben tratar de permanecer isotónicas, para
no arrugarse o estallar; las células vegetales poseen la pared celular limitando su volumen, al no permitir
mayor ingreso de agua.
TRANSPORTE ACTIVO: Ocurre cuando una sustancia entra a la célula en contra del gradiente de
concentración. Esto requiere de inversión de energía. Se realiza generalmente por proteínas de membrana
o permeasas.
Transportadoras monotransporte: mueven un único soluto en una dirección. Ejemplo: proteína fijadora
de Ca++ presente en m. plasmática y membrana del retículo endoplasmático.
43
Capítulo 3
Transportadores de cotransporte: mueven dos solutos en una misma dirección. Ejemplo: la captación de
aminoácidos desde el intestino hacia las células que lo revisten, requiere fijación simultánea de Na+ y del
aminoácido a la misma proteína transportadora.
Transportadores de contratransporte: mueven dos solutos en dirección opuesta. Ejemplo: bomba de Na+
y K+, mueven el Na+ hacia fuera y el K+ hacia adentro.
Las proteínas demembrana utilizan energía (ATP) para mover moléculas individuales en contra del
gradiente de concentración. Por ejemplo el movimiento de iones K+ y Na+ , como en el esquema que
figura más arriba.
Endocitosis: cuando la m. plasmática engloba una partícula o gota de líquido, emitiendo unsaco
membranoso llamado vesícula. Pueden reconocerse tres tipos de endocitosis:
Fagocitosis: la membrana se proyecta y engloba partículas grandes o enteras; se la utiliza como proceso
de alimentación celular por protistas unicelulares, y glóbulos blancos.
Pinocitosis: una parte muy pequeña de la membrana se hunde con contenido líquido extracelular, y lo
introduce en el citoplasma como una vesícula.
Endocitosis mediada por receptor: usado por células animales para captar macromoléculas específicas,
por ejemplo el colesterol en células de mamíferos. Proteínas receptoras en sitios particulares de la
superficie externa de la membrana, se fijan a sustancias específicas del ambiente, estos sitios forman
“fositas” cubiertas; si la molécula correcta se pone en contacto con un receptor proteico en una de estas
fositas, se fija al sitio de unión. La fosita se profundiza en forma de U hacia el interior celular, y queda
allí como vesícula cubierta.
Exocitosis: es el proceso por el que los materiales, empaquetados en vesículas, son movidos hacia el
exterior celular. Estos materiales pueden ser de desecho del proceso digestivo, o también hormonas. Una
vesícula del complejo de Golgi se mueve hacia la superficie celular, al llegar a la membrana plasmática,
se funde con ella la membrana de la vesícula, y ésta se abre para dejar en el exterior el contenido.
s2- Analiza las siguientes situaciones, y propone una explicación para cada una, relacionando con los
mecanismos de transporte ya descriptos:
44
Biología
a) Un glóbulo blanco ataca y elimina una bacteria.
b) Cuando los glóbulos rojos toman contacto con el agua, se rompen.
c) En los pulmones, el oxígeno pasa de los alvéolos al capilar sanguíneo; y el dióxido de carbono,
del capilar al alvéolo.
d) Se produce una depresión en la membrana plasmática, y el líquido extracelular entra a la célula.
3-Tacha las opciones incorrectas, y completa, de modo que al leer, queden expuestos los conceptos
correctos:
Imagina que un organismo unicelular marino es retirado del mar y trasladado a una laguna, por lo
tanto, ese organismo ha sido sumergido en un ambiente que la resulta HIPERTÓNICO/
HIPOTÓNICO/ISOTÓNICO, porque la concentración de SOLUTO/SOLVENTE es
MAYOR/IGUAL/MENOR en la laguna que en el mar. Se produce entonces el fenómeno de . . . .
. . . . . . . . , que consiste en el pasaje de SOLUTO/SOLVENTE desde el lugar de MAYOR a
MENOR/ de MENOR a MAYOR concentración de soluto a través de una membrana
PERMEABLE/SEMIPERMEABLE/IMPERMEABLE.
Debido a esto, la célula del organismo sufrirá un AUMENTO/DISMINUCIÓN del volumen
citoplasmático, causado por el INGRESO/EGRESO de agua.
3.2.2 Citoplasma: Descripción de organelos: generalmente se distinguen dos fases:
¾ Hialoplasma o matriz citoplasmática: donde es común encontrar las organelas (mitocondias,
cloroplastos), es considerada una estructura aparente, ya que en todo el hialoplasma se encuentra una
compleja red de elementos como los microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios, que
le brindan rigidez, sostén y soporte a los demás constituyentes celulares, llamado citoesqueleto.
Funciones del citoesqueleto:
a) Forma celular: en células sin paredes celulares, las redes de filamentos intermedios, contribuye a
la forma celular.
b) Movimiento celular: el ensamblado y deslizamiento de microtúbulos y microfilamentos,
determina los movimientos celulares.
c) Movimiento de organelos: microtúbulos y microfilamentos mueven los organelos de un lugar a
otro de la célula.
d) División celular: son los encargados de mover los cromosomas hacia las células hijas.
Los micrtúbulos son como tubos largos y huecos formados por una proteína llamada tubulina. Intervienen
en la estructura de los cilios y flagelos, utilizados para el movimiento de las células. Estos microtúbulos,
en vista transversal, al microscopio electrónico, se observan con una particular disposición: nueve
periféricos y dos centrales, por lo que se la conoce como “estructura 9+2”.
En el citoplasma de eucariontes, salvo algunos protistas, plantas con flor, y pinos, también se pueden
encontrar unas estructuras llamadas centríolos, (con estructura 9+0), en el centro organizador de
microtúbulos, cercano al núcleo, muy importantes para el momento de la organización y formación del
huso mitótico, que en el capítulo Nº 5 lo verás al momento de estudiar los procesos de Mitosis y
Meiosis.
45
Capítulo 3
¾ Sistema vacuolar citoplasmático (SVC), sistema de membranas que forman “compartimientos”
internos, o cisternas, dentro de los que queda delimitado un espacio intravacuolar. Está formado por:
Retículo Endoplasmático Liso (REL), Retículo Endoplasmático Rugoso (RER). Complejo de Golgi,
Lisosomas.
Estos compartimentos permiten aumentar la eficacia y control de procesos metabólicos, además dentro
de las organelas existen membranas y espacios donde ocurren procesos específicos (fotosíntesis,
respiración aeróbica, quimiósmosis).
Retículo endoplasmático:
Es un conjunto de tubos y canales interconectados en el citoplasma, y con la membrana nuclear. El RER
o granular, posee ribosomas (80S) adheridos en su superficie externa. Estos ribosomas están formados
por RNA y proteínas que colaboran en la síntesis de proteínas, en el mecanismo descrito como el
ensamblaje (armado) de aminoácidos en secuencia específica, para terminar formándose una proteína;
que pasa al espacio intravacuolar del retículo, y luego al complejo de Golgi, donde son envueltas por una
membrana, formando vesículas o vacuolas, que pueden permanecer en la célula o ser exportadas. Por
ejemplo se forman enzimas digestivas y la insulina.
46
Biología
El REL o agranular, se encarga de la síntesis de lípidos como hormonas esteroideas, que también pasan
al complejo de Golgi, los fosfolípidos constituyentes de las membranas; y degrada algunos polisacáridos
como glucógeno (en células animales) y almidón (en vegetales).
Complejo de golgi: conjunto especializado de sacos membranosos originados a partir del retículo
endoplasmático, se asemeja a una pila de REL, aplanada en el medio, y con los extremos sobresalientes.
Las vesículas eliminadas del REL se unen con los sacos en uno de los lados de la pila del Golgi, eliminan
su contenido dentro de él, y en el lado opuesto, se separan vesículas que contienen proteínas, lípidos u
otras sustancias complejas.
Se puede resumir sus funciones:
ƒ
Separa proteínas y lípidos que se reciben del RE de acuerdo con su destino, por ejemplo: separa
enzimas digestivas, limitadas por lisosomas, a partir de hormonas que serán secretadas por la
célula.
ƒ
Modifica algunas moléculas, por ejemplo agregando hidratos de carbono a proteínas para formar
glucoproteínas.
ƒ
Empaca estos materiales en vesículas que serán transportadas a otras partes de la célula, o a la m.
plasmática.
Un tipo especial de vesículas son los lisosomas, con concentración alta de enzimas en su interior,
necesarias para los procesos digestivos. Reconocen las vesículas que han entrado por pinocitosis, o
47
Capítulo 3
fagocitosis, se une a ellas, y las enzimas “degradan” el contenido; los restos, son eliminados por
exocitosis.
Cloroplastos: del tamaño de una procariota, se piensa que tuvieron que haber sido huéspedes de una
célula eucariota. Intervienen en la fotosíntesis, con una longitud aproximada de 10.000nm y entre 1000 y
2000 nm de ancho; hay entre 20 y 40 cloroplastos por célula.
Estructura: Poseen dos membranas, una externa, lisa, y una interna muy
plegada, formando unas estructuras llamadas tilacoides (allí están los
pigmentos fotosintéticos como la clorofila), que dan lugar a los grana, y una
matriz o estroma; en cuyo interior hay DNA, ribosomas, e inclusiones de
almidón.
Reacciones fotosintéticas: Por convención se describen dos etapas:
¾ ETAPA CLARA: o fotoquímica, ocurre en la membrana de los
tilacoides, donde la energía luminosa se transforma en energía
química potencial (ATP), se constituye una sustancia aceptora de
electrones (NADP), se hidroliza la molécula de agua, para liberarse
oxígeno molecular a la atmósfera.
¾ ETAPA OSCURA: o quimiosíntesis, ocurre en el estroma, en donde
se utilizan enzimas, y dióxido de carbono para formar moléculas
orgánicas como la glucosa
48
Biología
Mitocondrias: Al igual que los cloroplastos tienen el tamaño aproximado de una célula procariota.
Formadas por un par de membranas que rodean compartimientos líquidos, el compartimiento inter
membranoso entre membrana externa e interna, y el de la matriz, dentro de la membrana interna. La
membrana externa es lisa y la interna se pliega formando las crestas. Son el sitio de la respiración
aeróbica.
Posee DNA propio, tienen un ancho aproximado de 500 nm, y un largo de 700 nm.
Respiración aeróbica:
3.2.3 Núcleo celular: constituido por una doble membrana, químicamente semejante a la membrana
plasmática, con poros que ayudan en el control del flujo de información entre el interior y el citoplasma.
En el interior se halla un medio acuoso, llamado nucleoplasma, con las enzimas necesarias para las
funciones que allí ocurren; contiene la cromatina, formada por DNA y proteínas histonas, éstos forman
largas hebras llamadas “cromosomas”; el nucleolo, responsable de la formación de ribosomas.
En la formación del nucleolo participan RNAr (Ácido ribonucleico ribosomal), proteínas, y ribosomas en
diferente grado de síntesis.
s 3-a) Completa el cuadro según corresponda:
FUNCIÓN
ESTRUCTURA/S
A- Membrana celular
B-
Anabolismo
Marcar con
una cruz
Catabolismo
C-
D-
49
Capítulo 3
E-
F-Formación de ribosomas
G-
H-
I-
J-Síntesis de proteínas
K-
L-
M-
O-
P-
Q-Complejo de Golgi
N-Transmisión de caracteres
hereditarios
R-
S-
T-
U-
V-Digestión intracelular
W-
X-
Y-Mitocondria
Z-
A”-
B”-
C”-
D”- Fotosíntesis
E”-
F”
G”- Retículo
endoplasmático liso
H”-
I”-
J”-
b) Marca lo que NO es correcto en relación con el cito esqueleto:
50
•
Ayuda a mantener la forma celular.
•
Una vez formado, es permanente y no sufre modificaciones.
•
Está compuesto por microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios.
•
Cumple importante función en el movimiento celular.
•
Formado por proteínas.
CAPITULO
4
INTEGRANDO LAS FUNCIONES
VITALES EN LOS SERES VIVOS
51
52
Biología
Capítulo 4:
Integrando las funciones vitales en los seres vivos
Dra. Armúa de Reyes Cristina
Introducción. Todos los seres vivos tienen capacidad de adaptación a los diferentes medios para
aprovechar sus recursos materiales y energéticos en el espacio y a lo largo del tiempo. A pesar de
la gran diversidad de los seres vivos en la naturaleza, los principios de su funcionamiento y sus
actividades Son Universales. En este capítulo, los conceptos estructurantes que guían la
propuesta son Unidad y Diversidad. Los mismos te permitirán, en las actividades presentadas, ir
integrando y reflexionando sobre contenidos, donde utilizarás conocimientos que ya posees de la
EGB3. Lo que pretendemos es reunir todo los ejes básicos en el polimodal para que comprendas
que al hablar de una función orgánica todas las estructuras están implicadas directa e
indirectamente. Las ilustraciones de este capítulos fueron obtenidas del libro de Curtis y Barnes:
2001. Biología.
Iniciamos el capítulo reflexionando sobre el siguiente interrogante:
4.1 Nutrición: ¿ Cómo ingresa, se transforma y absorbe el alimento?.
Las respuestas son numerosas si pretendemos estudiar fragmentadamente cada grupo de organismos, lo
cual resulta imposible abordar en este capítulo, y tampoco es el objetivo.
En los animales la diversidad de sistemas y/o estructuras implicadas en las funciones digestivas son
múltiples. En la fig. 1, se ilustran algunos ejemplos representativos de estructuras básicas implicadas en
el proceso de nutrición, desde lo más simples a lo más complejos. Si bien la selección natural a través del
tiempo favoreció a algunos organismos que tuvieron un sistema digestivo con más circunvoluciones,
permaneció también una gran cantidad de grupos con sistemas sencillos. Posiblemente, los organismos
que presentaban sistemas con más superficie de trabajo pudieron conquistar ciertos ambientes en lo que
estas características fueron beneficiosas.
Actividad N° 1
Haciendo una síntesis e integración de lo que has estudiado. En los esquemas de la fig. 1, responde a las
siguientes consignas:
a) Identificar a qué grupo del Reino Animalia representan.
b) ¿En qué grupo de la figura que estás observando, la digestión comienza antes de la
ingestión? ¿Cómo es posible si las enzimas están en el interior del cuerpo?
c) ¿Qué ventajas evolutivas en cuanto a la formas del sistema digestivo, presentan los
organismos de los cuadros inferiores respecto a los dos superiores?.
Si no puedes responder ahora, sigue leyendo el texto, pero con el compromiso de volver a esta consigna y
completarla, una vez que has reunido los elementos necesarios.
53
Capítulo 4
Figura N° 1: Diversidad de estructuras digestivas.
Los invertebrados de organización más simple dentro del grupo de organismos multicelulares, obtienen
sus alimentos (plantas y animales microscópicos) del agua circundante por filtración. La digestión es
intracelular (vacuola digestiva). Los productos de desechos son eliminados a través de poros de la pared
del cuerpo. Relacionando con los niveles de organización, (Capítulo 2), podemos distinguir en los
animales, formas en Saco Ciego (poseen una sola abertura por donde ingresan y salen las sustancias del
cuerpo del animal). Estos animales poseen una Cavidad Gastrovascular que cumple funciones de
digestión, circulación y respiración. La digestión es extra e intracelular, incluso algunos pueden comenzar
la misma antes de incorporar el alimento, mediante la invaginación de estructuras digestiva, como por
ejemplo, la faringe (probóscides) y secreción de enzimas. Otra de las formas del tracto digestivo
frecuente en la mayoría de los animales es la Tubular, es decir, con dos aberturas (boca y ano), ingestión
y egestión se realiza a través de poros diferentes. Tal característica representó una ventaja evolutiva para
los organismos, por la diferenciación de estructuras implicadas en funciones específicas, y la presencia de
glándulas anexas al sistema en estudio. Estos animales han desarrollado diferentes estructuras para la
ingestión de la comida de su entorno en relación con el régimen nutricional; para la trituración de los
alimentos, ( por ejemplo los dientes en algunos vertebrados); la rádula (en los caracoles), las mandíbulas
(en los insectos). También podemos diferenciar estructuras que cumplen la función de trituración pero
que no están ubicadas en la boca, como es la molleja de las aves o de las lombrices de tierra, donde las
contracciones musculares del aparato digestivo trituran el alimento junto con otros elementos inorgánicos.
En los vegetales terrestres las raíces además de fijar a las plantas les permiten absorber agua y minerales
del suelo. En tanto que en los de hábitos acuáticos cumple solamente la primera función. Básicamente
54
Biología
existen dos sistemas de raíz: sistema de raíz axomorfa (llamada también sistema radicular principal),
frecuente en las dicotiledóneas ( eudicotiledoneas) y sistema de raíz fasciculada (llamada también
sistema radicular fibroso), frecuente en las monocotiledóneas (fig. 2). El movimiento del agua hacía las
células de la raíz, sólo es posible cuando el potencial hídrico en el suelo es mayor al potencial hídrico en
las raíces.
Muchos científicos han demostrado que las
plantas, a diferencia de los animales y otros
organismos, sólo requieren nutrientes de
naturaleza inorgánica para cumplir su ciclo vital.
Esto les otorga a los vegetales un lugar único e
irremplazable no solamente por la formación de
esqueletos carbonados, sino fundamentalmente en
relación con el suministro de los otros nutrientes
requeridos por los integrantes de los ecosistemas.
Es interesante señalar en este proceso de
integración funcional, el rol que cumplen los
organismos simbiontes a nivel de las raíces de
algunos vegetales, por Ej. las micorrizas, que
facilitan el transporte de nutrientes, como así
también permiten prosperar en aquellos ambientes
donde los mismos son escasos. En algunos
Figura N°2: Estructura de una raíz fasciculada
vertebrados como por Ej. el hombre, a nivel del
intestino grueso, la flora bacteriana, es de vital importancia, ya que proporciona ciertas vitaminas
importantes para el organismo humano (como por ej. la vitamina K). Al respecto, es importante recordar
que el consumo prolongado de antibióticos, puede destruir gran parte de estas bacterias. En cambio, la
incorporación en la dieta de algunos productos como el yogur y leche cultivada, colabora con el
mantenimiento de la flora bacteriana y, en consecuencia, mantiene el equilibrio orgánico.
4.2 El organismo como unidad
La integración de todas las funciones se logra tanto en los organismos de nivel celular, como aquellos
que pertenecen al nivel de sistema de órganos. La interacción es lo que le confiere unidad y nuevas
propiedades que no se encuentran en cada una de las partes en forma aislada. Podríamos hacer una
comparación con una central ferroviaria. Si bien uno visualiza una serie de vías en todas direcciones o
entrecruzamientos de las mismas, todas responden a una conexión central, que regula el normal
funcionamiento, por lo tanto una modificación de una de las vías, crea un “caos” en el transporte de
pasajeros, alterando la integridad funcional de la unidad central. Lo mismo ocurre con la maquinaria
biológica de los seres vivos. Así, para que una determinada función se lleve a cabo, por ejemplo: la
nutrición, es importante la interacción con los otros sistemas y el entorno.
Actividad N° 2:
Eje central: Organismos del Reino Animal incluidos en el nivel de organización: sistema de órganos.
Soporte: A partir de la información que aporta el esquema siguiente (I) y el texto desarrollado, analiza la
siguiente hipótesis: “ El funcionamiento integral de todos los sistemas está en vinculación estrecha con
el ambiente.”
Después de leer la hipótesis y realizar el análisis de la misma a partir del esquema, escribe un párrafo,
según la aceptes o rechaces, escribiendo el argumento preciso que justifique tu elección.
55
Capítulo 4
I
Unidad de Control
Sistema
neuroendocrino
Relación
Sistema osteoartro-muscular
Medio Ambiente
NUTRICION
Digestivo Respiratorio
Excretor Circulatorio
Párrafo: ...........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
Preguntas orientadoras para resolver la actividad 2. En forma individual o reuniendo el aporte del grupo
de estudio.
¿Cómo se capta la información circundante?
¿Es importante esta vinculación con el medio?
¿Cuál sería la función de este sistema una vez captada la información?
¿Cómo se distribuye en el organismo?
¿Se necesita energía para cumplimentar lo establecido en los interrogantes anteriores?
¿Qué sucedería si en algunas de tus actividades diarias, accidentalmente se afecta algunos de los sistemas
que van en los círculos? ¿Se podrá restablecer la integridad funcional?
¿Conoces algunos adelantos científicos, en la medicina moderna, que podrían subsanar esta alteración
para seguir manteniendo la integración? Ejemplos: .......................................................................................
Sugerencia: Si a medida que vas trabajando con el grupo, crees conveniente modificar el esquema puedes
hacerlo, siempre teniendo en cuenta que te permita contar con los argumentos para aceptar o rechazar la
hipótesis.
Diferenciando los aportes para un mismo fin....
56
Biología
Seleccionamos del Esquema I, el círculo que engloba la función de nutrición y desarrollaremos cómo se
interrelacionan los sistemas durante el proceso., en el esquema siguiente (II)
Actividad N° 3: Siguiendo las flechas que te van guiando como son los pasajes de sustancias y los
aportes de cada sistema, podrás comprender los aportes de cada uno de ellos para lograr la integridad
funcional en la nutrición.
II- Comida
Sistema digestivo
Degradación (metabolismo)
Producto
Absorción
Desechos
O2
CO2
Sistema
Respiratorio
CO2
O2
Desechos
Sistema circulatorio
A través
Vasos sanguíneos
Desechos - CO2
Alimentos - O2
Tejido
Orina
Sistema
Urinario
Célula
Poniendo en práctica lo anterior, con tu propio régimen de comida, realiza una auto evaluación de la
misma
¾ Propone tu comida favorita.
¾ ¿Cómo ingresa a tu organismo?, siguiendo las flechas, en el esquema (II), cual sería el recorrido
para poder cumplir con los diferentes pasos que implica el proceso de nutrición. Todos los
sistemas en este proceso de integración ¿tienen la misma vinculación? o ¿hay alguno que está
vinculado directamente con todos los demás? .Escribe brevemente un argumento válido que
afirme o niegue los dos últimos interrogantes.
¾ ¿Qué nutrientes aporta tu comida favorita?,
¾ Hacer una lista de los alimentos que incorporas en tu dieta, por ejemplo, en una semana:
¾ Extrae los nutrientes que consideras presentes en los alimentos de la lista.
¾ El punto anterior es muy importante, porque debes recordar que tu estado de salud depende en
gran medida de una buena alimentación.
Ingredientes que te ayudarán para evaluar tu dieta.....
Diferenciando conceptos:
57
Capítulo 4
ALIMENTACIÓN: Proceso por el cual se incorporan del ambiente, productos, denominados alimentos.
ALIMENTOS: Toda sustancia o mezcla de sustancias que, ingeridas por el hombre, aportan a su
organismo los materiales y la energía necesaria para el desarrollo de sus procesos biológicos. (Según
Código Alimentario Argentino).
NUTRIENTES: Sustancias contenidas en los alimentos, usadas como materia prima para los procesos de
crecimiento y reparación del cuerpo, como así también fuente de energía para realizar esta funciones
Actividad Nº 4: Un poco de distribución y auto evaluación...
Una vez finalizada la lectura de estos términos, responde a las siguientes consignas
¿Donde ubicarías los siguientes compuestos químicos, presentes en la materia viva?
a- Glúcidos, lípidos, prótidos y vitaminas. b- Sales inorgánicas, como el cloruro de sodio, los nitritos y
nitratos; c- Minerales, como el hierro, calcio; d- el agua.
4.3 Salud y Alimentación
Con los nuevos aportes científicos en el ámbito de la medicina moderna, se hace evidente la estrecha
relación entre los conceptos salud y alimentación. Si bien la salud depende de diferentes factores, la
alimentación es fundamental.
Ciertos problemas nutricionales, como la obesidad no solo altera al sistema digestivo, sino que tiene
importancia en el incremento de otras enfermedades, tales como: enfermedades coronarias, hiper tensión,
algunos tipos de cáncer, etc. También se puede citar la anorexia y bulimia ¿Podrías escribir una reflexión
sobre estas dos últimas alteraciones nutricionales, que refleje la relación de los conceptos 4.3?
Actividad N°5:
En forma individual o grupal, que respuestas darían a los interrogantes planteados a continuación.
a-¿Las últimas estadística de enfermos de
norteamericanas?
Cáncer de Colon son mayores en las poblaciones
b-¿Cuando elegimos una dieta debemos relacionar con los mecanismos homeostáticos del cuerpo?
4.4 Nutrición, Respiración y Circulación: Energía y metabolismo.
El término “respiración” tiene dos significados en biología:
•
A nivel celular: las sustancias que son absorbidas y distribuidas por los vasos sanguíneos a las
células, sufren en el interior de las mismas un proceso de oxidación, para la liberación de la
energía que está contenida en los enlaces químicos. Cuando interviene el oxígeno en este
proceso, la respiración es aeróbica, caso contrario es anaeróbica.
•
A nivel de un organismo multicelular completo: hace referencia a la mecánica respiratoria, es
decir a la entrada del O2 y salida del C02. El consumo de oxígeno está en relación directa con el
gasto energético. El gasto energético de una persona en reposo se conoce como metabolismo
basal.
Actividad N° 6: En la Fig. 4 te presentamos una diversidad de estructuras respiratorias, del Reino
Animalia. Las flechas indican la entrada y salida de gases
1- Obesidad: cuando se ingiere más calorías de las que se pueden acumular como glucógeno el
exceso se almacena como grasa en células especializadas: los adipositos
58
Biología
Figura N° 4: Diversidad de estructuras respiratorias
Consignas a- Clasificar los organismos de la Fig. 4 relacionándolos con su hábitat. b-Considerando la
respiración a nivel de organismos, ¿crees posible que en un mismo individuo, pueda existir más de una
estructura respiratoria funcional, por Ej. respiración cutánea ( a través de la piel) y respiración branquial?
¿ Cuál sería la ventaja para el organismo?
Figura N° 5 : Intercambio gaseoso en vegetales
En los vegetales, los gases oxígeno y dióxido de carbono, entran y
salen de las hojas por difusión a través de los estomas (poros
pequeños rodeados por dos células oclusivas, que abren y cierran el
poro) Fig. 5. Es importante recordar que cuando los estomas están
abiertos y se produce el intercambio gaseoso, el agua también sale
de las hojas (aproximadamente un 90% de la pérdida de agua se
realiza a través de estos poros, y el 10% restante mediante las células
epidérmicas).
