Tema 4: Las Funciones de los Seres Vivos 1- Las Funciones de Nutrición Nutrición: Procesos en el que un organismo intercambia materia y energia con el medio para mantener su organización y poder llevar a cabo tadas las funciones vitales

Todas las celulas tienen que llevarla a cabo, si no, moririan a- La nutricion en las celulas

b- Los tipos de Nutrición Existen celulas de nutrición Autotrofa, estas sintetizan sus propias moleculas organicas a partir de moleculas sencillas (inorganicas). Otras presentan nutrición Heterotrofa, obtienen la materia organica del medio mediante la ingestión y digestion alimenticia.

c- La nutrición en los Pluricelulares. La mayoria de las celulas del pluricelular no está en contacto con el medio externo que le proporcionaría nutrientes y gases para la nutrición y tampoco puede verter los productos de la excrección al exterior directamente

Hay que buscar estrategias: –

los sencillos han permanecido ligados al agua, por difusión introducen las particulas alimenticias por ejemplo las algas y los hongos

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los complejos, plantas y animales presentan estructuras especializadas regulando la entrada y salida como los estomas, pelos de la raiz, superficies respiratorias, digestivas, sistemas de transpote etc. Todas ellas se encargan de conectar el exterior con un medio interno que baña las celulas

d- Incorporación de nutrientes Toda celula tiene una composición interna distinta del medio que la rodea y eso depende de su membrana celular que se encarga de seleccionar las sustancias que entran y salen. La membrana efectua el intercambio de sustancias a traves de diferentes mecanismos dependiendo si es una molecula pequeña o es una gran molecula.

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las moleculas pequeñas: Presentan 2 formas, el transporte pasivo (sin consumo energetico, a favor de gradiente de concentración) y el transporte activo (gasta energia, en contra del gradiente de concentración)

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las moleculas grandes: Implica la formación de vesiculas que deforman la membrana celular, hay 2 tipos, la endocitosis y la exocitosis En la exocitosis, se expulsan productos de desecho o de secreción, para ello se fusionan con la membrana celular aumentando esta de tamaño, pero el proceso se compensa con la endocitosis, que sería la incorporación de grandes particulas Dependiendo del tipo de sustancia se llama fagocitosis si la particula a incorporar es solida y pinocitosis si es liquida

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e-El Metabolismo

Todas las células necesitan para su supervivencia materia y energía. La materia que toman procede del medio que las rodea y debe atravesar la membrana plasmática. Ya en su interior, la utilizan para construir sus estructuras y obtener la energía necesaria para sus actividades El conjunto de las reacciones químicas que suceden en el interior de las células constituyen el metabolismo.

Las celulas presentan caracteristicas comunes:

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Estan catalizadas por enzimas especificos (los enzimas son proteínas que catalizan reacciones químicas en los seres vivos.

Los enzimas son catalizadores, es decir, sustancias que, sin consumirse en una reacción, aumentan notablemente su velocidad ) – Estan encadenadas en rutas metabolicas –

Son procesos de Oxidación-Reducción o Redox ciclo de Krebs

Se distinguen dos tipos de reacciones metabólicas: •CATABOLISMO o fase destructiva. Conjunto de reacciones

químicas cuyo objetivo es degradar las moléculas complejas y transformarlas en moléculas más simples para liberar la energía que contienen (exergonica). Un proceso catabólico común a todas las células eucarióticas es la respiración celular que sucede en las mitocondrias. Este proceso utiliza el oxígeno para lograr que las moléculas orgánicas, ricas en energía, se rompan y se conviertan en moléculas inorgánicas, pobres en energía, como el dióxido de carbono y el agua. Así se extrae la energía almacenada en las moléculas orgánicas y puede ser utilizad por la célula. Las transformaciones que tienen lugar liberan Energia (E), electrones (e− ) y protones (H+ )

•ANABOLISMO o fase constructiva: Conjunto de reacciones cuyo

objetivo es construir moléculas complejas a partir de otras moléculas más sencillas.

Requiere Energia (E), electrones (e− ) y protones(H+ ). Ejemplos sería la fotosintesis, quimiosintesis

Los intermediarios metabolicos En el catabolismo se genera Energía y poder reductor( e− y H+), que van a ser consumidos en el anabolismo. Estos intermediarios son el ATP y los NADP y NAD

f- El Catabolismo y la obtención de Energía Tanto en la nutrición autotrofa como en la hetertrofa que se va a llevar a cabo, su fín es obtener Energía para poder llevar a buen termino cualquier reacción. A traves de moleculas ricas en Energía son sometidas a oxidacciones , así los e− y H+ son recogidos por un Coenzima como el NAD y la Energía por el ATP La glucosa es la molecula universal de la que parte el proceso tiene 2 etapas: 1-La glucolisis 2-La oxidación del acido piruvico

La glucolisis: En todas las celulas, en el citoplasma, la glucosa (6C) se transforma en 2 ac. Piruvicos (3C), aqui se libera E en forma de ATP y tambien poder reductor como NADH

-Oxidación del acido piruvico Hay 2 vias para esta oxidación, una en ausencia de oxigeno (anaerobia) es la llamada Fermentación y la otra, en presencia de oxigeno (aerobia) es la Respiración celular aqui el aceptor final de electrones es el oxigeno formandose agua.

