Biologia Celular De Seres Vivos.docx

I.

BIOLOGIA CELULAR DE SERES VIVOS

Características de los seres vivos La vida es parte integral del universo. Como tal, buscar definiciones de la vida como fenómeno diferenciado es tan difícil (algunos dirían que inútil) como la búsqueda de la localización del alma humana. No hay una respuesta simple a la cuestión de "¿qué es la vida?" que no incluya algún límite arbitrario. Sin ese límite, o nada está vivo, o todo lo está. Cualquiera de nosotros es capaz de reconocer que una mariposa, un pino o un pájaro carpinteros son organismos vivos.... mientras que una roca o el agua de mar no los están. Con otras "cosas" es mas difícil encontrar el límite... Pese a su diversidad , los organismos que pueblan este planeta comparten una serie de características que los distinguen de los objetos inanimados. Propiedades comunes a todos los seres vivos: 1. Organización y Complejidad. Tal como lo expresa la TEORÍA CELULAR (uno de los conceptos unificadores de la biología) la unidad estructural de todos los organismos es la CÉLULA. La célula en sí tiene una organización específica, todas tienen tamaño y formas características por las cuales pueden ser reconocidas. Algunos organismos estás formados por una sola célula > unicelulares, en contraste los organismos complejos son multicelulares, en ellos los procesos biológicos dependen de la acción coordenada de las células que los componen, las cuales suelen estar organizadas en tejidos, órganos, etc. Los seres vivos muestran un alto grado de organización y complejidad. La vida se estructura en niveles jerárquicos de organización, donde cada uno se basa en el nivel previo y constituye el fundamento del siguiente nivel, por ejemplo: los organismos multicelulares están subdivididos en tejidos, los tejidos están subdivididos en células, las células en organelas etc.

Células vegetales

hojas

2. Crecimiento y desarrollo. En algún momento de su ciclo de vida TODOS los organismos crecen. En sentido biológico, crecimiento es el aumento del tamaño celular, del número de células o de ambas. Aún los organismos unicelulares crecen, las bacterias duplican su tamaño antes de dividirse nuevamente. El crecimiento puede durar toda la vida del organismo como en los árboles, o restringirse a cierta etapa y hasta cierta altura, como en la mayoría de los animales. Los organismos multicelulares pasan por un proceso más complicado: diferenciación y organogénesis. En todos los casos, el crecimiento comprende la conversión de materiales adquiridos del medio en moléculas orgánicas específicas del cuerpo del organismo que las captó. El desarrollo incluye todos los cambios que ocurren durante la vida de un organismo, el ser humano sin ir mas lejos se inicia como un óvulo fecundado. Ver reproducción humana en detalle.

crecimiento y desarrollo humano= óvulo + espermatozoide= niño

3. Metabolismo. Los organismos necesitan materiales y energía para mantener su elevado grado de complejidad y organización, para crecer y

reproducirse. Los átomos y moléculas que forman los organismos pueden obtenerse del aire, agua, del suelo o a partir de otros organismos. La suma de todas las reacciones químicas de la célula que permiten su crecimiento, conservación y reparación, recibe el nombre de metabolismo. El metabolismo es anabólico cuando estas reacciones químicas permiten transformar sustancias sencillas para formar otras complejas, lo que se traduce en almacenamiento de energía, producción de nuevos materiales celulares y crecimiento. Catabolismo, quiere decir desdoblamiento de sustancias complejas con liberación de energía.

Ver en detalle: Metabolismo /Fotosíntesis / Respiración celular 4. Homeostasis Las estructuras organizadas y complejas no se mantienen fácilmente, existe una tendencia natural a la pérdida del orden denominada entropía. Para mantenerse vivos y funcionar correctamente los organismos vivos deben mantener la constancia del medio interno de su cuerpo, proceso denominado homeostasis (del griego "permanecer sin cambio"). Entre las condiciones que se deben regular se encuentra: la temperatura corporal, el pH , el contenido de

agua, la concentración de electrolitos etc. Gran parte de la energía de un ser vivo se destina a mantener el medio interno dentro de límites homeostáticos. 5. Irritabilidad Los seres vivos son capaces de detectar y responder a los estímulos que son los cambios físicos y químicos del medio ambiente, ya sea interno como externo. Entre los estímulos generales se cuentan: Luz: intensidad, cambio de color, dirección o duración de los ciclos luzoscuridad Presión Temperatura Composición química del suelo, agua o aire circundante.