4.5 Transporte de nutrientes. En Animales
Los nutrientes y el oxígeno sólo pueden ser aprovechados por el
organismo cuando entran a las células. El sistema circulatorio actúa
como medio de transporte de todas las sustancias. La sangre circula
a través de un sistema de conductos interconectados: el sistema
vascular mediante la presencia de un órgano con la fuerza necesaria para impulsarla que es el corazón.
Ambas estructuras forman el sistema cardiovascular. Si bien este sistema varía en estructuras y
complejidad en los integrantes del Reino Animalia, todos deben asegurar el aporte de sangre a las
distintas partes del organismo. A continuación ejemplificamos algunas de las estructuras básicas de los
sistemas cardiovasculares. En los Cnidarios, si bien no presentan un sistema diferenciado, poseen una
cavidad gastrovascular .Fig.6.
59
Capítulo 4
Figura N°6: Cavidad gastrovascular. Cnidario (Hydra)
En los artrópodos si bien existe un sistema de vasos conectados al corazón, la circulación es abierta, es
decir la sangre desde los vasos se vuelca en los tejidos formando “lagunas”, desde donde retorna la sangre
al corazón, Fig. 7. En cambio en los organismos que presentan sistema circulatorio cerrado, la sangre es
bombeada por uno o más corazones y no abandona el circuito vascular, por ejemplo, en los
equinodermos, (erizos de mar) cefalópodos (pulpo), los anélidos (lombriz de tierra) Fig. 8. y además en
todos los vertebrados Fig. 9
Figura N° 7: Sistema Circulatorio Abierto (artrópodo)
Figura N° 8: Sistema Circulatorio
Cerrado (anélido)
Figura N° 9: Sistema circulatorio de los vertebrados.
60
Biología
En Vegetales
Los vegetales al colonizar el ambiente terrestre, adquirieron los tejidos de conducción: el xilema que
transporta agua y sales minerales (sabia bruta) y el floema que transporta los alimentos obtenidos por el
proceso de fotosíntesis (sabia elaborada). Podríamos comparar con el sistema vascular humano: el xilema
y el floema son tejidos, en cambio las arterias y venas son órganos formados por diferentes tejidos que
rodean a un espacio central. El floema y xilema no están conectados, las arterias y venas sí, por los
capilares. El xilema y floema transportan una mezcla de minerales, alimentos y otras sustancias, las
arterias y venas también conducen un líquido complejo, la sangre, pero sus funciones son completamente
diferentes a las de los líquidos vegetales.
Para reflexionar: Las plantas no tienen órgano que impulse o bombee los líquidos. Entonces ¿ Cómo se
mueven esos líquidos?
4.6 Utilización y eliminación de sustancias
La retención de sustancias útiles para los organismos es tan importante como la eliminación de desechos.
Los seres vivos eliminan sustancias que son productos del catabolismo, y al no ser útiles resultan tóxicas
para los mismos.. Los principales productos que las células vierten en la sangre son el dióxido de carbono
y compuestos nitrogenados.
En muchos invertebrados y en todos los vertebrados, la composición del medio interno es regulada en
gran medida por los órganos excretores. Como ejemplo de estructuras excretoras básicas podemos citar:
Protonefridio
Metanefridio
T.de Malpighi
Riñones
Planaria
Anélido
Insecto
Vertebrado
Si bien el sistema urinario es el encargado de eliminar sustancias tóxicas , también debe impedir la
eliminación de sustancias útiles, mediante la reabsorción de las mismas y así mantener las proporciones
que son útiles al organismo.
Sintetizando: Las cuatro funciones básicas de la función renal son: Filtración, Secreción, Reabsorción y
Excreción.
4.7 Sistema de control.
El funcionamiento armónico del organismo humano requiere una vinculación muy estrecha con el
entorno. No sólo porque intercambia sustancia sino también porque recibe información, que es captada
por los órganos de los sentidos y a través de las células nerviosas llega hasta el cerebro o la médula. En
estos órganos se procesa la información y se elabora una respuesta. El sistema nervioso y endocrino
cumplen funciones de control en el organismo, el primero está constituido por millones de células
especializada, llamadas neuronas, que constituyen diferentes órganos; el segundo está formado por
glándulas de secreción interna, que segregan una sustancia química llamada hormona.
Los sistemas de integración y control se regulan por medio de los llamados circuitos de
retroalimentación. Son sistemas que registran la información proveniente del ambiente o del medio
interno de un organismo, con lo que regulan la integridad funcional de los órganos y sistemas. La clave
para estas funciones son: la rápida comunicación y la disposición en redes organizadas que caracterizan a
las células nerviosas. La información pasa de una célula a otra mediante la sinapsis, frecuentemente por
61
Capítulo 4
liberación de moléculas neurotransmisoras específica y células efectoras como las musculares y
glandulares.
El sistema nervioso en los invertebrados, desde lo más simples a lo más complejo, tiende a la
concentración del tejido nervioso en áreas específicas y protegidas.
Figura N°10 . Estructuras nerviosa en los invertebrados
La red nerviosa difusa de los Cnidarios (a- Hydra) generalmente sólo les permite detectar alimento o
peligro y contracción de los tentáculos y el cuerpo. Los animales más complejos, con mayor movilidad,
poseen cordones nerviosos longitudinales y una concentración de las células nerviosas: los ganglios que
pueden ubicarse en el extremo cefálico (b- Planaria) o a nivel de cada segmento del cuerpo (c- Lombriz
de tierra). El par de ganglio central suele tener mayor tamaño por lo que se le denomina “cerebro” (dCangrejo)
En los vertebrados el sistema nervioso es dorsal
En la fig. 11 te presentamos un esquema general del sistema nervioso de los vertebrados, donde se
observa la diferenciación de los órganos del sistema nervioso central, a partir de las divisiones de las
vesículas cefálicas. En la fig. 12, se puede comparar el desarrollo del encéfalo y médula en diferentes
vertebrados.
Figura N° 11. Esquema general del encéfalo en vertebrados.
62
Biología
Figura N° 12: Encéfalos de cinco grupos de vertebrados
™ Realiza una revisión de conocimientos antes de continuar la lectura
¿Todas las actividades que realizas son voluntarias? Seguramente utilizas muchos el control remoto al
mirar TV, ¿De qué manera podrías relacionar el uso que le das al control con la función que cumple el
sistema nervioso en tu organismo?
4.8 Sistema Nervioso Humano
En cuanto a la organización del sistema nervioso del hombre podemos diferenciar:
1. Sistema nervioso Central (SNC), formado por el encéfalo (cerebro, cerebelo, bulbo y
protuberancia) y la médula.
2. Sistema nervioso periférico (SNP), facilita la comunicación entre el organismo y el exterior
mediante: a) los nervios craneales (12 pares, que se originan en el encéfalo). La función de estos
nervios puede ser sensitiva, motora o mixta. b) los nervios raquídeos (31 pares que se originan en
la médula espinal), funcionalmente estos nervios a diferencia de los nervios craneales son todos
mixtos.
3. Sistema Nervioso Autónomo (Simpático y Parasimpático): permite un mecanismo rápido y
preciso de adaptación a los cambios internos que se dan en el organismo, ejerciendo control
automático o involuntario de las funciones orgánicas. Según la respuesta enviada por el SNC
actúa la parte simpática o la parasimpática del SNA. Ambos tienen funciones antagónicas, así por
ejemplo, mientras los nervios simpáticos dilatan las pupilas, los parasimpáticos reducen la
dilatación de las mismas.
Actividad N° 7:
™ Seguimos relacionando e integrando conceptos.
a- ¿Por qué la diferencia funcional entre los nervios craneales y raquídeos?
63
Capítulo 4
De todos los órganos mencionados hasta este momento,
b- ¿Cuál es el que caracteriza al hombre y lo diferencia de otros mamíferos?
c-¿Cuántas neuronas aproximadamente tiene el sistema nervioso humano?
Protección y funciones
Los principales centros nerviosos son el cerebro (encéfalo) y la médula, que están protegidos por el
cráneo y la columna vertebral. Además de la protección ósea, el sistema nerviosos central (SNC) se
encuentra rodeado por membranas llamadas meninges ( la duramadre, la aracnoides y la piamadre) y de
las barreras funcionales que regulan el pasaje de sustancias desde la circulación general hacia el tejido
nervioso (barrera hematocefálica) y hacia el líquido cefalorraquídeo (barrera hematocefalorraquídea).
Es importante señalar que existen zonas del SNC que están por fuera de estas barreras y que funcionan
como sensores del estado del organismo. En cuanto a las funciones podemos sintetizar en lo siguiente: 1Recibir información del medio circundante y procesar la misma. 2- Controlar el funcionamiento de todos
los sistemas internos. 3- Es el centro del pensamiento y de las emociones.
Si bien hay grandes variaciones en los sistemas nerviosos en cuanto a estructura y función, las neuronas
actúan de manera similar en grupos de animales muy diferentes como por ejemplo en los calamares y el
ser humano. En los Invertebrados y en los vertebrados los cuerpos de las células nerviosas frecuentemente
se encuentran agrupados: se denominan ganglios si están a nivel del SNP y núcleos a nivel del SNC.
También los axones de las fibras nerviosas se agrupan formando haces.
Morfología
La neurona presenta el cuerpo neuronal y las prolongaciones (dendritas que captan la información y el
axón que transporta la información recibida a los centros nerviosos). Podemos diferenciar, en la fig. 13
Neuronas sensoriales © , reciben información sensorial y la retransmiten al SNC; interneuronas, (b)
transmiten señales dentro de regiones localizadas del SNC; neuronas de proyección, (a) transmiten
señales entre las diferentes regiones del SNC; neuronas motoras, (a) transmiten señales del SNC a los
efectores ( como músculos y/o glándulas).( Figura 13).
Figura N° 13: Algunas formas de neuronas
en los vertebrados
Las neuronas pueden estar aisladas por
células de la glía. Las células gliales si bien
no están implicadas directamente en la
transmisión del impulso, cumplen funciones
imprescindibles para lograr el correcto
funcionamiento de las neuronas. Además de
proveer la vaina de mielina (que consiste en
capas celulares lipídicas que aíslan a la fibra
nerviosa), cumplen funciones de sostén, y
facilitan la nutrición de las neuronas, lo cual
es fundamental para el funcionamiento
neuronal. Cada segmento de la vaina de
mielina se produce por una sola célula de
Schwann. Por el espacio que queda entre las
dos células de Schwann, la membrana del axón se pone en contacto con el exterior. De esta manera, la
alternancia de zonas aisladas y no aisladas del axón constituye la clave para una rápida conducción del
impulso nervioso, fundamentalmente en neuronas de axones largos.
64
Biología
4.9 Sinapsis y Comunicación
Los axones a nivel de la célula blanco, (puede ser otra neurona, una célula muscular o una glándula) se
ramifican en delgadas terminaciones nerviosas. El extremo de cada terminación presenta un
engrosamiento denominado terminal axón. La llegada de un impulso a un terminal axónico, da lugar a la
liberación de neurotransmisores en el espacio sináptico, que luego se unen a receptores en la membrana
plasmática de la célula blanco. Se conocen más de 25 neurotransmisores. Los neurotransmisores más
comunes del SNC son aminoácidos simples: glutamato (exitador) y glicina (inhibidor). Es importante
recordar que la acción de un neurotransmisor depende del receptor al cual se une.
4.10 Importancia de la vaina mielínica en la conducción del impulso
Figura N° 14 a- fibras amielínicas b- fibras mielínicas
La presencia de vaina mielínica en las células de los
vertebrados hace que la conducción del estímulo sea más
rápida que en los invertebrados. La importancia de esta vaina
no radica solamente en constituir un aislante, sino
fundamentalmente en no ser continua a nivel del axón: áreas
denominadas Nódulos de Ranvier . Sólo en estas áreas es
posible que los iones de sodio (Na) y Potasio (K) pasen a
través de la membrana, por eso se dice que la conducción es
“saltatoria” de un nódulo a otro Fig.14. Esto incrementa
notablemente la velocidad. Por ejemplo, en fibras nerviosas
mielínicas grandes la conducción puede alcanzar una
velocidad de 200 metros por segundo, en contraposición a
en las células amielícas y pequeñas que alcanzan solo unos
pocos milímetros por segundo. Además, hay un ahorro
en el gasto de energía de la bomba de sodio y potasio, como
el intercambio de los iones citados anteriormente .
La comprensión de cómo ocurre el proceso de transmisión sólo fue posible, cuando se pudo registrar los
cambios en el potencial eléctrico de una neurona individual. El protagonista que primero posibilitó esta
tarea fue el calamar (Invertebrado: Molusco), que presenta neuronas motoras con axones largos. Las
mediciones en el interior del axón, se hacen a través de micro electrodos que están conectados a un
osciloscopio (voltímetro), que mide el voltaje (en milivoltios) en relación con el tiempo (en
milisegundos). Analizando la fig. 15: Cuando los electrodos están fuera de la célula nerviosa (a), no hay
diferencias de voltaje: Potencial de reposo. Cuando un electrodo se coloca dentro de la membrana el
osciloscopio muestra que el interior de la célula es negativo respecto al exterior (b). Al ser estimulado el
axón (c), el osciloscopio registra una inversión de la polaridad, esto se denomina Potencial de acción.
Figura N° 15: Potencial eléctrico
65
Capítulo 4
Importancia de los adelantos científicos tecnológicos
Actualmente además de la medición de la actividad neuronal, es posible registrar, en forma macroscópica,
la actividad cerebral por métodos no invasivos. La forma de “mirar” el cerebro desde afuera es mediante
registros encéfalo gráficos (EEG), esto es posible porque al activar la neurona, lo hacen miles a la vez
permitiendo el registro del conjunto. Esta actividad eléctrica se amplifica y grafica en papel o se almacena
en forma digital. Otras técnicas son la resonancia magnética funcional o fMRI ; y la Tomografía por
emisión de positrones o PET. Esto permite registrar la actividad del cerebro en situaciones diferentes por
ejemplo, se puede estimar diferencias entre la actividad metabólica de una zona de la corteza cuando se
lee un cuento y cuando se realizan operaciones matemática.
Actividad Nº 8: Para analizar y completar esta sección
Punto de partida: sabemos que todo organismo cuenta con células receptoras, capaces de captar
estímulos. Estas células receptoras forman parte de los órganos de los sentidos, es decir brindaran
información referente al medio externo y se las conoce con el nombre de receptores sensoriales, a
diferencia de los enteros receptores que proporcionan información al SNC de las condiciones del medio
interno.
1- Deberás relacionar los términos de la columna izquierda con los de la columna derecha según
corresponda
Fotorreceptores
gusto y olfato
Quimiorreceptores
tacto y audición
Mecano receptores
visión
2- Una vez finalizado el punto anterior, elabora una página informativa referente a él o los órganos
implicados en la relación que hiciste en el punto 1. Dicha página debe brindar información sobre la
ubicación, estructura y función de los órganos.
4.11 Sistema endocrino o Neuroendocrino
El sistema nervioso no solamente interactúa con el sistema endocrino, sino que comparten mecanismos
de comunicación. La relación se conoce como sistema neuroendocrino, que funciona como un sistema
integrado de regulación homeostática.
Sintetizando: Por un lado, la actividad neuronal controla la secreción de diferentes glándulas,
generalmente a través del SNP. Por otro, la actividad hormonal mediante la interacción con los
receptores específicos, modifica la actividad nerviosa, regulando algunos comportamientos como la
conducta sexual, alimentaria y agresiva.
Tanto en los invertebrados como vertebrados, el sistema nervioso sirve para la comunicación rápida y
específica, en tanto que el sistema endocrino si bien facilita una comunicación más lenta es más
generalizada. En los invertebrados (en insectos, anélidos y crustáceos entre otros) las células
neurosecretoras están implicadas en los procesos reproductores, metabólicos y de muda. Si bien la
constitución química como los efectos de las hormonas de los invertebrados suelen diferir de la de los
vertebrados, existe neurotransmisores con función neurohormonal que son comunes a ambos, por ejemplo
la noradrenalina se ha encontrado en insectos y en anélidos.
Las glándulas endocrinas se diferencian de las exocrinas por carecer de conducto, por lo tanto, las
sustancias químicas que segregan (hormonas) vierten en los fluidos extracelulares y de ahí al torrente
sanguíneo, Fig. 16. La cantidad de agua, las concentraciones de sales y glucosa, y la presión sanguínea en
el organismo están controladas por este sistema. Las glándulas endocrinas de los vertebrados secretan en
general hormonas de tres tipos: esteroides, proteínas y derivados de aminoácidos.
66
Biología
Figura N° 16 Tipos de glándulas
4.12 ¿Cómo actúan las hormonas?
Generalmente por dos mecanismos: Fig. 17
1- Ingresan a la célula, se combinan con el receptor, ejerciendo influencia directa sobre la trascripción
del ARN
2- A nivel de la superficie de la membrana del órgano blanco, se combina con el receptor, puede
ingresar a la célula o bien provocar la liberación de un segundo transmisor que desencadena
diferentes acontecimientos a nivel intracelular
¿Cómo se regula la cantidad de hormona que hay que secretar? Por el mecanismo de
retroalimentación (del inglés feed-back) que funciona de manera similar a un termostato. Cuando la
cantidad de hormona en sangre es baja se estimula la secreción glandular, caso contrario se inhibe la
actividad secretora.
Figura N° 17 Mecanismo hormonal
67
Capítulo 4
Las principales glándulas endocrinas de los vertebrados incluyen: la hipófisis, la tiroides, las paratiroides,
la corteza suprarrenal y la médula suprarrenal, el páncreas , la pineal y las gónadas (ovarios o testículos).
Actividad 9: De la lista de glándulas endocrinas citadas anteriormente, ¿hay algunas que por sus
funciones es o son mixtas? Indicar cuáles y fundamentar por qué.
Los vegetales, al igual que los animales utilizan hormonas para regular el crecimiento y desarrollo. Las
hormonas se producen en una parte de la planta, luego son transportadas a otra zona, en donde estimulan
una respuesta fisiológica. Son efectivas en pequeñas cantidades. Los efectos de las diferentes hormonas
pueden superponerse, por lo que a veces resulta difícil determinar cual de ellas es la causa primaria de la
respuesta. Pueden ser estimuladoras o inhibitorias dependiendo de la concentración de las mismas. Como
ejemplo de hormonas vegetales que controlan el crecimiento de la planta en varias etapas del desarrollo,
podemos nombrar: Auxinas, giberelinas, citoquininas entre otras. Es importante recordar también, que
muchos aspectos del crecimiento y desarrollo de los vegetales se basan en factores ambientales para
determinar, cuándo, cómo y hasta dónde ocurren. Por ej., la germinación de las semillas depende del
agua, oxígeno, temperatura y luz. Esta última influye sobre diversas funciones, como la fotosíntesis,
abertura y cierre de estomas y floración.
4.13-Reproducción
La reproducción a diferencia de las funciones que estuvimos desarrollando no es vital para el individuo
sino que garantiza la continuidad y supervivencia de la especie La diversidad de los patrones de
reproducción y ciclos de vida es muy variado tanto en vegetales como animales. La información que se
transmite de los progenitores a los hijos está contenida en la molécula de ADN.
La reproducción asexual fue la que caracterizó a los primeros seres vivos. Posteriormente aparecen los
organismos que se reproducen sexualmente y es la más frecuente en los multicelulares. Requiere de la
unión de gametos (haploides) femenino y masculino, formándose el huevo o cigoto (diploide) que
contiene información genética de ambos progenitores. Cada sexo tiene sus características y algunos
pueden presentar dimorfismo sexual (por ejemplo colores llamativos en el plumaje, ornamentaciones,
diferencia de tamaños).
También, hay especies hermafroditas, es decir, un mismo individuo produce gametas femeninas y
masculinas. En estos casos puede haber autofecundación (Por ej. en las tenias), o fecundación cruzada, es
decir que la maduración de las gónadas no son simultáneas en el mismo individuo (por ej. en la lombriz
de tierra).
Las adaptaciones que las diferentes especies han desarrollado en cuanto a los mecanismos de
reproducción, se relacionan con la capacidad para producir mayor número de descendientes, que pueden
sobrevivir y reproducirse nuevamente. Esto depende del hábitat, la competencia y las limitaciones que
cada grupo presente respecto de su sistema reproductor. En el abanico de estrategias que se pueden
presentar, citaremos a los extremos de esta variedad denominadas “K” y “r”. Los grupos próximo a la
estratega del tipo K, producen pocos descendientes, bien nutridos y mucha protección de los progenitores,
como en los mamíferos, cuyas crías tienen más probabilidad de sobrevivir hasta reproducirse. Los grupos
próximos a la estratega del tipo r, producen muchos descendientes, en el menor tiempo posible. Un
número elevado de crías están desprotegidas y sin mayor aporte de alimento, como en los peces. Solo un
mínimo de individuos sobreviven para reproducirse.
La reproducción sexual Implica dos acontecimientos: La meiosis y la fecundación. Requiere de una
mayor inversión de energía que la reproducción asexual. Este gasto energético se distribuye en tres
componentes: 1-La competencia por conseguir pareja. 2- el proceso de apareamiento y 3- El cuidado de la
descendencia.
68
Biología
Actividad Nº 9: Relacionando conceptos implicados en la reproducción
Haciendo una relación entre fecundación y desarrollo, ¿Qué diferencias se podrá establecer entre los
animales?
Ovíparos
Ovovivíparos
Vivíparos
Estructuras reproductoras:
Como el sistema reproductor del hombre es estudiado tanto en EGB 3 como en polimodal, en esta
sección a modo de ejemplo, ilustraremos con una Angiosperma .
Dentro del Reino Plantae, las angiospermas presentan estructuras reproductoras especializadas: las flores,
donde ocurre la reproducción sexual. Generalmente las flores presentan 4 piezas: sépalos, pétalos,
estambres y carpelos. Evolutivamente cada pieza floral es una hoja modificada. Identifique estas
estructuras en la fig.17. En el interior de las anteras (parte del estambre), se encuentran los granos de
polen gametofito masculino. Las piezas más centrales son los carpelos que contienen el gametofito
femenino. Cuando la planta presenta flores femeninas y masculinas en la misma flor se llaman monoicas,
si están separadas son dioicas
Figura N° 17: La flor sus partes
Los órganos reproductores en las flores a diferencia de los animales son transitorios. Después de la
fecundación el óvulo se transforma en semilla y el ovario en fruto protegiendo a las semillas, mientras
otras partes mueren a se desechan. Fig. 18
69
Capítulo 4
Figura N° 18: Desarrollo y estructura de la pera.
DESARROLLO
Durante el Desarrollo de un vertebrado el óvulo fecundado pasa por una serie de divisiones celulares
hasta la formación del embrión. El embrión durante su desarrollo se encuentra protegido por los anexos
embrionarios que participan también en su nutrición. Los anexos embrionarios en mamíferos son;
Placenta, corion, amnios y líquido amniota. En fase temprana del desarrollo, el embrión pasa por los
estados de blástula y gástrula, durante los que se forman dos capas celulares, el epiblasto y el hipoblasto.
Posteriormente aparece la tercera capa, que se ubica entre las dos anteriores. Así queda formadas las tres
capas. Ectodermo, endodermo y mesodermo. Las tres capas celulares reciben el nombre de hojas
embrionarias. A partir de estas capas se van diferenciando las estructuras del cuerpo.
Ectodermo: (capa externa). A partir de esta capa surgirán por ejemplo: Piel, epidermis, glándulas
cutáneas, pelo, plumas, uñas, garras, epitelio de las branquias externa. Epitelio oral, esmalte dentario,
epitelio de lengua y labios. Sistema nervioso. etc.
Endodermo: (capa interna) Dará origen a: Tubo digestivo. Derivados faringeos: laringe, tráquea,
pulmones, branquias tipo internas. Oído medio. Tiroides etc.
Mesodermo: (capa media) De esta capa se forman. Músculos. Esqueleto: cartílagos y huesos. Órganos
excretores. Órganos reproductores: gónadas y conductos. Otras estructuras: dentina de los dientes, dermis
de la piel, recubrimientos de las cavidades del cuerpo, algunas partes del ojo etc.
Durante la diferenciación cada blastómero adopta la estructura y función específica que tendrá en el
estado adulto. Cuando las estructuras se han formado el organismo comienza a crecer.
Para finalizar esta sección te proponemos unos interrogantes para la reflexión.
1- La reproducción asexual no requiere de células especiales y los individuos son idénticos a los
progenitores. ¿Qué cambios introducirías a esta frase si ocurren mutaciones?
2- Sabemos que la reproducción sexual implica gastos energéticos, mayor exposición de los
organismos a la acción de los depredadores mientras buscan pareja, cortejo y/o apareamiento.
Además, la mayoría de los multicelulares se reproducen sexualmente. Ante esto surge una gran
pregunta ¿Por qué no fue eliminada por la selección natural?
70
CAPITULO
5
LA GENETICA NOS MARCA
EL CAMINO DE LA EVOLUCION
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Biología
CAPITULO 5:
LA GENÉTICA NOS MARCA EL CAMINO HACIA LA EVOLUCIÓN
Prof. Marisa Sosa Dansey
En éste capítulo podrás comprender como la transmisión de los caracteres hereditarios, sustentada por
los trabajos realizados por Gregor Mendel, es la que explica la variabilidad genética de las
poblaciones, su heterogeneidad y posibilidades de perpetuar las especies a través del tiempo
determinada por unidades hereditarias, llamadas genes, que se transmiten de generación en generación
y que proporcionan información sobre la estructura, función y otras características biológicas.
Observemos los atributos que poseemos todos los individuos, y pensemos que la diversidad de ellos
sólo es posible por los genes que interactúan entre si y con su entorno celular.
Y la que creemos una moderna ciencia, como lo es la genética en realidad se inició en un Monasterio,
cuando Mendel ideó un cuidadoso plan de investigación para demostrar que las características de un ser
vivo se transmitían de una generación a otra de manera uniforme y predecible.
s1-¿ Qué significará uniforme y predecible en el marco de la Genética?
