UNIDAD: 1.- LAS BASES DE LA VIDA ¿QUÉ SON LAS FUNCIONES VITALES? • •
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Hay tres funciones vitales: Función de nutrición: Los seres vivos obtienen la materia y la energía necesaria para mantener la vida a través de esta función. La nutrición requiere el consumo de alimento y oxigeno. Función de relación: Los seres vivos se relacionan con el medio que lo rodea a través de esta función. Función de reproducción: Los seres vivos producen nuevos individuos, esto asegura la perpetuación de las especies.
¿QUÉ SON LAS BIOMOLÉCULAS? Las biomoléculas son los bloques de construcción de la vida, y también desempeñan importantes en los organismos vivos. Están compuestas principalmente de: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo. LAS BIOMOLECULAS ORGÁNICAS: Son exclusivas de los seres vivos. Hay cuatro tipos: • Los carbohidratos: Los compuestos orgánicos más abundantes son los carbohidratos, también conocidos como sacáridos. Estas substancias tienen un sabor dulce y se disuelven en agua. La mayoría de los carbohidratos almacenan y transportan energía, otros son componentes estructurales. • Los lípidos: Forman un enorme grupo de compuestos orgánicos que se producen naturalmente. Son todos insolubles en agua. Los lípidos desempeñan muchas diferentes funciones, por ejemplo las grasas y los aceites se usan para almacenar energía. • Las proteínas: Son macromoléculas (grandes biomoléculas), con extructuras muy complejas, hechas de cadenas llamadas aminoácidos. Las funciones más importantes de las proteínas son: - Dar estructura a las células. - Transportar sustancias por el cuerpo. - Regular las reacciones químicas. - Proteger al cuerpo de bacterias y microorganismos. • Los ácidos nucleicos: El material genético de las células se encuentra en estas sustancias. Hay dos tipos: - El Ácido Desosirribonucleico (ADN), almacena toda la información necesaria para el funcionamiento y el desarrollo de los seres vivos. - El Ácido Ribonucleico (ARN), interviene en la síntesis de las proteínas. • Las biomoléculas inorgánicas: Son compuestos que no son exclusivos de los seres vivos, sin embargo, son esenciales para la vida. - El agua: es la sustancia más abundante en los seres vivos (alrededor del 65 % del cuerpo). Se necesita para transportar substancias y para regular la temperatura del cuerpo.
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Las sales minerales: forman la estructura sólida de los seres vivos como los esqueletos. También están involucradas en las reacciones químicas y en la transmisión de impulsos nerviosos.
¿QUÉ SON LAS CÉLULAS? Las células son las unidades estructurales y funcionales de todos los seres vivos. Pueden ser células procarióticas (sin núcleo) o eucarióticas (con núcleo). Partes de una célula: • La membrana celular es la fina capa que separa el interior de la célula del medio ambiente que lo rodea. • El Citoplasma contiene los orgánulos que son responsables de las funciones de la célula. • El núcleo lleva el material genético (herencia), información que pasa de una generación a la siguiente.
¿QUÉ ES LA NUTRICIÓN CELULAR? Las células obtienen energía para realizar las funciones vitales. Las plantas asimilan sustancias, llamadas nutrientes, del exterior. Los nutrientes se obtienen de los alimentos. Una vez dentro de la célula, los nutrientes se someten a procesos químicos. Estos procesos químicos se llaman metabolismo celular.
¿CUÁNTOS TIPOS DE NUTRICIÓN HAY? •
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Hay dos tipos de nutrición: Nutrición autótrofa: Es característica de las células que usan una fuente de energía para fabricar su propia materia orgánica a partir de materia inorgánica. Si la energía viene del Sol se llama fotosíntesis. La fotosíntesis tiene los siguientes pasos: 1. Las plantas absorbe agua, dióxido de carbono y sales minerales del exterior. 2. Usando la luz del Sol, se produce la material orgánica. En este proceso, el oxígeno es expulsado al exterior de la célula. Nutrición heterótrofa: Es característica de las células que se alimentan de material orgánica producida por otros seres vivos.
¿QUÉ ES LA RESPIRACIÓN CELULAR? La respiración celular es un grupo de procesos que tiene lugar en la célula para obtener energía. La célula absorbe sustancias orgánicas y oxigeno, luego, transforma estas sustancias en dióxido de carbono, agua y energía. Luego utiliza esta energía para realizar sus funciones vitales. La respiración es similar en plantas y animales.
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¿QUÉ ES LA DIVISIÓN CELULAR? La división celular es un proceso por el cual una célula (la célula madre) se divide en dos o más células (células hijas). Este proceso tiene tres partes: 1. El núcleo de la célula madre se divide en dos núcleos idénticos. 2. La célula madre se divide en dos células hijas idénticas. 3. Las células hijas crecen hasta llegar a ser células adultas.