En organismos sencillos o unicelulares, TODO el individuo responde al estímulo, en tanto que en los organismos complejos multicelulares existen células que se encargan de detectar determinados estímulos. Ej. de células que captan la luz

retina humana

cloroplastos en células vegetales

6. Reproducción y herencia. Dado que toda célula proviene de otra célula, debe existir alguna forma de reproducción, ya sea asexual (sin recombinación de material genético) o sexual (con recombinación de material genético). La variación, que Darwin y Wallace reconocieran como fuente de la evolución y adaptación, se incrementa en este tipo de reproducción. La mayor parte de los seres vivos usan un producto químico: el ADN (ácido

desoxirribonucleico) como el soporte físico de la información que contienen. Algunos organismos, como los retrovirus (entre los cuales se cuenta el HIV), usan ARN (ácido ribonucleico) como soporte. Si existe alguna característica que pueda mencionarse como la ESENCIA misma de la VIDA, es la capacidad de un organismo para reproducirse

Fisión binaria en bacterias

cromosomas humanos

En realidad una definición abarcativa de lo que es un ser vivo podría ser: "todo aquello que sea capaz de reproducirse por algún mecanismo y responda a la presión evolutiva". Aunque la característica genética de un solo organismo es la misma durante toda su vida, la composición genética de una especie, comprendida como un todo, cambia a lo largo de muchos períodos de vida. Con el tiempo. las mutaciones y la variabilidad en los descendientes proporcionan la diversidad en el material genético de una especie. En otras palabras, las especies EVOLUCIONAN. La fuerza más importante de la evolución es la selección natural, proceso por el cuales los organismos que presentan rasgos adaptativos (que le permiten adaptarse mejor al medio) sobreviven y se reproducen de manera mas satisfactoria que los demás sin dichos rasgos. En base a la definición dada antes, el mundo de lo vivo comprendería por lo menos dos grandes grupos: 1. Los organismos celulares (eucariotas, procariotas, términos acuñados por E. Chatton) 2. Los organismos no celulares (virus) y, si realmente esta definición fuere abarcativa 3. Los ¿no organismos? (priones (*) y ...)

Algunos términos aplicados a las células Procariotas se encuentran entre las formas más primitivas de vida en la Tierra. Primitivo en este contexto no implica que no funcionen o no sean viables, dado que las primitivas bacterias cambiaron muy poco hasta nuestros días, se las debe ver como bien adaptadas durante 3,5 Ga. Los procariotas (pro= antes, karyon= núcleo): carecen de organelas, sin embargo algún tipo de organización es observable en algunos procariotas autotróficos como las láminas membranosa asociadas con pigmentos fotosintetizadores como en la bacteria Prochloron.

Esquema de una bacteria. Modificada de: http://www.blc.arizona.edu/marty/181/181Lectures96/Figures/Bactcell.gif.

Eucariotas (del griego eu = bueno, verdadero; karyon = núcleo): organismos caracterizados por poseer células con un núcleo verdadero rodeado por membrana. El registro arqueológico muestra su presencia en rocas de aproximadamente 1.200 a 1500 millones de años de antigüedad. Heterótrofos : un organismo que obtiene energía de otro organismo. Los animales son heterótrofos. Autótrofo : un organismo que fabrica su propio alimento, convierte energía de fuentes inorgánicas en dos formas, ej: vegetales. Fotosíntesis: es la conversión de energía luminosa en los enlaces C-C de los carbohidratos, es el proceso por el cual la mayoría de los autótrofos obtienen su energía. Quimiosíntesis es la captura de energía liberada por ciertas reacciones químicas. Se considera que la quimiosíntesis apareció en la Tierra antes que la fotosíntesis.

