BIOLOGÍA 1-2 | TEMA 1 | Resumen teórico

Los seres vivos

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¿Qué son los seres vivos? Todo es materia La materia es la sustancia que forma todos los cuerpos del Universo.Tenemos de dos tipos: • Materia inorgánica: la que constituyen los minerales y las rocas; la materia inerte. • Materia orgánica: la producida por los seres vivos. Por eso se llama de esta manera (en referencia a los órganos). Es o ha sido parte de la materia viva. Cuando hablamos de vida, lo hacemos del planeta Tierra, donde nos encontramos con una multitud de formas diferentes que constituyen una gran fuente de diversidad: los seres vivos. Todos los que habitan la Tierra comparten dos grandes características: • están formados por células (por una o más de una). • realizan las tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción. Los virus son acelulares (no están formados por células) y, por lo tanto, se encuentran en el límite entre la materia viva y la inerte. Una de las características más importantes de los seres vivos es que la materia que los compone, tanto la viva como la inerte, está organizada en diferentes niveles. Cuantos más niveles tiene un ser vivo, más alta es su complejidad. De menor a mayor nivel, podemos distinguir: 1) Nivel Subatómico Es el más pequeño de todos y está formado por partículas muy pequeñas (tanto que no las podemos ver a simple vista) que componen toda la materia. Para que os hagáis una idea, si cogiéramos un trozo de materia y lo empezáramos a dividir en trocitos cada vez más pequeños, ésta sería la última división que podríamos hacer. 2) Nivel Atómico Los átomos forman toda la materia viva e inerte. Los elementos son aquellas sustancias que están formadas por un solo tipo de átomos y los compuestos, en cambio, son los que están formados por más de un tipo de átomo. Los átomos más abundantes en la materia viva son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno (CHON, según sus iniciales), pero el carbono es fundamental: puede establecer una gran diversidad de enlaces con otros átomos y también con él mismo. Esta plasticidad le permite formar largas cadenas de carbono, con ramificaciones o incluso moléculas cíclicas.

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Además de estos cuatro átomos, los seres vivos necesitan, para vivir, minerales como el cloro, el sodio y el magnesio. 3) Nivel Molecular Las moléculas son el resultado de la unión entre dos o más átomos, iguales o diferentes, mediante enlaces químicos. Encontramos moléculas tanto en la materia viva como en la inerte. Hay moléculas y átomos, como el oxígeno y el agua, que se encuentran en los dos tipos de materia, mientras que otras más complejas son exclusivas de la vida: los glúcidos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos.

Biomoléculas Las moléculas de la vida se llaman biomoléculas. Las más importantes son: Biomoléculas inorgánicas: • El agua: es la más abundante en los seres vivos. De hecho, sin ella no habría vida. Constituye el 70 % del peso de los seres vivos, aunque en algunos casos encontremos porcentajes mayores (la medusa tiene un 96 %) o menores (20 % en las semillas de algunas plantas). • Las sales minerales: nos ayudan a realizar funciones y a mantener estructuras muy importantes para el organismo. Por ejemplo, el sodio interviene en el impulso nervioso; el potasio, en la contracción de los músculos; y el calcio, en la formación del esqueleto o de la concha de los moluscos. Biomoléculas orgánicas: Los seres vivos se componen principalmente de 4 grupos de biomoléculas orgánicas diferentes. A veces éstas forman estructuras más complejas debido a la unión que se establece entre ellas; entonces es cuando las llamamos macromoléculas. Las principales biomoléculas orgánicas que encontramos exclusivamente en los seres vivos son: Glúcidos Los Glúcidos son biomoléculas formadas por la unión de iones de carbono, hidrógeno y de oxígeno. Funciones principales: • Energética La glucosa, un tipo de glúcido, es el combustible celular por excelencia, tanto en animales como en vegetales. Los vegetales la fabrican a través de la fotosíntesis y la consumen para obtener energía, mientras que los animales la utilizan para conseguir energía a través de la respiración. Los animales la obtienen de los vegetales u otros animales.

