I Bimestre Y Ii Bimestre.doc

Elementos de Biología 1er año de secundaria

Cap.1 Biología y su campo de estudio ...................................................................................

La 5

Cap.2 21

Vida - Ser Vivo: Características generales de los seres vivos ..............................................

Cap.3 29

Niveles de organización de los seres vivos ........................................................................

Cap.4 41

Introducción a la Citología (Estudio de la célula) ...............................................................

Cap.5 59

Repaso ..........................................................................................................................

Cap.6 63

Funciones de nutrición ....................................................................................................

Cap.7 73

Ciclo celular y reproducción de organismos .......................................................................

Cap.8 83

Repaso ..........................................................................................................................

Cap.9 87

Principios de Taxonomía y Reinos biológicos .....................................................................

Cap.10 101

Reino Protoctista y Reino Fungi .......................................................................................

Cap.11 113

Niveles de organización de los seres vivos ........................................................................

Cap.12 125

Repaso mensual .............................................................................................................

Cap.13 129

Ecología .........................................................................................................................

Cap.14 141

Biodiversidad y ecorregiones ...........................................................................................

Cap.15 155

Las áreas naturales protegidas del Perú ...........................................................................

Cap.16

Repaso bimestral ............................................................................................................

CONTENID O 167

I

LA BIOLOGÍ A Y SU

CAMPO

DE

ESTUDIO

1

¿Qué hay detrás de un delicioso vaso de yogur?

Aunque no se sabe cuándo fue descubierto el yogur; sus orígenes se remontan a las épocas prehistóricas. Las antiguas tribus del este, que eran pastores nómadas, preservaron la leche de vacas, ovejas, cabras, caballos y camellos, en recipientes hechos de partes de animales como pieles o estómagos. Dice la leyenda, que el yogur fue descubierto por el descuido de un pastor que se olvidó un poco de leche en una de estas pieles. Más tarde la encontró transformada en algo más denso y sabroso. Probablemente te resulte fácil deducir que la causa principal de dicha transformación (fermentación de la leche), se encontraba en los pequeñísimos seres vivos presentes en las pieles (tejidos animales) usados como envases. Dichos microorganismos son las llamadas bacterias (seres vivos formados por una sola célula). En el yogur encontramos generalmente dos tipos: Lactobacillus casei y Streptococcus thermophilus. INTRODUCCIÓN En nuestra vida diaria nos encontramos siempre con seres vivos, ya sean plantas, animales o personas. Al conjunto de seres vivos de un lugar, incluyendo sus ambientes naturales, se denomina Biodiversidad. En nuestra vida diaria también podemos presenciar diversos procesos biológicos, tales como: la fermentación (al elaborar pan, vino o yogur), la putrefacción (al descomponerse la carne), la respiración (al incorporar oxígeno en nuestro cuerpo), la fotosíntesis (cuando las plantas producen alimento y liberan oxígeno al ambiente), etc. Además siempre estamos consumiendo productos derivados de los seres vivos, como: carne, leche, huevo, verduras, frutas, etc. Todo lo antes mencionado se halla relacionado directamente con la vida y con los seres vivos, y nos lleva a hacernos preguntas tales como: ¿Qué es la vida?, ¿cómo aparece la vida en la Tierra?, ¿cómo se formó la biodiversidad?, ¿qué es un ser vivo?, ¿qué procesos ocurren en un ser vivo que lo mantienen con vida?, ¿cómo se relacionan los seres vivos entre sí y cómo lo hacen con su ambiente?, ¿qué parecidos existen entre los seres vivos y qué diferencias?. Para responder a todas estas preguntas y a otras más es que nace la ciencia de la vida: La

Biología.

I. DEFINICIÓN DE BIOLOGÍA La Biología es la ciencia que estudia todos los procesos relacionados con los seres vivos. Desde el punto de vista etimológico, la palabra BIOLOGÍA significa: «Ciencia o Estudio de la Vida», y proviene de dos vocablos griegos que son:

Bios = Vida Logos = Tratado o estudio. La palabra BIOLOGÍA fue propuesta en 1802 por el científico francés Jean Baptiste de Lamarck, para designar a la ciencia que se ocupa del estudio de los seres vivos. En la antigüedad, el estudio de la vida era parte del estudio de la «Historia de la Naturaleza» y entre sus personajes más destacados están los griegos: Hipócrates, Aristóteles, Galeno y Teofrasto.

3

La Biología y su campo de estudio

4

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA ARISTÓTELES (384 – 322 a.C.) Es considerado el padre de

la Biología (y en especial de la zoología),

TEOFRASTO (372 – 287 a. C.) Fue discípulo de Aristóteles, es considerado el padre de la Botánica.

por haber organizado el conocimiento biológico de su época. Editó diez libros que tratan sobre la "historia de los animales".

GALENO El médico Galeno vivió durante el siglo II d.C. y llevó a cabo numerosos descubrimientos mediante la disección de animales. Demostró que las arterias transportan sangre. Sus estu dios do minaro n la teoría y la práctica de la m ed ic in a en E ur op a durante 1 400 años. HIPÓCRATES Padre de la Medicina Científica

II. IMPORTANCIA DE LA BIOLOGÍA PARA LA HUMANIDAD La biología es importante porque permite al hombre: 1. Conocer las partes del cuerpo de los seres vivos. Por ejemplo el cerebro, el hígado, etc. 2. Comprender y Explicar los procesos que hacen posible la existencia de los seres vivos. Por ejemplo la

digestión, la respiración, la fotosíntesis, etc. 3. Estudiar y conocer las enfermedades y a sus agentes causales (bacterias, virus) para combatirlas oportunamente. Por ejemplo: estudio del SIDA, de la tuberculosis, de la viruela, etc. 4. Explorar la biodiversidad con el objetivo de encontrar en ella sustancias que puedan ser utilizadas en el tratamiento y curación de las enfermedades. Por ejemplo: estudio de la uña de gato, yacón, maca, etc. 5. Elaborar vacunas que sirvan para prevenir enfermedades en individuos sanos. Por ejemplo: vacuna contra

la

poliomielitis.

6.

Mejorar las características genéticas de plantas y animales (por medio de ingeniería genética), con la finalidad de obtener alimentos y/o productos de consumo humano de mejor calidad. Por ejemplo aumentar

la producción de leche y carne en el ganado vacuno. 7. Manipular genéticamente microorganismos (ejemplo: bacterias Escherichia coli), con la finalidad de producir proteínas humanas como la insulina (utilizada en tratamiento de la diabetes) y el factor VIII de la

coagulación (utilizado en el tratamiento de la hemofilia, una enfermedad de la sangre). 8. Explorar la naturaleza y sus ecosistemas y promover el desarrollo autosostenido, para que todos los seres vivos podamos vivir mejor en nuestro planeta. Por ejemplo: protección y conservación de los pantanos de villa.

III. RAMAS DE LA BIOLOGÍA Para su mejor estudio, la biología ha sido dividida en las siguientes ramas: botánica, zoología, microbiología, ecología, citología, histología, anatomía, fisiología, genética, bioquímica, taxonomía, y otras más. A continuación describiremos algunas de ellas. 1. BOTÁNICA: Es la rama de la biología que se ocupa del estudio de las plantas. Existen dos tipos de plantas: 1.1. Las criptógamas.- plantas que no producen flores ni semillas, por ejemplo: helechos y musgos. 1.2. Las fanerógamas o espermatofitas.- plantas que sí producen flores y semillas, por ejemplo: maíz, papa, girasol, clavel, pino, etc. A su vez pueden ser: Gimnospermas (cuando no producen frutos y sus semillas se hallan desprotegidas) y Angiospermas (cuando sí forman frutos y sus semillas se hallan protegidas por éste).

PINO: planta espermatofita del grupo de las gimnopermas GIRASOL: p la nt a fner óg am a o espermatofita.