5.1 ¿Qué son los mecanismos de la herencia?
Son aquellos que explican como se transmiten las características de los padres (progenitores) a los
hijos y a lo largo de las generaciones. Fueron estudiados y explicados por primera vez por Gregor Mendel
(1865) quien los describió en arvejas y eligió siete caracteres con diferentes variantes. Para comprender
los mecanismos es necesario aclarar que involucra a los procesos de reproducción (a partir de una célula
madre, se producen células hijas con la misma cantidad de cromosomas que la madre) y procreación
(unión de dos células de los individuos progenitores, con la mitad de cromosomas).
Para tener en cuenta: Los procesos de división celular son dos. Uno de ellos en términos de
regeneración o aumento del número de células, que es la MITOSIS. En donde una célula madre, previa
duplicación de su ADN, se divide en dos células hijas y a cada una le corresponderá idéntica dotación
genética ( en términos de cantidad e información).
El segundo de ellos es la MEIOSIS, que deberá primeramente duplicar su ADN, recombinarlo, y
luego repartirlo a las células hijas en dos etapas. Meiosis I en donde acada una le corresponderá la misma
cantidad de cromosomas que a la progenitora. Y Meiosis II, en donde repartirá “mitades” de cromosomas.
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Capítulo 5
En síntesis:
Características
a comparar
Células en donde ocurre
Resultado o cantidad de
descendientes
Alelos
Recombinación
Del material genético
Descendencia
Replicación de ADN
Síntesis
Evolución de cromosomas
homólogos
Duración
Variabilidad del material
genético
Etapas
Mitosis
Meiosis
Somáticas de tejidos del
Somáticas gonadales
cuerpo
Cuatro idénticas a la madre ♂ espermatogonías
♀ un ovocito y tres núcleos polares
Dos: homocigotos
Uno: dominante o recesivos
(dominate o recesivos) o
heterocigotas
No se produce, pues debe
Se produce para garantizar la variabilidad
garantizar la misma célula genética
de la que provino.
Diploide o 2n o somática
Haploide o n o sexual
Seguida por una división
Seguida por dos divisiones (I y II)
Se produce durante la fase Se produce en S que es más larga que la
S del ciclo celular
mitosis, pero antes de la Me I
Lo hacen en forma
Lo hacen apareados para intercambiar
independiente
material genético
Hasta una hora
♂ veinticuatro horas
♀ varios años, desde la vida fetal
Escasa, sólo en el caso de
mutaciones
Profase
Prometafase
Metafase
Anafase
Telofase
Cambios en el contenido del G1 2n; S duplicación; G2
material nuclear durante el
4n; Mitosis; G 1 2n
ciclo celular
Gran variabilidad dependiendo de la
distancia entre los genes
Meiosis I:
Profase I (Preleptonema, Leptonema,
Cigonema, Paquinema, Diplonema,
Diacinesis), Prometafase I, Metafse I,
Anafase I, Telofase I;
Meiosis II: Profase II, Metafase II, Anafase
II, Telofase II. Meiosis I y II, separadas por
un estadio llamado Interfase.
Meiosis I 4n, Meiosis II 2n; Gametos n;
Fecundación 2 n
s2- Representar a través de un esquema simple, los procesos de reproducción y procreación.
5.2 ¿Cómo llevó a cabo sus trabajos?
Eligió flores que se autopolinizaban, buscando caracteres (elemento particular, como el color), rasgos
(forma particular de un carácter, como flores blancas), heredabilidad (que se transmitan de padres a
hijos), y líneas puras (rasgos observados de una única forma a lo largo de varias generaciones).
- Cruzamientos monohíbridos: Tipo de cruzamiento en el que cada individuo de línea pura, para un
carácter dado, presenta una forma diferente de ese carácter. Este cruzamiento constituyó la Primera Ley
de Mendel o de la Segregación donde los dos miembros de cada par de alelos que posee un individuo en
cada uno de sus genes, se separan ( segregan) en las gametas de dicho individuo.
Veamos ejemplos: los conejos de raza Himalaya producen un pigmento negro en la punta de la nariz,
cola, orejas; pero si la temperatura a las que se desarrollan es muy alta se vuelven blancos, ya que existe
una enzima que es la responsable de la síntesis de éste pigmento, y se inactiva a temperaturas muy altas.
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Biología
•
Genotipo: Es la constitución genética de un individuo, esto es si se trata de homocigotas
dominantes o recesivos, o individuos heterocigotas.
s3- ¿Es cierta o falsa la siguiente afirmación? “ El fenotipo es la manifestación visible del genotipo”.
¿ Por qué?
En una cruza monohíbrida cuando unos individuos producen gametos, los alelos se separan, de manera tal
de que cada gameto recibe un miembro del par de alelos. Y hoy se sabe que los gametos poseen
cromosomas formados por ADN, y que cada porción del mismo constituye un gen, y que cada uno reside
en un sitio llamado locus ( plural, loci). De ésta forma se puede comprender que durante la meiosis (en la
que se forman las gametas), los genes se separan en los respectivos cromosomas y esto determinará que la
ubicación de los mismos sea al azar.
s4- ¿Por qué crees que la distribución genética es al azar? ¿Será una ventaja o una desventaja? ¿Por
qué?
Veamos algunos ejemplos del número y tipos de cromosomas en diferentes especies:
Especie
Número total de cromosomas Somáticos
Sexuales
Hombre
46
44 o 22 pares 2 XX o XY
Chimpancé 48
46 o 23 pares 2 XX o XY
Hámster
22
20 o 10 pares 2 XX o XY
Tomate
36
34 o 17 pares 2 XX o XY
Gallina
78
76 0 38 pares 2 ZZ o ZW
s5- Integrar en un texto los conceptos de: Gen, genotipo, ADN y cromosoma.
s6- Completar los espacios vacíos con una sola palabra.
a) Los genes se localizan en ..............................
b) Se llama unidad de material hereditario al........................
c) Si un mamífero tiene
tendrán.........................
en
sus
células
corporales
36
cromosomas,
sus
gametas
d) Los genes que afectan al mismo carácter, y se hallan ubicados en cromosomas homólogos se
llaman.........................
e) El genotipo Hh es............................
f) El genotipo HH es...........................
g) El genotipo hh es............................
h) Cuando hacemos referencia a una cualidad del individuo expresamos su.....................
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Capítulo 5
Veamos una relación alélica con un ejemplo típicamente mendeliano:
- Alelos dominantes y recesivos: Cuando se realiza la cruza entre dos individuos heterocigotos,
resultantes de la Flial I, se obtendrá para el fenotipo una frecuencia 3: 1 (tres rojas- 1 blancas); y para el
genotipo una frecuencia 1:2:1 ( un homocigota dominante, dos heterocigotas, y un homocigota recesivo).
Progenitores
Aa
Aa
Gametas
Descendencia
AA
Aa
Aa
aa
Fenotipo
blanco
rojo
rojo
rojo
Genotipo
Homocigota
Dominante
Heterocigotas
Homocigoto
Recesivo
En la cruza dihíbrida, se expresa el caso de dos pares de caracteres, que reafirman la Segregación
independiente de los genes, ya que éstos no se mezclan, sino que se separan en las gametas, sin influirse
unos a otros, en otras palabras, las porciones de los fenotipos de los distintos caracteres, se combinan de
un modo simple por que durante la formación de las gametas los dos alelos de un gen se separan o
segregan independientemente de los dos alelos del otro gen.
s7- Se sabe que en humanos el gen M presenta cinco variantes alélicas diferentes: M1, M2, M3, M4
y M5; ¿ Cuántos genotipos posibles hay en dicha especie? ¿ Por qué?
5.3.Veamos algunos ejemplos de caracteres monohíbridos en los seres vivos:
-
En arvejas: semillas esféricas o dominantes (P) y semillas rugosas (p).
-
En moscas de la fruta: ojos color sepia, recesivo (s) y ojos de color natural o silvestre (s+),
dominante.
-
En conejos: pelo corto, dominante (L) y pelo largo, recesivo (l).
-
En humanos: el albinismo responde a la falta del pigmento melanina, que es recesivo (m), y la
presencia de melanina responde a un gen dominante (M).
s8- Para practicar y luego responder: En ratones el alelo dominante B determina el color negro del
pelaje, y el alelo b recesivo color marrón; a su vez el alelo N produce el pelo corto, y el alelo n el pelo
largo y rizado.
a) Completar el cuadro indicando la cruza dihíbrida de un ratón negro de pelo rizado y uno marrón
de pelo corto.
Fenotipo
Negro rizado
Marrón pelo corto
Genotipo
A
B
Gametos
C
D
Filial I Fenotipo
F
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Biología
G
Filial I Genotipo
b) Si los individuos obtenidos en la FI se usaron para experimentos posteriores de cruzamiento, ¿
cómo serían los gametos que produciría un ratón cualquiera?
c) ¿Cuáles podrían haber sido los genotipos de los progenitores en un cruzamiento que habría sido
originado de cruzamientos diferentes?.
-Alelos codominantes: Cuando los alelos carecen de relaciones dominantes o recesivas, son llamados
alelos intermedios o codominantes, esto significa que cada alelo posee cierto grado de expresión cuando
se encuentra en una situación heterocigota. De aquí que el genotipo heterocigótico, origine un fenotipo
bastante diferente de cualquiera de los individuos homocigóticos.
Ejemplo en raza Shorthon en el color del pelaje
Genotipos Fenotipos
CR CR
- pelaje rojo
CR CW
- pelaje roano
CW CW
- pelaje blanco
Ejemplo en humanos de los grupos sanguíneos:
Grupos ( Fenotipo )
Genotipo
Anticuerpos
A
IA IA o IA IO
Anti B
B
IB IB o IB IO
Anti A
AB
IA IB
Sin anticuerpos
0
IO IO
Con Anti A y Anti B
-Alelos mortales: La manifestación fenotípica de ciertos genes significa la muerte del individuo, pre o
post natal. Estos alelos pueden ser dominantes, que con al menos uno de ellos produce la muerte (
homocigotas o heterocigotas) o recesivos ( deben ser homocigotas recesivos).
Ejemplo de alelos mortales en Antirrhinum sp (“ dragoncillo”), que alteran la clorofila:
Genotipo Fenotipo
CC
Verde ( normal)
Cc
Verde pálido
Cc
Blanco (mortal)
s 9- Resolver el siguiente cruzamiento, y luego señalar la respuesta correcta: Si cruzamos
pollos con patas recortadas con pollos de patas normales, homocigotas recesivo y dominante
respectivamente, obtenemos la siguiente descendencia:
A- 100% pollos normales, genotipo homocigota dominante
B- 75% pollos normales, 25% pollos patas cortas, genotipo heterocigota y homocigota recesivo
respectivamente.
C- 100% pollos normales, genotipo homocigota dominante y heterocigota
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Capítulo 5
D-100% pollos normales, genotipo heterocigota.
- Dominancia incompleta: Se manifiesta cuando no existe una dominancia total del alelo dominante, esto
significa que cuando aparece el recesivo se manifiesta un nuevo caracter. Esto quiere decir que los
caracteres pueden “mezclarse”.
Ejemplo en vegetales “ Don Diego de Noche”
Filial I
Gametos R R
-r
Rr Rr
-r
Rr Rr
Genotipo 100% heterocigotas
Fenotipo 100% rosadas
Filial II
Gametos R
-r
R
RR Rr
-r
Rr -rr
Genotipo 25% RR, 50% Rr, 25% rr
Fenotipo 25% Rojas, 50% Rosadas, 25% Blancas
Ligamiento y herencia No mendeliana
Se dice que dos genes están ligados, cuando se transmiten en forma conjunta a la descendencia, por lo
que se manifiesta un menor número de genotipos.En los genes ligados, los alelos no se distribuyen de
manera independiente ( no se cumple la Herencia Mendeliana).
s10-Marcar la respuesta correcta en cada uno de los tríos:
a-Los alelos codominantes resultan de la combinación de :
-alelos dominantes
-alelos dominates y recesivos
-alelos heterocigotas
-alelos recesivos
b- Cada vez que se identifican más de dos alelos en un locus genético tendremos:
-alelos mortales
-genes ligados
-alelos múltiples
-alelos codominates
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Biología
5.4-¿Qué utilidad tiene la genética para la salud humana?
La medicina actual ha sabido emplear de manera aplicada los avances genéticos tanto en el estudio
retrospectivo como prospectivo, dando origen a un vertiginoso desarrollo de ésta ciencia en los últimos
cincuenta años. Entre los estudios más usados se emplean los cariotipos: ordenamiento de los
cromosomas de a pares para verificar el número total y poder discriminar entre somáticos y sexuales; el
bandeo cromosómico que permite conocer la secuencia de bases y establecer las relaciones alélicas, y las
genealogías. Estas últimas consisten en la elaboración de un esquema ( árbol) en donde se ubican en
forma lineal las generaciones ( progenitores, filial I, II, etc.) representado con círculos a la mujer y con
un cuadrado al hombre. Son símbolos convencionales. En la genealogía que figura en el siguiente
ejercicio, podrás entenderlo mejor.
s11- Empleando la genética mendeliana, analizar la siguiente genealogía y determinar genotipos: La
capacidad de enrollar la lengua en los seres humanos es controlada por un único gen. El alelo para que
pueda enrollarse es R y domina sobre el alelo para los que no pueden hacerlo.
a) ¿ Cuál es el genotipo de B?
b) ¿ Cuál es el genotipo de C?
c) ¿ Cuál es el genotipo de D?
d) ¿ Cuál es el genotipo de F?
e) ¿ Cuál es el genotipo de P?
5.6-¿Veamos cómo son los cromosomas por dentro?
En 1953, James Watson y Francis Crick postularon que el ADN es un gran polímero formado por cadenas
de nucleótidos enfrentados y plegados en forma de hélice. Cada nucleótido o monómero formado por un
azúcar desoxirribosa, un grupo fosfato y una base nitrogenada (Adenina, Guanina, Citosina o Timina).
Estas últimas son las porciones variables del ADN, y en las mismas radica la diversidad genética y por lo
tanto fenotípica de los individuos. Explicado de otra manera: el ADN posee la información genética de un
individuo ( genotipo), y las proteínas dan las características del mismo ( fenotipo).
5.7-¿Dónde se encuentran los cromosomas?
Ya fueron descriptos los dos tipos celulares. Y si recordamos a las eucariontas su característica más
notable, estructural y evolutivamente, es la presencia de un núcleo organizado. ¿Qué ventajas aportó esto?
El material hereditario quedaría confinado a un espacio propio con posibilidades de realizar con plenitud
sus funciones: plegando la doble hélice, formando unidades llamadas nucleosomas, luego fibras de
cromatina asociadas con histona (proteína estructural) y por último los cromosomas, que en Metafase, se
los encuentra con dos brazos (debido a la duplicación que realizaron y preparándose para la Mitosis).
Veamos los siguientes esquemas.
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Capítulo 5
Pero los cromosomas no están solos, a ellos
los rodea una sustancia viscosa, en estado de
gel que lleva disueltas proteínas, glucógeno y
nucleótidos de reserva, y la membrana o
envoltura nuclear (con características
estructurales similares a la plasmática) se
comunica con el sistema endomembrana a
través de poros llamados complejos del poro
que se abren y cierran respondiendo a las
necesidades.
5.8-¿ A qué se llama código genético?
Es la información contenida en los
cromosomas y que determina la característica
de un individuo.
5.9-¿ A qué se llama genoma?
Es el conjunto de todos los genes de una
especie. Las especies emparentadas tienen
genomas similares, y las que tienen poco
parentesco, poseen un genoma bastante
diferente. La importancia de conocer el
genoma humano es está en las posibilidades
de optimizar las terapias génicas. Existen más
de 4000 genes enfermedades de un solo gen,
que siguen fielmente las leyes de Mendel:
rasgos dominantes (calvicie precoz), rasgo
recesivos (albinismo), o liagados al sexo
(hemofilia).
s12- En las siguientes oraciones,
identificar de acuerdo a lo leído con
anterioridad, si se hace referencia al genoma,
al genotipo, o al gen:
a)
Material genético de una célula, un individuo y una especie.
b)
Largas cadenas de ácidos nucleicos que se encuentran en el núcleo.
c)
Mapeo de los cromosomas humanos.
d)
Información genética de los individuos que determina ciertas cualidades.
e)
Pares de alelos que pueden ser dominantes o recesivos.
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Biología
f)
Controla las características estructurales y funcionales de los individuos.
5.10-¿ Cuál es la función del ARN?
Es una molécula que participa en la copia del ADN, dando la información en “negativo”, llamada
complementaria para la síntesis de la proteína requerida por la célula.
5.11-¿Qué relación existe entre la replicación del ADN y la síntesis proteica?
Para dar origen a células hijas el ADN, debe replicarse y luego distribuirse en cantidades iguales a la
descendencia, y ésta etapa se conoce como replicación. Este proceso se produce en la interfase del ciclo
celular. Al cabo de la división celular las células hijas heredan la misma información genética contenida
en la célula progenitora. Como ésta información se halla en el ADN, cada una de las moléculas debe
generar otra molécula de ADN idéntica a la originaria para que ambas sean repartidas en las dos células
hijas. Esta duplicación, merced a la cual el ADN se propaga en las células de generación en generación,
se denomina replicación.
La síntesis tiene una dirección 5 → 3, a partir de una cadena preexistente usada como molde o patrón, y
con la intervención de una ADN polimerasa ( enzima) que agrega nucleótidos en el extremo 3. Estas
enzimas catalizan las uniones fosfodiéster que se producen entre el OH del C3 de la desoxirribosa de un
nucleótido, y el fosfato ligado al C5 del nucleótido recién llagado. En síntesis, a partir de una molécula
doble de ADN se produce otra molécula doble, cada una compuesta por una molécula original
(peexistente) y otra nueva, por ello se dice que la duplicación es semiconservativa. La replicación se
inicia en cualquier punto de la cadena, pudiendo tener múltiples sitios de replicación llamado orígenes de
replicación, más tempranos y más tardíos. Es un proceso bidireccional, que se evidencia por la formación
de burbujas de replicación que a medida que avanzan en direcciones opuestas, se forman las horquillas de
replicación que avanzan de manera opuesta, y que desaparecen cuando se encuentra una con otra. La
expresión de los genes se evidencia en el tipo de proteína que codifican (que forman) y actualmente se
sabe que todas las funciones y estructuras de los seres vivos, dependen de un tipo particular de proteínas,
que intervienen en las reacciones de las células. Esto quiere decir que para la formación de las proteínas,
es necesario que la información del ADN, use un intermediario que es la molécula de ARN. Este último
tiene diferentes tipos según sus funciones en la síntesis de proteínas: ARN mensajero “copia la
información” que le provee el ADN y la transporta hacia los ribosomas en donde el ARN ribosomal
ensambla los nucleótidos y el ARN transferencia cumple su último paso que es la traducción de la
información para la proteína que ha de formarse.
Es importante aclarar que existen otras moléculas de ARN (pequeño citoplasmático, heterogéneo
nuclear, entre otros) pero que no tienen participación en éste proceso.
s13- Completar el siguiente diagrama que muestra los procesos de replicación del ADN, y la lectura
o copia que realiza el ARN mensajero.
AND
A A C G T G
ARN mensajero
ADN replicado
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Capítulo 5
En síntesis el flujo de la información genética o Dogma Central de la Biología Molecular es el siguiente:
ADN
ARN
replicación
trascripción
PROTEINA
traducción
s14-¿Qué expresa el Dogma Central?
15-¿Qué importancia tiene el hecho de que la replicación del ADN sea a semiconservativa?
16-Completar el siguiente cuadro de doble entrada, que compara las estructuras y funciones de
una molécula de ADN con una molécula de ARN. Parte de la información podes extraerla del texto.
Características a comparar
Bases
Azúcar
Número de hélices o cadenas
Ubicación celular
(especificar la mayor abundancia)
Función
ADN
ARN
5.12-¿Cómo están formadas las proteínas?
Las proteínas contienen 20 aminoácidos diferentes, pero el ADN y el ARN contienen cada uno, sólo
cuatro nucleótidos, lo que significa que se requieren al menos 64 combinaciones posibles, o codones, para
codificar las proteínas.
s17- La siguiente secuencia de bases corresponde a la siguiente secuencia de aminoácidos, (las
denominaciones de los aminoácidos representan una convención), consultar una tabla de “código
genético”, e indicar la consecuencia de la inserción de una Citosina (C) al comienzo de la secuencia.
CUU GCA GAU GAG AGA UUA
Leu
Ala
Asp
Glu
Arg
Leu
Esta es una de las maneras en que podrías interpretar la mutación y las mutaciones génicas y
cromosómicas proporcionan la materia prima para la variación.
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Biología
s18- Dar las diferencias entre ARNm-ARNr- ARNt; transcripción- traducción; codón –anticodón.
¿Resulta importante en que punto de la cadena comienza la transcripción? ¿ Por qué?
19- La replicación semiconservativa del ADN garantiza:
a)
recombinación genética
b)
la descendencia de individuos homocigotas y heterocigotas
c)
la perpetuación de la especie
d)
una cantidad constante de ADN y ARN
s20- Unir con flechas las relaciones correctas teniendo en cuenta que la columna
correspondencia con más de un concepto de la columna B.
A
B
Alelos
Tripletes
Replicación
Trascripción
Autofecundación
Segregación mendeliana
Sexos separados
Traducción
Dominancia
Flujo de la información
Genotipo
Variabilidad genética
Código genético
Homocigota
A puede tener
Expresión alterna de los genes Genoma
Líneas puras
s21-Podrías establecer la diferencia entre un carácter congénito de un carácter hereditario?
22- Podrías establecer la diferencia entre mutaciones génicas o genéticas y cromosómicas?
Si tenés presente todo lo leído hasta el momento, ¿Podrías responder si son o no heredables?.
23- Leer atentamente el siguiente texto e identificar en qué puntos se hace referencia a una mutación
genética o a una cromosómica. “Se estudió en moscas, que poseen 8 cromosomas (4 pares), y la
83
Capítulo 5
aparición de ojos en las patas de algunos ejemplares, pero en otros la curiosidad fue mayor, al encontrar,
al hacer un cariotipo, que poseían cromosomas XXY y otras XY...”
5.13-ORIGEN DE LAS MOLECULAS ORGANICAS Y DE LA VIDA
Alexander Ivanovich Oparin (bioquímico ruso, 1894-1980) pionero en el desarrollo de la Teoría
sobre el Origen de la Vida, basado en las experiencias de Louis Pasteur (quien habría desechado la teoría
de la Generación Espontánea) utilizó como fundamento esa Teoría, y extendió las conclusiones al origen
de los primeros seres vivos que aparecieron en la Tierra. En su libro El Origen de la Vida (1922) escribe
“A diario observamos que los seres vivos nacen de otros semejantes, el ser humano de otro ser
humano...Pero no siempre h debido ser así. Nuestro planeta, la Tierra, tiene un origen, tiene que haberse
formado en cierto período ¿Cómo aparecieron en ella los primeros antepasados de todos los animales y
de todas las plantas? La hipótesis de Oparin es que la vida no está separada de la materia inorgánica por
un abismo, sino que habría surgido de esa misma materia. Oparin agrega “ Ahora bien, la vida no surgió
de golpe, como trataban de demostrar los partidarios de la generación espontánea...hasta los seres más
simples tienen una estructura tan compleja que no pudieron haber surgido de golpe, pero si pudieron
transformarse mediante cambios sucesivos y sumamente prolongados de las sustancias que lo integran”.
En 1950, un estudiante llamado Stanley Miller logró demostrar que la hipótesis de Oparin no era tan
descabellada, para lo que diseñó un artefacto que simulaba la atmósfera primitiva con las descargas
eléctricas, que afectaban al caldo primordial formado por sustancias sencillas. Experimentos de ésta
clase, con varias modificaciones de las condiciones experimentales, permitieron producir aminoácidos, y
cadenas cortas de ADN y ARN.
5.15-¿Qué puntos de encuentro tuvieron la genética de Mendel y el evolucionismo de Darwin?
En términos genéticos, la selección natural es la reproducción diferencial de los genotipos que favorecen
la adaptación al ambiente de sus portadores; además los aportes de las matemáticas permiten medir la
intensidad de la selección natural y predecir sus resultados bajo ciertas condiciones.
5.16-En realidad ¿En dónde se origina la variabilidad genética?
La capacidad recientemente adquirida para analizar el ADN cromosómico, ha mostrado que grandes
segmentos de ADN tienen la capacidad para producir duplicados de sí mismos y dispersar éstos
duplicados en otros sitios del mismo cromosoma o de otros cromosomas. El ADN informa sobre la
historia evolutiva de una especie. El grado de parentesco entre dos especies diferentes puede ser
demostrado por las similitudes entre las secuencias de los nucleótido de su ADN.
Charles Darwin fue quien propuso en el Origen de las Especies que los individuos portadores de
características hereditarias ventajosas, dejarían en promedio más descendientes que los que carecían de
ellas, de modo que generación tras generación, éstas características irían aumentando su frecuencia en la
población. En éste planteo, Darwin sentó los principios de la Selección Natural, como la principal
responsable del cambio evolutivo.
En síntesis: en los sistemas químicos modernos, ya sea en el laboratorio o en el organismo vivo, las
moléculas y los agregados moleculares más estables tienden a sobrevivir, y las menos estables son
transitorias. De igual modo, los compuestos y agregados moleculares que tenían la estabilidad química
más grandes en las condiciones prevalecientes en la tierra primitiva habrían tendido a sobrevivir. Así una
forma de selección natural desempeñó un papel, tanto en la evolución química, como en la evolución
biológica que vendría a continuación.
84
Biología
5.17-Veamos mayor explicación de las posturas evolucionistas en contraposición a las ideas
fijistas.