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• Material de reserva Como la glucosa es tan importante para la vida de muchos organismos, éstos la almacenan; muchos vegetales lo hacen en forma de almidón. En los vertebrados, los glúcidos en exceso se acumulan en el hígado y en los músculos, en forma de glicógeno. Tanto el almidón como el glicógeno son macromoléculas formadas por gran cantidad de glucosas. Si el organismo necesita más energía que la consumida, el almidón o el glicógeno se descomponen en glucosa, que es el combustible por excelencia. • Estructural En algunos seres vivos, los glúcidos forman estructuras. Este es el caso de la celulosa: un glúcido compuesto por muchas glucosas, esencial en la formación de la pared de las células vegetales. La madera, el algodón y el papel están formados, básicamente, por celulosa. Por otro lado, algunos artrópodos (como los insectos y los crustáceos) presentan un esqueleto externo formado por quitina, una macromolécula formada también por diferentes glúcidos. Lípidos Los lípidos son biomoléculas que están formadas por iones de carbono, hidrógeno, oxígeno y, a veces, por pequeñas cantidades de fósforo, azufre y/o nitrógeno. Funciones principales: • Energética Los lípidos, comúnmente llamados grasas, tienen como función principal dar energía a las células. Éstos, igual que los glúcidos, pueden acumularse como material de reserva en el caso de los vertebrados. • Estructural Los lípidos forman la membrana citoplasmática, un elemento fundamental para delimitar y dar forma a la célula y controlar los elementos que entran y salen. • Otros También pueden ayudar a las reacciones químicas y transportar sustancias dentro de los seres vivos. Proteínas Las proteínas son biomoléculas formadas por iones de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y, en menor proporción, azufre. Son las más abundantes en los organismos y están formadas por una cadena de aminoácidos, una estructura primaria que se repite y se organiza de diferentes formas según el tipo de proteína. Todas se forman a partir de 20 aminoácidos. En muchos seres vivos, algunos de ellos no se pueden elaborar y se tienen que incorporar con la dieta; son los llamados aminoácidos esenciales.

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Funciones principales: • Estructural Algunas proteínas intervienen en la estructura de la membrana citoplasmática de las células. Otras que tienen una gran capacidad para soportar tensiones, como el colágeno, son muy importantes en estructuras como los tendones. También es un ejemplo la queratina, proteína que forma las uñas, el pelo o la piel. • Enzimática Las enzimas son unas proteínas implicadas en las reacciones químicas de las células. Un ejemplo es la lisozima, que ataca a algunas bacterias perjudiciales y que está presente en la saliva, en las secreciones mucosas o en las lágrimas. • Transporte Muchas proteínas, como las permeasas, son las encargadas de permitir el paso de sustancias a través de la membrana citoplasmática. Algunas proteínas también pueden transportar sustancias durante largas distancias, como es el caso de la hemoglobina, que transporta el oxígeno de los pulmones a las células de todo el cuerpo. • Comunicación Otras tienen capacidad hormonal y están implicadas en la regulación de muchas funciones vitales y en la comunicación entre diferentes partes del cuerpo. La insulina es un claro ejemplo, ya que es la que indica al resto del organismo si falta o no combustible; es decir, glucosa. • Immunológica o de defensa Las inmunoglobulinas o anticuerpos son proteínas implicadas directamente en la respuesta de defensa contra las infecciones. • Contráctil Hay diversas proteínas implicadas en la contracción muscular, como es el caso de la miosina y la actina. • Reserva Algunas proteínas presentes en alimentos, como la ovoalbúmina del huevo, son muy importantes para obtener los aminoácidos esenciales que necesitamos incorporar en nuestra dieta. Los alimentos ricos en proteínas son la carne, el pescado, los huevos, etc. Ácidos nucleicos Tenemos de dos tipos: el DNA (ácido desoxirribonucleico) y el RNA (ácido ribonucleico). Tanto el uno como el otro están formados por cadenas de nucleótidos.