2. ZOOLOGÍA: Es la rama de la biología que se ocupa del estudio de los animales. Comprende disciplinas como: 2.1. Herpetología.- Estudio de los reptiles. 2.2. Ornitología.- Estudio de las aves. 2.3. Entomología.- Estudio de los insectos. 2.4. Ictiología.- Estudio de los peces. 2.5. Malacología.- Estudio de los moluscos. 2.6. Carcinología.- Estudio de los crustáceos. 2.7. Helmintología.- Estudio de los gusanos. 2.8. Embriología (ontogenia).- Estudio del desarrollo embrionario. 2.9. Etología.- Estudio del comportamiento animal. 2.10. Mastozoología.- Estudio de los mamíferos. 2.11. Aracnología.- Estudio de los arácnidos. 2.12. Batracología.- Estudio de los anfibios. 2.13. Antropología.- Estudio del hombre.

La Etología estudia el comportamiento animal.

3. MICROBIOLOGÍA: Es la rama de la biología que se ocupa del estudio de los microorganismos. Comprende disciplinas como: bacteriología (bacterias), protozoología (protozoarios), virología (virus) y micología (hongos).

Cultivo bacteriano de Neisseria meningitidis (bacteria que causa la meningitis).

4. ECOLOGÍA: Es la rama de la biología que se ocupa del estudio de los ecosistemas y de las relaciones existentes entre los seres vivos y su ambiente. La ecología estudia el funcionamiento de la naturaleza

sistema natural compuesto por elementos bióticos (vivos) y abióticos (inertes), en c onstante interacción. Ecosistema:

5. BIOQUÍMICA: Estudia la composición química de los seres vivos. 6. CITOLOGÍA: Se ocupa del estudio de la célula. 7. HISTOLOGÍA: Estudia los tejidos (agrupaciones de células). 8. ANATOMÍA: Estudia la estructura y disposición de los órganos, aparatos y sistemas que conforman a un ser vivo. 9. FISIOLOGÍA: Estudia las funciones de un ser vivo. 10. TAXONOMÍA: Estudia la clasificación de los seres vivos. 11. GENÉTICA: Estudia la herencia y la transmisión de las características hereditarias en los seres vivos. 12. FILOGENIA: Estudia el desarrollo evolutivo de las especies. 13. BIOGEOGRAFÍA: Estudia la distribución de los seres vivos sobre la tierra. 14. PALEONTOLOGÍA: Estudia los restos fósiles de organismos que existieron en el pasado.

IV. HISTORIA DE LA BIOLOGIA 1. EDAD ANTIGUA (invención de la escritura – 476 d.C.) 1.1. India y China.- El hombre ya obtenía provecho de animales domesticados y plantas cultivadas. El hombre antiguo se interesó por el conocimiento de plantas y animales para sacar provecho de los mismos y poder subsistir. 1.2. Egipto.- El embalsamiento de cadáveres permitió al hombre conocer la anatomía del cuerpo humano. 1.3. Grecia.- Representa la cuna del saber. Aquí sobresalen:

a) Hipócrates (460 – 376 a.C.): Padre de la medicina científica.

HIPÓCRATES (460 - 376 a.C.)

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Primer Año de Secundaria

b) Aristóteles (384 – 322 a.C.): Padre de la biología. Organizó y sistematizó el conocimiento biológico de su época. Clasificó a los seres vivos en dos reinos: animal y vegetal. A los animales los agrupó en: enaimas (animales con sangre roja) y anaimas (animales sin sangre roja). c) Teofrasto (327 – 387 a.C.): Padre de la botánica. Fue discípulo de Aristóteles. Agrupó las plantas en cuatro categorías: árboles, arbustos, sub arbustos y hierbas. 1.4. Roma.- Aquí sobresalen: a) Plinio y Dioscórides (siglo I d.C.): Trabajaron en la identificación de plantas y realizaron dibujos botánicos. b) Galeno (130 - 200 d.C): Estudió la anatomía y fisiología humana (primer fisiólogo).

GALENO El médico Galeno vivió durante el siglo II d.C. y llevó a cabo numerosos descubrimientos mediante la disección de animales. Demostró que las arterias transportan sangre. Sus estudios dominaron la teoría y la práctica de la medicina en Europa durante 1 400 años.

2. EDAD MEDIA (476 – 1453 d.C.) Representó un período de atraso para la ciencia debido al predominio de la filosofía escolástica (doctrina religiosa católica); sin embargo destacaron los árabes y entre ellos Avicena (980 – 1037), médico enciclopedista cuyos escritos sirvieron durante siete siglos como fuente de conocimientos. En el siglo XIII son traducidos al latín los trabajos de Avicena y Aristóteles, lo cual marcó el inicio del desarrollo de las ciencias naturales modernas. 3. EDAD MODERNA (1453 – 1789) 3.1. Leonardo Da Vinci (1452 – 1519).- Estudió la anatomía relacionada con la fisiología. 3.2. Andrés Vesalio (1514 – 1564).- En 1543 publicó la obra más perfecta para su época en lo que a anatomía humana se refiere. Es considerado el padre de la Anatomía (publicó un libro llamado Humanis corporis fabrica). 3.3. Fabricius (1537 – 1619).- Utilizando técnicas de disección, estudió la fisiología de las venas, observó por primera vez las válvulas que permiten la circulación venosa en un solo sentido. 3.4. Miguel Servet (1509 – 1553).- Descubrió la circulación pulmonar. 3.5. William Harvey (1578 – 1657).- Descubrió la circulación aórtica. 3.6. Marcelo Malpighi (1628 – 1694).- Realizó análisis microscópico de los tejidos animales. Descubrió los capilares sanguíneos y los alvéolos pulmonares. Se le considera el padre de la Anatomía Microscópica. 3.7. Antoni Van Leewenhock (1631 – 1723).- Con la ayuda del microscopio descubre los microorganismos. Observó bacterias, protozoarios, espermatozoides y glóbulos rojos. Es considerado el padre de la

Microbiología. 3.8. Robert Hooke (1665): Realizó la primera observación y descripción de la célula. Es considerado el padre de la Citología.

Organización Educativa TRILCE

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3.9. Carlos Von Linneo (1753).- Clasifica sistemáticamente a los seres vivos, para ello establece categorías taxonómicas y la nomenclatura binaria. Es considerado el padre de la taxonomía.

4. EDAD CONTEMPORÁNEA (1789 – actualidad) 4.1. Edward Jenner (1749 – 1823): Realizó estudios de inmunología. Es el creador de las vacunas. 4.2. Jorge Cuvier (1769 – 1832): Es considerado el padre de la anatomía comparada y de la paleontología. 4.3. Robert Brown (1773 –1858): Descubre el núcleo de la célula. 4.4. Mathias Schleiden (1804 - 1881): Botánico alemán. Autor de la teoría celular ("todos los seres

vivos están compuestos por células"). 4.5. Teodoro Schwann (1810 - 1882): Zoólogo alemán. Autor de la teoría celular. 4.6. Jean B. de Lamarck (1744 - 1829): Autor de la teoría evolutiva llamada: «Herencia de los caracteres adquiridos» y «Ley del uso y desuso». Propuso el término «Biología. 4.7. Charles Darwin (1809 - 1882): Autor de la teoría evolutiva llamada: «Del Origen de las Especies por medio de Selección Natural».

Charles Darwin

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Primer Año de Secundaria

4.8. Luis Pasteur (1822 - 1895): Padre de la Bacteriología. Creador de la vacuna antirrábica. Pasteur hizo importantes contribuciones en el campo de la química orgánica a mediados del siglo XIX, desarrolló varias vacunas, incluida la de la rabia, y desautorizó la teoría de la generación espontánea. Se le considera fundador de la microbiología. Desarrolló la teoría de los gérmenes para determinar la causa de muchas enfermedades.

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Luis Pasteur: Padre de la Bacteriología Descubre la vacuna antirrábica.

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4.9. Gregorio Mendel (1822 - 1884): Descubre las leyes que rigen la "Herencia Biológica". Es considerado el padre de la genética. Mendel desarrolló los principios de la herencia estudiando las variaciones de las características heredadas en el Guisante o Arveja. Aunque la importancia de su trabajo no le fue reconocida en vida, sus investigaciones constituyen la base de la genética actual.