Características
Tipo de teoría
Lamark
Especulativa, el
hombre es la meta
final
Poblaciones
Homogénea
Papel del ambiente Genera nuevas
necesidades
Impulso de la
Si
selección natural
Origen de los
Se adquieren por uso
caracteres
o desuso
Herencia de
Los caracteres
caracteres
adquiridos se heredan
Selección natural
Consecuencias del
proceso evolutivo
Gradualismo
Darwin
Científica, incluye al
hombre como un animal
más
Heterogénea
Ejerce presión de
selección
No
Al azar sin un fin
determinado
No halló alternativa para
la herencia de los
caracteres adquiridos
No
Si, supervivencia del más
apto
Poblaciones enriquecida
Poblaciones
homogéneas, todos los por individuos aptos
individuos adquieren
el mismo cambio
Sí
Sí
Neodarwinismo o Tería
sintética de la evolución
Científica, incluye al
hombre como un animal más
Heterogénea
Ejerce presión de selección
No
Se adquieren por mutaciones
Los genes se heredan como
unidades discretas
Sí, sobre los fenotipos
Se modifica el reservorio
génico de la población
Sí
El concepto de evolución, formulado por diversas teorías necesitó ser demostrado, y esto fue posible
gracias a diversas disciplinas que suministraron importantísimos aportes para aclarar casi definitivamente
los conceptos evolucionistas expuestos teóricamente. Estas disciplinas son: paleontología, taxonomía,
anatomía y embriología comparadas, biogeografía, bioquímica y genética.
s24- Averiguar, en otras fuentes bibliográficas, de que se encarga cada una de las disciplinas, y luego
argumentar por qué sus aportes son tan importantes para demostrar que la “evolución es un hecho y no
una teoría....”
5.18-¿La selección natural actúa sobre los individuos o sobre los genes?
¡Qué buena pregunta! Como el genotipo se fragmenta cada generación, todo lo que puede sobrevivir de
una generación a otra es el gen. La manera de cómo sobrevive es en forma de réplicas, y cuantas más
réplicas existan, mayor será la probabilidad de que sobreviva.
El organismo es la máquina de supervivencia del gen, y por lo tanto, programa a la máquina de tal modo
que produzca copias de los genes a velocidad máxima, independientemente del costo personal para el
organismo. Esta idea fue sostenida por Richard Dawkins, quien admitió el concepto del gen egoísta, que
sirvió para enfocar, con mayor claridad, la evolución del comportamiento humano y de las estrategias de
supervivencia.
s 25- ¿Qué interpretación personal podes hacer respecto a lo que es el gen egoísta?
26- Comparar las siguientes afirmaciones, y señalar las diferencias entre ambas, marcando la que sería la
más correcta. Explicar el por qué de tu elección.
a)
La selección natural elimina las variantes desfavorables
85
Capítulo 5
b)
La selección natural hace que las variantes menos favorables vayan disminuyendo su frecuencia,
ya que sus portadores dejan menos descendientes.
Y llegamos al final de ésta larga historia, dándonos cuenta que la teoría de la evolución ha revolucionado
y seguirá revolucionando a la comunidad científica respecto a qué lugar tiene el hombre en la
naturaleza. Pero pensar así sólo alimenta nuestra omnipotencia, y la única explicación satisfactoria sería
poder decir que de él dependen los avances en los descubrimientos, pero lo que no puede controlar son
las variaciones que están de una u otra manera predeterminadas, como claramente lo expresa Stephen Jay
Gould (1941- 2002):
“Las especies permanecen estables y nuevas especies aparecen rápidamente, no como productos de un
plan predeterminado, sino por fruto del azar y la selección natural”
86
CAPITULO
6
EL EQUILIBRIO INTERNO DEL
ORGANISMO EN SU RELACION
CON EL MEDIO
87
88
Biología
CAPÍTULO 6:
El equilibrio interno del organismo en su relación con el medio
Prof. Marisa Sosa Dansey
El organismo humano debe hacer frente, en forma continua, a los variados cambios del medio, y
mantener su estado de equilibrio ajustando las condiciones del dentro del cuerpo. También debe ser
capaz de reaccionar frente al ataque de los microorganismos, mediante los múltiples mecanismos
para resistir la infección. A partir de lo expresado, en el siguiente capítulo, podrás verificar el
desarrollo de la siguiente competencia específica:
•
Analizar las problemáticas sanitarias actuales y las acciones de los diferentes actores
involucrados en ellas para participar activa y críticamente en el mejoramiento de la
calidad de la vida de su comunidad.
6.1 ¿Podremos marcar realmente el límite entre la Salud y Enfermedad?
Por ello la primera sugerencia para iniciarnos en el tema, es que repases el concepto de Salud dado por la
OMS
s1-: ¿Qué entiendes por bienestar? ¿Por qué te parece que al hablar de salud hay que hacer referencia
a la ausencia de enfermedad?
6.2 ¿Quién altera nuestro equilibrio? : Clasificación de noxas
La enfermedad o la alteración del bienestar sobreviene cuando el organismo se expone y es afectado por
factores causantes de daños que reciben el nombre de agentes etiológicos, patógenos o noxas. Estas
noxas pueden afectar de manera directa ( sin intermediarios) o indirecta (con intermediarios). A las noxas
se las clasifica en grupos que a continuación se detallan:
Noxas físico-químicas: son agentes climáticos, o sustancias químicas.
Noxas socio-culturales: son situaciones o problemas cotidianos.
Noxas biológicas: son seres vivos.
Ante la presencia de éste último tipo de noxa, el organismo responde a través de células o proteínas que
constituyen una defensa muy eficaz. Pero la capacidad defensiva dependerá de la magnitud del ataque.
En general existen dos tipos de defensas del organismo. Las innatas o inespecíficas que protegen al
cuerpo de muchos patógenos; y las específicas que están dirigidas hacia un único blanco. Ambos
mecanismos ofrecen al organismo una defensa coordinada.
6.3 Afortunadamente nuestro organismo tiene Barreras inmunitarias
El sistema inmunitario tiene tres cualidades: especificidad (para atacar de manera certera al enemigo),
memoria (para estar alerta ante el ataque de un enemigo ya conocido) y tolerancia (para diferenciar lo
propio del ajeno) en las que debe confiar para defenderse de las enfermedades infecciosas.
89
Capítulo 6
Las infecciones se inician cuando organismos patógenos (noxas o agentes microbianos) ingresan al
organismo, llamado hospedador, al que le producen un daño o simplemente lo sensibilizan (alertan), por
la producción de toxinas, y de ésta forma alertan al sistema inmunitario.
En el ser humano y en otros vertebrados se
secundarias y terciarias.
pueden distinguir tres barreras defensivas: primarias,
Barreras primarias: son inespecíficas, por que deben intentar el ingreso de cualquier noxa y la
constituyen: piel, pelos, sudor, ácidos grasos de las glándulas sebáceas, lágrimas, saliva, mucosa (de fosas
nasales, orificios urogenitales), jugos gástricos (ácido clorhídrico) y bacterias de la flora intestinal.
Barreras secundarias: son inespecíficas, se las describe como inmunidad innata o respuesta
inflamatoria, y se ponen en marcha cuando las barreras primarias no fueron lo suficientemente efectivas.
La respuesta se desencadena por la liberación de la toxina por partes de la bacteria, que alerta a los
macrófagos (fagocitos), monocitos y polimorfonucleares (granulositos). Éstos últimos con lisosomas que
reservan enzimas para destruir a los patógenos y los macrófagos que destruyen a los patógenos por
fagocitosis (ingestión de sólidos). Pero además de las células blancas (polimorfonucleares y macrófagos)
las células adyacentes (cercanas a la zona herida) segregan histamina (proteína) que incrementa el flujo
sanguíneo y la permeabilidad de los capilares permitiendo a los macrófagos desplazarse por diapédesis
(movimientos ameboidales) hacia el sitio de la infección en el que liberaran determinantes antigénicos
que serán luego recocidos por los linfocitos T auxiliares.
Ambas barreras son naturales por que se reciben por herencia.
s2-De acuerdo a lo leído hasta el momento, ¿sería posible reforzar las barreras primarias y
secundarias? Justificar tu respuesta.
3-¿Por qué se establece la diferencia entre un infectado que no manifiesta la enfermedad y uno que
manifiesta la enfermedad? Responder al interrogante usando para ello los conceptos de signos y síntomas.
4- ¿Por qué se afirma que las barreras primarias y secundarias no son específicas para las noxas?
¿Por qué son tan efectivas?
Barreras terciarias: es la última barrera defensiva del organismo, es específica y su cualidad es la
memoria inmunológica
Las proteínas del sistema inmunitario se fijan a los agentes patógenos o envían señales a otras células.
Veámoslo a través de esquemas:
90
Biología
91
Capítulo 6
6.3.1. Inmunidad pasiva y activa
En el siguiente cuadro están representados los diferentes tipos de inmunidad específica.
ACTIVA
Natural: a partir de una enfermedad virósica, Artificial: la inmunidad se adquiere a partir de
el organismo desarrolla la defensa contra ese la vacunación con virus atenuados.
virus.
PASIVA
Natural: se adquiere a partir de los anticuerpos Artificial: se adquiere por la aplicación de
elaborados por la madre, y se transmiten sueros.
durante el embarazo y a lactancia.
92
Biología
s5- Encerrar con un círculo aquellas características que correspondan a los tipos de inmunidad
activa:
suero, inyección de antígeno, anticuerpos fabricados por hospedador intermediario, anticuerpos que
decrecen progresivamente, no hay memoria inmunológica, la inmunidad se desarrolla de inmediato,
vacuna, la inmunidad se desarrolla lentamente, anticuerpos en cantidades elevadas.
Las células que actúan en la defensa lo hacen interactuando con las células de los patógenos invasores.
Estas relaciones célula- célula se llevan a cabo a través de proteínas clave que incluyen receptores,
marcadores de superficie, moléculas señal y toxinas. Los anticuerpos son proteínas que se unen
específicamente a ciertas sustancias identificadas por el sistema inmunitario como no propias o
modificadas. Los linfocitos B defienden al organismo dividiéndose a gran velocidad. La maduración de
los mismos se produce en la médula ósea, de allí se dirigen al bazo, amígdalas y nódulos linfáticos, donde
cumplirán las funciones inmunológicas. Las células B secretan anticuerpos como armas de defensa.
Los linfocitos T se forman en la médula ósea a partir de una célula precursora inmadura, luego de lo cual
maduran dentro del timo para ser finalmente conducidos a la sangre. Existen tres tipos de éstos linfocitos:
Células T citotóxicas, Eliminas células cancerosas, extrañas al organismo y e infectadas por bacterias
asesinas o killer.
o virus. Producen sustancias que estimulan la actividad de macrófagos.
Células T coadyuvantes o Responden ante la presencia de un antígeno, reproduciéndose originando
cooperadoras
clones de células auxiliares.
Células T supresoras
Inhiben la respuesta inmune, una vez eliminado el microorganismo invasor.
Los receptores de células T son proteínas sobre la superficie de las células T y reconocen las sustancias
no propias sobre la superficie de otras células y se unen a ellas. Las células de complejo mayor de
histocompatibilidad sobresalen desde la superficie de la mayoría del cuerpo de los mamíferos, y
constituyen marcas importantes para el reconocimiento propio y desempeñando la coordinación entre los
linfocitos y los macrófagos. Las citosinas son proteínas señal, solubles liberadas por las células T, los
macrófagos y otras células. Se unen a células blanco alterando su comportamiento y pueden activar o
desactivar a las células B, macrófagos o células T ( se conoce su importante papel en células tumorales).
s6-a) ¿Con qué tipo de inmunidad se relaciona la función de los linfocitos B?
b) Seleccionar la combinación de respuestas correctas, encerrándolas con un círculo.
En la inmunidad adquirida:
I Los linfocitos se distinguen por la presencia de moléculas de anticuerpos inmóviles,
II Los linfocitos T se distinguen por la presencia de moléculas de anticuerpo sobre su superficie.
III La respuesta inmunitaria se desencadena ante la de antígenos, y en ella intervienen macrófagos,
linfocitos B y T.
IV La inmunidad tisular está relacionada con la activación de los receptores de determinadas células
específicas de antígeno.
•
I y II correctas.
•
I y III correctas.
93
Capítulo 6
•
I y IV correctas.
•
I, II y III correctas.
•
III y IV correctas.
s7- Retomando el capítulo de célula, y la fisiología de linfocitos B y T; leer con atención ésta
afirmación y justificar: os linfocitos B y T inmaduros tienen idéntica morfología celular, sin embargo,
luego de su maduración, las células T auxiliares activan a los linfocitos B y comienza su diferenciación.
En los linfocitos B se observa una gran cantidad de Retículo Endoplasmático Rugoso, mientras que en los
linfocitos T activados, no. ¿A qué se deberá ésta diferencia?
Una de las preocupaciones de la inmunología fue durante años el reconocimiento de las células propias
de las extrañas al organismo, que fue dilucidado por Dohety, P y Zikernagel, R en el año 1996,
demostrando que los linfocitos T, distinguen las células propias de las extrañas cuando se presentan
ciertas sustancias químicas del propio organismo. El proceso se basa en el reconocimiento por parte de los
linfocitos T, del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH), que son proteínas de membrana
celular, característico de cada persona. Si un linfocito T del tipo cooperador no reconoce como propio un
determinado conjunto de proteínas, se desencadena la respuesta inmune. Esto ocurre en el caso de los
transplantes de órganos. La secuencia de la respuesta inmunitaria es la siguiente: los linfocitos B
producen anticuerpos y se liberan sustancias que estimulan la actividad de citotóxicas, que a su vez,
liberan sustancias que matan al microorganismo invasor.
Las propiedades del sistema inmunitario pueden ser comprendidas a través de la Selección Clonal
Según éste tipo de selección las personas tienen un número diferente de células B y T, capaces de lidiar
con cualquier antígeno, pero ¿ cómo surge ésta diversidad? Para responder a éste interrogante la Teoría
de la Selección Clonal expresa que cada tipo de células B pueden producir un solo tipo de anticuerpos, y
al haber millones de linfocitos B diferentes, éstos despliegan su acción sobre la superficie de celular, por
lo que la respuesta es rápida y contundente.
¿Cuál es la consecuencia de selección clonal?
Cuando un linfocito B o T se activa, produce dos tipos de células hijas: las efectoras que llevan a cabo el
ataque sobre los anfígenos y las células de memoria que poseen larga vida.
s8a) ¿Cuál será el tipo de célula que da por finalizado el ataque a células no reconocidas como propias.
b) ¿Por que a éste tipo de inmunidad se la llama inmunidad mediada por células?
c) Elaborar un esquema que pueda representar el modo en que el CMH determine el reconocimiento
celular.
6.4. ¿Cómo destruye el VIH- SIDA, las defensas inmunitarias?
La respuesta la tendrás luego de leer atentamente la siguiente explicación. Por un lado el VIH es un
retrovirus (tiene ARN como material genético) y muta constantemente; y por el otro, ataca o infecta
precisamente a las células T coadyuvantes y a los macrófagos.
s9- Responder la pregunta planteada en el pequeño texto anterior.
6. 5. Vacunas y Sueros
Las vacunas son antígenos o mezclas de antígenos que inducen inmunidad activa. Requieren de una a dos
semanas para producir anticuerpos, se inoculan a personas sanas.
94
Biología
Los sueros son terapéuticos, se suministran al individuo que está padeciendo la enfermedad para acelerar
su recuperación o como un paliativo del mal.
s10- Siguiendo la explicación dada en el texto de VIH – SIDA, y con la información referida a
vacunas y sueros, ¿Sería factible elaborar una vacuna contra el HIV- SIDA? Justificar.
11- Elaborar un cuadro comparativo entre vacunas y sueros, consignando: tipo de inmunidad que
confiere, tiempo que requiere para su efectividad, tiempo que dura su efecto o acción, suministro a
persona sana o enferma.
Para terminar éste capítulo podemos expresar que especificidad, memoria y tolerancia son tres de las
virtudes del sistema inmunitario en las que nuestro organismo puede confiar para defenderse de las
enfermedades infecciosas y por ello es oportuno recordar una frase expresada por Paul Ehrlich (18541915)
“Cada mal infeccioso tiene su parásito causativo. Si encuentra uno la combinación química adecuada, y
si la dirige hacia los traicioneros organismos, los destruirá. Y de ésta manera se explicarían los
mecanismos de defensa que posee el cuerpo para liberarse de la enfermedad.”
95
96
CAPITULO
7
RECORRAMOS LOS NIVELES DE
ORGANIZACIÓN DE LA
NATURALEZA DE LA
MANO DE LA ECOLOGÍA
97
98
Biología
CAPITULO Nº 7:
RECORRAMOS LOS NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA
NATURALEZA DE LA MANO DE LA ECOLOGÍA
Mgter. y Lic. Sandra M. Carbajal
INTRODUCCIÓN:
Los contenidos expuestos y las actividades presentadas en el desarrollo del siguiente
capítulo, nos hacen reflexionar, analizar, establecer relaciones y lograr la interpretación de la estructura
y funcionamiento del ecosistema como objeto de estudio de la Ecología a través de la comprensión de la
dinámica de los procesos biológicos integrados en niveles jerárquicos o de organización de la naturaleza
conduciéndonos a:
¾ Concebir a los organismos vivos como sistemas complejos, abiertos en interrelación entre sí
constituyendo sistemas de mayor complejidad: población-comunidad-biocenosis que en la
interacción con su entorno conforman ecosistemas.
¾ Adquirir procedimientos que apuntan a la construcción de capacidades para el razonamiento y
la interpretación de causales e interrelaciones en la contextualización de los fenómenos
naturales.
¾ Reflexionar críticamente los mensajes de los medios de comunicación respecto a información
científica para convertirnos en ciudadanos responsables capaces de participar activa y
críticamente en el mejoramiento de la calidad de vida de su comunidad
7.1. Reconstruyamos la secuencia histórica de la Ecología como ciencia:
La Ecología surgió a mediados del siglo XIX como una rama de las ciencias naturales que
intentaba relacionar metódicamente los organismos vivos con su medio, buscando desentrañar el
funcionamiento de los sistemas naturales ligando criterios biológicos, fisico -químicos, geológicos y
climáticos.
Coexistentemente a la historia de la Ecología como ciencia, existe otra historia mucho más
antigua y grave: la del deterioro ambiental, tanto es así que cuando el Ecólogo deja las universidades y
resuelve salir al campo a estudiar los Ecosistemas (unidad ambiental en la cual se establece una red de
seres vivos(factores bióticos) interrelacionados entre si y con el medio(factores abióticos)) que había
limitado y definido como su objeto de estudio y había analizado y descripto teóricamente, los encuentra y
redescubre alterados por la acción antrópica directa o indirectamente con diferentes niveles de
degradación pero indiscutiblemente modificada negativamente la compleja trama de interrelaciones del
mundo natural, que habían posibilitado la armonía perfecta que aseguraba la pervivencia de la vida sobre
el planeta tierra durante milenios.
Esa acción antrópica, poco conocida, de impactos previos a la revolución agrícola, fue seguida de
una etapa pre-industrial (hasta mediados del siglo XVIII), que se continuó con un corto y denso período
enmarcado por la primera, segunda y tercera revolución industrial que se extiende hasta hoy coincidente
con el bum urbano. Las tres revoluciones industriales mencionados fueron:
99
Capítulo 7
¾ Mecanización y el “Factory System” originado en Gran Bretaña: 1º revolución industrial de A.
Toynbee.
¾ La utilización del petróleo y la electricidad junto al motor de explosión que implicaron
realizaciones conjuntas entre Ciencia y Técnica, entre Laboratorio y Fábrica: 2º revolución
industrial de G. Friedman.
¾ Control automático, sistema de cálculos electrónicos y el perfeccionamiento de técnicas de
elaboración masiva: 3º revolución industrial.
Al tomar conciencia el Ecólogo de esta realidad, hace suyo el problema y busca la extrapolación
en el campo real de sus esquemas teóricos buscando estrategias alternativas de solución a las
problemáticas ambientales emergentes surgiendo así el aporte desde la Ecología como una ciencia
aplicada para lograr la supervivencia en el planeta.
Esta conjunción de la ECOLOGÍA-CIENCIA con la ECOLOGÍA-CRISIS AMBIENTAL, en las
primeras décadas de este siglo permitió una interpretación holística de la realidad de la biosfera-ecosfera,
ubicando al hombre en su doble papel de componente y agresor del equilibrio de los ecosistemas,
analizando las causas de la decadencia de civilizaciones modernas, excepto que el ser humano fuera capaz
de adoptar una perpectiva que hoy denominamos ecosistémica del hombre y la naturaleza.
A partir de esta comprensión del estado de deterioro ambiental en general y de cada uno de los
recursos naturales en particular, en todas las universidades del mundo se desarrollaron líneas de
investigación para llegar a un diagnóstico acertado del grado de crisis en el que se hallaba el mundo
natural y elaborar estrategias de conservación y solución a las problemáticas ambientales presentes y
futuras.
Secuencia Histórica de la Ecología:
¾ El término ecología, forjado en 1869 por el biólogo alemán alemán E. Haeckel,a comienzos de
nuestro siglo vino a significar el estudio de una especie dada y sus relaciones de orden
biológicas con el medio ambiente.
¾ A mediados de los años veinte se amplio su acepción abarcando entonces el estudio de las
comunidades y/o conjuntos de especies y nociones tales como “la cadena alimentaria” y la
“pirámide de los números”.
¾ Hacia 1950 los científicos elaboraron la noción de “ecosistema” como una unidad de estudio
que comprende todas las interacciones entre el medio físico y las especies que en el habitan.
¾ A los años 70 correspondió el reconocimiento de que las regiones más críticas desde el punto de
vista ecológico eran las zonas de interpretación de ecosistemas diferentes cuya reunión
confirman un todo que llamamos biósfera.
¾ En la actualidad se observa inclusión en el concepto mismo de Ecología del papel predominante
que el hombre desempeña en la biosfera, la responsabilidad que tiene en la evolución y,de la
necesidad de tomar consideración aspectos tales como la percepción que tiene el hombre de su
entorno y la manera como se concibe la calidad de vida
100
Biología
DIFERENTES ECOTENDENCIAS AMBIENTALES
Restringir el accionar de los “grandes intereses
económicos y políticos” que destruyen el planeta
en función de su propio beneficio. Su esperanza
radica en algún tipo de cambio socio-político que
nos lleve a una sociedad con mayor justicia socioambiental. Combaten los actos de la contaminación
y depredación por medio de: denuncias, actos
públicos, notas explosivas, etc.
Proponen un cambio de estilo de vida que se logra por el
camino de una introspección profunda y de recuperar el
sentido de la existencia. Lo esencial es para ellos
revisar totalmente el sistema de valores e ideas acerca de
la situación del hombre en el planeta tierra. Su esperanza
radica en prepararse para un renacer de la humanidad
donde los valores espirituales recuperen su lugar
perdido.
Consideran que lo fundamental es mantener intacto
lo que queda de naturaleza virgen y proteger las
especies en peligro de extinción
Abogan por la creación de un buen sistema de
reservas naturales. Su esperanza radica en que las
cosas se detengan en el tiempo para no padecer más
desastres
Tratan de tomar en cuenta e impacto ambiental de todo
emprendimiento productivo. Su esperanza radica en un
cambio de visión empresarial que permita al capitalismo
superar esta crisis y lograr un desarrollo económico
ininterrumpido pero teniendo en cuenta las leyes naturales.
Proponen ecologizar el actual sistema económico por
medio de un recambio tecnológico y de considerar los
efectos colaterales de los negocios.
Actividad Nº 1: Analizar la secuencia histórica de la Ecología como ciencia ,las diferentes posturas
eco-ambientales y el siguiente texto en pequeños grupos y responder los siguientes interrogantes:
a. ¿Cómo y por qué fue cambiando el campo y objeto de estudio de la Ecología?
b. ¿Qué tendencias eco-ambientales consideran posturas utopistas y cuales pragmáticas? ¿Qué
diferencias y coincidencias existen entre las cuatro posiciones planteadas?
c.
La Ecología del siglo XXI ¿ Es una CIENCIA que produce conocimientos sobre la estructura y
dinámica de la naturaleza contribuyendo a la recuperación del equilibrio ecológico o es una MODA o
es una HERRAMIENTA de
PODEROSOS INTERESES ECONOMICOS y POLÍTICOS
?.Fundamentar la respuesta.
Texto para el análisis:
Nuestro planeta es un mundo bullente de vida y crecimiento, donde todos los seres vivos son
imprescindibles y necesarios porque los unos dependen de los otros. Esta interdependencia entre sí y con
el medio constituye lo que en Ecología, se ha denominado “El equilibrio biológico” en vinculación con
el concepto de ordenamiento territorial definido como “Arreglo Ecológico Mínimo” ; y del
mantenimiento de los mismos depende la continuidad de la vida en nuestro planeta.
La creciente población mundial y la mala distribución de los RECURSOS en el planeta son las
causas del PRINCIPAL PROBLEMA
ECO-AMBIENTAL DEL SIGLO XXI: La creciente
MARGINACION SOCIAL y el aumento cuali-cuantitativo de los niveles de POBREZA EXTREMA.
Si cuando nos referimos a los RECURSOS dejamos de pensar solo en los productos de la
AGRICULTURA, GANADERIA, FORESTACION , PESCA y en el mejor de los caso en la Acuicultura y
Silvicultura para comenzar a pensar en la Flora y Fauna Silvestre, las Bellezas Paisajísticas y el Acerbo
Histórico-Cultural paradójicamente vamos a ir descubriendo que en los países donde las sociedades
humanas reflejan los índices más bajos de calidad de vida son las regiones del planeta más ricas en los
RECURSOS NATURALES desde reservas de agua dulce sin contaminar hasta ambientes que contienen
101
Capítulo 7
las variedades silvestres de especies que pueden salvar del hambre y de graves enfermedades a la
humanidad.
Las GRANDES POTENCIAS pretenden y de hecho lo están haciendo a través de diferentes
estrategias utilizando DIFRACES ECOLÓGICOS como subsidios internacionales para conservación de
especies o estudios de investigación eco-ambientales o ayudas sociales para aborígenes, canjes de deuda
externa por naturaleza, compra de territorios vírgenes para hacer reservas mundiales, etc. apoderarse
lenta y solapadamente pero sistemática y eficientemente de los RECURSOS que poseemos en abundancia
los “Países Subdesarrollados”
pero que desconocemos, no valoramos y consecuentemente no
defendemos desde los entes gubernamentales responsables y mucho menos desde la comunidad.