Componentes de la célula eucariótica

La membrana celular (también conocida como membrana plasmática o plasmalema) se encuentra en todas las células. Sus funciones son:

1. Separar el medio interno celular de su entorno 2. Actuar como una barrera selectiva que permite a ciertas moléculas atravesarla, como por ejemplo el agua y a otras no. 3. En los organismos pluricelulares ciertas moléculas de la superficie intervienen en el reconocimiento de lo propio. Los antígenos son sustancias que pueden estar localizadas en el exterior de las células, de los virus y, en algunos casos otros productos químicos, principalmente proteínas. Los anticuerpos son proteínas (con forma de Y) producidas por un animal en respuesta de un antígeno específico. Son la base de la inmunidad y la vacunación. Desde este enlace puede ver detalladamente su estructura Material necesario para que la célula se replique y/o reproduzca. La mayor parte de los organismos usan ADN. Algunos retrovirus y los viroides usan ARN como material hereditario. El ADN de las células procariotas está organizado en un cromosoma circular contenido en un área conocida como nucleoide.

El ADN de las células eucariotas está organizado en una estructura linear: el cromosoma eucariótico (estructura donde se asocia el ADN con las proteínas básicas conocidas como histonas). Los cromosomas están contenidos dentro de una doble membrana: la membrana nuclear, un área conocida como el NÚCLEO. Las organelas son formaciones o compartimientos que se encuentran en el citoplasma y están destinadas a realizar ciertas funciones. Los ribosomas son el sitio de la síntesis proteica. A diferencia de las organelas no se encuentran rodeados por membranas y los poseen tanto eucariotas como procariotas; si bien existen diferencias en los tamaños de las subunidades de ambos tipos. La pared celular es una estructura que rodea a la membrana plasmática en las células de ciertos organismos (Ej.: vegetales, hongos, bacterias). Las paredes celulares de los procariotas y eucariotas (cuando la tienen) difieren en su estructura y composición química. Las células de las plantas tienen celulosa en sus paredes celulares.

Tipos de células Octavo básico - Actividad Nº 776

1- ¿Qué son las células? Una célula explicado en términos simples es un saco lleno de un líquido espeso. Tienen formas y tamaños diferentes, la mayoría son tan pequeñas que no se pueden observar a simple vista. Para poder observarlos necesitamos la ayuda de un microscopio. En su interior se pueden distinguir partes más pequeñas. Su característica principal es que están vivas. Es decir, realizan las funciones de nutrición, relación y reproducción.

2- Tipos de células Según su estructura las células se pueden dividir en dos grandes grupos: - Células procariontes - Células eucariontes

A- Células procariontes → Es la célula más sencilla y primitiva. Este tipo de células no tiene un núcleo claramente diferenciado. → Su principal característica es que el material genético está libre en el citoplasma. Tienen pocos orgánulos celulares y no forman tejidos ni órganos. → Casi sin excepción los organismos basados en células procariontes son unicelulares. Las bacterias son un ejemplo de células procariontes.

- Generalmente presentan las siguientes partes: 1- Pared rígida que le da forma. 2- Membrana plasmática que les separa del medio donde viven y que controla el paso de sustancias. Presenta unas arrugas hacia su interior que se denominan mesosomas. En ellos se realiza una gran cantidad de actividades celulares, como fijar el ADN, realizar la respiración celular, produciendo energía o controlar la división de la célula.

3- Citoplasma, que está lleno de agua y contiene gran cantidad de sustancias disueltas, gotas de lípidos o inclusiones de sustancias de reserva como el almidón. En el citoplasma se realizará el conjunto de reacciones químicas que le permiten a la célula sobrevivir. Esto es, el metabolismo celular. 4- Ribosomas, son los lugares donde se construyen las proteínas 5- ADN, que es el material genético que controla la actividad celular. El ADN se encuentra formando una estructura circular, constituye el único cromosoma de la célula. Parece en una zona del citoplasma denominada nucleoide. 6- Plásmidos, pequeñas secuencias de ADN circular extracromosómico que le confieren a la célula la capacidad de intercambiar material genético con otras células o resistencia frente a antibióticos.