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Funciones principales: • El DNA es el responsable de dar la información necesaria para que la célula realice todas sus funciones. Es el material genético y hereditario de las células, y tiene forma de doble hélice. • El RNA es el responsable de transmitir la información que contiene el DNA. 4) Nivel celular La célula es la unidad básica de la vida, estructural y funcional de los seres vivos. Sin ella, no existiría la vida tal como la conocemos hoy en día. 5) Nivel pluricelular Muchos seres vivos, como los animales y las plantas, se organizan un nivel por encima para formar estructuras cada vez más complejas. Ordenadas de manera creciente según su complejidad, podemos hablar de: • Tejidos Están formados por células muy parecidas entre sí, especializadas en la misma función. Son ejemplos el tejido cardíaco (del corazón), el sanguíneo (la sangre), el adiposo, el óseo y el nervioso. • Órganos Van a un subnivel más allá. Están compuestos por diferentes tejidos que forman unidades estructurales y funcionales. Como ejemplo tenemos el corazón, formado por el tejido muscular cardíaco, el nervioso y el conjuntivo. • Sistemas Son un conjunto de órganos especializados en llevar a cabo una función determinada y están constituidos básicamente por un solo tipo de tejido. Dentro de este nivel, encontramos el sistema nervioso, el circulatorio, el muscular, etc. • Aparatos Son conjuntos de órganos coordinados para realizar una misma función. Un ejemplo es el aparato digestivo. 6) Nivel de población Este nivel se compone a partir de un conjunto de individuos de una misma especie que viven en el mismo lugar en un momento determinado. 7) Nivel de ecosistema el ecosistema está formado por un conjunto de poblaciones diferentes que establecen relaciones entre sí en un mismo territorio. El conjunto de todos los ecosistemas de la Tierra conforma la biosfera, el nivel de organización más elevado de los seres vivos.

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LAS CÉLULAS La célula es la unidad mínima de la materia viva y realiza las tres funciones vitales: • nutrición • relación • reproducción En el año 1838, dos científicos alemanes, Theodor Schwann y Jakob Schleiden, concibieron la famosa teoría celular que se resume, básicamente, en los siguientes puntos: • Todos los seres vivos están formados por células. • La célula es la unidad anatómica de los seres vivos: define su forma. • La célula es la unidad fisiológica de los seres vivos: define su función. • La célula es la unidad genética de los seres vivos: define su reproducción. Todos los seres vivos están formados por células, pero pueden estar formados por una o más de una. Los organismos unicelulares son organismos compuestos únicamente por una célula, que realiza todas las funciones vitales. Son ejemplos las bacterias o los protozoos. Los organismos pluricelulares están formados por más de una célula y cada una puede estar especializada en una de las funciones. El nivel de organización de los seres pluricelulares determina su complejidad. Podemos encontrar seres vivos con todas las células iguales (como algunas algas marinas) y otros más complejos, en los que se especializan y agrupan para realizar una determinada función y formar tejidos, órganos, sistemas y aparatos (como en el caso de los animales). La forma y el tamaño de las células es muy variado. Pueden ser estrelladas, redondas, filamentosas, grandes o muy pequeñas.

Clasificación de las células Las células se clasifican según si tienen el DNA libre por la célula o protegido dentro de un compartimento llamado núcleo. Las que poseen núcleo se llaman eucariotas y las que no tienen, procariotas. Células procariotas: las células procariotas están desprovistas de núcleo y tienen el DNA libre por el citoplasma. Las bacterias son ejemplos de éstas. Células eucariotas: Las células eucariotas son más complejas que las anteriores y se caracterizan por presentar un núcleo con el DNA en su interior. Las algas, los protozoos, los hongos, las plantas y los animales son un ejemplo.