UNIDAD: 2.- LA NUTRICIÓN
¿QUÉ ES LA NUTRICIÓN? Los seres vivos ingieren comida y la convierte en su propia materia y en energía. Hay dos tipos de nutrición: • Nutrición autótrofa: Los seres vivos hacen su propia materia orgánica de materia inorgánica. • Nutrición heterótrofa: Los seres vivos se alimentan de materia orgánica producida por otros seres vivos. ¿QUÉ ES EL PROCESO DIGESTIVO? La digestión incluye todos los procesos que descomponen la comida en sustancias simples que son usadas para tener energía, crecer y reparar células. El proceso digestivo en los animales tiene cuatro etapas: • Ingestión: La entrada de comida en el cuerpo a través de la boca. • Digestión: La transformación de comida en nutrientes que el cuerpo puede absorber. • Absorción: Es el paso de nutrientes del aparato digestivo a la sangre. La sangre lleva los nutrientes a las células. • Excreción: Es la eliminación de los productos de desechos del aparato digestivo.
¿QUÉ ES EL TUBO DIGESTIVO? El tubo digestivo es un tubo que empieza en la boca y termina en el ano. Órganos del tubo digestivo: en general, el tubo digestivo es similar en todos los animales superiores. Compara los órganos en un humano y en un conejo.
¿CÓMO RESPIRAN LOS ANIMALES? Los animales respiran inhalando oxígeno del exterior, y luego exhalando dióxido de carbono. Hay cuatro tipos de respiración en los animales: • Respiración cutánea: El intercambio de gases tiene lugar a través de la piel, la cual es muy fina y húmeda. • Respiración traqueal: El intercambio de gases tiene lugar a través de tubos o traqueas. • Respiración branquial: El intercambio de gases tiene lugar a través de las agallas. • Respiración pulmonar: El intercambio de gases tiene lugar en los pulmones.
¿QUÉ ES UN SISTEMA CIRCULATORIO? El sistema circulatorio consta de: • Sangre: Es un fluido circulatorio interno. La sangre lleva oxígeno y nutrientes al cuerpo y los producto de desechos. • Vasos sanguíneos: Son conductos que llevan sangre. Las arterias llevan la sangre desde el corazón hasta el cuerpo y las venas llevan la sangre desde el cuerpo de vuelta al corazón. • Corazón: Es un órgano como una bomba que hace circular la sangre a través de los vasos sanguíneos del cuerpo. FUNCIONES DEL APARATO CIRCULATORIO: Tiene dos funciones básicas: • Lleva nutrientes y oxígeno a las células. • Elimina el dióxido de carbono y los productos de desecho del metabolismo. TIPOS DE SISTEMAS CIRCULATORIOS: Hay dos tipos de sistemas circulatorios: • Sistema circulatorio abierto: El fluido circulatorio es bombeado por el corazón, desde aquí, la sangre fluye por las cavidades del cuerpo directamente a los órganos internos. • Sistema circulatorio cerrado: La sangre siempre circula dentro de vasos sanguíneos, bombeada por el corazón. Los vasos reparten la sangre por las células del cuerpo y retorna al corazón. Hay dos tipos de sistemas circulatorios cerrados: - Simple: la sangre pasa por el corazón una vez, completando una vuelta. - Doble: la sangre pasa por el corazón dos veces, completando dos vueltas.
¿QUÉ ES LA EXCRECIÓN? Es el proceso de recogida de productos de desecho y la expulsión de ellos fuera del cuerpo. El dióxido de carbono es expulsado por los aparatos circulatorio y respiratorio, pero otras sustancias son eliminadas por el sistema excretor. El sistema excretor está formado por varios órganos: • Los riñones filtran la sangre y producen la orina. • Los uréteres son finos tubos por los que la orina salen de los riñones. • La vejiga es el lugar donde se almacena la orina. • La uretra: la orina es expulsada del cuerpo a través de la uretra.
¿CÓMO REALIZAN LA NUTRICIÓN LAS PLANTAS? Las plantas son autótrofas. Ellas producen materia orgánica a partir de materia inorgánica, como dióxido de carbono, agua y sales minerales. La nutrición de las plantas implica cinco procesos: • Absorción: El agua y las sales minerales son absorbidas por las raíces. Estos nutrientes inorgánicos se llaman savia bruta. • Transporte de la savia bruta: la savia bruta sube por el tallo hacia las hojas por los vasos leñosos. • Intercambio de gases: Tiene lugar en las hojas. El dióxido de carbono entra en la planta por los estomas. El oxígeno y el agua también se evaporan por los estomas, en las hojas de las plantas. La evaporación del agua se llama transpiración. • Fotosíntesis: Tiene lugar en los cloroplastos donde se encuentra la clorofila. La clorofila absorbe la luz solar para producir energía. La sabia bruta y el dióxido de carbono se transforma en savia elaborada.