B- Células eucariontes → La célula eucariota es la célula más evolucionada. Son más complejas que las células procariontes. → Se caracterizan por tener un núcleo bien diferenciado por una membrana nuclear y un citoplasma con numerosos orgánulos celulares. → Su asociación en tejidos y órganos forma a los individuos pluricelulares. Las células eucariotas pueden ser animales, vegetales y hongos. También los protozoos, como las amebas, que son unicelulares.

Partes de la célula eucariota: 1- Membrana plasmática: formada por lípidos, proteínas y una pequeña proporción de glúcidos. Los lípidos se organizan en dos capas e impiden el paso de cualquier sustancia polar. Las proteínas suelen situarse atravesando las dos capas de lípidos creando unos canales por donde se regula el paso de sustancias. Los glúcidos solo se encuentran en el exterior de la membrana formando una capa que puede captar información del exterior. Es el límite celular, controla el paso de moléculas y recibe los estímulos producidos en el medio. 2- Pared celular: es una estructura dura y en algunos casos muy gruesa, formada por glúcidos de tipo Polisacárido, como la celulosa. Es un esqueleto externo que proporciona una forma definida y estable a la célula. También impide que la célula se rompa cuando absorbe mucha agua. En las paredes aparecen pequeños poros para la entrada de agua, nutrientes y gases. Solo aparece en células vegetales. 3- Citoplasma: se encuentra entre la membrana plasmática y el núcleo. En él se encuentran los orgánulos y el citoesqueleto, incluidos en el hialoplasma. a) Citoesqueleto: estructura formada por proteínas. Es el esqueleto celular . b) Ribosomas: están formado por dos subunidades de ARN y proteínas. Sirven para la construcción de proteínas gracias a la información suministrada por el ARN mensajero. c) Centriolos: son estructuras cilíndricas huecas formadas por microtúbulos. Organizan la construcción del citoesqueleto, el huso acromático y las estructuras del movimiento, cilios y flagelos. Solo aparecen en células de tipo animal. d) Cilios y flagelos: son prolongaciones filamentosas formadas por microtúbulos de proteína rodeados de membrana plasmática. Los cilios son cortos y pueden aparecer cubriendo toda la superficie celular o una determinada zona. Los flagelos son largos y poco numerosos. La función de estas estructuras está relacionada con el movimiento celular o con producir pequeñas corrientes para captar los nutrientes cercanos. e) Retículo endoplásmico: orgánulo formado por túbulos contorneados y vesículas aplanadas o redondeadas. Se encuentran por todo el citoplasma relacionándose entre si. Su función consiste en sintetizar, transformar, acumular y

transportar sustancias. También forma vesículas que darán lugar a otros orgánulos de la célula. Existen dos tipos de retículo endoplásmico: - Retículo endoplásmico rugoso, presenta aspecto rugoso por tener asociados ribosomas a la membrana del orgánulo. Su función es producir proteínas que actúen en el interior de una vesícula o en el exterior de la célula. - Retículo endoplásmico liso, sin ribosomas. Su función es sintetizar lípidos.

f) Aparato de Golgi: está formado por sacos y vesículas que provienen del retículo endoplásmico. En aparato de Golgi se transforman sustancias producidas en el retículo endoplásmico. También se generan vesículas que pueden unirse a la membrana, liberando su contenido al exterior, o bien dar origen a otros orgánulos. g) Lisosomas: son orgánulos formados por vesículas redondeadas llenas de enzimas digestivas, que realizan la digestión celular. Los lisosomas provienen del aparato de Golgi. h) Vacuolas: vesículas grandes y redondeadas. Acumulan en su interior todo tipo de sustancias, como pigmentos, sustancias de reserva, de desecho y sobre todo agua. i) Mitocondrias: Son orgánulos grandes y ovalados, con doble membrana. La externa es lisa, la interna presenta repliegues denominados crestas. Se presentan en la célula en número variable pero son muy numerosas si la célula necesita consumir mucha energía. El interior de la mitocondria se llama matriz mitocondrial. En la matriz encontramos ADN circular, ARN y ribosomas, como las bacterias. Son capaces de formar proteínas y de dividirse. La función que realizan las mitocondrias es producir la mayor parte de la energía que necesita la célula, mediante procesos de oxidación de materia orgánica. Para ello, utiliza materia orgánica y oxígeno, liberando energía y dióxido de carbono. Este proceso se denomina respiración celular. j) Cloroplastos: Son orgánulos propios de la célula vegetal, que contienen un pigmento verde llamado clorofila. En ellos se realiza la fotosíntesis, proceso por el