Las fermentaciones: Son anaerobias, aqui se obtiene E oxidando parcialmente la glucosa, dando moleculas como el etanol o el acido lactico, asi el aceptor de electrones son estas moleculas y su rendimiento es solo de 2 ATP por molecula de glucosa.

Hay 2 tipos: la fermentación alcoholica y la fermentación lactica

La Respiración celular Aqui la oxidación de la molecula de glucosa es total dando dioxido de carbono y agua , su rendimiento energetico es 38 ATP. Es un proceso redox, el oxigeno es el aceptor final de electrones originando agua, la transferencia de electrones hasta el oxigeno origina ese ATP

l las etapas son: -Formacion de acetilcoenzima A

-Ciclo de Krebs o del acido citrico

-Cadena respiratoria y Fosforilación oxidativa

El rendimiento final de una molecula de glucosa es de 38 ATP

El Anabolismo En este proceso se forman moleculas organicas ricas en Energia. Se realiza tanto en celula autotrofas como en las heterotrofas Dependiendo de donde se utiliza la Energía, existen las celulas fotoautotrofas que usan la luz y las quimioautotrofas que usan la Energia de las reacciones quimicas exergonicas

La Fotosintesis

gracias a la clorofila y otros pigmentos se lleva a cabo esta reacción, la clorofila se excita con la luz y esa energia luminosa se transforma en energia quimica (ATP y NADH) Es un proceso redox, donde el agua se oxida, cede los hidrogenos al dioxido de carbono formando la glucosa, el agua al oxidarse da oxigeno que va al aire Hay 2 etapas: La fase luminosa y la fase oscura

Fase luminosa

Fase oscura

Quimiosintesis Se sintetiza materia organica a partir de inorganica reducida

Funcion de Relación Es la capacidad que tienen los seres vivos de darse cuenta de los cambios (estimulos fisicos o quimicos) que se producen en el medio y la capacidad de responder a ellos.

estmulos fisico: luz, tª, gravedad, presión.... estimulos quimicos: [sustancias], pH....

La Relación en las celula Hay 2 fases: la recepción del estimulo y la ejecución de la respuesta – la recepción del estimulo: La manera de detectar lo que pasa dentro o fuera de la celula es a trves de la membrana celular que presenta proteinas receptoras, reaccionan de manera especifica, al detectar el estimulo reaccionan modificando su estructura de manera especifica

– ejecución de la respuesta: puede ser dinamica o estatica la estatica: es sin movimiento celular, ejemplo un enquistamiento cuando el medio ambiente es desfavorable y permanece así latente, tb la secrección de sustancias la dinamica: implica movimientosy se llaman tactismos

Los movimientos que se producen son: Vibratil, Ameboide y Contractil

vibratil: por cilios y flagelos

ameboide:

contractil:

La relacion en pluricelulares: Hay una especialización y reparto del trabajo Existen: las celulas receptoras: en ojo, piel, lengua celulas de transmision y coordinacion: mediante impulsos electroquimicos (neuronas) o mediante mensajeros quimicos (hormonas) celulas especializadas en las respuestas: celulas musculares o glandulares

Funcion de Reproducción: Permite a los seres vivos dejar descendencia con sus caracteristica y perpetuar la especie Toda celula sería capar de llevar a cabo la reproducción, pero no siempre va liagado a la reproducción del organismo La reproducción celular: La celula al reproducirse pasa su ADN a la celula hija siendo identicas entre ellas todo esto ocurre en el llaado Ciclo Celular El ciclo celular es la secuencia cíclica de procesos que ocurre en la vida de una célula eucariota desde que se origina a partir de otra célula madre hasta que se divide dando lugar a células hijas.

El ciclo celular es como un reloj que marca las distintas fases por las que pasa una célula a lo largo de su vida aunque, aunque no todas las células lo realizan.

Podemos dividir el ciclo celular en dos grandes fases: •Periodo de interfase, que se subdivide en fase G1, fase S y fase G2. •Fase M. Para que se produzca cada una de esta etapas hace falta que se complete la anterior. El tiempo que dura la interfase es mucho mayor que el que dura la fase M La división celular En celula eucariotas tiene dos fases: La mitosis o cariocinesis y la citocinesis La Mitosis:es la división del nucleo a partir de un nucleo de la celula madre se obtienen 2 nucleos hijos con el mismo numero de cromosomas que el nucleo materno

Profase a) La cromatina se condensa formando los cromosomas. b) Desaparece el nucléolo, ya que la cromatina que la constituía está ahora compactándose. c) La envoltura nuclear se desorganiza. d) Los centríolos migran a los polos, esto no se dan en las células vegetales superiores ya que no poseen centríolos. e) Se forma el huso acromático: se polimeriza la tubulina formando microtúbulos, que constituyen las fibras del huso.