Los ACTUALES INDICADORES ECONOMICOS de la RIQUEZA de un PAIS como el famoso
PRODUCTO BRUTO NACIONAL son insuficientes ya que si su aumento, como ocurrió en la Argentina,
se obtuvo a partir de la destrucción de los recursos naturales y la entrega de su explotación a empresas
particulares extranjeras, se hipoteca el CAPITAL SOCIAL BASICO en que se sustenta el DESARROLLO
ECONOMICO con EQUIDAD SOCIAL de un PAIS.
El VALOR de la RIQUEZA debería incluir el VALOR de los RECURSOS NATURALES y
CULTURALES AUTÓCTONOS y la CONTABILIDAD SOCIAL debería tener en cuenta (según
Brailovsky):
•
Los RECURSOS NAT. Y CULT. Que el país posee valuados según su: calidad, accesibilidad,
posibilidad de aprovechamiento y tiempo de renovabilidad.
•
El CAPITAL PRODUCTIVO acumulado.
•
Los BIENES de CONSUMO.
7.2. Analicemos e interpretemos la estructura y dinámica del Ecosistema como objeto de estudio de
la Ecología :
7.2.1. Comencemos construyendo paso a paso el concepto de Ecosistema:
Si comenzamos definiéndolo como “Un conjunto de factores bióticos y abióticos”, definición muy
elemental y de uso muy frecuente, de la cual no podemos decir que sea incorrecta pero sí incompleta
porque en un sistema el todo es más que la suma de sus componentes, no lograremos la comprensión
integral de este máximo nivel de organización de la naturaleza que es el objeto de estudio de la Ecología;
por ello te sugerimos:
Actividad Nº 2:
a.
Analizar la idea de sistema, establecer las relaciones y diferencias entre los sistemas naturales y
artificiales, y a partir de allí reflexionar sobre el concepto de ecosistema. (FRID, D. et al, El Libro de la
Naturaleza y la Tecnología ,1997: pág. 52 y 53 ) (SCHROH, M. B., En Defensa de Nuestro Planeta, 1997 pág.
21 a 23).
b. Interpretar y comparar las siguientes definiciones de Ecosistema y destacar las coincidencias y
diferencias sustanciales con la definición incompleta presentada.
El Ecosistema es:
¾ Una ENTIDAD CIRCUNSCRIPTA en el ESPACIO y el TIEMPO que incluye no solo los
SERES VIVOS organizados en Poblaciones que constituyen las Comunidades integrantes de
la Biocenosis que en ella habita sino también las condiciones físico-químicas climáticas y
102
Biología
edáficas de su entorno ambiental como así también las INTERACCIONES que se establecen
entre ellos constituyendo el máximo nivel de organización sistémica de la naturaleza.
¾ Es una UNIDAD FUNCIONAL formada por ELEMENTOS BIOTICOS (orgánicos) y
ABIÓTICOS (inorgánicos) en INTERACCIÓN entre sí :Circula materia y energía entre los
primeros organizados en REDES TROFICAS y con el MEDIO FISICO-QUIMICO
representado por los segundos como componentes bióticos y abióticos del ecosistema
respectivamente.
En síntesis:
¾ Un ecosistema es mucho más que la suma de sus componentes bióticos y abióticos, en cada
uno existe una organización particular que hacen posible las relaciones entre ellos para que
se establezcan eficientemente los procesos de transferencia de materia y energía.
¾ Los SERES VIVOS integrantes del componente biótico se organizan para integrar niveles
cada vez más complejos y al relacionarse entre sí y con el medio constituyen los niveles
ecológicos: población-comunidad-biocenosis-ecosistema.
¾ Los ecosistemas están estructurados sobre una base abiótica: el biotopo, cuya constitución
dependen de la matriz o soporte del tipo de ecosistema , juntamente con los factores físicos y
químicos actuantes en él; sobre el cual se instala la biocenosis o sea todos los seres vivos
interactuantes entre sí y adaptados a las características de ese medio.
¾ El ecosistema es la unidad básica para el estudio y tratamiento del ambiente, entendiendo que
actúa como tal debido a las relaciones armónicas que se establecen entre los elementos
bióticos y abióticos que lo conforman.
¾ Los ecosistemas funcionan dinámicamente, están en constante transformación y no son
cerrados.
Hasta aquí hemos recorrido un largo camino para comprender las características, composición y
funcionamiento del ECOSISTEMA y sabemos que cada elemento presenta una jerarquización y una
función especifica (nicho) a cumplir dentro de un complejo sistema que posee cierto equilibrio biológico
y busca constantemente la autorregulación que lo hace derivar en un proceso evolutivo ahora surge un
interrogante clave tanto para la ciencia básica como para poder intervenir en la recuperación y
preservación de unidades ambientales:
¿Cuáles son sus límites? ¿Dónde termina un ecosistema y comienza otro?
La respuesta posible es:
En un sentido general los limites naturales de un ecosistema están determinados por las zonas
donde no es posible la vida, de allí que la biosfera constituye el gran hábitat que poblado de seres vivos
conforma un único ecosistema del planeta tierra de gran complejidad y diversidad biológica y ambiental
donde todos sus componentes forman una red de interdependencia. Aunque debemos conocer que a los
fines prácticos se lo ha ido subdividiendo en sistemas de menores dimensiones, , estableciendo limites
artificiales en función de criterios climáticos, geográficos, edafológicos, etc y/o a los objetivos de estudio
e intervención de los científicos y técnicos; surge así la primera clasificación en ecosistemas terrestre y
acuáticos según la matriz o soporte material del mismo y luego numerosas clasificaciones a su vez en
unidades ambientales de diferentes dimensiones y nivel de complejidad con rasgos fisonómicos similares
y redes de estrecha interrelación entre sus componentes (Regiones fitogeográficas, zoogeográficas y/o
biogeográfica, Biomas, etc.) dentro de las cuales a su vez coexisten subsistemas menores que pueden ser
considerados como objetos de estudio de la ecología y por ende analizados e interpretados desde el
concepto de ecosistema.
103
Capítulo 7
Lo expuesto nos lleva a concluir en que:
¾ Como objeto de estudio de la Ecología existen diferentes tipos de ecosistemas según los
objetivos de la investigación determinados por el Ecólogo.
¾ Sin embargo como máximo nivel de organización de la naturaleza posee una estructura y
dinamica claramente descripta que es aplicable a todos los tipos de ecosistemas
independientemente de sus dimensiones espaciales.
Es en este contexto que pasaremos a analizar desde la perspectiva del autor y del equipo OIKOS
expresada en el libro Ambiente y Sociedad de Editorial Santillana 2000 para el nivel Polimodal: el
concepto de PAISAJE que figura en el diseño curricular de polimodal y que es inclusive incluido por
algunos autores como un nivel de organización de la naturaleza superior al ecosistema:
El paisaje es para:
¾ La mayoría de la gente un concepto subjetivo de connotaciones estéticas y artísticas.
¾ Numerosos geógrafos y ecólogos defensores de la “Ecología del Paisaje” un conjunto
interrelacionado de ecosistemas.
¾ Arquitectos, urbanistas e ingenieros del paisaje “un escenario o vista panorámica escénica”
siguiendo el enfoque llamado “paisajismo”.
En síntesis:
¾ Las ideas de los ecólogos y paisajistas están relacionadas en un concepto integrador que
considera al paisaje como FENOSISTEMA parte del sistema que resulta perceptible con
facilidad, en contraposición al CRIPTOSISTEMA, conjunto de componentes del sistema que
no resultan perceptibles directamente por los sentidos, como los flujos de energía e
intercambio de materiales.
¾ La valoración estética del paisaje natural es tan antigua como el ser humano pero adquiere
relevancia con los paisajistas ingleses del siglo XVIII y con el romanticismo del siglo XIX,
época en que por la incipiente degradación de la naturaleza debido a la revolución industrial
las bellezas paisajistas empiezan a ser consideradas como un patrimonio nacional que debe
ser protegido.
¾ Hasta la década de 1970 las áreas protegidas como parques nacionales se declaraban en
función de su valor paisajístico y no por su importancia biológica, aunque es una realidad que
generalmente estos valores coinciden.
Actividad Nº 3: Los niveles de organización del campo de la Ecología:
a. Luego de comprender los conceptos y principios expuestos responder: ¿Cómo está
compuesto y cuales son los límites del ecosistema? (FRID, D. et al, El Libro de la
Naturaleza y la Tecnología, 1997: pág.54).
b. Rever los niveles de organización descriptos en el Capítulo 2 y lo expuesto en el presente
capítulo y responder:
ƒ
104
¿Cuáles son los niveles de organización que corresponden al campo de la Ecología?
Biología
ƒ
Plantear que significa el concepto de ecosistema como objeto de estudio de la Ecología y
como nivel de organización.
c. Ordenar según la secuencia correcta de los siguientes términos: Comunidad, biocenosis,
individuo, ecosistema, población, biotopo.
d. Expresar los respectivos conceptos, indicar que representan y ejemplificar.
5
1
2
3
4
6
105
Capítulo 7
7.2.2. Analizando e interpretando la estructura y dinámica del Ecosistema:
ESTRUCTURA del ECOSISTEMA
COMPONENTES BIOTICOS
Poblaciones de Especies vivas
COMPONENTES ABIOTICOS
Soporte o Matriz Flujo de Energía
Sustancias
Inorgánicas
y Orgánicas
Se distribuyen por sus roles
Ecológicos en Categorías
Tróficas
Sólido-gaseosa Líquido-gaseosa
Metano-Urea
PRODUCTORES
CONSUMIDORES
DESCOMPONEDORES
BIO-ECOSFERA
Ciclo de los Materiales
ELEMENTOS CULTURALES
TECNOSFERA
7.2.2.1. Descripción y análisis de los componentes del Ecosistema:
La biosfera y los sistemas biológicos
Actividad Nº 4:
a. Analizar y expresar los conceptos de: biosfera: atmósfera/litosfera/hidrosfera – biomas y
establecer relaciones conceptuales con Regiones Naturales, Regiones Fito y
Zoogeográficas y Paisajes. (Op. Cit. SCHROH, M. B. 1997. Pág. 39 al 66)
b. Describir las características y distribución de los componentes de la Biosfera (Castro de
Amado, 1999 Manual de Ecología) y (Op. Cit. Barone y otros: Enciclopedia estudiantil
de las Ciencias):
106
ƒ
LITOSFERA: Ambientes terrestres y aeroterrestres-Componentes de los ecosistemas
terrestres con sus comunidades asociadas.
ƒ
HIDROSFERA: Ambientes oceánicos, marinos y de agua continentales - Componentes
de los ecosistemas acuáticos y sus comunidades asociadas.
ƒ
ATMÓSFERA: Composición del aire, las capas de la atmósfera y el Clima y los factores
climáticos: sus relaciones con los seres vivos.
Biología
GRANDES ECOSISTEMAS o UNIDADES ECOLÓGICAS TERRESTRES
AMBIENTES TERRESTRES
CONTINENTALES
AMBIENTES ACUATICOS
ECOTONO
Zonas de costas – transición
Asiático-europeo
Americano
Salados: Marinos
y salobres
Agua Dulce
Lenticos
Loticos
Artico
DELIMITACION de UNIDADES MENORES
Clasificación de Ambientes de Corrientes según el soporte ecológico
ACUÁTICOS
( de aguas dulces)
TERRESTRES
Por el movimiento de las aguas
LOTICOS
LENTICOS
Sabana - Parque
SELVA en
(Pastizal y Montes) Galería o Ribereña
o de inundación
Ríos y Arroyos
Paraná - Uruguay
Sta. Lucia – Corrientes
Lagunas, esteros, cañadas y bañados
Iberá - Batel- Batelito – Sta. Lucia
En virtud a lo expuesto es evidente que en el ecosistema ,independientemente de los limites establecidos
por el ecólogo y consecuentemente las dimensiones espaciales del mismo, se establecen vínculos entre los
componentes bióticos y abióticos, y también de cada uno entre sí; estas relaciones entre sus componentes
son las que hacen posible que se lleven a cabo en forma eficiente los procesos de incorporación y
transferencia de energía y reciclaje de materia planteados precedentemente como garantía de
conservación de un ecosistema natural a lo largo del tiempo.
7.2.2.2. Los Niveles de Organización de la Ecología y sus propiedades emergentes:
La complejidad de esta red de interrelaciones ecosistémicas nos conduce a la necesidad de realizar el
análisis e interpretación de las relaciones que se establecen a nivel del ecosistema desde una perspectiva
holística e integral a través de las propiedades emergentes definidas para cada uno de los niveles de
organización de la naturaleza correspondientes al campo de investigación de la Ecología, lo que implica
que en los siguientes conceptos por su carácter ecológicos se deba considerar la idea de coexistencia
temporal y de ocupación espacial de un área determinada(superficie necesaria para que los individuos
puedan cumplir con sus ciclos vitales y dejar descendencia),a saber:
107
Capítulo 7
NIVEL DE
ORGANIZACION
POBLACIÓN
COMUNIDAD
ECOSISTEMA
DEFINICIÓN
CONCEPTUAL
Conjunto de individuos
de la misma especie que
ocupan un espacio físico
determinado en un
tiempo dado.
ATRIBUTOS/PROPIEDADES
EMERGENTES
Parámetros poblacionales: Abundancia,
densidad y distribución. Estructura de edades y
sexos.
Crecimiento poblacional: tasas de natalidadmortalidad / crecimiento real – renovabilidad capacidad de porte o carga (K).
Acervo o pool genético: conjunto de
características génicas de una población
Relaciones intraespecíficas: cuidado parental,
cortejo, competencia por alimento-territorio y
relación entre las castas de animales sociales.
Conjunto de individuos Trama trófica: cadenas, redes y pirámides
de diferentes especies es alimentarias.
Estabilidad y sucesión.
decir poblaciones que
Diversidad y relaciones interespecíficas.
interactúan ocupando
un área determinada en
un tiempo dado.
Conjunto de relaciones Hábitat y Nicho Ecológico: Son dos conceptos
que se establecen entre básicos útiles para la descripción de las
los seres vivos (factores relaciones de los seres vivos y el medio.
Ciclo de la Materia: los bioelementos que
bióticos) entre si y con
constituyen a los seres vivos cumplen un ciclo
su entorno (factores
que empieza y termina en el medio físico.
abióticos) en un área
Flujo de energía: La energía solar captada por
determinada en un
las plantas se transforma en química y fluye
tiempo dado.
por la trama trófica siendo el 10% almacenada
en los seres vivos y el 90% utilizada en parte
para su funcionamiento y en parte disipada
como calor, por lo que en cada transferencia
va disminuyendo significativamente la misma
sin posibilidad de reciclarse.
Comenzaremos con el primer nivel de organización: POBLACIÓN describiendo sus principales
atributos: Parámetros poblacionales y crecimiento poblacional:
¾ Parámetros poblacionales: Son los que caracterizan a una población según su:
¾ Abundancia: Es el número de individuos que forma una población, es una propiedad básica que
permite determinar su “tamaño” pero muchas veces de difícil determinación por las
características biológicas de la especie y la disponibilidad de tiempos y medios.
¾ Densidad: La abundancia expresada no en forma absoluta sino en relación a unidades de
superficie o volumen según se trate de especies que habitan ambientes terrestres o acuáticos
respectivamente es la densidad bruta; en los casos que sea más representativo expresar la
densidad respecto a la unidad de espacio o volumen específicamente ocupado por una especie
(cantidad de vinchucas por rancho) es una nueva variable: densidad específica.
¾ Distribución espacial: Es la forma en que los individuos de una determinada especie se ubican
ocupando el espacio.Las tres formas ípicas son:
108
Biología
Uniforme
Al azar
ooo
ooo
ooo
O
O
Agrupada
O
O
O
O
Ejemplos regionales:
Ñandubay
Pumas
Monos
Pastizal
Yarara
Pecaríes
Pirizal
Lechuza
Tucanes
Actividad Nº 5: Analizar el siguiente esquema representativo de estas poblaciones de especies
autóctonas en una sabana-parque donde el cuadrado representa la unidad de superficie en 1 ha. e
identifica: el tamaño, la densidad y la distribución de cada una.
¾ Crecimiento poblacional: El tamaño de la población descrito precedentemente no es constante a lo
largo del tiempo sino que sufre variaciones por las diferencias entre nacimientos respecto a las
muertes y las emigraciones respecto a las inmigraciones. Estas modificaciones se traducen en
magnitudes denominadas tasas que son los valores para medir el crecimiento poblacional de una
determinada especie en un ambiente determinado, el cual ejerce un control sobre dicha población a
través de factores bióticos (predatores o disponibilidad de alimento/presas) o abióticos (ciclos
climáticos, disponibilidad de territorio o acumulación de desechos) que determina un número máximo
de individuos que es la variable denominada capacidad de porte o carga (K) que es una constante
inherente a cada hábitat en relación con una especie determinada.
Actividad Nº 6: La tasa de natalidad (n) representa la producción de nuevos individuos vivos en
una población en una cierta unidad de tiempo mientras que la tasa de mortalidad (m) indica el
número de muertes respecto al tamaño de la población en la unidad de tiempo. La tasa de crecimiento
surge de la diferencia entre las dos anteriores en caso de que no existan migraciones:
a. Marcar las opciones correctas:
•
Si n es mayor que m, la población: CRECE - DECRECE - SE MANTIENE.
•
Si n es menor que m, la población: CRECE - DECRECE - SE MANTIENE.
109
Capítulo 7
•
Si n es igual a m, la población: CRECE - DECRECE - SE MANTIENE.
b. Graficar en ejes de coordenadas donde (x) es la variable tiempo (y) la ordenada y es el tamaño de
la población (N) las alternativas de variación de una población en función del tiempo: crece –
decrece o se mantiene.
Actividad Nº 7: Cuando el ambiente no pone restricciones al crecimiento, generalmente por
intervención humana, la población crece indefinidamente y a su máximo limite: crecimiento
exponencial mientras que en condiciones naturales donde el ambiente (K) regula los tamaños
poblacionales el crecimiento poblacional describe una curva sigmoidea o en S y estamos ante el
modelo de crecimiento poblacional logístico.
a. Enumerar las posibles causas del crecimiento exponencial de una población y establecer la
relación con el concepto de plaga.
Subimos un escalón más y nos ubicamos en el segundo nivel ecológico: COMUNIDAD y analizamos
desde el enfoque ecológico: Las tramas tróficas (cadenas y redes alimentarias) e identificamos /
ejemplificamos los principales tipos de relaciones que se dan entre los seres vivos en la naturaleza.
¾ La alimentación es la principal función que realizan los seres vivos para desplazarse, crecer,
reproducirse y así perpetuar la especie. La existencia de organismos autótrofos que fueron
capaces de fijar el carbono de la atmósfera hicieron posible la aparición de otros, los heterótrofos,
que aprovechando la materia orgánica sintetizada por los primeros pudieron alimentarse, fueron
así constituyéndose complejas redes de seres vivos vinculados a través de estas relaciones
tróficas formando primero las cadenas alimentarias básicas donde se los ubica por niveles:
Productores – Consumidores de 1º - 2º - 3º, etc. Orden - Descomponedores según su patrón de
comportamiento alimentario que luego se fueron entrelazando conformando finalmente
complejas mallas de cadenas interrelacionadas, donde las propias especies actúan como
eslabones comunes, que son las denominadas Redes Tróficas representativas de una Biocenosis,
es decir la comunidad total o el conjunto de todos los seres vivos, que habitan en un espacio
común (Biotopo) en un tiempo dado constituyendo un Ecosistema determinado.
¾ Las Pirámides Ecológicas o alimentarias sirven para representar en forma muy clara los diferentes
niveles tróficos de una determinada biocenosis para ver no solo como esta compuesto cada uno
de estos niveles en cuanto a las clases de especies sino también a la cantidad de biomasa
(cantidad de materia viva medida en unidades de peso) (Pirámides de biomasa) y cantidad de
individuos (Pirámides de números). La representación grafica adopta esta forma porque cada
nivel constituye un escalón de la pirámide comenzando con los productores en la base cuya
biomasa es 10 veces superior a la de los herbívoros que ocupan el segundo nivel y que sirven de
alimento a una cantidad muy inferior de depredadores, los cuales se ubican en el tercer estrato; no
alcanzando la pirámide generalmente a superar los cinco niveles.
Actividad Nº 8: Esquematizar las relaciones de alimentación o tróficas en forma de redes
tróficas o alimentarias con especies autóctonas, luego aislar 2 de las cadenas tróficas que la
constituyen.
Indicar los niveles tróficos y los eslabones comunes.
Actividad Nº 9: Observar y analizar la siguiente representación esquematica de conformación
de una cadena trófica y armar las correspondientes pirámides de biomasa o números :
PRODUCTORES
1.000 plantas de
repollito de agua
5.000 Kgr. de
hidrofitos
110
HERVIBOROS
10 ciervos de los
pantanos
3.000 kg. de carne
de ciervo
CARNIVOROS
2 pumas
400 kgr. de carne de
puma
Biología
Actividad Nº 10: Analizar la siguientes pirámide ecológica de números y:
a. Transformarla en la de biomasa con los siguientes datos de peso por individuo: Productor: 1 Kgr,
Parasitos 0,01 Kgr. y los hiperparásitos 0,001 Kgr:
1.000 HIPERPARASITOS
100 PARASITOS
1
Productor
b. La pirámide de números es igual o diferente a la de biomasa.
c. Si es diferente ¿Por qué cambia si es la misma cadena trófica?. Fundamentar la respuesta.
En el seno de una COMUNIDAD se establecen relaciones entre los individuos de diferentes poblaciones
que reciben el nombre de interespecificas ,es decir entre especies diferenciándose de las intraespecificas
que son las que se producen entre los individuos de una misma especie ya descriptas a nivel población.
RELACION
INTERESPECIFICA
DESCRIPCION
No existe interacción entre dos
poblaciones puestas en contacto.
Ambas poblaciones se benefician
PROTOCOOPERACION pero pueden vivir separadas
Ambas poblaciones se benefician
MUTUALISMO
o pero no pueden sobre-vivir
SIMBIOSIS
separadas
EJEMPLOS
REGIONALES
Tatú – Guazuncho
NEUTRALISMO
COMENSALISMO
AMENSALISMO
PREDACION
Las termites y sus
flagelados intestinales que
le permiten digerir la
madera.
Una de las especies obtiene
Garza bueyera - Bovino
beneficio de la presencia con otra, Pulgón - hormiga
la cual no es afectada por la unión.
Una especie se inhibe por la
El hongo Penicillium
presencia de una segunda que no
inhibe el crecimiento de
es afectada por la de la primera.
una amplia variedad de
bacterias.
Una especie afecta a otra, pero no
Puma-Guazuncho
puede vivir sin ella:
ƒ Si la primera atrapa y mata a la Curiyu-Cuis
Aguilucho-Aperea
segunda.
ƒ
PARASITISMO
COMPETENCIA
Tucán - Palmera
Si la primera vive sobre o
adentro de la segunda sin llegar
a matarla.
Acción reciproca entre dos o más
poblaciones que afecta
adversamente su crecimiento y
supervivencia.
Rivalidad entre organismos
empeñados en conseguir un
mismo recurso del ambiente.
Piojo - Caraya
Murciélagos Hematofagos
Nematodes-Carpincho
Un yaguarete y un puma
compartiendo un mismo
territorio.
111
Capítulo 7
Al llegar al nivel máximo de organización ecológica: ECOSISTEMA ya podemos visualizar y analizar
las relaciones entre los seres vivos y el medio físico para comprender que el mantenimiento de la vida en
la Tierra depende de el flujo continúo de energía y en el ciclo de la materia; pero antes de profundizar
en el Ciclo de la Materia y el Flujo de Energía como los componentes básicos de la dinámica del
Ecosistema ,resulta útil en la descripción de las relaciones ecológicas analizar los conceptos de Hábitat y
Nicho Ecológico:
¾ Hábitat: Se denomina así al ambiente físico en el que vive una especie, es decir alguna parte
especifica de la tierra: el aire, el suelo o el agua; puede ser tan grande como un océano o una
pradera o tan pequeño como la parte inferior de un tronco podrido pero siempre es una región
tangible físicamente delimitada.
¾ Nicho Ecológico Es un concepto abstracto, a diferencia del anterior no esta físicamente definido,
constituye la posición relativa de un organismo dentro de su comunidad y/o ecosistema.
Comprende todos los factores bióticos y abióticos del ambiente que requiere el organismo, así
como todos los aspectos que se relacionan con su comportamiento. Una misma especie puede
ocupar diferentes nichos ecológicos en función de su capacidad de adaptación o dos especies
competir por el mismo nicho en el seno de una comunidad.
Requerimiento
energetico
Relaciones
interespecificas
Intercambio gaseoso
Territorialidad
INDIVIDUO
Relaciones intraespecificas
Intercambio gaseoso
El Ciclo de la Materia se concreta en los ciclos particulares de los más importantes elementos
biogeoquímicos (carbono, oxígeno y nitrógeno) ,esta rueda de materiales es accionada y se mantiene
por el ingreso permanente de la energía solar que es convertida ,a través de la fotosíntesis a nivel de los
productores, en un Flujo continúo de Energía Química que fluye en la trama trófica entrando y
saliendo de cada individuo generándose una perdida de la misma en cada nivel trófico en forma de calor;
como así también gracias a la presencia de microorganismos (hongos y bacterias) que actúan como
descomponedores de la materia para desprender de ella los elementos inorgánicos sencillos que de otra
manera no estarían disponibles como nutrientes ( elementos y sales disueltas esenciales para la vida) que
son tomados por los productores, y que se subdividen en macronutrientes (carbono, hidrógeno, oxigeno,
potasio, calcio, magnesio y fósforo) con un desempeño clave en el protoplasma y en micronutrientes
(hierro, cobre, zinc, manganeso, boro, sodio, cloro, etc.) necesarios para el funcionamiento de los seres
vivos en pequeñas cantidades.