UNIDAD: 3.- INTERACCIÓN Y COORDINACIÓN ¿QUÉ ES LA INTERACCIÓN? Todos los seres vivos interactúan con el medio ambiente y con otros seres vivos para sobrevivir. La interacción implica diferentes elementos: Interaction involves different elements: • Estímulos: Son cambios detectables en el medio ambiente. Por ejemplo, un estímulo es el olor de una flor o la imagen de un edificio. • Receptores: Son estructuras que reciben estímulos del medio ambiente. En los animales, los receptores son los órganos de los sentidos. • Sistema de coordinación: Está compuesto por los órganos que procesan la información recibida por los receptores y produce la respuesta. • Órganos responsables: Son estructuras que llevan a cabo las respuestas, como los músculos y las glándulas en los animales.
¿CÓMO FUNCIONAN LOS RECEPTORES? Receptores son estructuras sensoriales que detectan estímulos externos e internos. Los órganos de los sentidos son: • Vista: Los ojos detectan la luz. • Olfato: La nariz detecta sustancias químicas disueltas en el aire. • Gusto: La lengua detecta sustancias químicas disueltas en el agua. • Oído: Las orejas detectan sonidos. • Tacto: La piel detecta presión, tacto, dolor y cambios de temperatura.
¿CÓMO FUNCIONA LA COORDINACIÓN EN LOS ANIMALES? Los sistemas de coordinación trabajan juntos para procesar la información recibida de los estímulos, y producir la respuesta apropiada. Los animales tienen dos sistemas de coordinación: • El sistema nervioso regula y coordina las actividades del cuerpo y las respuestas. • El sistema endocrino regula y coordina las funciones del cuerpo principalmente por sustancias químicas llamadas hormonas.
¿CÓMO FUNCIONA EL SISTEMA NERVIOSO? El sistema nervioso recibe información, la interpreta, y transmite una respuesta a los órganos efectores. El sistema nervioso en los vertebrados incluye: • El sistema nervioso central: Consta de cerebro y la espina dorsal. El cerebro analiza la información y decide una apropiada respuesta. • El sistema nervioso periferico: Consta de nervios que se originan en el cerebro y en la espina dorsal. Los nervios llevan impulsos nerviosos desde los centros nerviosos a todas las partes del cuerpo. Los nervios pueden ser clasificados como: - Nervios aferentes (sensoriales): Llevan la información desde los órganos de los sentidos hasta el sistema nervioso central. - Nervios eferentes (motores): Llevan la información sobre la respuesta desde el sistema nervioso central hasta los órganos responsables.
¿CÓMO FUNCIONAN LOS ÓRGANOS DE RESPUESTAS? Hay dos tipos de respuestas a estímulos. • Respuestas motoras: La respuesta es movimiento. El sistema motor consta de un sistema óseo (los huesos sostienen al cuerpo) y un sistema muscular (los músculos son órganos contráctiles unidos al hueso por tendones). • Respuestas endocrinas: La respuesta es la liberación de hormonas. Se controla por glándulas en el sistema endocrino. Estas glándulas producen hormonas que se liberan en la sangre y controlan y coordinan actividades por todo el cuerpo.
¿CÓMO FUNCIONA LA COORDINACIÓN EN LAS PLANTAS? Las plantas no tienen un sistema nervioso ni un sistema endocrino. Las respuestas a los estímulos en las plantas son coordinadas por hormonas. Las plantas responden a muchos factores como: luz, gravedad, agua y temperatura.
¿QUÉ ES TROPISMO? Tropismo es un tipo de respuesta en las plantas el cual cambia permanentemente la dirección de un crecimiento de la planta. Hay dos clases de tropismo: • Tropismo positivo: La planta crece en la dirección de la fuente del estímulo. • Tropismo negativo: La planta crece en dirección contraria a la fuente del estímulo. Algunos tropismos son: geotropismo (gravedad), fototropismo (luz), hidrotropismo (agua), tigmotropismo (contacto), etc.
¿QUÉ SON LAS NASTIAS? Hay respuestas temporales de alguna parte de la planta a estímulos externos. La planta después vuelve a su posición original. Nastia son, por ejemplo: - Algunas flores se abren al atardecer y se cierran durante el día, otras flores hacen lo contrario. - Los tulipanes se abren y cierran según la temperatura. - Algunas plantas se mueven cuando se tocan, etc.