4.10. Ernest Haeckel (1834 - 1919): Padre de la ecología. 4.11. Frederich Miescher (1844 - 1895): Descubre los ácidos nucleicos. 4.12. Robert Koch (1843 - 1910): Identificó los microbios que causan el carbunco, la tuberculosis y el cólera. El bacilo de Koch es el agente causal de la tuberculosis. Recibió el premio Nóbel de medicina en 1905.

Robert Koch: El bacteriólogo alemán Robert Koch obtuvo en 1905 el Premio Nobel de Fisiología y Medicina. Conocido como padre de la bacteriología moderna, Koch demostró que las enfermedades infecciosas están provocadas por microorganismos y elaboró técnicas para aislar e identificar bacterias patógenas.

4.13. Dimitri Ivanovski (1864 - 1920): Descubre los virus. 4.14. Hugo De Vries (1848 - 1935): Redescubrió de modo independiente las leyes de la herencia desarrolladas por Gregorio Mendel, e introdujo el concepto de mutación en la teoría evolutiva. 4.15. Edward Starlin (1866 - 1927): Descubre las hormonas. 4.16. Frederick Hopskins (1861 - 1947) y Casimir Funk (1884 - 1967): Estudiaron las vitaminas y su importancia en la nutrición. 4.17. Alexander Oparin (1894 - 1980): Propone la Teoría Quimiosintética sobre el origen de la vida. 4.18. Alexander Fleming (1881 - 1955): Descubre la penicilina.

Descubrimiento de la penicilina: L o s t r a b a j o s d e A le x a n d e r F le m in g condujeron en 1928 al descubrimiento accidental de la penicilina, derivada del hongo Penicillium notatum. La penicilina es e f i c a z c o n tr a m u l t i t u d d e b a c t e r i a s patógenas, y actúa matándolas o inhibiendo su crecimiento.

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Primer Año de Secundaria

4.19. Kart Landsteiner (1930): Descubre los grupos sanguíneos, del sistema ABO; y en 1940 descubre el sistema Rhesus de grupos sanguíneos (RH positivo y negativo).

Karl Landsteiner: El patólogo estadounidense Karl Landsteiner obtuvo el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1930. Landsteiner desarrolló la clasificación de l a san gr e en c u atr o gr u po s primarios (A, B, AB y O).

4.20. Thomas H. Morgan (1866 - 1945): Descubre la transmisión de los genes a través de los cromosomas. 4.21. Theodosius Dobzhansky (1900 - 1975): Plantea la relación existente entre la genética y la evolución de las especies.

Theodosius Dobzhansky: El biólogo estadounidense Theodosius Dobzhansky estudió las bases genéticas del proceso de evolución de las especies.

4.22. James Watson (1928 - …) y Francis Crick (1916 - 2004): Proponen la estructura molecular para el ADN. Con ellos se inicia a la era de la biología molecular.

James Watson y Francis Crick La m o léc u la de A D N (ácido desoxirribonucleico) es el modelo genético de cada célula y, en última instancia, la que determina todos los aspectos de un ser vivo. En 1953, Watson (izquierda) y Crick (derecha) describieron la estructura en doble hélice de la molécula de ADN, una especie de escalera de caracol con muchos escalones. En 1962 Watson y Crick recibieron el Premio Nobel de Medicina por su trabajo.

Organización Educativa TRILCE

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4.23. Robert Whittaker (1920 - 1980): Propone la clasificación en cinco reinos biológicos. 4.24. Junta de Biólogos (1990 – EE. UU.): Se da inicio al Proyecto Genoma Humano, que intenta identificar y comprender la función de los genes involucrados en el desarrollo y funcionamiento del cuerpo humano. 4.25. Luc Montagnier (1932 - …): Descubre el VIH (virus del SIDA). 4.26. Ian Wilmut (1944 - …): Clonación de la Oveja Dolly. 5. Siglo XXI (2000- .....):

5.1. Proyecto Genoma Humano (2001): Se informa que el humano posee aproximadamente 30 000 genes y que la diferencia genética entre seres humanos es de sólo 0.01%. Además se sabe que el ADN humano posee aproximadamente 3 000 millones de pares de bases nitrogenadas. 5.2. Diciembre del 2002: Un científico italiano anuncia el pronto nacimiento del primer bebé clonado. ¿...? En el presente siglo estaremos asistiendo a la edad de oro de la biología, la «Era de la Biología». El conocimiento biológico permite hoy en día la comprensión de muchos hechos desconocidos hasta hace muy poco, como son los distintos aspectos relacionados con la herencia, con el manejo genético de plantas y animales y con la industrialización de los procesos biológicos a través de la biotecnología. Además, el estudio del genoma humano (ADN) significa una gran promesa para la humanidad, sobretodo en lo relacionado a la medicina y al tratamiento de enfermedades como el cáncer y el SIDA.

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Primer Año de Secundaria

Término propuesto en 1802 por Jean Baptiste de Lamarck.

Ciencia que estudia todo lo relacionado con los seres vivos.

Se

Etimológicamente proviene de dos voces griegas.

entre

vida de la humanidad. Bios=Vida

y

Logos=Estudio tratado

Primer Año de Secundaria

Ciencia o estudio de la vida.

Ramas

Impo rtan cia

Mejorar la calidad de

divide en

ellas :

su

Historia destacan:

Botánic a

Aristóteles

Zoología

Teofrasto

Microb iol ogí a

Avi ce na

E co l o g í a

Robert Hook e

Citología

Lu is Paste ur

Taxon omía

Gregorio Mendel

Ge n é t i ca

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En

Primer Año de Secundaria

Watson y Crick

La Biología y su campo de estudio

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B I O L O G Í A

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA VOCABULARIO • •

• • • • • • • •

Biotecnología: Consiste en el uso de seres vivos, sean microorganismos o células vegetales y animales, para producir alimentos, medicinas y otros productos útiles, o bien para resolver los problemas ambientales. Clonación: Es la acción de reproducir a un ser de manera perfecta en el aspecto fisiológico y bioquímico de una célula originaria. Esto quiere decir que a partir de una célula de un individuo se crea otro exactamente igual al anterior, ya que los caracteres que puede mostrar un ser humano se deben a los genes que ha heredado de los progenitores. Embrión: Ser humano en desarrollo hasta el final del segundo mes de gestación, después de lo cual se denomina feto. Fermentación: La fermentación es una de las biotecnologías aplicadas más antiguas: se ha utilizado para conservar alimentos durante más de seis mil años. Es una técnica de conservación de alimentos barata y fácil, y muy adecuada donde otros métodos son inaccesibles o no existen, como las conservas o la congelación. Hemofilia: Enfermedad hereditaria en la cual la sangre no se coagula adecuadamente. Inmunológico: Relacionado a la inmunidad. Inmunidad se refiere a la invulnerabilidad (resistencia) ante una enfermedad infecciosa. Insulina: Hormona secretada por el páncreas la cual reduce la concentración sanguínea de glucosa. Mutaciones: Son cambios en el ADN de una célula. Las mutaciones de forma natural aparecen ocasionalmente, pero su frecuencia puede aumentar muchísimo por la acción de agentes mutagénicos, como por ejemplo, algunas drogas, las radiaciones ultravioletas, entre otros. Patógeno: Organismo, usualmente microscópico, capaz de causar enfermedad. Penicilina: Es el primer antibiótico y su descubrimiento ha sido atribuido a Alexander Fleming en 1928, quien junto con los científicos Ernst Boris Chain y Howard Walter Florey (que crearon un método para la producción en masa de la droga), obtuvo el Premio Nóbel de Medicina en 1945.

Autoevaluación I. RESPONDE BREVEMENTE: 1.

(2 puntos c/u)

¿Cuál es el significado etimológico de la palabra BIOLOGÍA?

2. ¿Quién propuso el término BIOLOGÍA para designar a la ciencia que estudia la vida y todos los procesos relacionados con los seres vivos?

3. ¿A quién se le considera el padre de la Biología?