¾ Descripción de los principales ciclos bio-geoquímicos (bio por organismos vivos y geo por referirse
al aire, suelo/rocas o agua) en el planeta: Estos ciclos representan el proceso de intercambio de los
elementos químicos entre los organismos y su ambiente, es decir entre los componentes bióticos y
abióticos , en los que los diferentes elementos constituyentes de la materia a partir de un punto dado
interviene en diversas combinaciones orgánicas para volver luego a su estado inicial:
112
Biología
¾ Ciclo del carbono y del oxígeno: Estos ciclos se hallan estrechamente ligados ya que el Carbono
en la atmósfera se presenta como dióxido de carbono CO2, y en esta forma se incorpora a los
productores mediante la fotosíntesis y quimiosíntesis, transformándolo y fijándolo en el tejido
vegetal convertido en materia orgánica: azúcares, almidones y celulosa, moléculas formadas por
carbono, hidrógeno y oxígeno. Durante la fotosíntesis las plantas liberan oxígeno al aire que
luego al respirar, al igual que los demás seres vivos, liberan a la atmósfera nuevamente el
carbono, siempre como CO2 y el resto que no ha pasado al suelo y se halla fijado en la materia
vegetal como hidratos de carbono (C-H-O) se incorpora y va pasando por los diferentes niveles
tróficos (consumidores) generándose en cada nivel su utilización metabólica, a través de la
incorporación de oxigeno, con devoluciones a la atmósfera por la respiración mientras una parte
queda almacenada como reserva hasta que posteriormente cuando los seres vivos mueren, por
acción de los microorganismos descomponedores a través de la fermentación y la putrefacción se
desintegra la materia desprendiéndose el carbono siempre como CO2 que vuelve a la atmósfera.
Una porción forma carbonatos minerales u orgánicos (huesos y caparazones) que son destruidos
por ácidos o por calcinación y así se reintegran a la atmósfera desde donde vuelve a ingresar en
los productores cerrándose el ciclo. El oxígeno comienza su ciclo cuando es liberado en la
fotosíntesis, luego es fijado en plantas y animales durante la respiración y devuelto como dióxido
de carbono que las plantas captan en la fotosíntesis cerrándose así el ciclo con un saldo positivo
entre lo que las plantas toman y liberan a la atmósfera.
¾ Ciclo del nitrógeno: El Nitrógeno es el principal componente de la atmósfera (78%) pero en tal
forma no puede ser utilizado por los seres vivos ni vegetales ni animales. Los productores lo
toman del suelo en forma de sales solubles: nitratos que la planta asimila elaborando proteínas
vegetales formadas por carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno. Luego los animales, de cada
nivel de los consumidores: herbívoros – carnívoros, las van ingierendo y transfiriendo
constituyendo la masa de sus propios cuerpos o la utilizan en su metabolismo durante el cual
excretan sustancias al suelo que contienen nitrógeno como la urea y el ácido úrico. Cuando los
animales y plantas mueren actúan los descomponedores desintegrando las sustancias orgánicas
nitrogenadas complejas en otras más simples que darán primero nitritos y luego nitratos
cerrándose así el ciclo ya que estos vuelven a se absorbidos por las plantas.
Esquemas conceptuales indicando gráficamente el ciclo del carbono y el nitrógeno descriptos
precedentemente:
Ciclo del carbono - oxígeno
113
Capítulo 7
Ciclo del nitrógeno
Actividad Nº 11: Analizar los esquemas conceptuales del carbono y el nitrógeno descriptos y
relacionar con el ciclo de la materia respondiendo:
e. ¿Qué niveles tróficos participan en cada uno de los ciclos y con que transformaciones se
relacionan?
f.
114
¿Qué relación existe entre los elementos bio-geoquímicos y la materia que pasa
cíclicamente a través de las redes tróficas?
Biología
LAS RUTAS DE LA ENERGIA EN EL PLANETA
REFLEJADA por el
SUELO y la VEGETACIÓN
11%
REFLEJADA por la
ATMOSFERA
60%
ENERGIA
LUMINOSA
del
SOL 100%
ABSORBIDA
por el
BIOTOPO
8,98%
PRODUCTOS
FOSILES
EVAPORACIÓN
16%
VEGETACIÓN
MARINA
1%
0,02%
TERRESTRE
3%
LUZ ABSORVIDA
Eficiencia fotosintética
ENERGIA QUÍMICA 0,1%
PN:
Producción
Primaria Neta
Flujo Unidireccional de Energía
R:
Respiración
PPG 200 Kc/m/s
0,01 Kc
0,09 Kc Consumidores
3º orden
PPG:
Producción
Primaria Bruta
0,9 Kc
90 Kc
0,1 Kc
10Kc
Consumidores 2º orden
Consumidores 1º orden
Productores
100 Kc
100 Kc
CICLO DE LA MATERIA
Sust. simples
DESCOMPONEDORES
115
Capítulo 7
Actividad Nº 12: Observar y analiza el siguiente dibujo de un ecosistema natural acuático de
tipo lentico cuya biocenosis se halla representada por: 1. carpincho, 2. yacaré, 3. garza mora, 4.
garza blanca, 5. pato silvón, 6. pato maicero , 7. rana, 8. palometa, 9. pacusito,10. caracol,11.
almejas, 12. zooplancton,13. fitoplancton,14. Totoral,15. irupe, 16. repollito de agua , 17.
camalote,18 elodea,19 valisnería y 20 hongos y bacterias :
Dibujo de laguna con especies autóctonas
........... y responde en relación a este ecosistema :
a. ¿Cuántas poblaciones integran la biocenosis?
b. Nombra las poblaciones que constituyen la comunidad de aves e indica cuantos
individuos las forman a cada una.
c. Encierra en un circulo rojo una población formada por 3 individuos y en circulo verde
la comunidad de peces.
d. ¿Qué poblaciones integran la comunidad de productores?
e. Grafica la red trófica indicando los niveles tróficos.
f.
116
Aísla una cadena trófica y grafica el ciclo de la materia sobre el siguiente esquema
general de un ecosistema:
Biología
SOL
2 ...................(aire)
1................
M.O.V.
C O2
3
M.O.A.
4
P...................
C.................
5
M.O.A.
C..................
6
C.......................
Hidrosfera (agua)
8
7
Litosfera (9...................)
D.......................
M.O.V. : ..............................
M.O.A. ………………. M.I. …………………
Actividad Nº 13: Observar y analiza el siguiente Observar el siguiente esquema de una cadena
trófica donde se representa gráficamente el tamaño de la población de cada nivel trófico para:
Productores
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
0
0
0
0
0
0
0
*
*
*
*
a. Representarla gráficamente en forma de pirámides de: energía y de números e identificar los
niveles tróficos.
b. Analiza el tamaño de las poblaciones de los diferentes niveles tróficos y responde: ¿Por qué las
poblaciones de consumidores son cada vez más pequeñas a medida que se alejan de los
productores?
Actividad Nº 14: Leer y analizar el siguiente TEXTO que relate las interrelaciones en el seno
de la biocenosis de un monte en un ambiente de sabana parque en la Mesopotamía Argentina.
117
Capítulo 7
Es el atardecer y una hembra de CARAYA con su cría asciende a las ramas más altas de un
TIMBO donde la mima sacándole los molestos PIOJOS que habitan entre su pelaje. Un grupo de
TUCANES y GARZAS también se ubican en sus dormideros en las copas más altas de los árboles
del monte, buscando protegerse de los ZORROS, GATO MONTÉS, YAGUARUNDÍ y algún PUMA
que ya están saliendo de cacería; ya es de noche y un PECARÍ desprevenido que se alejo de su
piara (conjunto de chanchos de monte) es presa de un puma mientras un rápido GUAZUNCHO
logra escapar de sus garras y un MOITÚ se convierte en el alimento del astuto AGUARA CHAÍ
(ZORRO CHICO) que le gano la presa al YAGUARUNDÍ que esa noche no ceno. Las VIZCACHAS
salen en grupo a alimentarse en el pastizal de raíces, semillas, gusanos y frutos cuidándose entre sí
, a la primer señal que fueron vistas por los grandes ojos de las LECHUZAS que brillan en la
oscuridad se ocultan en las cuevas, al igual que los CUISES, pero siempre alguna no lo logra.
Una paraje de AGUARA GUAZU vagabundea por el pastizal y en el monte cortejándose y
buscando un lugar protegido donde construir su madriguera mientras pasa junto a ellos un OSO
MELERO que se dirige a un gran termitero a alimentarse con su pegajosa y larga lengua de sus
laboriosas habitantes que no podrán defenderse.
Amanece en el monte y las azucenas, algarrobos y espinillos florecidos y cubiertos de claveles del
aire y bellas orquídeas son visitados por picaflores y abejas que beben el néctar de sus flores.
Mientras los animales de vida nocturna se ocultan a descansar, los diurnos como los loros,
pilinchos y cardenales entre otros pájaros de bellos colores llenan de cantos en el ambiente para
luego alimentarse de frutos, semillas y algunos insectos que generosamente le ofrecen los árboles
que también les dan soporte y abrigo beneficios que ellos agradecen dispersando sus semillas y
comiendo sus plagas.
Actividad Nº 15: Identificar las Relaciones Interespecíficas e Intraespecíficas relatadas en el
texto y clasificarlas según la siguiente tipología:
RELACIONES
ESPECIFICAS a nivel
de población
Cuidado parental
1
Cortejo
2
Relación entre
sociales
Competencia
EJEMPLOS extraídos del
texto
DEFINICIÓN CONCEPTUAL
EJEMPLOS extraídos del
texto
castas 3
4
RELACIONES
ESPECIFICAS a nivel
de comunidad
Mutualismo
5
Comensalismo
6
Parasitismo
7
Simbiosis
8
Predación
9
118
DEFINICIÓN CONCEPTUAL
Biología
Actividad Nº 16: Relatar un texto equivalente al interior para una biocenosis de la Selva
Misionera, Monte Chaqueño o Laguna donde se ejemplifique una red trófica y las relaciones
especificas representivas de alguno de estos ambiente tipicos de nuestra región.
7.2.3. Los ecosistemas desde el punto de vista humano:
El hombre es una especie cosmopolita, habita en todo el planeta, cuya supervivencia ,como la de
cualquier otro ser vivo ,depende de su adaptabilidad al medio en que vive, es decir desarrolla sus
actividades.
La especie humana merced a su capacidad de modificar su entorno natural para satisfacer sus
necesidades vitales (aire, agua, alimentación, vivienda y vestimenta) y no vitales (actividad física y
mental, descanso, comunicación, seguridad social, atención medica, afecto y reconocimiento,
recreación, etc.) ha ido transformando la biosfera, entendida como el espacio o esfera vital de la
tierra donde es posible la vida humana, animal y vegetal, desde su etapa de recolector y cazador de
animales ,luego agricultor-artesano hasta el hombre contemporáneo que emplea computadoras y se
alimenta de productos biotecnológicos generándose cambios profundos en la estructura de los
ecosistemas naturales que constituían la superficie del planeta tierra ; surge así la concepción del
“Ecosistema Humano” que es el producto de la incorporación de componentes socio-culturales y
tecnológicos a los naturales en los territorios, espacios o ambientes colonizados por las sociedades
humanas.
AMBIENTE SOCIO-CULTURAL
Ecosistema Humano
Factores
Humanos
Ecosistema Natural
Factores
Bioticos
AMBIENTE BIOLOGICO
Factores
Abioticos
AMBIENTE FISICO_QUIMICO
En la etapa evolutiva definida como revolución verde o agrícola el hombre se vuelve sedentario y
gregario (vive en comunidad) pasando de cazador – recolector a pastor – agricultor surgen así los
“primeros ecosistemas humanos: productores o rurales” por la creciente necesidad de recursos
(alimentos) como consecuencia del aumento de individuos (demanda) en un mismo espacio
(reducido): “avance de las fronteras agropecuarias sobre los ecosistemas naturales”.
El desarrollo de la ciencia, la técnica, la industria y más recientemente la electrónica y la
informática fueron generando y acelerando progresivamente la aparición del “segundo tipo
de ecosistemas humanos: consumidores o ciudades” con el consiguiente “avance de las
fronteras urbanas sobre los ecosistemas productores y naturales”.
Actualmente la biosfera como resultado de este proceso constituye un Mosaico de los 3 tipos básicos
de Ecosistemas descriptos: NATURAL-PRODUCTOR-CONSUMIDOR.
Este proceso de urbanización con la consiguiente explosión demográfica iniciado por las primeras
poblaciones humanas que se agruparon en sociedades generando una creciente demanda de recursos
119
Capítulo 7
naturales que deben obtenerse de los ecosistemas naturales y rurales exigen la búsqueda de un
equilibrio, actualmente inexistente, para asegurar la perpetuidad de los mismos y por ende de la
propia especie humana. Para ello es indispensable conocer la mecánica funcional de los ecosistemas
a través de la teoría matemática conocida como “Concepto de Caja Negra” donde tenemos elementos
de entrada y salida cuyos valores pueden presentarse en diferentes proporciones indicando las
diferentes estructuras funcionales a través de los balances de materia, energía e información (genética
y cultural):
ECOSISTEMA NATURAL ECOSISTEMA PRODUCTOR ECOSISTEMA CONSUMIDOR
Materia ----------- = M
Energía ----------- = E
Inf.Genetica ----- = I.G.
Energía Potencial (E)
Gran Diversidad
Específica (I. G.)
Materia ------- + M
Energía ----------- + E
Inf.Genetica ----- + I.G.
Producción de Energía
Escasa Diversidad
Específica (I.G.)
Materia ----------- - M
Energía ------------ - E
Inf.Genetica ------ - I.G.
Consumo de Energía
Escasa Diversidad Específica
con primacía de la especie
humana (I.G.)
Inf. Cultural(lengua,escritura y
tradiciones)
Materia: Biomasa repre- Materia: Biomasa represen- Materia: Biomasa represensentada por fauna y flora: tada por cultivo y ganadería, tada hombre, fauna y flora
acción desintoxicante
materialesresiduales(pestici- domestica, materiales de condas):contaminación rural
sumo y residuales (basura):
contaminación urbana
Actividad Nº 17: Reconocer los componentes del ECOSISTEMA HUMANO: bioticos –
abióticos –psico-socio-culturales y representar esquemáticamente su estructura. (PERLMUTER y
otrosCiencia Naturales y Tecnología 7,1998.)
Actividad Nº 18:Analizar la idea o concepto de: MOSAICO DE ECOSISTEMAS y sacar
conclusiones en su relación con la acción del hombre sobre su entorno natural en los siguientes
mapas conceptuales : ¿Dónde viven y se desarrollan las sociedades humanas” y “ECOSISTEMA
(Tansley 1930): Concepto arbitrario y hasta irreal”
120
Biología
¿DONDE VIVEN Y SE DESARROLLAN LAS SOCIEDADES HUMANAS?
LA BIOSFERA : MOSAICO DE ECOSISTEMAS
NATURALES
RURALES
URBANOS
Energía Solar
VENTAJAS
AIRE PURO
Mayor ESPACIO
Mas CONTACTO
con la NATURALEZA
COMIDA SANA
TIEMPO LIBRE
TRANQUILIDAD
DESVENTAJAS
DEFICIENTE ATENCIÓN de la SALUD
SIN AGUA POTABLE
CONTAMINACIÓN por
AGROQUIMICOS
DESINTEGRACIÓN
FAMILIAR POR
MIGRACION
DIFICULTADES DE
COMUNICACIÓN
VENTAJAS
ACCESO A LA
TECNOLOGÍA
CULTURA
SERVICIOS ACTUALIZADO DE SALUD
MAYORES POSIBILIDADES DE INTEGRACION FLIAR.
FACILIDAD DE
COMUNICACION
DESVENTAJAS
CONTAMINACIÓN
AMBIENTAL
HACINAMIENTO
VIOLENCIA
CONSUMISMO
ACCIDENTES
DESOCUPACIÓN
COMPETENCIA
STRESS
121
Capítulo 7
CAMPO
ECOSISTEMAS
MARGINALES
CIUDAD
Proceso Migratorio Creciente
DISMINUCION de
la CALIDAD de VIDA
ECOSISTEMA (Tansley 1930)
( Concepto arbitrario y hasta irreal)
Cincunscribe
UNIDADES AMBIENTALES
Deben tener
FISONOMIA Y ESTRUCTURA
Distintiva y con Limites
COMPONENTES
BIOTICOS
HOMOGENEIDAD Y SUPERFICIE
Y VOLUMEN ACOTADOS
ABIOTICOS
INTERACTUAN
MANTENER
EN UN AREA DETERMINADA EXISTEN FLUJO DE ENERGIA, UNA CADENA O
TRAMA ALIMENTARIA, DIVERSIDAD BIOLÓGICA E INTERCAMBIO DE
MATERIALES ENTRE PARTES VIVAS E INERTES
PERMITE MODELAR LA REALIDAD (ECOLOGÍA) Y DISEÑAR Y
APLICAR MECANISMOS DE INTERVENCIÓN (GESTION).
Energía
Materiales
Ecosistemas Ajustables
Ecosistemas Productivos
o Balanceados
o Agroecosistemas
P/R= 1
P/R = + 1
Ecosistemas consumidores
o Urbanos
P/R= - 1
MOSAICO DE ECOSISTEMAS
122
E
M
CAPITULO
8
LOS RECURSOS NATURALES Y
EL DESARROLLO SUSTENTABLE
123
124
Biología
CAPITULO Nº 8:
LOS RECURSOS NATURALES Y EL DESARROLLO SUSTENTABLE
Mgter. y Lic. Sandra M. Carbajal
INTRODUCCIÓN:
Los contenidos expuestos y las actividades presentadas en el
desarrollo del siguiente capítulo, nos hacen reflexionar en que el concepto de renovabilidad
de los recursos es muy relativo y frágil, por lo que exige prudencia y tener en cuenta que la
capacidad de reproducción por sí sola no garantiza la renovabilidad sino que depende
también del sistema económico y social que condiciona las formas de uso de los elementos
que generosamente nos brinda la naturaleza para el desarrollo de las sociedades humanas
permitiendo tender a la adquisición de competencias integrales analizando:
¾ Los procesos de deterioro ambiental y las alternativas para el manejo de los recursos de
la biosfera para que puedan insertarse en el ámbito laboral y de estudios superiores
como personas creativas, seguras de sí mismas, respetuosas de posturas y opiniones
diferentes y transformadoras críticas de su realidad.
¾ Las problemáticas socio-ambientales actuales en el marco de los procesos de
globalización y las estrategias de acción de los diferentes actores involucrados para
participar activa y críticamente en el mejoramiento de la calidad de vida de su
comunidad.
8.1. Construyamos analizando desde distintas perspectivas
BIODIVERSIDAD y su relación con los Recursos Naturales
el
concepto
de
Es un concepto ecológico-ambiental y por lo tanto esta compuesto por un gran número de variables que
requieren ser analizables desde un enfoque multidisciplinario e integral.
Comenzaremos con la definición del “Centro Mundial para el Monitoreo de la Conservación”
(organismo internacional especializado en la conservación de la biodiversidad), a saber:
•
“La palabra biodiversidad es una contracción de diversidad ecológica; se refiere por lo tanto a la
variedad en el mundo viviente. Se aplica comúnmente a describir la cantidad, la variedad y la
variabilidad de los organismos vivos lo que la convierte en realidad en sinónimo de la vida en la
tierra”
•
Si entendemos la diversidad ecológica como la variedad y variabilidad de los seres vivos que integran
en sus diferentes niveles de organización las biocenosis de los distintos ecosistemas y que se hallan
distribuidas sobre la biosfera es deducible que el concepto de Biodiversidad abarca no solo la
variedad especifica y genética dentro de una especie y la diversidad global a nivel planeta ,y su
abundancia relativa sino también las interrelaciones, ya estudiadas en el capitulo 7, que trascienden lo
genético y condicionan el gran número de variables vinculadas a este complejo concepto.
•
El concepto de Recursos Naturales es dinámico, relativo y funcional porque depende de la valoración
subjetiva que las sociedades humanas otorgan a los componentes bióticos o abióticos existentes en el
planeta cuando lo utilizan para satisfacer sus necesidades lo que implica que los mismos adquieran
valor económico, generándose una compleja trama de intereses que exigen la puesta en marcha de
estudios técnico-científicos, de administración y de gestión en los distintos niveles de competencias
jurisdiccionales para reglamentar el uso racional de esos elementos naturales que adquirieron la
categoría de Recurso.
125
Capítulo 8
•
El manejo de los recursos naturales no se restringe solo a encontrar tecnologías apropiadas a las
condiciones naturales, sino que también es necesario que sea congruente con las estructuras políticas,
económicas, sociales y culturales de la sociedad humana de referencia.
8.2. Caracterizando y clasificando los principales tipos de recursos naturales:
8.2.1. Se reconocen tres grandes tipos :
¾ Los perpetuos: inextinguibles en una escala humana: la energía solar por ejemplo.
¾ Los no renovables o agotables: Se agotan por no ser reemplazables por procesos naturales o porque
su reemplazo es a un ritmo más lento que su tasa de utilización. Su disponibilidad se halla en función
de la extracción que se haga del mismo en un tiempo dado.
¾ Los renovables son aquellos con capacidad de autogeneración; hallándose disponibles en función del
manejo que se realice de los mismos en un tiempo dado; ya que pueden agotarse si se los contamina o
se los utiliza demasiado rápida e intensamente.
8.2.2. Las tres dimensiones a tener en cuenta en el análisis de los recursos naturales son las
siguientes:
¾ Ecológica: toma el hábitat físico como punto de partida.
¾ Etnológica: comienza con la cultura del hombre.
¾ Económica: parte de la carencia: atributo de escasez que afecta a las actividades humanas
Firey 1960).
A partir de estas tres dimensiones surgen los siguientes tipos de puesta en marcha:
¾ Posible. Cuando se halla en equilibrio con un hábitat físico determinado; es decir sin
superar la capacidad de carga.
¾ Adoptable: si es congruente con el sistema de actividad de una sociedad determinada.
¾ Ventajoso: si alcanza al menos un grado establecido de eficiencia productiva (Firey 1960).
8.2.3. Clasificación de los recursos naturales según Durand y Lara 1999- Erre y Eme S.A.
“Convivir con la tierra” .
RECURSOS DE STOCK
Consumido por
uso
Petroleo
Gas
Carbón
126
Teóricamente
reciclable
Todos los
minerales
elementales
RECURSOS DE FLUJO
Reciclable
Zona crítica
Zona no crítica
Minerales
metalicos
Peces
Bosques
Selvas
Animales
Suelo
Acuíferos
Aguas
superficiales
Energía Solar
Energía eolica
y mareomotriz
Biología
Cuando el Recurso Natural es renovable, como lo son casi todos los recursos vivos, es posible
efectuar un manejo racional del mismo, lo que implica su utilización sin agotarlo, para lo cual deben
cumplirse estrategias técnicas sustentables que requieren de mediciones y es aquí donde podemos
concluir que aunque la Biodiversidad no se limita a la mera cuantificación, proporciona una
medición sobre bases científicas que aporta herramientas sólidas para argumentar y convencer a la
hora de convencer a los actores políticos de turno en la necesidad de implementación de políticas de
desarrollo sustentable basadas en estrategias de uso racional de los recursos naturales disponibles en
una determinada jurisdicción o territorio.
Actividad Nº 1: Identificar los recursos naturales, base de las actividades económicas, que
posee nuestro país .
¾ Bibliografía de consulta sugerida: DURAND, D. Y LARA, A. “Convivir
en la Tierra: Cuaderno del
Medio Ambiente Nº 1”, 1992. DURAND, D. Y LARA, A. , 1998.DURAND, D., BAXENDALE, C. Y PIERRE,
L.”La Sociedad y los Espacios -Argentina”, 1996.).
a. Relevando los componentes del biotopo y la biocenosis a nivel de cada Bioma Argentino.
b. Clasifica los componentes que relevaste como recursos naturales en renovables y no
renovables.
c. ¿Cuáles son las principales fuentes de energía en la Argentina? ¿Existen energías
alternativas?
d. ¿Qué recursos identificaste con valor geopolítico internacional y en que bioma se
encuentran?
e. ¿Qué recursos te parece están mal o insuficientemente aprovechados y cuáles
sobreexplotados?
f.
Según su criterio ¿Consideran que la Argentina esta bien dotada de R. Nat.?
Fundamenten su respuesta.
Actividad Nº 2: Realizar la secuencia histórica de utilización de los Recursos Naturales en la
argentina:
¾ Bibliografía de consulta sugerida:
DURAND,D. Y LARA,A. “Convivir en la Tierra: Cuaderno del
Medio Ambiente Nº 1”, 1992.
8.3. Analicemos el desarrollo evolutivo de las sociedades humanas en la biosfera :
En el marco de la Globalización , la integración regional y el cambio en las funciones del estado
se insertan los procesos de descentralización administrativa que confieren a nivel local una
mayor capacidad de iniciativa que a nivel institucional se cristaliza en los Municipios con una
creciente autonomía institucional respecto a los gobiernos provincial y nacional (poderes
centrales) y a nivel socio-comunitario plantean a las fuerzas locales la necesidad de asumir
nuevas formas asociativas para crecer, mejorar su vida y ser competitivas ,es decir planificar e
impulsar el desarrollo desde el ámbito local, generándose así profundos cambios en un clima
de inestabilidad institucional y socio-económica, que exigen:
a. La existencia de un “saber innovador” localizado en el territorio, entendido como un conjunto
básico de competencias locales accesibles y compartidas que otorguen a esa comunidad una alta
capacidad de respuesta a las demandas o problemáticas emergentes.
127
Capítulo 8
b. Una elevada calificación y circulación del conocimiento que permita al sistema productivo local ser
competitivo en el cambio.
c. Amplio proceso de consenso, participación y compromiso social de los actores locales con el
desarrollo, la producción y el conocimiento.