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Células eucariotas: vegetales y animales Las células eucariotas pueden tener características diferentes según sean vegetales o animales. A pesar de todo, todas comparten muchas estructuras y orgánulos celulares, como la membrana citoplasmática, el citoplasma o el núcleo. Un orgánulo celular es un compartimento o una estructura con funciones especializadas que se encuentra inmerso en el citoplasma de las células: son sus órganos. De aquí su nombre. Partes de las celulas eucariotas • Membrana citoplasmática o plasmática Es una estructura que envuelve la célula, la protege, le da forma y le permite intercambiar sustancias con el exterior. Este transporte puede ser libre, por difusión (sin gasto de energía) o controlado (para el que necesitan consumir energía). La membrana citoplasmática está formada por una bicapa (una capa doble) de fosfolípidos, en la que encontramos insertas otras moléculas como el colesterol y las proteínas. • Citoplasma Es el medio interno de la célula, la llena y le da volumen. Es una sustancia acuosa, formada básicamente por agua y que contiene diversas proteínas. La mayoría de éstas son enzimas, que realizan diferentes reacciones químicas. En el citoplasma es donde se encuentran inmersos los orgánulos. • Citoesqueleto Está compuesto por una serie de filamentos muy pequeños que dan consistencia y forma a la célula, y que -además- ayudan a transportar sustancias a través del citoplasma.

Orgánulos celulares presentes en las celulas eucariotas • Núcleo Es una estructura esférica que protege el DNA, la información hereditaria de la célula, y ayuda a regular las funciones celulares. Presenta una membrana nuclear que está en contacto directo con el retículo endoplasmático y que tiene unos pequeños poros que permiten el intercambio de sustancias entre el núcleo y el citoplasma. • Ribosomas Son pequeños orgánulos redondeados que intervienen en la formación de proteínas. Cuando observamos una célula en el microscopio, se ven pequeños puntos negros.

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• Retículo endoplasmático Está constituido por un conjunto de membranas que forman una especie de sacos y tubos que están en contacto con el núcleo de la célula a través de la membrana nuclear. Es el encargado de sintetizar, almacenar y transportar los lípidos y proteínas de la célula. Los hay de dos tipos: el retículo endoplasmático rugoso, que presenta ribosomas enganchados a su membrana, y el retículo endoplasmático liso, que no los tiene. • Mitocondrias Son sacos ovalados con pequeños pliegues en su interior, responsables de dar la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular. Sintetizan ATP (la principal molécula capaz de transportar energía) a través de la respiración celular. • Aparato de Golgi Es un conjunto de sacos separados entre sí que completan la formación de algunas proteínas. • Vesículas y vacuolas Son pequeños sacos redondeados que transportan y almacenan sustancias de diferentes tipos, como las de reserva o de residuo (éstas últimas se extraerán hacia el exterior). • Lisosomas Son pequeñas bolsitas o vesículas que contienen sustancias que intervienen en la digestión de los compuestos que entran en la célula. También son esenciales tanto en la defensa (ya que destruyen las bacterias) como en la destrucción de los orgánulos celulares que van envejeciendo. • Centrosoma Está constituido por dos cilindros dispuestos perpendicularmente llamados centriolos, formados por filamentos de proteínas. El centrosoma está relacionado con el movimiento celular y la organización del citoesqueleto y tiene un papel clave en la división celular, ya que los centriolos organizan el huso mitótico. Es exclusivo de las células animales. Células animales Las células animales son eucariotas y contienen todos los orgánulos anteriormente explicados. Los protozoos y los hongos están formados por dichas células y -por lo tanto- a pesar de su nombre, no son exclusivas de los animales. Celulas vegetales Las células vegetales forman, básicamente, las algas y las plantas. Presentan todos los orgánulos de las células animales, pero también otros: • Pared celular Es una estructura rígida que recubre la membrana plasmática de las células y les da resistencia y protección. Está formada básicamente por celulosa; pero a veces se impregna de lignina, una sustancia que aún le da más resistencia tal como sucede en el caso de los troncos de los árboles.

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• Cloroplastos Son orgánulos ovalados, con una membrana que los separa del resto del citoplasma. Son los encargados de realizar la fotosíntesis, un proceso esencial para la vida actual (la trataremos más detalladamente en el siguiente apartado. • Vacuolas Aunque las células animales también presentan vacuolas, éstas son mucho más pequeñas que las de las vegetales cuyas vacuolas a veces ocupan más del 70% de su citoplasma. Son orgánulos con función de reserva y de almacenaje de sustancias.

FUNCIONES VITALES Todos los seres vivos, unicelulares o pluricelulares, realizan tres funciones básicas para su subsistencia: nutrición, relación y reproducción. En los organismos unicelulares, la célula es la unidad que realiza todas las funciones; mientras que en los pluricelulares, éstas se especializan y se reparten las funciones.