Metafase: a) Los cromosomas se enganchan a las fibras del huso, los cromosomas se ubican en la placa ecuatorial b) Traccionados por las fibras del huso, los cromosomas se ubican en la placa ecuatorial. c) Los cromosomas alcanzan el máximo grado de condensación.

Anafase: a) Las cromátides hermanas segregan migrando hacia los polos de la célula traccionados por las fibras del huso

Telofase a) Los cromosomas formados por una cromátida, ya llegaron a los polos y comienzan a descondensarse para formar la cromatina. b) Reaparece el nucléolo. c) Se desorganizan las fibras del huso. d) Se reorganiza una envoltura nuclear alrededor de cada grupo de cromosomas.

Citocinesis es la separación del citoplasma

La reproducción en los organismos La reproducción en un mecanismo en el cual se producen individuos perpetuando la especie Hay 2 tipos La asexual y la sexual la asexual Un unico individuo por mitosis produce individuos identicos llamados clones Sus ventajas son 1. No requiere estructuras especializadas 2. Aumenta considerablemente el numero de individuos 3. Usado por individuos fijos o que es dificil encontrarse tipos: Esporulación ,Escisión o fragentación y Gemación

Esporulación

se producen esporas y está extendido en vegetales hongosy protoctistas Escisión o fragentación

Habitual en algas brofitos polipos y anelidos Gemación

Se produce en poriferos y celentereos tb en vegetales

la sexual: Se unen dos celulas especiales llamadas gametos que proceden de dos progenitores de sexos diferentes estos se fusionan y dan una celula llamada cigoto

la reproducción sexual tiene lugar en tres fases: a- Formación de los gametos gametogenesis: espermatogenesis (espermatozoides y anterozoides) y ovogenesis (ovulos y oosferas) b- Fusión de gametos fecundación interna y externa cariogamia (fusión de nucleos) cigoto (celula huevo) c- desarrollo del cigoto embrión y desarrollo embrionario La meiosis Solo se da en la r. sexual y en algunas esporas. las celulas sexuales por tanto, se producen por este mecanismo Las celulas hijas resultantes tienen la mitad de cromosomas, así cuando se produce la fecundación, el nuevo individuo no tendrá doble material genetico respecto a sus progenitores.

El significado biologico de la meiosis: -Reducir a la mitad el número cromosomico -Aumenta la variabilidad genetica por el llamado sobrecruzaiento o crossing-over que es un intercabio de fragmentos entre cromatidas hermanas de cromosomas homologos, asi se produce nuevas combinaciones de genes, es la llamada Recombinación

Cuestiones Define los conceptos de nutrición, nutriente, digestión, metabolismo y excreción. ¿Cuál es la finalidad de la digestión en las células? Explica las diferencias entre la digestión intracelular y la extracelular. ¿Para qué utilizan las células la materia y la energía que incorporan del exterior? ¿Cómo se llama el conjunto de los procesos químicos que lleva a cabo esta transformación de la materia en las células? Cita las diferencias y las semejanzas que hay entre las células autótrofas y las heterótrofas. Explica las diferencias entre el transporte activo y el transporte pasivo.

La exocitosis produce un aumento de la superficie de la membrana. ¿Por qué? ¿Cómo se compensa este proceso para evitar un crecimiento celular indefinido? Define los conceptos de oxidación y reducción en el contexto de las reacciones del metabolismo. ¿Por qué los procesos redox están siempre acoplados? Construye una tabla en la que reflejes las diferencias entre el anabolismo y el catabolismo. ¿Cuál es la función en el metabolismo de los intermediarios transportadores de energía y de electrones y poder reductor? ¿Cuál es la etapa común a la fermentación y la respiración celular? Nombra su producto final y explica en qué parte de las células tiene lugar. Justifica si es un proceso aerobio o anaerobio. Señala las diferencias entre las fermentaciones y la respiración celular. ¿Cuál es el destino de los átomos de carbono y de los electrones y los H+ en la respiración celular? Señala las semejanzas y las diferencias entre la fotosíntesis y la quimiosíntesis. Explica los acontecimientos que se producen en la fase luminosa de la fotosíntesis. ¿En qué parte de la célula tiene lugar esta etapa? ¿Qué es el ciclo de Calvin? ¿Qué es un estímulo? ¿De qué tipos pueden ser las respuestas de las células? ¿Cuáles son las diferencias entre los cilios y los flagelos? ¿Cuál es la función de los cilios en los organismos pluricelulares? Explica la diferencia entre los conceptos de división celular y mitosis. Define ciclo celular y describe brevemente las fases de que se compone. Cita los principales hechos que tienen lugar en la célula durante la mitosis. Explica en qué consiste la reproducción asexual por esporulación. Describe las características de la reproducción asexual y de la sexual. Resume las etapas de la reproducción sexual. ¿Qué ventajas presenta frente a la reproducción asexual? Explica el significado biológico de la meiosis. Realiza una tabla en la que indiques las diferencias entre la mitosis y la meiosis.