UNIDAD: 4.- REPRODUCCIÓN ¿QUÉ ES LA REPRODUCCIÓN? La reproducción es el proceso biológico por el cual se producen nuevos organismos individuales. Esto asegura la perpetuación de las especies. Los seres vivos (los progenitores) son capaces de multiplicarse y generar nuevos seres vivos (los descendientes). Hay dos tipos principales de reproducción: • La reproducción asexual requiere un solo individuo que produce nuevos y genéticamente idénticos seres vivos. • La reproducción sexual requiere dos individuos, un macho y una hembra. Los descendientes tienen una combinación de material genético. ¿QUÉ ES LA REPRODUCCIÓN ASEXUAL EN LOS ANIMALES? La reproducción asexual es común en los organismos unicelulares. Los dos principales tipos de reproducción asexual son: • Gemación: Un crecimiento, yema, del cuerpo del individuo, desarrolla un nuevo individuo. • Fragmentación: Un nuevo organismo crece de un fragmento de un individuo. Cada fragmento desarrolla un individuo maduro y completo. ¿CÓMO SE PRODUCE LA REPRODUCCIÓN SEXUAL? La reproducción sexual necesita dos individuos, un macho y una hembra. Cada individuo tiene diferentes órganos llamados gónadas. Las gónadas masculinas son los testículos y las gónadas femeninas son los ovarios. Estos órganos fabrican células reproductivas llamadas gametos. El gameto masculino es el espermatozoide y el gameto femenino es el ovulo. Dependiendo del tipo de gónada presente, el animal puede ser: • Unisexual: Cada individuo tiene solo un tipo de gónada. La mayoría de los animales son unisexuales. • Hermafrodita: Cada individuo tiene las dos gónadas, masculina y femenina. ¿QUÉ ES LA FERTILIZACIÓN? La fertilización es la unión de un ovulo y un espermatozoide. Cuando se unen, forman un zigoto (o célula huevo). Hay dos tipos de fertilización. • La fertilización externa es cuando la union de los gametos ocurre fuera del cuerpo de la hembra. • La fertilización interna es cuando la unión de los gametos ocurre dentro del cuerpo de la hembra o del hermafrodita. Esto implica la copulación que es la transmisión del espermatozoide del macho dentro de la hembra. ¿QUÉ ES EL DESARROLLO EMBRIONARIO? El desarrollo embrionario incluye el proceso desde la formación del cigoto hasta el nacimiento del nuevo individuo. Después de la fertilización, el cigoto sufre muchos cambios celulares y llega a ser un organismo desarrollado, llamado embrión. Dependiendo de donde tenga lugar le desarrollo embrionario, los animales se pueden clasificar como: • Vivíparos: El embrión se desarrolla dentro del cuerpo de la hembra. El embrión crece dentro del útero. La placenta alimenta al embrión a través del cordón umbilical. • Ovíparos: El embrión se desarrolla dentro de un huevo. La mayoría de los progenitores incuban los huevos. • Ovovivíparos: El embrión se desarrolla dentro de un huevo que permanece dentro del cuerpo de la hembra hasta que nace.
¿CÓMO SE PRODUCE LA REPRODUCCIÓN EN LAS PLANTAS? Las plantas tienen dos tipos de reproducción: • La reproducción asexual: Es más común en las plantas que en los animales. Las plantas crean nuevos individuos de un especial órgano, normalmente del tallo. - Bulbos: son tallos subterráneos con gruesas hojas que contienen nutrientes. Por ejemplo: cebollas, tulipanes, etc. - Tubérculos: son tallos subterráneos con reserve de nutrientes y yemas. Ejemplo: las patatas, etc. - Estolones: Son tallos aéreos cuyas raices tocan el suelo y producen nuevos tallos. Por ejemplo: las fresas, etc. • La reproducción sexual: Es típica de las plantas con semillas. Los órganos reproductores son las flores. La flor tiene las siguientes partes: - El cáliz está formado por los sépalos verdes que protegen la flor. - La corola está formado por los brillantes y coloridos pétalos. Los pétalos atraen a los insectos para facilitar la polinización - El estambre es el órgano reproductor masculino de la flor. Consta de filamento y anteras (donde se almacena el polen) - El pistilo es el órgano reproductor femenino de la flor. Consta de estigma, estilo y ovario (donde se almacenan los ovulos)
¿LA FERTILIZACIÓN Y LA FORMACIÓN DE SEMILLAS La fertilización en las plantas ocurre cuando los gametos masculino y femenino se unen en el ovario. La fertilización tiene las siguientes fases: 1.- El grano de polen aterriza en el pistilo. 2.- Los tubos polínicos se desarrollan hasta alcanzar el ovario. 3.- Dentro del ovario el gameto masculino (polen) y el gameto femenino (ovulo) se unen para formar el cigoto. 4.- El óvulo maduro se convierte en una semilla. 5.- El ovario maduro se convierte en el fruto.
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