Función de nutrición Función de nutrición a nivel celular la nutrición es la obtención de materia y de energía por parte de los seres vivos para fabricar la propia materia y realizar todas sus funciones vitales. También implica la expulsión de todo lo que no se necesita o que puede ser perjudicial. Las células tienen que transformar la materia y la energía que entra del exterior para que sean útiles para ellas. Este proceso se llama metabolismo, y las enzimas son las encargadas de llevarlo a cabo. Existen dos tipos de metabolismo: • Anabolismo Es el conjunto de reacciones químicas de fabricación: se generan moléculas complejas a partir de otras más simples. Este proceso gasta energía. • Catabolismo Es el conjunto de reacciones químicas de degradación: se degradan las moléculas orgánicas. De las complejas se obtienen otras más simples, lo que genera energía. Ambos tipos de metabolismo van siempre ligados y coordenados, ya que la energía liberada en el catabolismo es la que se utiliza para el anabolismo. La molécula orgánica que da energía a las células es, mayoritariamente, la glucosa. Para transportar la energía de un lado al otro, las células utilizan la molécula del ATP (adenosintrifosfato), que desencadena una gran cantidad de energía cuando se rompen sus enlaces.

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Nutrición autótrofa La nutrición autótrofa es aquella en la que el organismo obtiene energía a partir de moléculas orgánicas sintetizadas por él mismo. Los organismos autótrofos captan materia inorgánica del medio externo y la transforman en materia orgánica y oxígeno. A continuación, utilizan esta materia orgánica para obtener energía y fabricar otros compuestos. Hay dos tipos de nutrición autótrofa. • Nutrición fotosintética Es la nutrición autótrofa más extendida. En la fotosíntesis (foto significa luz, por lo tanto: sintetizar con la luz) se obtiene energía de la luz solar y se genera materia orgánica: la glucosa. La reacción química que describe este proceso es la siguiente: Matéria inorgánica (CO2 y agua) + luz à Matéria orgánica + oxígeno La fotosíntesis se produce en plantas, algas y determinadas bacterias. En las células eucariotas, los cloroplastos son los orgánulos celulares encargados de realizarla.

• Nutrición quimiosintética También hay otro tipo de nutrición autótrofa, la quimiosintética. Los organismos quimiosintéticos fabrican materia orgánica mediante la energía que se desprende de reacciones químicas entre sustancias inorgánicas. Este es el caso de algunas bacterias. Todos los organismos autótrofos, después de haber realizado la síntesis de materia orgánica, llevan a cabo la respiración celular para obtener energía degradando las moléculas que ellos mismos han fabricado. Las mitocondrias son los orgánulos celulares de los eucariotas encargados de obtener la energía que el ser vivo necesita y lo hacen a través de la llamada respiración celular. El resto de los nutrientes se utilizan para crear reservas de energía, reparar estructuras o generar nuevos nutrientes y crecer.

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La reacción química que describe la respiración celular es: Materia orgánica + oxígeno à Materia inorgánica (CO2+ agua) + energía

Nutrición heterótrofa La nutrición heterótrofa es la que obtiene la energía de moléculas orgánicas ya sintetizadas. En este tipo de nutrición, el alimento está constituido por otros seres vivos; por lo que los heterótrofos se alimentan de otros organismos e ingieren alimentos, los digieren y los reducen a nutrientes o moléculas más simples que podrán ser usados para obtener materia y energía. Por lo tanto, los heterótrofos también realizan la respiración celular parar obtener energía.

Función de relación: relación celular La función vital de relación comprende todos los procesos relacionados con el control del organismo y la relación que establece con su entorno; es decir, la captación de estímulos y la emisión de respuestas adecuadas. Llamamos estímulos a las variaciones del medio en general y a las respuestas a las reacciones de las células o de los organismos ante estos estímulos. La función de relación tiene como objetivo la supervivencia del individuo en el medio donde habita y la coordinación de todas sus funciones internas. Función de relación a nivel celular En los organismos unicelulares, la única célula que los compone es la que detecta los cambios del medio (estímulos) y también es la que elabora las respuestas. Los estímulos pueden ser: • Táctiles: mediante el contacto. • Químicos: mediante sustancias químicas determinadas como agua, nutrientes, tóxicos, etc. • Luminosos: mediante la luz del Sol.