4. La rama de la Biología que se ocupa del estudio de las plantas, se denomina:

5. Se considera padre de la Taxonomía a:

Organización Educativa TRILCE

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La Biología y su campo de estudio II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F), SEGÚN CORRESPONDA: 1. 2. 3. 4. 5.

El griego Hipócrates es considerado el padre de la medicina científica. Teofrasto realizó estudios sobre genética. Se llaman plantas criptógamas a aquellas que producen flores y semillas. Robert Whittaker propone la clasificación de los seres vivos en 6 reinos biológicos. Ian Wilmut realizó la clonación de la oveja Dolly.

III. CORRELACIONA ADECUADAMENTE:

(0.5 puntos c/u) ( ( ( ( (

) ) ) ) )

(0.5 puntos c/u)

1. «Padre de la bacteriología».

Malacología.

2. «Estudia los ecosistemas».

Citología.

3. «Descubridor del núcleo celular».

Ecología.

4. «Estudia los moluscos».

Luis Pasteur.

5. «Estudia la célula».

Robert Brown.

IV. MARCA LA ALTERNATIVA CORRECTA:

(1 punto c/u)

1. El conocimiento biológico ha permitido al ser humano crear sustancias que previene enfermedades en individuos sanos, tales sustancias reciben el nombre de: a) b) c) d) e)

Pastilla. Drogas. Antibióticos. Vacunas. Inyecciones.

2. Rama de la biología que se ocupa del estudio de los microorganismos: a) b) c) d) e)

Filogenia. Microbiología. Botánica. Genética. Ecología.

3. Se considera padre de la citología a: a) b) c) d) e)

Gregorio Mendel. Ernest Haeckel. Aristóteles. Charles Darwin. Robert Hooke.

4. Publicó el libro «Origen de las especies por medio de selección natural»: a) b) c) d) e)

Charles Darwin. Francis Crick. Carlos Linneo. Miguel Servet. Teofrasto.

5. Identificó el agente causal de la enfermedad llamada Tuberculosis: a) b) c) d) e)

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Alexander Fleming. Hipócrates. Robert Koch. Robert Hooke. Galeno. Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA

Tarea domiciliaria I. RESPONDE BREVEMENTE:

(2 puntos c/u)

1. Al conjunto de seres vivos de un lugar, incluyendo sus ambientes naturales se denomina:

2. ¿Cuál es la ciencia que estudia todos los procesos relacionados con los seres vivos?

3. ¿Quién fue el médico cuyos estudios dominaron la teoría y practica de la medicina en Europa durante 1400 años? 4. El comportamiento animal es estudiado por la disciplina científica llamada:

5. ¿Quiénes proponen la estructura molecular para el ADN?.

II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F), SEGÚN CORRESPONDA: 1. 2. 3. 4. 5.

El griego Aristóteles es considerado el padre de la biología. ( La fermentación es un proceso biológico utilizado en la fabricación de vino y yogurt. ( La ornitología estudia a los crustáceos. ( Gregorio Mendel creó la vacuna antirrábica. ( Alexander Fleming descubre la penicilina. (

III. CORRELACIONA ADECUADAMENTE:

) ) ) ) ) (0.5 puntos c/u)

1. «Padre de la Ecología».

Teofrasto.

2. «Estudia a las Bacterias».

Histología.

3. «Estudia el desarrollo evolutivo de las especies».

Gregorio Mendel.

4. «Padre de la Botánica».

Ernest Haeckel.

5. «Padre de la Genética».

Robert Hooke.

6. «Estudia los tejidos (agrupaciones de células)».

Filogenia.

7. «Padre de la Citología».

Bacteriología.

IV. MARCA LA ALTERNATIVA CORRECTA:

(0.5 puntos c/u)

(1 punto c/u)

1. Rama de la biología que se ocupa del estudio de los ecosistemas y de las relaciones existentes entre los seres vivos y su ambiente: a) Zoología. b) Microbiología. c) Paleontología. d) Ecología. e) Virología. Organización Educativa TRILCE

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La Biología y su campo de estudio 2. Disciplina de la zoología que estudia a los cocodrilos, serpientes, caimanes y tortugas: a) b) c) d) e)

Mastozoología. Ictiología. Herpetología. Malacología. Anatomía.

3. Médico árabe que destacó en la edad media: a) b) c) d) e)

Galeno. Avicena. Hipócrates. Robert Koch. Teofrasto.

4. Propone la teoría quimiosintética sobre el origen de la vida: a) b) c) d) e)

Aristóteles. Ian Wilmut. Miguel Servet. Watson y Crick. A. Oparin.

V. INVESTIGAR Y REDACTAR A MANO: 1. ¿Qué estudia la ingeniería genética? 2. ¿Qué es el yacón y qué propiedades tiene? 3. Redacta brevemente (mínimo 10 renglones) la biografía de Daniel Alcides Carrión, no olvides señalar sus aportes para la ciencia.

20

Primer Año de Secundaria

COLEGI O

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA

VIDA – SER VIVO CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS SERES VIVOS

Organización Educativa TRILCE

2

21

Desde la primera célula simple que vivió en la Tierra hasta los complejos árboles y tigres de hoy, todos los seres vivos tienen algunas cosas en común. Se reproducen haciendo copias de sí mismos, se alimentan, obtienen energía de sus alimentos, se deshacen de sus desperdicios y reaccionan ante el mundo que los rodea. Este capítulo nos ayudará a conocer más acerca de los seres vivos.

I. CONCEPTO DE «VIDA». Se denomina «vida» a un estado particular de la materia en el que se ponen de manifiesto procesos exclusivos y complejos, tales como: la reproducción, el metabolismo, la irritabilidad, el crecimiento, etc. La vida es un estado que se manifiesta única y exclusivamente en los seres vivos. II. CONCEPTO DE «SER VIVO» (organismo, ser biótico o ser animado). En el curso de biología se emplea la palabra organismo para designar a cualquier ser vivo. Se denomina «ser vivo» a un cuerpo de organización muy compleja, formado por protoplasma (materia viva), sobre el cual se van a dar procesos exclusivos como la reproducción y el metabolismo. También se define a un ser vivo como un sistema termodinámicamente abierto, esto quiere decir que es capaz de intercambiar materia y energía con su entorno (medio ambiente).

III. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS SERES VIVOS. Todos los seres vivos están hechos de protoplasma (materia viviente), el cual le confiere las siguientes propiedades y/o características generales: organización compleja, metabolismo, reproducción,

irritabilidad (relación), adaptación, homeostasis, crecimiento, evolución, etc.

1. Organización Compleja: Se refiere a la manera como está organizado estructuralmente el cuerpo de los seres vivos, comenzando por los átomos, bioelementos, biomoléculas, células, tejidos, hasta llegar a constituir el individuo completo. Muchos seres vivos se componen únicamente de una sola célula y por ello se les denomina Unicelulares, mientras que otros constan de tejidos, órganos, aparatos y sistemas, por eso se denomina Pluricelulares.

Bioátomos o Bioelementos

Ej.: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, etc.

Biomoléculas Células Ej.: agua, sales, proteínas, azúcares, grasas, etc. Ej.: célula epitelial, miocito, neurona, eritrocito, etc.

22

Primer Año de Secundaria

Vida - Ser Vivo

Características generales de los seres vivos Ej.: tejido nervioso, muscular, sanguíneo, epitelial, etc.

Tejidos

Ej.: cerebro, corazón, piel, huesos, estómago, etc.

Órgano

Aparatos y Sistemas

Ej.: aparato respiratorio, sistema nervioso, etc.

Ser vivo u organismo multicelular

Ej.: humano, perro, gato, abeja, etc.

2. Metabolismo: Conjunto de procesos químicos que ocurren dentro de un ser vivo y que hacen posible su existencia, crecimiento y desarrollo. También se refiere a la capacidad que tienen los organismos vivos para intercambiar materia y energía con su ambiente, y aprovecharlas para la conservación de su vida. Debido a este intercambio constante de energía entre los seres vivos y su ambiente, se dice que éstos son Sistemas Termodinámicamente Abiertos. Entre los procesos metabólicos más importantes tenemos: la fotosíntesis, la respiración, la digestión, la excreción, la circulación, etc.