El Desarrollo Local entendido como la orientación regional hacia una economía del conocimiento, de la
calidad y de la innovación interpreta el Conocimiento como un atributo territorial (capacidades de los
actores locales) que se mide por su capacidad de respuesta y dinámica de adecuación e implica:
¾ La valorización del territorio interpretado no solo como un espacio geográfico con limites definidos
políticamente sino como el conjunto de actores organizados socialmente ,con patrones culturales
comunes y valores compartidos involucrados en procesos de desarrollo local y humano como el
resultado de una opción asumida en comunidad democráticamente deben basarse en el conocimiento
como el eje estratégico de un desarrollo de alta calidad social que representa:
ƒ
Calidad de Vida
ƒ
Cohesión Social
ƒ
Competitividad
¾ La emergencia y valoración social , con la consiguiente y creciente demanda desde los distintos
sectores, de nuevos sistemas de necesidades expresados como :
ƒ
Vida larga y saludable.
ƒ
Conocimientos y recursos para una vida decente.
ƒ
Libertad política, social, económica y cultural.
ƒ
Sentido de comunidad.
ƒ
Oportunidad de ser creador y productivo.
ƒ
El respeto por sí mismo y los derechos humanos.
En el ejercicio de las libertades reales de las que deben disfrutar los individuos importan tanto los
logros como el modo de procurarlos que deben ser de manera equitativa, participativa y sostenible,
resultando destacable la fuerte vinculación con el Desarrollo Local y la importancia de la
participación en el Desarrollo Humano que integra de algún modo los objetivos sociales con la
capacidad de las personas para llevar “el tipo de vida que valoran”.
En síntesis:
Existen dos tipos de Desarrollo Local, uno el asociado a los denominados polos de desarrollo,
complejos industriales o las denominadas industrias industrializante que a fines de los años 70 se
presenta como incapaz para autogenerar procesos sostenible de crecimiento industrial a nivel local y
provoca que en la década del 80,especialmente en los noventa, período en el que cobran fuerza los
procesos de Desarrollo Local asentados en una larga historia de responsabilidades solidarias y en una
alta legitimidad de las autoridades comunales y regionales pero donde se producen cambios
cualitativos en la gestión social local porque la gente ,afectada por la globalización, disminuye su
nivel de vida y comienza a buscar nuevas formas asociativas para crecer, elevar su calidad de vida y
ser competitiva, surge así la simiente del denominado actualmente como Desarrollo Humano.
128
Biología
LA GLOBALIZACIÓN
ALDEA
+
GLOBAL
MODELO NEOLIBERAL
ECONOMIA DE FRONTERAS
20% Población Mundial --- 1 $
30% Población Mundial --- 2 $
RECURSOS INFINITOS
PASIVO SOCIAL
+
CRECIMIENTO EXPONENCIAL
DE LA ECONOMIA MUNDIAL
ALTOS NIVELES DE DEGRADACION DEL MEDIO-AMBIENTE
PASIVO AMBIENTAL
PAISES RICOS VERSUS
PAISES POBRES
ACTIVO ECONOMICO
+
CRECIENTE DESIGUALDAD
SOCIAL
MODELO DE DESARROLLO MUNDIAL INSUSTENTABLE
CONDICIONANTES INTERNACIONALES DE SUSTENTABILIDAD
POLÍTICAS
CREDITICIAS
COMPRADORES DE
PROD. ORGANICOS
CONSUMIDORES
VERDES
CERTIFICACIÓN
NUEVAS LEYES Y PERSPECTIVAS DE MERCADO
ECONOMIZAR LA ECOLOGÍA
EL DESARROLLO ECONOMICO
SIN PROTECCIÓN AMBIENTAL
ES EFÍMERO
LA PROTECCIÓN AMBIENTAL
SIN DESARROLLO ECONOMICO
ES UTÓPICA
DESARROLLO SUSTENTABLE
129
Capítulo 8
8.3.1. La acción humana y el impacto ambiental:
La especie humana, a diferencia del resto de los seres vivos que para sobrevivir se adaptan al medio,
merced a su inteligencia, pretende adaptar el medio a sus necesidades y transforma el mundo natural
según intereses económicos particulares, esta actitud lo lleva a utilizar los recursos naturales con ansias de
explotación desmedida, sin respeto por el resto de las criaturas vivientes ni por las leyes que rigen la
dinámica del mundo natural.
Los seres humanos somos una especie de borde de monte/bosque o margen de selva, ya que cuando nos
encontramos en un monte o selva cortamos un claro y en el desierto plantamos árboles.
La relación hombre-planta a lo largo de la evolución humana ha sido y es muy estrecha pero ha sufrido
profundos cambios desde su etapa de recolector, cazador y productor preindustrial en las que estaba
integrado al paisaje en general y al árbol en particular como fuente de abrigo, alimentos y madera para
hacer fuego y herramientas paso en los últimos 300 años, en el período post-industrial , a divorciarse de la
naturaleza y su acción tal vez más representativa es la destrucción progresiva y sistemática de las masas
boscosas y selváticas para obtención de madera pero fundamentalmente por avance de las fronteras
agropecuarias y urbanas.
Podría decirse que en su primer millón de años la tierra se mantuvo sin alteraciones para cambiar
aceleradamente en los últimos 300 años.
Nos encontramos actualmente frente a una creciente población mundial y una irracional y más injusta
distribución de los RECURSOS en el planeta como las causas del PRINCIPAL PROBLEMA ECOAMBIENTAL DEL SIGLO XXI : La creciente MARGINACION SOCIAL y el aumento cualicuantitativo de los niveles de POBREZA EXTREMA.
Actividad Nº 3: Los grandes debates sobre el DETERIORO AMBIENTAL y la CALIDAD DE
VIDA de las poblaciones humanas
c. Reflexionemos juntos escuchando las palabras que hace 122 años nos lego el Piel Roja:
Jefe Seattle de la tribu Suwamish, aborigen del norte, hermano americano que conocía
muy bien a los colonialistas :
“El Gran Jefe de Washington manda decir que desea comprar nuestras tierras... nos envía
palabras de amistad y buena voluntad. Apreciamos esta gentileza porque sabemos que poca
falta le hace nuestra amistad. Vamos a considerar su oferta pues de no hacerlo el Hombre
Blanco podrá venir con armas de fuego y tomarse nuestras tierras... ¿cómo podéis comprar
o vender el cielo, el calor de la tierra, el agua, los bosques, los animales? Esta idea nos
parece extraña... Somos parte de la tierra y él es parte de nosotros... por eso cuando el
Gran Jefe de Washington manda decir que desea comprar nuestras tierras creemos que es
demasiado lo que pide...”
b. Analizar y debatir en grupo sobre las acción humana y el impacto ambiental.
c. Completar el Mapa Conceptual : CUADRO I: CAUSAS Y CONSECUENCIAS NEGATIVAS PARA
LA CALIDAD DE VIDA CON LA APLICACIÓN DEL MODELO DE DESARROLLO TECNICISTAHIPERCONSUMISTA ubicando correctamente en los espacios en blanco con los siguientes
conceptos :
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
130
DETERIORO AMBIENTAL
POBREZA
CONSUMISMO
CONTAMINACIÓN
Biología
ƒ
ƒ
ƒ
EXTRACCIÓN INDISCRIMINADA
DEGRADACIÓN
DESTRUCCIÓN de la FUENTE GENERADORA
CUADRO I:
EL ENTORNO NATURAL
Brinda
1
RECURSOS NATUALES
Para satisfacer
Uso irracional
La evolución del Hombre y su
IMPACTO AMBIENTAL
2
7
3
Por EXTRACCIÓN
Por ADICCION
DISMINUCIÓN DE LA CALIDAD DE VIDA
4
5
6
MODELO DE DESARROLLO TECNICISTA HIPERCONSUMISTA
8.3.2.
El Desarrollo Sustentable como alternativa para elevar la Calidad de vida de las sociedades
humanas:
DESARROLLO SUSTENTABLE
ECONOMIA
SANA
EQUIDAD
SOCIAL
SANIDAD
AMBIENTAL
¿ COMO LOGRARLO?
131
Capítulo 8
¾ Restableciendo el equilibrio sociedad-medio-ambiente a través de la implementación de una
política productiva sustentable.
¾ Generando una transformación económico-social en el interior de los países y en las relaciones
entre naciones pobres y ricas
¾ Fomentando el rol de una sociedad civil que actúa en conjunto con espíritu solidario y
organizada en ONGs.
Para ir tendiendo a
UN MODELO DE DESARROLLO QUE PLANTEA LA COEVOLUCION
INTEGRADA DEL HOMBRE Y LA NATURALEZA
Lo que requiere
¾ Comprender que el deterioro ambiental – pobreza no es causa ineludible de las actividades
de la especie humana sino la consecuencia de la aplicación de un modelo de desarrollo
insustentable .
¾ No solo preservar y mantener la base ecológica para el desarrollo y la habitabilidad sino
también incrementar la capacidad social y ecológica de los ecosistemas rurales y urbanos.
¾ Manejarse en un mundo social-económico y ecológico en permanente y acelerada
transformación
ECOLOGIZAR
LA ECONOMIA
ECODESARROLLO
POLÍTICA NACIONAL
NACIONAL
REGIONAL
PLANES
PROVINCIAL
PROGRAMAS
ECONOMIA
ECOLÓGICA
MUNICIPAL
PROYECTO
Actividad Nº 4: Los modelos de desarrollo y la calidad de vida
a.¿ Qué es el desarrollo sustentable y el Ecodesarrollo?
b. Completar el Mapa Conceptual : CUADRO II: ESTRATEGIAS A IMPLEMENTAR PARA
TENDER HACIA UN MODELO DE DESARROLLO SUSTENTABLE ubicando
correctamente en los espacios en blanco con los siguientes conceptos :ARREGLO
ECOLÓGICO MINIMO - ACTIVIDADES SOCIO-ECONÓMICAS SUSTENTABLES EMISIÓN DE RESIDUOS Y/O CONTAMINANTES AL MEDIO POR DEBAJO DE SU
CAPACIDAD DE ASIMILACIÓN O DIGESTIÓN - USO DE LOS RECURSOD SIN
SUPERA SU TASA DE RENOVACIÓN. - STANDARES SANITARIO AMBIENTALES
ACEPTABLES - ORDENAMIENTO TERRITORIAL Y DE ACTIVIDADES
132
Biología
CONSIDERANDO LA CAPACIDAD DE CARGA DEL MEDIO
RACIONAL DE LAS NECESIDADES.
-SATISFACCIÓN
CUADRO II:
DEMANDA RACIONAL DE RECURSOS
HOMBRE
SOCIEDAD
ENTORNO
NATURAL
BRINDAR RECURSOS EN EL TIEMPO
1
2
3
COMUNIDAD VINCULADA con
El ENTORNO AMBIENTAL
4
CONSERVACIÓN de las FUENTES
GENERADORAS de RECURSOS
ESTRATEGIAS y ACCIONES para el
DESARROLLO SUSTENTABLE
RESPETANDO el GRADO DE AJUSTABILIDAD y CAPACIDAD de CARGA de los ECOSISTEMAS
RECURSOS NATURALES
RENOVABLES
NO RENOVABLES
4
SOPORTE de las ACTIVIDADES
HUMANAS
5
RECEPTORES de EFLUENTES
y RESIDUOS SOLIDOS
CONTAMINANTES
6
MODELO DE DESARROLLO SUSTENTABLE
c. Analiza los siguientes obstáculos y oportunidades para que en AMERICA LATINA EL
DESARROLLO SUSTENTABLE y responde si es factible o no plantear su implementación
en el corto plazo. Fundamentar las opiniones:
133
Capítulo 8
OBSTÁCULOS
La política de entrega de los gobiernos
de países subdesarrollados en su relación
con los desarrollados.
La desigualdad social por las políticas de
ajuste internacionales.
La desarticulación institucional y social
en la búsqueda de soluciones.
La
falta de concientización de la
ciudadanía para actuar con espíritu
solidario y organizado en el reclamo de
igualdad de oportunidades y mejores
condiciones de vida.
OPORTUNIDADES
La existencia de conocimientos técnicocientíficos y recursos humanos para
superar el principal problema ambiental
del planeta: La pobreza
La creatividad y capacidad de la
población para superar condiciones
adversas generadas por la inequidad
social y subsistir.
La creciente participación de las ONGs
asumiendo su rol fundamental como
genuinos organismos de intermediación
entre la sociedad y el estado.
La implementación de una POLÍTICA AMBIENTAL de base Ecológica se fundamenta en una
concepción de utilización y distribución de los RECURSOS NATURALES ambientalmente sustentable y
socialmente equitativa donde : “El HOMBRE sea la META del DESARROLLO y no su PRECIO” ; es
decir plantear las bases de un DESARROLLO HUMANO ECOLÓGICO implica el desafío de poner la
ECONOMIA al servicio de las NECESIDADES y ASPIRACIONES HUMANAS teniendo en cuenta:
134
•
Las LEYES que regular la BIOSFERA para interactuar como miembros de las sociedades
humanas creativa y respetuosamente con el entorno natural.
•
El significado de USO RACIONAL de los RECURSOS NATURALES RENOVABLES (FloraFauna-Suelo-Agua) que implica no eliminar la fuente generadora de los insumos con los que se
satisfacen las necesidades humanas básicas y psico-socio-culturales.
•
La conservación de un ARREGLO ECOLÓGICO MINIMO en la utilización del territorio que
significa evaluar y planificar racionalmente el avance de las fronteras agropecuarias y urbanas
preservando áreas protegidas como reservas del equilibrio ambiental y la biodiversidad
indispensables para mantener la existencia de la vida en el planeta tal cual la conocemos e
interpretamos hoy.
•
Los MUNICIPIOS entendidos como AUTENTICOS ORGANOS TERITORIALES de
GOBIERNO comprenden no solo el ejido urbano sino tambien las áreas rurales e inclusive
las naturales conformando una amplia zona, tradicionalmente no considerada desde la gestión
municipal, que circunda a la primera, constituyendo en conjunto un mosaico de ecosistemas con
diferentes grados de antropización y en interacción permanente lo que determina zonas de
transición o ecotonos .
Biología
MARCO POLÍTICO CULTURAL
MARCO JURÍDICO INSTITUCIONAL
DEMANDA
AREA
NATURAL
MEDIO
SOCIAL
AREA
RURAL
BIOFÍSICO
AREA
URBANA
MEDIO CONTRUIDO
OFERTA AMBIENTAL
ORGANIZACION
ECOLÓGICA
ORGANIZACIÓN SOCIAL
PROCESO DE ANTROPIZACION
Actividad Nº 5: Leer reflexivamente los siguientes textos y responder :
a.
¿Qué podemos hacer como ciudadanos comunes desde nuestro lugar para identificar y
revalorizar nuestros recursos naturales locales?
b. ¿Qué rol juegan y por ende que grado de responsabilidad tienen las autoridades provinciales y
locales en la protección y uso racional de los recursos naturales pertenecientes a sus respectivas
jurisdicciones?
Texto 1:
La implementación de políticas, desde los órganos de gobierno municipales, tendientes a promover
estrategias de desarrollo sustentable en un contexto regional como el proceso de transformación que
experimenta una sociedad en la búsqueda de márgenes crecientes de libertad, bienestar y participación
para sus integrantes implica:
1. Incluir a las AREAS RURALES-SUBRURALES Y NATURALES como constitutivas del órgano
territorial municipal incorporando a los integrantes de sus COMUNIDADES como actores
protagónicos del proceso de desarrollo económico con base ecológica y social desde el nivel
local con proyección regional.
2.
Comprender que la degradación de los recursos naturales y el medio ambiente es una
problemática que se asocia a las estrategias de desarrollo en general y en particular de
respuesta a las necesidades y demandas de las comunidades rurales en el nivel local donde
subyace fuertemente la interacción naturaleza-sociedad.
135
Capítulo 8
3. Reconocer el vínculo vital entre desarrollo y economía que es la disciplina que ha dado a las
sociedades humanas los criterios para un manejo de los recursos que proporcionen
“rentabilidad” medida como volúmenes de producción traducidos en producto “per capita” si
se pretende ir incorporando criterios agro-ecológicos y ecoturísticos para comenzar a medirla
como “estándares mínimos de calidad de vida”,en el marco de un equilibrio entre el hombre y su
medio.
4. Analizar las relaciones ambientales y socio-económicas de oferta y demanda de recursos
(naturales, culturales y económicos) y espacios geográficos entre las áreas o ecosistemas:
naturales-rurales y urbanos.
Texto 2:
“Si cuando nos referimos a los RECURSOS dejamos de pensar solo en los productos de la
AGRICULTURA, GANADERIA, FORESTACION , PESCA y en el mejor de los caso en la Acuicultura y
Silvicultura para comenzar a pensar en la Flora y Fauna Silvestre, las Bellezas Paisajísticas y el Acerbo
Histórico-Cultural paradójicamente vamos a ir descubriendo que en los países donde las sociedades
humanas reflejan los índices más bajos de calidad de vida son las regiones del planeta más ricas en los
RECURSOS NATURALES desde reservas de agua dulce sin contaminar hasta ambientes que contienen
los principios activos para fabricar Drogas-Medicamentos y las variedades silvestres de especies que
pueden salvar del hambre a la humanidad.
Los ARBOLES son generosos produciendo bienes y servicios, para satisfacer necesidades
humanas domésticas e industriales; al mismo tiempo que son fundamentales para la estabilidad
ambiental del planeta y para elevar la calidad de vida. El comercio de la Flora Autóctona en
general y en especial de especies madereras: quebrachos, lapachos y algarrobo u ornamentales
como las Palmeras Nativas: Yatay, Pindo, Embocaya y Caranday con destino al mercado
interno y externo se han incrementado considerablemente y no es posible cuantificarlo porque a
pesar de que existen normas legales en vigencia que regulan esta actividad, un gran porcentaje
se comercia ilegalmente lo que causa daños económicos y ecológicos al patrimonio forestal de
la provincia de Corrientes.”
MIREMOS a nuestro alrededor y SAQUEMOS las CUENTAS de
nuestro PATRIMONIO NATURAL y elaboremos estrategia desde la
GESTION LOCAL para convertirlo en el INSTRUMENTO de DESARROLLO
AMBIENTALMENTE SUSTENTABLE Y SOCIALMENTE EQUITATIVO
136
Biología
CLAVE DE RESPUESTAS
CAPÍTULO 1
Actividad Nº 1
•
Podría pensarse que en etapas anteriores a él, los procesos científicos no pasaban de la simple
pero detallada descripción anatómica de lo que era objeto de observación; no existía la
posibilidad unidad de vida al considerarse los vegetales como “diferentes” de los animales; la
concepción de origen y funcionamiento no tenía asidero serio entre los científicos; entre otros.
•
En considerar que ya que todos son seres vivos, una mirada responsable había de abarcar otros
aspectos, y no sólo la simple descripción de lo observado; en mirar desde adentro (desde el
interior) del ser vivo, buscando analogías que llevaran a contemplar aspectos cruciales del
funcionamiento; en que siguió un proceder acorde con un método científico coherente con las
hipótesis de trabajo planteadas, entre otros.
•
De respuesta libre.
Actividad Nº 2:
•
La respuesta contemplará la confección de una línea con lo que el estudiante considera
importante de destacar, ya que la deberá deducir de lo presentado en el texto.
CAPÍTULO 2
Actividad Nº 1:
•
Capacidad para formar moléculas grandes
•
Al poseer cuatro electrones en su nivel más externo de energía, puede establecer cuatro enlaces
covalentes con otros átomos; lo que se conoce como uniones muy estables.
•
Su reducido tamaño le permite fácil combinación con otros elementos de la célula (por ejemplo
H, N, O)
•
Puede formar cadenas y anillos covalentes para dar lugar a macromoléculas.
•
Se puede combinar con el O para dar CO2 (soluble en agua)
Actividad Nº 2:
De confección personal.
137
Clave de respuestas
Actividad Nº 3:
En esta actividad se pretende la reflexión sobre los tipos de reproducción presentados, y su consideración
al momento de estudiar animales y/o vegetales. Por otro lado guarda relación con lo presentado y
considerado en el Capítulo 1.
Actividad Nº 4:
a) Probablemente muera
b) Justifica tu respuesta.
De acuerdo con lo estudiado hasta ahora, es probable que pueda salvarse de la muerte, si se cumplen
ciertas y determinadas condiciones y circunstancias. El tratamiento de esto último es lo que se pretende
analices.
Actividad Nº 5:
De respuesta personal.
Actividad Nº 6:
De respuesta personal.
Nivel No Celular, Celular, Ecológico.
De respuesta personal, deberá fundamentarse.
Actividad Nº 7:
La identificación de las jerarquías surgirá de la interpretación personal y la justificación que se presente.
Actividad Nº 8:
Ya que los elementos nombrados dependen de la reflexión y justificación, son de elaboración personal.
Actividad Nº 9:
Estarán representados aquellos que contemplen a partir del Nivel Celular.
CAPÍTULO 3
Actividad Nº1:
a)- C
d)- E
b)- P
e)- E
c)- C
f)- C
138
g)- P
Biología
Actividad Nº 2
•
FAGOCITOSIS
•
ÓSMOSIS
•
DIFUSIÓN
•
ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTOR
HIPERTÓNICO- SOLUTO - MENOR - ÓSMOSIS - SOLVENTE - MENOR - MAYOR SEMIPERMEABLE
AUMENTO - INGRESO
Actividad Nº 3
a) B- Transporte de sustancias. C-Anabolismo. E- Nucleolo. G- Anabolismo. I - Ribosomas-.KAnabolismo- ADN. O - Anabolismo. R- Empaqueta sustancias. S- Anabolismo. U- Lisosomas.
X- Catabolismo. Z- Respiración celular. B”- Catabolismo. C”- Cloroplastos. E”- Anabolismo.
H”- Síntesis de lípidos. I”- Anabolismo
b) Una vez formado, es permanente y no sufre modificaciones. (+)
CAPÍTULO 4
Actividad Nº 1
a- Invertebrados y Vertebrados;
b- b- En la Planaria, porque evagina la probóscide y segrega enzimas.
c- Por
tener forma tubular, con dos aberturas. Mejor desarrollo del sistema digestivo:
especialización de funciones.
Actividad Nº 2: De elaboración personal.
Actividad Nº 3: De elaboración personal
Actividad Nº 4: a- Compuestos Orgánicos.
b, c y d: Compuestos Inorgánicos.
Actividad Nº 5: a- Dietas pobre en fibras
b- Mantener el equilibrio interno.
Actividad Nº 6:
a- Esquemas b, c y d acuáticos. a, e y f terrestres.
139
Clave de respuestas
b- Si, es posible y se da en varios grupos de animales. Colonización de diferentes hábitat.
Actividad Nº 7:
a- Por ser la médula un centro nervioso, recibe y elabora la respuesta.
b- Cerebro: especialmente la corteza cerebral.
Actividad Nº 8:
a- Fotorreceptores----- visión
Quimiorreceptores -----gusto y olfato
Mecano receptores-----tacto y audición.
b- De elaboración personal.
Actividad Nº 9:
Páncreas y gónada masculina (testículo) porque actúan también como glándula exócrina.
Actividad Nº 10: De elaboración personal.
CAPÍTULO 5
Actividad Nº 1:
La descendencia será similar a los progenitores y se puede anticipar en función de los mismos.
Actividad N°2:
Representación libre, que puede ser a través de círculos, recuadro con flechas u otros, dando idea de una
función integrada.
Actividad Nº 3:
En principio podría decirse que si, pero por ejemplo las enzimas no se “visualizan” y responden a un
genotipo.
Actividad Nº 4:
La meiosis es la que determina la distribución al azar, y es una ventaja desde el punto de vista de que no
se repiten las combinaciones, determinando la variabilidad.
Actividad Nº 5:
Elaboración libre, sin definir, sólo empleando los términos de manera coherente y cohesiva
140
Biología
Actividad Nº 6:
a) cromosomas; b) gen; c) 18; d) alelos; e) heterocigota; f) homocigota dominante; g) homocigota
recesivo; h) fenotipo.
Actividad Nº 7:
Tener en cuenta que cada uno de los alelos representa una característica diferente del mismo gen, por
ejemplo M1 es negro, M2 es gris, esto quiere decir que las variantes, dependerán de todas las
combinaciones posibles entre esos alelos.
Actividad Nº 8:
a) A .BBnn, B. BbNN, C. Bn, D. BN, F. 100% pelaje negro y corto, G. BbNn; b) BN, Bn, bN, bn; c)
BBNN x BBNN.
Actividad Nº 9: D.
Actividad Nº 10:
a) dominantes b) genes ligados.
Actividad N°11:
B: Como aA es heterocigota (Rr), ambos pueden enrollar y tiene hijos C y E que no pueden hacerlo. C:
Como F podría ser homocigota (RR), ambos pueden enrollar y tienen hijos que también lo hacen. D: Es
homocigota recesivo rr. E: Debe ser heterocigota (Rr). Puede enrollar, por lo que sería Rr o RR. Pero su
marido G no puede entonces es rr. Alguno de los hijos (M y P) pueden y otro no (N y O). P: Es
heterocigota Rr.
Actividad Nº 12:
a) y c) genoma; d) y e) genotipo; b) y f) gen.
Actividad Nº13:
TTGCAC;
Actividad Nº 14:
Interpretación personal atendiendo al flujo de la información genética.
Actividad Nº 15:
La mitad original se utiliza como molde y se replica la otra mitad de manera opuesta, teniendo así una
cadena original de la célula progenitora.
141
Clave de respuestas
Actividad Nº 16:
ADN: ATCG, Desoxirribosa, doble, abunda en el núcleo, pero también existe en mitocondrias y
cloroplastos, transmite la información genética. ARN: AUCG, Ribosa, simple, abunda en citosol,
interviene en síntesis proteica.
Actividad Nº 17:
Procedimiento que consiste en ir copiando del Código genético las secuencias dadas.
Actividad Nº 18:
Las diferencias están explicitadas en el texto: ¿Qué relación existe entre la replicación del ADN y la
síntesis proteica?; copiar la información complementaria y opuesta de la cadena molde o patrón, fabricar
la proteína siguiendo la órden del ADN y luego del ARN.
Actividad Nº 19: c)
Actividad Nº 20:
Es importante que las relaciones la busque el alumno, ya que son múltiples
Actividad Nº 21:
Congénito: se porta desde la gestación y responde a cambios a nivel de células somáticas, hereditario: se
lo transmite a través de las gametas, de padres a hijos.
Actividad Nº 22:
Mutación génica hace referencia a nivel de secuencia en las bases; y cromosómica se refiere al número,
ya sea de somáticos o de sexuales. El resto de la respuesta surgirá de lo recién planteado.