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• Acústicos: mediante las ondas provocadas por el sonido. Las respuestas más comunes son: • Movimientos o tactismos: hacia el estímulo (respuesta positiva) o en dirección contraria (respuesta negativa). En el caso de las células, los movimientos pueden hacerse a través de cilios, flagelos, etc. • Crecimientos: el estímulo provoca el crecimiento de determinadas partes. • Secreciones: el estímulo provoca la secreción de una sustancia como, por ejemplo, algunas bacterias que se impregnan de capas protectoras y resistentes hasta que varían las condiciones que les son favorables para su crecimiento. Función de relación a nivel pluricelular En los animales pluricelulares, las células se especializan. Las hay que captan los estímulos externos, otras están más especializadas en procesarlos y transmitirlos, y otras elaboran la respuesta. La función de relación en organismos pluricelulares es más compleja y muchas veces estos organismos presentan tejidos y órganos especializados. En el caso de los animales, la función de relación está coordinada por el sistema nervioso y el endocrino.

Función de reproducción La reproducción es la función vital mediante la cual un organismo genera nuevos individuos. Además, permite a los seres vivos perpetuarse generación tras generación; por lo que es el único mecanismo que hace que la vida continúe existiendo a lo largo del tiempo. Se distinguen dos tipos de reproducción: la asexual y la sexual.

Reproducción asexual Es en la que los descendientes son idénticos al progenitor y entre sí. Hay muy poca variación en la información genética de los hijos respecto a sus progenitores. En ella hay un solo progenitor que forma los descendientes. Se puede realizar a partir de un organismo entero que se divide para formar dos o más, o de partes del organismo (de la parte escindida crece un individuo entero). Hay diferentes tipos de reproducción asexual: La bipartición o división binaria En los organismos procariotas no hay mitosis. La célula divide su DNA en dos partes iguales, se alarga, reparte el material genético y se separa en dos organismos unicelulares. Las amebas y muchas bacterias se dividen por bipartición. En los eucariotas, los descendientes se forman a través de la mitosis y, una vez acabado el mecanismo, el citoplasma se divide en dos partes iguales formando dos células hijas idénticas.

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La mitosis es un proceso propio de las células eucariotas. Muchos organismos unicelulares se dividen por este mecanismo y muchas células de los organismos pluricelulares, también. Durante la mitosis distinguimos 4 fases: a. P  rofase Después de la duplicación del DNA, éste se empieza a condensar y forma los cromosomas. Los centriolos se comienzan a separar, se desplazan hacia los polos (extremos de la célula) y forman unos filamentos que van de polo a polo; es lo que llamamos huso mitótico. b. Metafase Los cromosomas, con el material genético duplicado, se disponen en la parte central de la célula. c. Anafase Los cromosomas homólogos se separan, y cada cromátida (parte del cromosoma) va a un polo diferente a través del huso mitótico que han formado los centriolos. La separación siempre se realiza por el centro de la cromátida: el centrómero. d. Telofase Una vez que los cromosomas se encuentran en los polos, se descondensan y la célula empieza a dividir su citoplasma para formar las dos células hijas.