La fotosíntesis es uno de los más importantes procesos metabólicos que permite a las plantas transformar la energía solar en alimento. Dicho alimento es útil para la propia planta y para todos los demás seres vivos del planeta. El alimento (energía concentrada) permite el crecimiento, desarrollo y la conservación de la vida de los seres vivos.

3. Reproducción: Proceso natural por el cual los seres vivos son capaces de producir descendencia. Puede ser de dos tipos: Asexual, cuando los descendientes son idénticos al progenitor (ejemplo: bacterias, hongos) y Sexual, cuando la descendencia es parecida a los progenitores, mas no igual (ejemplo: animales y plantas).

Reproducción Sexual en Reptiles. (tortugas)

22

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 4. Irritabilidad (capacidad de respuesta, adaptación y relación): Se refiere a la capacidad que tienen los seres vivos para responder a estímulos físicos y químicos provenientes ya sea de su entorno (ambiente) o del interior de su propio cuerpo. Cuando el organismo responde a un Estímulo Temporal (pasajero) estará sucediendo la Irritabilidad propiamente dicha (por ejemplo cuando de pronto hace mucho frío y nos abrigamos); pero si el organismo responde a un Estímulo Permanente se estará produciendo un proceso de Adaptación al medio (por ejemplo el organismo de las personas que viven en la puna se ha adaptado a dicho clima). Todo esto le permite al organismo relacionarse con el exterior y coordinar el funcionamiento de todos sus órganos, aparatos y sistemas. En esta función intervienen el sistema nervioso y el sistema endocrino (hormonal).

LA PIEL representa un verdadero sistema de alarma que nos permite reaccionar ante estímulos como el calor, el frío, el tacto, la presión y el dolor. Esto es posible gracias a que ella posee receptores nerviosos especializados en la captación de tales estímulos. Dichos receptores están compuestos de Neuronas y forman parte del sistema nervioso.

5. Homeostasis (estado de equilibrio): Se refiere a la capacidad que poseen los seres vivos para conservar el «estado de equilibrio interno». Esto les permite vivir y funcionar eficazmente. Ejemplo: mantener constante la temperatura corporal, el número de latidos cardiacos por minuto, la cantidad de orina producida en un día, etc. 6. Crecimiento: Capacidad que tienen los organismos para aumentar de tamaño, ya sea por el incremento del número de sus células o por aumento del tamaño de las mismas.

El crecimiento es una característica de los seres vivos.

23

Vida - Ser Vivo

Características generales de los seres vivos

L O S S E R E S

24

V I V O S

Primer Año de Secundaria

¿ Qu é e s un s e r vi vo ?

¿ Cuáles son s us c ar a c t e r í s t i c as g e n e r ales ?

Es u n Es

presente únic a y exclusivament e en

Lo s s e res vi vo s

Cuerpo de organiza c i ó n m u y c o mp l e j a formadopor PROTO PLASMA ( materia viv a)

É st as so n:

Organización compleja Metabolis mo

Reproducci ón Ir r i t ab i l i d ad

Primer Año de Secundaria

Homeostasis

Crecimiento

Características generales de los seres vivos

Estado partic u l a r d e l a ma t eria

un

Vida - Ser Vivo

24 ¿ Qu é es l a vi da ?

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA VOCABULARIO • • • • • • • •

• •

Adaptación: Característica que ha desarrollado un organismo a lo largo de muchas generaciones, para solventar los problemas de supervivencia y reproducción a los que se enfrentaron sus antecesores. Bioelementos: Son los elementos químicos que forman parte de los seres vivos en proporciones muy diversas. Se pueden clasificar en bioelementos primarios, bioelementos secundarios y oligoelementos. Biomoléculas: Son las moléculas constituyentes de los seres vivos formados por la combinación de bioelementos. Estímulo: Agente físico, químico, mecánico, etc., que desencadena una reacción o respuesta en un organismo. Progenitor: Es el portador de los genes, programado para perpetuar la especie. Protoplasma: Es la sustancia viva dentro de la célula. Receptores nerviosos: Son los órganos capaces de captar los estímulos del medio ambiente (órganos de los sentidos) y del medio interno (receptores viscerales), ambos procesos esenc iales para la adaptación y funcionamiento de los organismos. Sistema nervioso: Organización estructural extensa y muy compleja, que permite captar los cambios que se producen tanto en el medio ambiente externo, como el interno del individuo; correlacionarlos e integrarlos, de modo que el individuo reaccione en la forma más adecuada a dichos cambios y pueda seguir subsistiendo como tal. Sistema endocrino: Sistema corporal que ayuda a regular las actividades metabólicas. Sistema termodinámicamente abierto: Se refiere a la entidad que puede intercambiar materia, energía e información con su medio ambiente.

Autoevaluación I. RESPONDE BREVEMENTE:

(2 puntos c/u)

1. La vida es un estado que se manifiesta única y exclusivamente en:

2. ¿Cuál es la palabra que se emplea en la biología para designar a cualquier ser vivo?

3. Los organismos que se componen de una sola célula se denominan:

4. La reproducción en los seres vivos pueden ser de dos tipos:

5. Cuando un organismo responde a un estimulo temporal está sucediendo la:

II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F), SEGÚN CORRESPONDA: 1. 2. 3. 4. 5.

Se denomina vida a un estado particular de la materia. El conjunto de células semejantes forman un órgano. Las bacterias se reproducen sexualmente. La homeostasis es la capacidad de respuesta que tienen los seres vivos. El crecimiento es una característica de la materia inerte.

(0.5 puntos c/u) ( ( ( ( (

) ) ) ) )

25

Vida - Ser Vivo

Características generales de los seres vivos

III. CORRELACIONA ADECUADAMENTE:

(0.5 puntos c/u)

1. «Estado de equilibrio».

Reproducción.

2. «Diseño estructural».

Homeostasis.

3. «Capacidad de respuesta».

Metabolismo.

4. «Producir descendencia».

Organización Compleja.

5. «Intercambiar materia y energía».

Irritabilidad.

IV. MARCA LA ALTERNATIVA CORRECTA:

(1 punto c/u)

1. Son bioelementos, excepto: a) Carbono. b) Agua. c) Oxígeno. d) Nitrógeno. e) Hidrógeno. 2. Cuando un organismo responde a un estímulo temporal se estará produciendo: a) b) c) d) e)

Homeostasis. Crecimiento. Adaptación. Crecimiento. Irritabilidad.

3. Es un proceso metabólico que permite a las plantas transformar le energía solar en alimento: a) b) c) d) e)

Respiración. Digestión. Fotosíntesis. Excreción. Fermentación.

4. La capacidad que tienen los seres vivos para aumentar de tamaño, ya sea incrementando sus células o por aumento de tamaño de las mismas, se denomina: a) b) c) d) e)

Irritabilidad. Organización compleja. Reproducción. Metabolismo. Crecimiento.

5. Se refiere a la capacidad que poseen los seres vivos para conservar el «estado de equilibrio interno»: a) b) c) d) e)

26

Irritabilidad. Homeostasis. Reproducción. Metabolismo. Crecimiento.

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA

Tarea domiciliaria I. INDICAR UN CONCEPTO BREVE DE LOS SIGUIENTES TÉRMINOS:

(2 puntos c/u)

1. Organismo.

2. Protoplasma.

3. Metabolismo.

4. Homeostasis.

5. Irritabilidad.

II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F), SEGÚN CORRESPONDA: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

(0.5 puntos c/u)

Algunos seres vivos son incapaces de reproducirse. ( Todos los seres vivos se desplazan. ( La capacidad de respuesta a los estímulos se denomina irritabilidad. ( Se define al metabolismo como la capacidad para conservar en equilibrio el ambiente interno del cuerpo. ) Protoplasma es el término que se utiliza para referirse a la materia inerte. ( Se define a un ser vivo como un sistema termodinámicamente abierto. ( Los organismos unicelulares poseen células, tejidos y órganos. ( La agrupación de células semejantes forman un tejido. ( El proceso por el cual la luz solar se transforma en alimento, se denomina homeostasis. ( La adaptación permite a un organismo ajustarse a las nuevas condiciones del ambiente. (

III. MARCA LA ALTERNATIVA CORRECTA:

) ) ) ( ) ) ) ) ) )

(1 punto c/u)

1. Con respecto a los seres vivos, es falso afirmar que: a) b) c) d) e)

Todos hacen metabolismo. Todos se irritan. Todos se reproducen. Todos se mueven. Todos se desplazan.