cual las células fabrican compuestos orgánicos a partir de dióxido de carbono, sales minerales y agua, utilizando la energía luminosa que captura la clorofila. Son grandes, con formas variadas y con doble membrana. La externa es lisa y a la interna se le asocian vesículas alargadas llamadas lamelas, sobre estas se depositan vesículas discoidales de color verde denominas tilacoides o granum que contienen pigmentos fotosintéticos.

4- El núcleo: es la estructura característica de la célula eucariota. Se distinguen las siguientes partes: a) Membrana nuclear, formada por dos membranas que provienen del retículo endoplásmico. Toda la superficie está salpicada de poros por los que entra y sale información. b) Nucleoplasma, sustancia similar al hialoplasma. c) Nucléolo, es una zona muy densa formada por ADN, ARN y proteínas. Es el lugar donde se forman los ribosomas. d) ADN o material genético, se encuentra condensado en forma de cromatina. El ADN contiene la información genética y controla la actividad celular.

Para que te quede un poco más claro te presentamos el siguiente cuadro comparativo:

FUNCION Y ESTRUCTURA DE LAS CELULAS

Las células son las unidades más pequeñas de los seres vivos, ellas reciben el nombre de unidades anatómica y fisiológicas; pues encierran en sí misma, todas las propiedades y características de la vida. Se distinguen unas de otras por el medio que las rodea (gracias a su membrana), tienen un metabolismo propio y puede reproducirse entre ellas mismas (toda célula procede de otra célula anterior). Muchas veces hemos pensado que la clasificación de las células es la misma que se da entre los seres vivos y es aquella existente entre animales y vegetales como podría pensarse, pero en realidad las células se clasifican en organismos eucariotas y organismos procariotas, también en organismos unicelulares y pluricelulares.

Debido a su organización más compleja, las células eucariotas debieron aparecer evolutivamente con posterioridad a las procariotas, este fue el gran salto que dio inicio a la complejidad de la vida y uno de los más importantes de su evolución. Sin este paso y sin la complejidad que adquirieron las células eucariotas en este proceso de evolución no habrían sido posibles la aparición de los seres pluricelulares o en otras

palabras

no

existirían

los

seres

vivos

como

hoy

día.

Con las células animales, en ellas el ADN está rodeado por una membrana constituyendo el núcleo. El citoplasma es muy variado y rico en orgánulos celulares diferentes. Su citoplasma presenta orgánulos interconectados cuyos límites se encuentran fijados por membranas biológicas. El compartimiento más notorio del protoplasma es el núcleo.

Se les llama así a las células que no posen un núcleo celular diferenciado, es decir, cuyo ADN no se encuentra confinado dentro de un compartimento limitado por membranas, sino libremente en el citoplasma Ejemplo: las bacterias

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Células de tamaño generalmente grande

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ADN en el núcleo rodeado por una membrana

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Ribosomas 80 S (los presentes en mitocondrias y cloroplastos son 70 S)

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Con orgánulos celulares

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División celular por mitosis

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Con centriolos, huso mitótico y microtúbulos

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Formas unicelulares y multicelulares. Estas últimas pueden formar tejidos

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Idéntico metabolismo de obtención de energía (glucólisis y ciclo de Krebs)

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Células de tamaño pequeño

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ADN disperso por el citoplasma (genóforo)

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Ribosomas 70 S

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Sin orgánulos celulares

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División celular directa (sin mitosis)

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Sin centriolos, huso mitótico y microtúbulos

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Pocas formas multicelulares. No forman tejidos



Grandes diferencias en sus metabolismos

La estructura común a todas las células comprende la membrana plasmática, el citoplasma y el material genético o ADN.