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La gemación • Organismos unicelulares En estos organismos, después de la mitosis, uno de los núcleos se aleja del centro y forma una protuberancia o gema que da lugar a una célula hija más pequeña. Por lo tanto, las células hijas serán de tamaños diferentes pero, como tienen el mismo material genético, se pueden desarrollar y formar en un individuo adulto. Todos los organismos unicelulares que se dividen por gemación (como las levaduras) son eucariotas. • Organismos pluricelulares Se forma una gema que acaba escindiéndose y formando un nuevo individuo. Esta división se da en los cnidarios (medusas), en las esponjas o en la planta de la patata, por poner unos cuantos ejemplos. La esporulación Se forman muchas células hijas a partir de una célula madre. • Organismos unicelulares (división múltiple o pluripartición) Durante la mitosis, el núcleo de la célula madre se divide varias veces. A continuación, se reparte el citoplasma entre todos los núcleos y se forman varias células hijas idénticas. Algunos protozoos y algas unicelulares se reproducen por esporulación. • Organismos pluricelulares Se forman a través de órganos especializados, los esporangios, que liberan las esporas (son células procedentes del individuo). Muchas algas y muchos hongos se reproducen por esporas. La fragmentación Es la separación de un trozo de individuo pluricelular en diferentes partes, que dan lugar a uno nuevo. Son ejemplos las algas, plantas, líquenes, briofitos, espermatofitos, estrellas de mar (equinodermos), anélidos, platelmintos, etc.

Ventajas e inconvenientes de la reproducción asexual Ventajas: • El individuo que realiza la reproducción asexual no necesita otra célula o ser vivo para hacerlo. • Se puede producir en condiciones extremas: altas temperaturas, baja humedad, frío, etc. • Es un proceso relativamente sencillo, que puede producir muchos individuos en muy poco tiempo.

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Inconvenientes: • En la reproducción asexual no hay tanta variabilidad genética como en la reproducción sexual, porque los descendientes son iguales al progenitor. La variabilidad genética asegura que los descendientes puedan estar mejor preparados ante los cambios del medio. Los organismos de reproducción asexual, en principio, tardarán más en adaptarse a nuevas condiciones ambientales que aquéllos que presentan reproducción sexual.

Reproducción sexual En este tipo de reproducción intervienen dos células, llamadas gametos, que se fusionan para formar un nuevo individuo. El proceso de unión de los dos gametos se llama fecundación y la célula resultante de la unión, cigoto; a partir del cual se formará y se desarrollará el nuevo organismo. ¡Atención! El cigoto siempre tiene un número par de cromosomas (2n). Por eso se dice que es una célula diploide. Los gametos, en cambio, sólo tienen la mitad de cromosomas que el cigoto (n). Por eso se dice que son células haploides. Si no fuera así, los hijos tendrían el doble de información (4n) que los padres; los nietos, cuatro veces más (8n); los bisnietos 8 veces más (16n), etc. La formación de células haploides (n) a partir de células diploides (2n) es posible gracias a la meiosis. La meiosis es un tipo de división celular que recuerda dos mitosis consecutivas. La partición comienza con una célula que tiene una dotación genética diploide (2n) y finaliza con 4 células hijas que tendrán, cada una, la mitad de información genética (n).

Según la forma de los gametos, la reproducción sexual puede ser de dos formas. • Reproducción isogàmica (iso significa igual) Es aquélla en la que los gametos son iguales entre sí. Es característica de bacterias, protozoos y algunas algas.

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• Reproducción heterogàmica (hetero significa diferente). Es aquella en la que los gametos son diferentes entre sí. Es característica de vegetales y animales. Normalmente tenemos: – Gameto femenino: más grande, esférico e inmóvil. En los vegetales se llama oosfera y en los animales, óvulo. – Gameto masculino: más pequeño y móvil. En los vegetales se llama anterozoide y en los animales, espermatozoide. Este tipo de reproducción heterogámica se halla en vegetales y animales.

Variantes de la reproducción sexual • Hermafroditismo: hay dos tipos de gametos dentro del mismo individuo. Por lo tanto, un único individuo puede hacer la reproducción sexual, sin tener que buscar pareja. • Partenogénesis: la reproducción se realiza a partir de un único gameto. No hace falta la unión de dos individuos para formar uno nuevo. Este gameto no será fecundado y normalmente es femenino (óvulo); aunque en algunos casos es masculino, como en algunas algas. • Heterogonia o reproducción alterna: es aquélla en la que se alterna la reproducción asexual con la sexual. Las medusas, por ejemplo, realizan primero la reproducción sexual por gametos y, después, la asexual por fragmentación.