2. Capacidad que tienen los organismos para aumentar de tamaño: a) b) c) d) e)

Crecimiento. Irritabilidad. Metabolismo. Adaptación. Homeostasis.

3. La capacidad de los seres vivos para intercambiar materia y energía con su ambiente, se denomina: a) b) c) d)

Reproducción. Irritabilidad. Metabolismo. Adaptación.

27

Vida - Ser Vivo e) Homeostasis.

28

Características generales de los seres vivos

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 4. La capacidad de los seres vivos para experimentar cambios en su anatomía y fisiología, de tal manera que puedan sobrevivir mejor a los cambios del medio ambiente, recibe el nombre de: a) b) c) d) e)

Adaptación. Homeostasis. Crecimiento. Metabolismo. Movimiento.

5. El cuerpo humano por sí solo es capaz de controlar su temperatura corporal, dicha capacidad guarda relación con una de las características de los seres vivos denominada: a) b) c) d) e)

Crecimiento. Irritabilidad. Metabolismo. Homeostasis. Organización compleja.

IV. INVESTIGAR Y REDACTAR A MANO: 1. ¿Cómo se regula la temperatura corporal? 2. ¿Cuál es la diferencia entre crecimiento y desarrollo?

29

COLEGI O

.,

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VOS

3

VI ¿Alguna vez te has puesto a pensar en cada una de las pequeñísimas partículas que constituyen tu cuerpo y la importancia de éstas en la formación del mismo? ¿Sabías que tales partículas se llaman ÁTOMOS y están presentes en todos los seres vivos? Sin átomos no hay vida.

INTRODUCCIÓN En el capítulo anterior fueron estudiadas las características generales de los seres vivos y comprendimos que una de las características más importantes era la organización compleja de la materia viva. Dicha organización compleja, puede ser explicada considerando tres niveles de organización: el químico, el biológico y el ecológico.

I. CONCEPTO DE NIVELES DE ORGANIZACIÓN Se refieren a la manera como se encuentra organizado el protoplasma (materia viva), de tal manera que puedan ocurrir sobre él todos los procesos vitales. En los seres vivos, el protoplasma se organiza de lo simple a lo complejo (bioátomos, biomoléculas, células,

individuo, etc.). Los niveles de organización permiten comprender cómo está constituido el protoplasma de un organismo y cómo el individuo llega a ocupar una posición en el ambiente donde se desarrolla. Los niveles de organización pueden ser agrupados en tres categorías: químico, biológico y ecológico. 1. NIVELES QUÍMICOS. - Llamados también niveles abióticos (inertes o sin vida). - Entre estos niveles tenemos a: los bioátomos y las biomoléculas.

1.1. LOS BIOÁTOMOS O BIOELEMENTOS: Son todos aquellos elementos químicos que forman parte de nuestro cuerpo. Aproximadamente son 25, entre ellos tenemos: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre, calcio, sodio, potasio, cloro, magnesio, hierro, yodo, manganeso, cinc, cobalto, etc.. El carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno son los bioelementos más abundantes del organismo, por ello se les denomina bioelementos primarios, todos los demás reciben el nombre de bioelementos secundarios. 1.2. LAS BIOMOLÉCULAS: Son sustancias complejas que resultan de la combinación de dos o más bioelementos. Entre las más importantes tenemos: agua, sales, gases, azúcares, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos y

vitaminas.

a) EL AGUA.- Es la biomolécula más abundante de nuestro cuerpo. Sirve para regular la temperatura corporal (absorbe calor). Es el principal disolvente presente en los seres vivos. Está presente en sangre, saliva, orina, jugo gástrico, semen, sudor, etc.

29

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA

LA SANGRE, es un tejido animal de naturaleza líquida. Está compuesta fundamentalmente por agua (el plasma) y elementos en suspensión como los glóbulos rojos, además contiene disueltos a los minerales, azúcares y proteínas. El agua presente en la sangre desempeña funciones de: transporte de nutrientes y desechos, disolvente de sustancias y regulación de la temperatura corporal.

b) LAS SALES.- Son biomoléculas que se disuelven fácilmente en agua, por lo tanto sus componentes se encuentran separados. Ejemplo: cloro, sodio, potasio, calcio, carbonatos, fosfatos, bicarbonatos, etc. Las sales sirven para formar hueso, conchas de moluscos y también para controlar la cantidad de agua presente en nuestro organismo.

Las sales de calcio (carbonato de calcio) son importantes para la formación de huesos y conchas de moluscos.

Almejas

c) LOS GASES.- Son biomoléculas que se encuentran en estado gaseoso. Ejemplos: el Oxígeno (importante para la respiración), el Dióxido de carbono (importante para que las plantas hagan fotosíntesis), el Nitrógeno (importante para que plantas y animales fabriquen proteínas) y el Ozono (importante para que se filtren los rayos ultravioleta). d)

30

LOS AZÚCARES O GLÚCIDOS (Carbohidratos).- Son biomoléculas que representan las principales fuentes de energía para el organismo. Se les encuentra en alimentos de origen vegetal, como: papa, yuca, menestras, trigo, maíz, verduras, frutos, etc. Ejemplos: - Almidón: está presente únicamente en plantas y en todos los productos de origen vegetal. Es el glúcido más consumido por todos los animales; a la planta le sirve como reserva de energía. - Glucosa: es un glúcido muy pequeño utilizado por todas las células de nuestro cuerpo para obtener energía. Es la principal fuente de energía para todas las células. - Sacarosa: es el azúcar que se extrae de la planta llamada caña de azúcar. - Celulosa: es un glúcido que forma la pared celular de las células vegetales, da protección a las células de las plantas. - Glucógeno: es un glúcido de origen animal, se acumula en hígado y músculos, actúa como una importante reserva de energía para los animales.

Primer Año de Secundaria

La preparación del pan demanda el uso de hari-

na de trigo, maíz u otros. La harina es un alimento rico en almidón y este último es un glúcido vegetal de gran importancia energética. Los seres humanos consumimos almidón todos los días, en el pan, el arroz, la papa, el choclo, etc.

e)

LOS LÍPIDOS O GRASAS.- Son biomoléculas que representan las principales reservas de energía del organismo. Se les encuentra tanto en alimentos de origen vegetal (semillas, aceites), como de origen animal (leche, huevo, carne, sebo). Cuando se consumen en exceso, se acumulan debajo de la piel y alrededor de nuestros órganos trayéndonos serios problemas como la obesidad, la ateroesclerosis y alteraciones cardiacas. Ejemplos: - Triglicéridos: se localizan debajo de la piel. Almacenan gran cantidad de energía. Protegen del frío. - Fosfolípidos: forman la membrana celular de todas nuestras células. - Ceras: producidas por abejas, sirve de alimento.

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA Bacalao Aceite de hígado de bacalao: Es un aceite amarillo claro que se encuentra en el hígado del bacalao y que constituye una de las más importantes fuentes naturales de vitaminas A y D. Hace unos años los médicos solían recetarlo como medida de prevención contra enfermedades causadas por deficiencia de estas vitaminas, sobre todo en los niños.

Segmento de piel

En la zona más profunda de la piel existe una capa de grasa compuesta de Triglicéridos, ésta sirve como pro- tección contra el frío (termoaislante) y como reserva energética.