Actividad Nº 23: La primera es genética, y la segunda es cromosómica.
Actividad Nº 24: Búsqueda de información.
Actividad Nº 25: Respuesta libre.
Actividad Nº 26: b)
142
Biología
CAPÍTULO 6
Actividad Nº 1:
Respuesta libre.
Actividad Nº 2:
Si, pero solamente a través de la alimentación, ofreciéndole al organismo proteínas como materia prima
para sintetizar, por ejemplo enzimas.
Actividad Nº 3:
Respuesta orientadora: el que manifiesta la enfermedad presenta síntomas, que son los que lo alertan;
pero el que no manifiesta la enfermedad, sólo presenta signos o enfermedad silenciosa, solamente
detectable a través de análisis clínicos.
Actividad Nº 4:
Defienden de cualquier tipo se organismo, y su efectividad radica principalmente, en el efecto catalítico
de las enzimas.
Actividad Nº 5:
Inmunidad activa: vacuna, inyección de antígeno, se desarrolla en semanas, anticuerpos fabricado por el
individuo y en forma elevada, memoria inmunológica.
Actividad Nº 6:
a) Con la humoral y tisular) Se extrae del texto y esquema.
Actividad Nº 7:
Los linfocitos segregan grandes dosis de anticuerpos, que liberan en la sangre; por lo que tiene gran
cantidad de RER ( síntesis de proteínas).
Actividad Nº 8:
a) y b) Se extraen del texto y esquemas. c) Elaboración libre.
Actividades Nº 9 y 10:
Se desprenden de toda la explicación dada en los textos, prestando atención a que las coadyuvantes
responden ante ala presencia de un antígeno, reproduciéndose y originando células auxiliares.También
hay que prestar atención al hecho de que los retrovirus mutan en tiempos muy cortos.
143
Clave de respuestas
Actividad Nº 11:
Elaboración libre a partir de la lectura y de la búsqueda de otras fuentes.
CAPÍTULO 7
Actividad Nº 1:
a,b y c: Respuestas libres de interpretación personal a partir del análisis comprensivo del texto incluido
en el presente capítulo.
Actividad Nº 2:
a: Sistema,desde una concepción general, es una organización en la cual hay diferentes componentes que
interactúan entre sí en forma integrada para mantener el conjunto en funcionamiento. Se llaman abiertos
como es el caso de un ecosistema natural: sistema ecológico o un ser vivo cuando para conservarse
dependen del entorno con el cual intercambian materiales y energía.Una alteración en alguna parte del
sistema o del entorno del cual depende puede alterar su funcionamiento y poner en riesgo su
conservación.
b: Respuesta de reflexión y análisis del contenido del presente capítulo.
Actividad Nº 3:
a y b: Respuestas libres de interpretación personal a partir del análisis comprensivo del texto incluido en
el presente capítulo.
c: 1 Individuo, 2 Población , 3 Comunidad, 4 Biocenosis, 5 Biotopo 6 Ecosistema
Actividad Nº 4
a y b :Propuesta de indagación y búsqueda bibliografica a desarrollar por los alumnos guiados por el
docente del área.
Bibliografía sugerida que fue suministrada por Plan Social Educativo y forma parte generalmente de las
bibliotecas escolares:
¾ CASTRO de AMADO,L., Manual de Ecología,Buenos Aires (Argentina),Ediciones Ruy Díaz,1999.
¾ SCHROH,M.B.,En Defensa de Nuestro Planeta: Ecología y Medio Ambiente, Pilar provincia de
Buenos Aires (Argentina),Ed. Antartida Argentina,1997.
¾ VILLEE,C. , Biología, Buenos Aires (Argentina),Talleres Carlos A. Firpo S.R.L.,1998
¾ ZARUR,P. Ciencias Naturales:Ciencia de la Vida y de la Tierra, Buenos Aires (Argentina),Editorial
PLUS ULTRA,1999.
144
Biología
Actividad Nº 5:
Propiedad
Tamaño
Densidad
Ñandubay Pastizal Pirizal Pumas Yarara Lechuza Pecaríes Monos Tucanes
8 In.
53 In. 12 In. 2 In. 4 In.
2 In.
6 In.
4 In.
5 In.
8 In. x ha 48 In. x 12 In. 2 In. x 4 In. x 2 In. x 6 In. x 4 In. x 5 In. x
ha
x ha
ha
ha
ha
ha
ha
ha
Distribución
U
U
A
Al
Al
Al
A
A
A
In: individuo A: distribución agrupada
U:dist. Uniforme
Al: dis. Al azar
Actividad Nº 6:
a: Si n es mayor que m la población “crece”
Si n es menor que m la población “decrece”
Si n es igual que m la población “se mantiene”
b:
CRECE
DECRECE
SE MANTIENE
Actividad Nº 7:
Causas del crecimiento exponencial:En terminos generales la causal es la perdida de controles
naturales por causas naturales o por acción humana de la población con este tipo de crecimiento ya sea
porque son especies introducidas o porque se han eliminado sus predatores o por exceso de alimentación
que generan una retroalimentación positiva donde la tasa de natalidad supera a la mortalidad.
¾ Cuando una población crece desmesuradamente (crecimiento exponencial) y afecta algún interés
humano se convierte en plaga.
Actividad Nº 8:
Respuestas libre de interpretación y elaboración personal a partir del análisis comprensivo del texto
incluido en el presente capítulo.
Actividad Nº 9:
2 pumas
400 kg p
10 ciervos
3000 kg carne ciervo
1000 plantas repollito agua
PIRÁMIDE de NUMEROS
5000 Kgr. de hidrofitos
PIRÁMIDE de BIOMASA
145
Clave de respuestas
Actividad Nº 10:
a. Pirámide de biomasa:
0,001 Kgr Hiperparasitos
0,01 Kgr. de parasitos
1 Kgr. de Productores
b. La pirámide de biomasa es diferente a la de números, exactamente inversa aunque representa la
misma cadena trófica.
c. La representación grafica en forma de pirámide cambia porque el tamaño de las poblaciones
parasitas (p. de números) es muy superior mientras que los individuos que la conforman poseen
una peso (p. de biomasa) muy inferior a la de sus huéspedes, en este caso un único individuo
productor.
Actividad Nº 11:
a. En todos los ciclos intervienen todos los niveles tróficos:
•
Ciclo del carbono oxigeno: productores (fotosíntesis y quimiosintésis / respiración),
consumidores (asimilación / respiración) y descomponedores (fermentación, putrefacción).
•
Ciclo del nitrógeno: productores (absorben nitratos solubles del suelo o algunos fijan el N
atmosférico y luego integran las proteínas vegetales por quimiosintésis), consumidores
(asimilación y sintésis proteínas animales que incluyen al N y excreción de una parte del N
como urea y/o acido urico) y descomponedores (descomposición de las proteínas vegetales o
animales en nitritos y luego nitratos).
b. Los elementos biogeoquímicos constituyen las moléculas biogenésicas que forman la materia
orgánica que pasa cíclicamente a través de las redes tróficas.
Actividad Nº 12:
a. 20 poblaciones.
b. Garza mora (1), garza blanca (1), pato silvón (4) y pato maicero (1).
c. Población de 4 individuos el Pato silvón.
d. Fitoplanctón, Totoral, Irupe, Repollito de agua, Camalote, Elodea y Valisneria.
e. Respuestas de elaboración personal a partir del esquema de ecosistema presentado en la presente
actividad.
f.
Respuestas de elaboración personal y aplicación de los conceptos desarrollados en el presente
capítulo a través del completamiento del esquema general del ecosistema donde:
P.: productores, C.: consumidores, D.: descomponedores, M.I.: materia inorgánica,
M.O.V.: materia orgánica vegetal y M.O.A.: materia orgánica animal.
1. Energía Solar, 2. Atmósfera, 3,3,5,6 seres vivos a elección de la red trófica del item 12.e.,
7.Hongos y Bacterias, 8. M.I.,9.suelo.
146
Biología
Actividad Nº 13:
a. Pirámide de Números:
Niveles tróficos
1 león
2 cigueñas
4 sapos
7 libelulas
Consumidores 4º orden
Consumidores 3º orden
Consumidores 2º orden
Consumidores 1º orden
Productores
24 Productores
Pirámide de Energía: E.S.:energía solar, E.Q.:energía química,E.C.:energía cinética y C.calor
10% E.Q.
E.Solar
Cons. 2º orden
10
%
Cons. 1º orden
Productores
50%
90% E.C. y C.
90% E. C. y C.
50% E.C. y C.
5% ingresa a la cadena trofica
Nota: Idem para Consumidores de 3º y 4º orden: completar la pirámide
b. Las poblaciones son cada vez más pequeñas porque el stock de Energía Química disponible en la
cadena disminuye un 90% en cada eslabón determinando un flujo que fluye y se agota
rapidamente.
Actividad Nº 14:
Respuesta libre de interpretación personal a partir del análisis comprensivo del texto incluido la actividad.
Actividad Nº 15:
1. Es el cuidado de la cria, 2. Son los juegos entre macho y hembra previos a la copula,3.Son las
relaciones de roles que se establecen entre los individuos que constituyen colonias sociales,4.Son
actitudes antagónicas entre individuos con iguales necesidades de la misma o inclusive tambien de
distinta especies que pelean por el mismo recurso (territorio, agua, alimento o pareja), 5.Mutualismo es
cuando dos individuos al relacionarse se benefician mutuamente, 6. Es una modalidad de relación donde
una especie se beneficia sin perjudicar ni favorecer a la otra, 7.Es una relación de tipo antagónica donde
una especie vive a expensas de otra a la cual perjudica, 8.Es una caso de mutualismo extremo donde las
especies en relación no pueden vivir separadas y 9 Es la modalidad de relación catabiótica o antagónica
donde una especie persigue
(predator) y mata a otra (presa) para alimentarse pudiendo llegar a
exterminarla, es la relación base de las cadenas trofica.
Actividad Nº 16
Respuesta libre de elaboración personal a partir del análisis comprensivo del texto incluido la actividad
15.
147
Clave de respuestas
Actividad Nº 17
Respuestas libres de elaboración personal a partir del análisis comprensivo de los conceptos y esquemas
conceptuales desarrollados en el item 7.2.3.:Los ecosistemas desde el punto de vista humano.
Actividad Nº 18:
Respuestas libres de elaboración personal a partir del análisis comprensivo de los mapas conceptuales
presentados en la presente actividad.
CAPÍTULO 8
Actividad Nº 1:
Propuesta de indagación y búsqueda bibliografica a desarrollar por los alumnos guiados por el docente del
área utilizando libros que fueron suministrados por Plan Social Educativo y forma parte generalmente de
las bibliotecas escolares.
Bibliografía de consulta sugerida:
¾ DURAND, D. Y LARA, A. “Convivir en la Tierra: Cuaderno del Medio Ambiente Nº 1”, Buenos
Aires (Argentina), Lugar Editorial -Erre y Eme S.A., 1992.
¾ DURAND, D. Y LARA, A. “La Argentina Ambiental:Naturaleza y Sociedad ”, Buenos Aires
(Argentina), Lugar Editorial -Erre y Eme S.A., 1998.
¾ DURAND, D., BAXENDALE, C. Y PIERRE, L.”La Sociedad y los Espacios -Argentina ”, Buenos
Aires (Argentina), Ediciones TROQUEL, 1996.
¾ CASTRO de AMADO, L., Manual de Ecología,Buenos Aires (Argentina),Ediciones Ruy Díaz,1999.
¾ SCHROH, M. B., En Defensa de Nuestro Planeta: Ecología y Medio Ambiente, Pilar provincia de
Buenos Aires (Argentina),Ed. Antartida Argentina,1997.
Actividad Nº 2:
Secuencia histórica del uso de los recursos naturales en Argentina:
Etapa de Desarrollo
Colonial
1530 a 1810
Recursos Naturales
Espacio
geográfico
Noroeste y cuyo
Período de búsqueda y explotación de recursos mineros.
Subutilización del suelo agrícola
La fauna diversa e inagotable.
Economias Regionales Recursos: Vegetación, fauna y minerales son sobre- La Pampa Húmeda
y Cuyo
explotados y se inicia el deterioro de los ecosistemas
Autosuficientes
para gestar el país agro-exportador
1810 hasta 1860
Recursos Agua, suelo y vegetación: los ecosistemas La Pampa Húmeda
Economía
pampeanos se transforman .
Agroexportadora
Avanza la deforestación y la depredación de la fauna
1860 hasta 1930
terrestre.
148
Biología
Economía IndustrialTecnológica
Formación del área
metropolitana.
1930 hasta la
actualidad
Recursos diversificados:
Sobreexplotación del suelo agrícola.
Privatización de recursos naturales, especialmente
minerales y energéticos.
La depredación de la fauna se intensifica entendiéndose
a la avícola e icticola.
Se inicia la contaminación industrial y urbana
La Pampa,Area
Metropolitana
La patagonia
La mesopotamia
Actividad Nº 3:
a y b: Respuestas libres de elaboración personal a partir del análisis comprensivo de los textos y mapas
conceptuales presentados en la presente actividad.
c. : 1.Deterioro Ambiental, 2. pobreza, 3. Consumismo,4. Contaminación, 5. Extracción Indiscriminada,
6. Degradación,7. Destrucción de la Fuente Generadora.
Actividad Nº 4:
a. Respuestas libres de elaboración personal a partir del análisis comprensivo de los textos y mapas
conceptuales presentados en el item 8.3.2..
b. 1.Satisfacción racional de las necesidades, 2. Actividades socio-económicas sustentables, 3. standares
sanitario ambientales aceptables, 4.Arreglo Ecológico Minimo, 5.Uso de los recursos sin superar su
tasa de renovación, 6.Ordenamiento Territorial y de actividades considerando la capacidad de carga
del medio y 7. Emisión de residuos y/o contaminantes al medio por debajo de su capacidad de
asimilación o digestión.
Actividad Nº 5:
a y b.: Respuestas libres de elaboración personal a partir del análisis comprensivo de los textos 1 y 2
presentados en la presente actividad.
149
150
Biología
GLOSARIO
Capítulos 2 y 3
¾ Intersticios: pequeños espacios entre células
¾ Organización: estado de orden que se le da a un sistema.
¾ Laxo: con aspecto blando, flojo
¾ Palustre: zona húmeda, con vegetación típica, entre el agua y la tierra firme
¾ Ancestro: antecesor
¾ Glucólisis: conocida como respiración anaeróbica (en ausencia de oxígeno molecular)
¾ Somáticas: células que forman el cuerpo del ser vivo
¾ Extremófilos: organismos vivos que viven en condiciones extremas de temperatura
¾ Soluble: que puede disolverse en agua.
Capítulo 4
¾ Absorción: (Lat. Absorbere, absorber). Movimiento del agua y sustancias disueltas en ella hacia
el interior de la célula, tejido u organismo.
¾ Adaptación: (Lat .adaptare, acomodar). Una peculariedad de la estructura, fisiología o
comportamiento que ayuda al organismo en su ambiente.
¾ Amnios: (Gr. Dim. de amnos, cordero). Membrana estraembrionaria que se forma durante el
desarrollo de los reptiles, aves y mamíferos, encierra un espacio lleno de líquido que protege al
embrión.
¾ Autofecundación: La unión de un óvulo y un espermatozoides, producido por un único
organismo hermafrodita.
¾ Cavidad gastrovascular: (Gr. gaster, estómago + lat. vasculum, vaso pequeño). Cavidad
digestiva con una sola abertura, el agua circula a través de la cavidad proporcionando oxígeno
disuelto y arrastra dióxido de carbono y desechos.
¾ Célula neurosecretora: Neurona que libera una o más hormonas en el sistema circulatorio.
¾ Circunvoluciones: Superficie replegada o con pliegues o crestas.
151
Glosario
¾ Digestión: (Lat. digestio, separar, dividir) degradación de alimentos complejos, habitualmente
insolubles, en moléculas que pueden ser absorbidas en el cuerpo y utilizadas por las células.
¾ Homeostasis: (Gr. homos, mismo + stasis, estar). Mantenimiento de un equilibrio interno
relativamente estable en un organismo.
¾ Micorriza: (Gr. mykes, hongo + rhiza, raíz). Asociación simbiótica entre especie particulares de
hongos y las raíces de las plantas vasculares.
¾ Neurotransmisor: Agente químico liberado por una neurona en la sinapsis.
¾ Potencial hídrico: Energía potencial de las moléculas de agua respecto de un estado de referencia.
Capítulos 5 y 6
¾ Alelos: Son las diferentes formas de un gen. Los individuos que poseen una línea pura para un rasgo
contienen dos copias del mismo alelo.
¾ Cromosomas homólogos: todos los seres vivos presentan pares de cromosomas idénticos (en cuanto
a los alelos que portan) que son de dos tipos somáticos y sexuales, y reciben el nombre de homólogos
(homo, igual; logos, información).
¾ Dominantes: Carácter que siempre se manifiesta, ya sea en estado homocigoto como heterocigota.
¾ Fenotipo: Son los rasgos visibles de un individuo, y que resultan del genotipo, más el Fagocitos.
Células que engloban partículas, también se las llama leucocitos fagocitarios
¾ Flora intestinal: Bacterias habitantes naturales del intestino que contribuyen con la degradación de
loas macromoléculas
¾ Homocigotas: Individuos portadores de gametas similares, con idéntica información genética.
¾ Heterocigotas: Individuos que producen dos gametas diferentes (entiéndase para dos caracteres
opuestos)
¾ Macrófagos: Células blancas de gran tamaño
¾ Movimientos ameboidales: Son desplazamientos que poseen las células emitiendo “falsos pies”
llamados seudópodos (seudo: falso; podos: pies)
¾ Polimorfonucleares: Células blancas o leucocitos con diversas formas y múltiples núcleos.
¾ Progenitores: Individuos portadores de las gametas (células sexuales)
152
Biología
¾ Recesivo: Carácter que se manifiesta, sólo en individuos homocigotas recesivos, ya que en presencia
de un dominante, queda enmascarado.
¾ Sensibilizar: Poner en alerta al sistema inmunitario.
Capítulos 7 y 8
¾ Atmósfera: capa de mezcla de gases (nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono, otros), escudo gaseoso
de 300 a 600 km., que rodea la tierra (del griego atmos: vapor, aire y sphaira: esfera) y por un
cinturón de partículas cargadas eléctricamente (cinturón de Van Allen).
¾ Autótrofo: organismo capaz de producir compuestos orgánicos a partir de sustancias inorgánicas (las
plantas verdes).
¾ Biocenosis: Conjunto de seres vivos en equilibrio biológico que ocupan un lugar determinado en un
tiempo dado. Es la comunidad total de un ecosistema determinado.
¾ Bioma: son las grandes regiones naturales del planeta ,están configuradas por aquellas áreas de la
superficie terrestre que presentan condiciones similares de clima, suelo y topografía
para el
asentamiento de las formas de vida, por lo que tienen comunidades semejantes ,con paisajes vegetales
análogos y equivalencias en las especies animales, pudiendo ser identificadas por una forma
dominante de vegetación climax. También se lo define como la unidad básica de los ecosistemas
terrestres. Existen biomas con árboles (selva, bosque, montes), sin árboles (estepa, pradera, tundra) y
de transición (parque, sabana).
¾ Biomasa: Peso total de todos o algún grupo de organismos que comparten determinado hábitat.
¾ Biosfera: Región de la superficie terrestre y de la atmósfera en que existe vida orgánica.
¾ Biotopo: Área geográfica con factores ecológicos de valor casi constante que permite el desarrollo de
determinadas especies vegetales y animales.
¾ Cadena Alimentaria: Secuencia de organismos vinculados entre sí como presas y predadores.
¾ Ciclo: Circuito de una sustancia inorgánica (como el carbono o el nitrógeno) en un ecosistema .Sus
componentes geológicos son el suelo, la atmósfera y la hidrosfera; sus componentes biológicos son
los productores, consumidores y descomponedores.
¾ Climax: estadío relativamente estable de una sucesión de comunidades.
¾ Consumidor: organismo que utiliza plantas o animales como fuente de energía.
¾ Crecimiento exponencial: aceleración progresiva del crecimiento (rara en las poblaciones naturales)
por la creciente cantidad de individuos que se agregan a la base reproductiva.
153
Glosario
¾ Crecimiento sigmoide: curva del crecimiento de una población, más rápido cuando este es pequeña;
retardado cuando se aproxima a algún límite ambiental, y oscilante cuando se estabiliza en su
capacidad de carga.
¾ Descomponedor: organismo que, como las bacterias y los hongos ,rompe los compuestos complejos
de organismos muertos.
¾ Depredador: individuo que se alimenta de organismos vivos.
¾ Detrítus: producto de la desintegración de cierto tipo de materia orgánica.
¾ Ecotono: zona de transición entre dos biomas.
¾ Especie: población de individuos que conservan
fecundarse entre sí, es decir aislada
los rasgos de sus padres y son capaces de
reproductivamente de otras poblaciones. Agrupamiento
taxonómico de individuos morfológicamente similares.
¾ Heterótrofo: individuo que debe alimentarse de materiales orgánicos formados por los autótrofos.
¾ Hidrosfera: deriva del griego hidros: agua, sphaira: esfera .Esta conformada por las aguas de todo
el planeta: superficiales (mares, ríos, arroyos, lagos y lagunas) o subterráneas en estado liquido,
también la nieve, los hielos y glaciares (en los polos y altas cumbres) en estado sólido.
¾ Huésped: individuo sobre el cual o dentro del cual vive un parásito.
¾ Individuo: es cada uno de los seres vivos que integran una comunidad, se trata de un término
equivalente al de organismo o ser vivo.
¾ Medio Ambiente: conjunto de condiciones físicas, geográficas, naturales y sociales que rodean la
vida de los individuos y grupos biológicos. Es un sistema de realizaciones que implica un relativo
equilibrio entre muchos factores que se compensan entre sí.
¾ Litosfera: se denomina así a la parte sólida de la corteza terrestre (el subsuelo y el suelo), ésta está
formada por rocas, las cuales son las formas naturales que influyen en la configuración de los
paisajes. Toda superficie terrestre tiene origen en las rocas, pues la tierra suelta es producto de su
desintegración (meteorización) que con el aporte de materia orgánica constituye el suelo.
¾ Nivel trófico: posición de una especie en la cadena alimentaria.
¾ Paisaje: Es un conjunto de
componentes bióticos y abióticos interrelacionados armónica y
estéticamente en una unidad ambiental cuyos límites lo determina el campo visual que constituyen
por sus características bellezas naturales panorámicas y escénicas
¾ Pirámide ecológica: representación gráfica de las relaciones cuantitativas entre los organismos,
biomasa y flujo enérgico de los niveles tróficos en una cadena alimentaria.
¾ Predador: animal que se nutre de otros animales.
154
Biología
¾ Productor: organismo autótrofo, por lo general fotosintetizador, que contribuye a la productividad
primaria neta de una comunidad.
¾ Red alimentaria: conjunto de interacciones entre organismos productores y consumidores
(herbívoros y carnívoros) mediante las cuales la energía y los materiales circulan dentro de una
comunidad o ecosistema.
¾ Regiones Naturales o áreas biogeográficas: son grandes espacios definidos en la superficie
terrestre que subdividen nuestro planeta, considerado como un gran ecosistema, teniendo en cuenta
los factores biológicos y geográficos que son los determinantes de la presencia de los organismos
vivos.
¾ Regiones Fito – Zoogeográficas: se extienden en regiones naturales determinadas por las relaciones
existentes entre la flora y la fauna, presentando características puntuales, fijadas por la naturaleza de
cada grupo de organismos que se presentan en ellas. Cada una de las cuales pueden subdivirse en
dominios, Provincias y Distritos.
¾ Sabana: llanura muy dilatada, sin vegetación arbórea y con predominio de gramíneas.
¾ Selección natural: Proceso natural en cuyo transcurso las especies vivas que se adaptan mejor a su
ambiente desarrollan nuevas cualidades y logran sobrevivir mientras las especies que no lo hacen
desaparecen para ser sustituidas por otras de condiciones superiores.
¾ Selva: extenso territorio con alta biodiversidad, poblado de árboles de diferentes alturas cubiertos de
epifitas y plantas enmarañadas, con un tapiz herbáceo mezclado con hojarasca, favorecidas por las
precipitaciones altas y el clima tórrido.
¾ Territorio: área o espacio ocupado y defendido por un grupo o individuo que ha fijado en él su
hábitat.
155
156
BIBLIOGRAFIA GENERAL
1. ARISTEGUI, R. y M. G, BORDERI, Ciencias
Ediciones SANTILLANA, 1997.
Naturales 8, Buenos Aires (Argentina),
2. ARISTEGUI, R. y, M. G. BORDERI. , Ciencias
Ediciones SANTILLANA, 1997.
Naturales 9, Buenos Aires (Argentina),
3. AUDERSIRK, T y G. AUDERSIRK. “Biología 1 – Unidad en la Diversidad” Edit. Pearson.
Educación. 1997
4. BAMBARA, NORA Y OTROS. Biología. Puerto de Palos 2001
5. BARDERI, M. G, Biología, Buenos Aires (Argentina) Ediciones Santillana, 1998.
6. BARDERI, M. G, y otros “Ciencias Biológicas 4” Edit. Santillana. 1994
7. BARDERI, M. G y otros “Biología – Citología, Anatomía y Fisiología, Genética, Salud y
Enfermedad”. Edit. Santillana - Polimodal – 2000.
8. BARONE, BARRIOS, GOMEZ, SORDI, GARCIA y et al ,Enciclopedia Estudiantil de las
Ciencias: Biología – Ecología -Naturaleza, Edición conjunta de CLASA y CADPE.
9- BASSARSKY, M., M. BUSCA. y A. VALERANI. Biología I. Polimodal. Edit. A-Z. 2001.
9. ERTONCELLO, R y P. GARCIA, Geografía Argentina: Programa de Acción Compensatoria en
Educación-PACE 2º Edición, Buenos Aires (Argentina), Ediciones SANTILLANA,1995.
10. BIOLOGÍA CELULAR-GENETICA. Prociencia CONICET.
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