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CICLOS REPRODUCTIVOS Los organismos con reproducción sexual presentan células haploides (n) y células diploides (2n). La alternancia de éstas en el ciclo vital del organismo es el que determina cuál es su ciclo reproductivo. Hay diferentes ciclos reproductivos y para comprenderlos nos tendremos que hacer diferentes preguntas: • ¿El individuo adulto es haplonte (n) o diplonte (2n)? • ¿Los gametos se generan por meiosis o por mitosis? • ¿La meiosis se da antes o después de la fecundación?

Ciclo haplonte En el ciclo haplonte, como bien indica su nombre (haplo, de haploide), el individuo adulto es haplonte (n). Todas sus células son haploides (n), excepto el cigoto, que es siempre diploide (2n). Los gametos, por tanto, se generan por mitosis. Dos gametos se juntan durante la fecundación y dan lugar al cigoto (que siempre es 2n), que a su vez genera nuevos individuos haplontes (n) mediante la meiosis. Por lo tanto, ésta se realiza después de la fecundación. Es un ciclo reproductivo característico de seres vivos poco evolucionados como algas, protistas, hongos y moneras. En el ciclo haplonte, la fase diploide sólo incluye los cigotos.

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Ciclo diplonte En el ciclo diplonte, como bien dice su nombre (diplo, de diploide), el individuo adulto es diploide (2n). Todas las células de su cuerpo son diploides (2n), excepto los gametos que son haploides (n). Por lo tanto, éstos se generan por meiosis. Los gametos se juntan durante la fecundación y dan lugar al cigoto (que siempre es 2n), que genera al individuo entero mediante la mitosis. Por tanto, la meiosis se da antes de la fecundación y genera, a partir de las células adultas 2n, los gametos haploides (n) necesarios para la fertilización. La mayoría de seres vivos realizan este ciclo reproductivo, como por ejemplo algunas algas, todos los animales y los hongos. En el ciclo diplonte, la fase haploide tan sólo incluye los gametos.

Espermatozoide 2n 2n

Meiosis

n

Fecundación

Óvulo n 2n

Gametos haploides Cigoto diploide

Ciclo diplohaplonte En los ciclos anteriores encontrábamos o individuos haploides (ciclo haplonte) o diploides (ciclo diplonte). En el ciclo diplohaplonte encontramos de los dos tipos dentro de un mismo organismo y cada uno de estos individuos recibe un nombre diferente. El diplonte (2n) se llama esporófito, nombre que viene porque este individuo genera esporas mediante la meiosis. Las esporas son haplontes (n) y juegan el papel de los gametos pero, a diferencia de éstos, son capaces de formar por mitosis un nuevo individuo: un adulto haplonte, que se llama gametófito. El gametófito recibe su nombre porque es quien genera los gametos. Este individuo proviene de la mitosis de las esporas y, por eso, todas sus células son haplontes (n): genera los gametos por mitosis, y éstos (siempre n) se juntan en la fecundación y dan lugar al cigoto (2n). Asimismo, este cigoto genera por mitosis el esporófito (2n) y así se completa el ciclo. Los seres vivos | 19

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En el ciclo haplonte, por lo tanto, encontramos las dos fases más desarrolladas que en los ciclos anteriores. La fase haplonte se inicia con la formación de esporas (n) y éstas, a través de la mitosis, forman el gametófito (n) que a su vez crea los gametos por medio del mismo mecanismo (n). La fase diplonte se inicia después de la fecundación, cuando se juntan los dos gametos y se forma el cigoto (2n) que, por mitosis, genera el esporófito (2n) y, por meiosis, las esporas (n).

El ciclo diplohaplonte es prácticamente exclusivo de los vegetales. Se deriva del haplonte y se considera un avance evolutivo, ya que aporta más variabilidad genética en sus individuos. n gametos

fecundación

2n cigoto

n adulto gametófito n esporas meioesporádicas

2n

meiosis

2n adulto esporófito

Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual Ventajas: • La reproducción sexual da una variabilidad genética que hace que los individuos se puedan adaptar al medio en el que viven más eficientemente, a través del proceso evolutivo. Inconvenientes: • Se necesitan dos progenitores para procrear y, por lo tanto, tienen que encontrarse primero. • Los individuos tardan más en reproducirse y además invierten más energía en ello.

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