Capa de grasa: Triglicérido

f) LAS PROTEÍNAS.- Son las biomoléculas más importantes del organismo. Forman tejidos, piel, músculos, sangre, cartílagos, tendones, huesos, arterias, nervios, etc. Cumplen variedad de funciones. Se les puede encontrar en alimentos de origen animal como la carne, el huevo y la leche y otros de origen vegetal como las menestras, la soya, la kiwicha, etc. Ejemplos: - Fibrinógeno: interviene en la coagulación de la sangre. - Actina y Miosina: intervienen en la contracción muscular. - Queratina: forma las uñas, pelos, piel, plumas, etc. - Colágeno: forma la piel, los huesos y los tendones. - Hemoglobina: transporta oxígeno por la sangre. - Anticuerpos: combaten a las bacterias y a los virus, defienden contra las infecciones.

32

Primer Año de Secundaria

El pescado es un alimento rico en proteínas.

Todos los procesos biológicos necesitan de la participación de proteínas. Un ejemplo de ello lo constituye la actividad muscular o contracción de los músculos , donde intervienen dos proteínas: la Actina y la Miosina.

g) LOS ÁCIDOS NUCLEICOS.- Son las biomoléculas donde se encuentra almacenada la información biológica que va a determinar cómo va a ser y cómo va a funcionar un organismo. Se dice que son las biomoléculas portadoras de la información genética. Son dos: el ADN y el ARN. La más importante es el ADN. El ADN (genoma) es la molécula portadora de la

información genética. Controla todos los procesos de la célula.

A = Adenina; T = Timina G = Guanina; C = Citosina

NOTA: de la interacción de todos los niveles químicos es que se origina el primer nivel biótico

denominado Célula. 2. NIVELES BIOLÓGICOS. - Llamados también niveles bióticos (con vida). - Bajo esta denominación podemos mencionar a:

2.1. CÉLULA: Representa la unidad biológica, esto quiere decir que se trata de la mínima cantidad de materia viva capaz de llevar a cabo todos los procesos biológicos que determinan la existencia de un ser vivo. Ejm: célula epitelial, neurona, glóbulo rojo, etc.

NOTA: hay organismos cuyo cuerpo consta de una sola célula (como bacterias y protozoarios), mientras que otros necesitan de muchas células, en este caso las células se organizan y forman tejidos, órganos, aparatos, sistemas, hasta constituir al individuo.

2.2 . TEJIDO: Resulta de la agrupación de células que desempeñan la misma función. Ejm: tejido muscular, tejido epitelial, nervioso, sanguíneo, tejido óseo, etc.

Corazón

2.3. ÓRGANO: Resulta de la agrupación de tejidos que desempeñan la misma función. Ejm: cerebro, corazón, hígado, etc.

Aparato urinaro

2.4. APARATOS Y SISTEMAS: Se forman como resultado de la asociación de varios órganos. Ejemplos: Aparato urinario, Aparato digestivo, Sistema nervioso, etc.

Ser humano

2.5. INDIVIDUO PLURICELULAR: Es el resultado de la interacción de todos los niveles bióticos y abióticos antes mencionados. Ejemplos: ser humano, perro, gato, paloma, etc.

3. NIVELES ECOLÓGICOS. -

Llamados también niveles superiores de organización. Entre ellos tenemos:

3.1. ESPECIE: Se refiere a un grupo de individuos con capacidad para cruzarse naturalmente y tener descendencia fértil. Ejm: Perro (Canis familiaris), Hombre (Homo sapiens), Sapo (Bufo spinulosis), etc.

Especie pingüino (Spheniscus humboldti)

3.2. POBLACIÓN: Se refiere a un grupo de individuos de una misma especie que habitan en un lugar y en un tiempo determinado. Ejm: población de perros del distrito de Miraflores en el año 2006.

Población de Pingüinos en la costa Antártica.

3.3. COMUNIDAD: Se refiere a un conjunto de poblaciones de diferentes especies que habitan en un lugar y tiempo determinado. Ej.: Comunidad de mamíferos del distrito de Surco en el año 2006.

3.4. ECOSISTEMA: Se refiere a un sistema natural compuesto por seres bióticos (biocenosis) y seres abióticos (biotopo), en constante interacción. Ej.: ecosistema de Pantanos de Villa, Lomas de Lachay, etc.

3.5. BIOSFERA: Se refiere al planeta tierra con todos sus ecosistemas, y a cualquier lugar de él donde sea posible la vida. Sus límites aproximados son 10 km por debajo de la superficie del mar y 15 km por encima de la misma.

N I V E L E S D E

D E

L O S

O R G A N I Z A C I Ó N

S E R E S

V I V O S

Categorías

Ni vel e s Quí mico s cos

T a mb i é n l l a m a d os:Abióticos, i nertes (sin vid a)

Primer Año de Secundaria

B i cát o no s o bi oe l eme n to s

B i omo lé cu las

E nt re e ll as: A pro x. 2 5 , en tre el lo s :

Ni ve le s Bi o ló gi

Niv el e s E co ló gi co s

También llamad o s : B i ó t i c o s (c o n vida)

También llamad os:Niveles Sup erioresde Org an i z a c i ó n

Entre ellos tene mo s :

Entre ellos tene mo s :

AguaS al e s

Carbono

Gase s

Hi dr ó g e n

Azúcares

o Oxígeno

Lípido

Nitrógeno

s

Organización del Protop lasma ( m a t e r i a v i v a ), d e l o s i m p l e a l o co m p l e j o

Entre ellos tene mos: P ro t e í n as

Cé l u l a

Ácidos n ucleicos

Tejidos

Vitaminas

Ór g an o s Aparatos y Siste mas Individuo Pluricelular

Niveles de organización de los seres vivos

36 Se re fie re a l a

Especie Población Co

mu

n

i

d

Ecosistema Biosfera

ad

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA VOCABULARIO • •

• • • • • •

Ateroesclerosis: Término general que abarca diversas enfermedades en las cuales las paredes de las arterias (vasos sanguíneos) se engrosan y pierden la elasticidad. Biocenosis: Es el conjunto de especies de un ecosistema. Es una comunidad de seres vivientes que se encuentra adaptada en todos los sentidos a los factores abióticos propios de un biotopo. • Biotopo: Son los componentes abióticos, inorgánicos o inertes, y sus interacciones al interior de un ecosistema. Coagulación sanguínea: Es un fenómeno por el que se efectúa la transformación de la fase líquida a la fase sólida de la sangre (coágulo). Contracción muscular: Es el proceso fisiológico en el que los músculos desarrollan tensión y se acortan por razón de un previo estímulo de excitación. Dióxido de carbono: Gas (CO2) que contribuye a que la Tierra tenga una temperatura habitable, siempre y cuando se mantenga dentro de un rango determinado, un exceso impide la salida de calor al espacio y provoca un calentamiento excesivo del planeta, fenómeno conocido como efecto invernadero. Nutrientes: Sustancias químicas presentes en el alimento que se utilizan como fuente de energía. Ozono: Gas (O3) de color azul en grandes cantidades (componente natural esencial de la estratosfera), formando la denominada capa de ozono, actúa como un filtro que no deja pasar los rayos ultravioleta hasta la superficie de la Tierra. Importante para las plantas que lo consumen en el proceso de fotosíntesis. Plasma: Es la porción líquida de la sangre en la que están inmersos los elementos formes (glóbulos rojos, glóbulos blancos, plaquetas). • Vitaminas: Sustancias químicas no producidas por el organismo, presentes en pequeñas cantidades en los alimentos. Son indispensables para la vida, la salud, la actividad física y cotidiana.

Autoevaluación I. RESPONDE BREVEMENTE:

(2 puntos c/u)

1. Menciona los bioelementos primarios del protoplasma.

2. ¿Cuál es la biomolécula más abundante del organismo que regula la temperatura corporal?

3. ¿Cuál es la biomolécula gaseosa que filtra la radiación ultravioleta?

4. El azúcar más importante utilizado por todas las células del organismo como fuente primaria de energía, es:

5. Resulta de la agrupación de tejidos que desempeñan la misma función:

II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F), SEGÚN CORRESPONDA: 1. 2. 3. 4. 5.