Constituida por una bicapa lipídica en la que están englobadas ciertas proteínas

Abarca el medio líquido, o citosol.

Constituido por una o varias moléculas de ADN. Según esté o no rodeado por una membrana, formando el núcleo, se diferencian dos tipos de células: las procariotas (sin núcleo) y las eucariotas (con núcleo).

Es el conjunto de estructuras membranosas (orgánulos) intercomunicadas que pueden ocupar casi la totalidad del citoplasma.

Son las mitocondrias y los cloroplastos. Su función es la producción de energía a partir de la oxidación de la materia orgánica (mitocondrias) o de energía luminosa (cloroplastos).

Están también en el citoplasma y son los ribosomas, cuya función es sintetizar proteínas; y el citoesqueleto, que da dureza, elasticidad y forma a las células, además de permitir el movimiento de las moléculas y orgánulos en el citoplasma.

Mantiene protegido al material genético y permite que las funciones de transcripción y traducción se produzcan de modo independiente en el espacio y en el tiempo.

Es un tipo de división celular sexual, necesaria para la reproducción en las células eucariotas , las células resultantes de la meiosis son gametos o esporas. Los gametos son el esperma y los óvulos en la mayoría de los organismos (son las células sexuales), comunes tanto en animales como en plantas.

Es una forma de reproducción asexual. Esta permite que un organismo pueda clonar copias exactas de la célula original. Este método de reproducción es rápido y eficaz, sin embargo, no da a lugar para la diversidad; ya que todos los productos son idénticos a la célula de la cual se originan. CONCLUSION

Conclusiones  

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La célula es la unidad más pequeña capaz de manifestar las propiedades del ser vivo. En las células eucariotas, el ADN está separado del citoplasma por una envoltura que delimita el núcleo y poseen además del núcleo, varios orgánulos característicos y específicos: retículo endoplasmático (RE), aparato del Golgi, mitocondrias, cloroplastos (en las células vegetales), endosomas, lisosomas, peroxisomas, citoesqueleto y centrosoma. El ADN de las células procariotas tiene forma de bucle cerrado y nunca esta separado del citoplasma por una membrana. Las células procariotas difieren de las eucariotas en: La presencia de una pared constituida por peptidoglucanos, la ausencia de mitosis y de meiosis (los procariotas se reproducen por bipartición binaria), su tamaño (de 1 a 10 um). Y su molécula de ADN libre y circular, siempre en contacto con el citosol, que esta desprovista de nucleosoma. Los virus presentan pocas propiedades de la vida y no pueden ser clasificados en ninguno de los cinco reinos que agrupan a los seres vivos y no están formados por células, no pueden desplazarse y no pueden realizar actividades metabólicas en forma independiente. Se agrupan según cuatro criterios principales: Tamaño, Forma, Presencia o ausencia de envoltura externa y Tipo de ácido nucleico que poseen (DNA o RNA). Infección lítica; cuando un virus lítico infecta una célula huésped susceptible, usa la maquinaria metabólica de la célula huésped para duplicar el ácido nucleico viral y producir sus proteínas. Infección lisogénica; A diferencia de los virus líticos que lisan (rompen) la célula huésped, los virus templados o lisogénicos no siempre destruyen a sus huéspedes. El ciclo celular se divide en: Interfase, que consta de Fase de síntesis (S) y Fase G1 y G2 (intervalo) y Fase M, que consta de Mitosis (M) y para su estudio se divide en, (Profase, Metafase, Anafase, Telofase, Citocinesis).

BIBLIOGRAFIA

http://www.antioquiatic.edu.co/noticiasgeneral/item/214-la-celula-estructura-y-funcion https://www.portaleducativo.net/octavobasico/776/Tipos-de-celulas http://www.biologia.edu.ar/introduccion/3intro.htm