Los niveles de organización pueden ser agrupados en tres categorías. Las sales de calcio son importantes para la formación de huesos. El ARN es la molécula portadora de la información genética. El nivel biológico es también llamado nivel biótico. La biocenosis es la porción abiótica de un ecosistema.

(0.5 puntos c/u) ( ( ( ( (

) ) ) ) )

37

Niveles de organización de los seres vivos III. CORRELACIONA ADECUADAMENTE:

(0.5 puntos c/u)

1.

«Protección contra el frío».

Fosfolípidos.

2.

«Biocenosis+biotopo».

Unicelular.

3.

«Triglicéridos».

Membrana celular.

4.

«Que tiene una sola célula».

Ecosistema.

5.

«Pared celular de plantas».

Celulosa.

IV. MARCA LA ALTERNATIVA CORRECTA:

(1 punto c/u)

1. Son biomoléculas, excepto: a) b) c) d) e)

Agua. Sales. Carbono. Lípidos. Proteínas.

2. Es un glúcido de origen animal, se acumula en hígado y músculos: a) b) c) d) e)

Almidón. Triglicéridos. Hemoglobina. Glucógeno. Colágeno.

3. Proteína que forma las uñas, pelos, piel, plumas, etc. a) b) c) d) e)

Queratina. Anticuerpos. Actina y miosina. Fibrinógeno. Sacarosa.

4. Resulta de la agrupación de células que desempeñan la misma función: a) Órgano. b) Aparato. c) Sistema. d) Especie. e) Tejido. 5. Se refiere a un sistema natural compuesto por biocenosis y biotopo: a) b) c) d) e)

38

Población. Ecosistema . Especie. Comunidad. Biósfera.

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA

Tarea domiciliaria I. RESPONDE BREVEMENTE:

(2 puntos c/u)

1. ¿Cuántos tipos de bioátomos diferentes podemos encontrar en un ser vivo?

2. ¿Cuál es la biomolécula gaseosa indispensable para que se dé la fotosíntesis?

3. ¿Cuáles son las biomoléculas de origen vegetal que representan las principales fuentes de energía para el organismo?

4.

La proteína que transporta oxígeno por la sangre, es:

5. La actina y la miosina son proteínas que se encargan de:

II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F), SEGÚN CORRESPONDA: 1. 2. 3. 4. 5.

(0.5 puntos c/u)

El ADN es la molécula que almacena la información genética de un organismo. ( Los fosfolípidos son lípidos que se almacenan debajo de la piel y nos protegen del frío. ( La célula representa la unidad biológica. ( Los aparatos y sistemas resultan de la asociación de varios tejidos. ( La biósfera se refiere a todo el planeta tierra con todos sus ecosistemas. (

) ) ) ) )

III. CORRELACIONA ADECUADAMENTE: 1.

«Principales reservas de energía».

Ácidos nucleicos.

2.

«Biomolécula más abundante de nuestro cuerpo».

Carbohidratos.

3.

«Almacenan la información genética».

Proteínas.

4.

«Principales fuentes de energía».

Agua.

5.

«Principal componente de los tejidos».

Lípidos.

IV. MARCA LA ALTERNATIVA CORRECTA:

(1 punto c/u)

1. Corresponde a los niveles químicos, excepto: a) b) c) d) e)

Bioelementos. Azúcares. Lípidos. Célula. Proteínas.

2. Es una biomolécula gaseosa importante para la respiración: a) b) c) d)

Nitrógeno. Ozono. Oxígeno. Glucosa.

39

Niveles de organización de los seres e) Colágeno. vivos

40

Primer Año de Secundaria

Niveles de organización de los seres vivos 3. Proteína (s) que intervienen en la contracción muscular: a) b) c) d) e)

Queratina. Anticuerpos. Actina y miosina. Fibrinógeno. Sacarosa.

4. Los organismos que comparten características comunes, es decir son muy parecidos entre sí, y que poseen la capacidad para engendrar crías fértiles, conforman un (a): a) b) c) d) e)

Población. Ecosistema. Especie. Comunidad. Biósfera.

5. Al conjunto de poblaciones de diferentes especies que habitan en un lugar y tiempo determinados, se denomina: a) b) c) d) e)

Biotopo. Población. Ecosistema . Especie. Comunidad.

V. INVESTIGAR Y REDACTAR A MANO: 1. Describa brevemente las partes de una célula eucariota: cubierta celular, membrana celular, citoplasma y

núcleo. 2. Obesidad, causas, consecuencias y tratamiento.

40

Primer Año de Secundaria

COLEGI O

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA

.,

INTRODUCCIÓN A CITOLOGÍA

LA

(Estudio de la célula)

4

41

¿Qué tienen en común un ser humano, un árbol, un gusano y un cocodrilo?

Tal vez resulte increíble saber que todos ellos están hechos de la misma cosa. Los árboles, los gusanos, los cocodrilos, los humanos y todos los demás seres vivos estamos hechos de células. Las formas de vida más simples, como las bacterias, se componen de una sola célula; en cambio un gusano tiene alrededor de 1000 y un ser humano adulto tiene 75 mil millones aproximadamente.

INTRODUCCIÓN El hombre siempre ha convivido con una gran diversidad de seres vivos que van desde aquellos que puede apreciar a simple vista, como las plantas y los animales, hasta aquellos que no puede apreciar a simple vista, como las bacterias y los protozoarios. En ambos casos se acepta que todas las formas de vida, tanto macroscópicas (aquellas que podemos apreciar a simple vista) como microscópicas (aquellas que podemos apreciar sólo con la ayuda de un microscopio) están compuestas por Células. La célula es la mínima cantidad de materia viva que tiene vida independiente y que puede llevar a acabo procesos biológicos como la respiración y la reproducción. Se acepta que ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una célula.

I. CONOCIENDO LA CÉLULA 1. ¿Qué es la Célula? La célula es la unidad básica de la vida, esto significa que para que un organismo tenga vida debe de estar formado al menos por una célula. La célula es la mínima parte de un ser vivo que posee vida independiente y lleva a acabo procesos biológicos como la respiración, reproducción, nutrición, etc. Se define a la célula como la unidad anatómica, genética y funcional de todo ser vivo: Anatómica porque determina la forma del organismo, Genética porque cada célula posee todo el genoma (ADN) del organismo y Funcional porque toda célula realiza funciones importantes para la vida del organismo.

2. ¿Quién descubrió la célula? La célula fue descubierta por un científico inglés llamado Robert Hooke, el año de 1665. El descubrimiento se produjo cuando Hooke analizaba una lámina de corcho en un microscopio. En el corcho fueron observados unos compartimentos diminutos a los cuales Hooke les dio el nombre de células.

42

Primer Año de Secundaria

Introducción a la Citología (Estudio de la célula) 3. ¿Qué es la Teoría Celular? Es un conjunto de conocimientos que fueron dados a conocer en 1838 y 1839 por los científicos alemanes Mathias Schleiden y Theodor Schwann. La conclusión de estos conocimientos es que «Todos los seres

vivos están formados por células» y que «Las células son las unidades anatómicas y funcionales de todo ser viviente».

4. ¿De qué están hechas las células? Todas las células poseen una composición química similar, en su estructura encontramos bioátomos y

biomoléculas.

4.1. Bioátomos o bioelementos.- Son en total 25 y se dividen en:

a) Primarios o macroelementos.- Son cuatro: carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Son los elementos químicos más abundantes de la célula. b) Secundarios u oligoelementos.- Son 21: sodio, potasio, cloro, calcio, hierro, fósforo, azufre, magnesio, yodo, cinc, cobre, cobalto, etc. Se encuentran en pequeñas cantidades, pero son muy importantes para la vida de la célula. 4.2. Biomoléculas.- Pueden ser de dos tipos:

a) Inorgánicas.- Ejemplos: agua, sales minerales y gases. b) Orgánicas.- Ejemplos: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. 5. ¿Dónde encontramos células? Encontramos células en todos los seres vivos (organismos vivos). Según el número de células que conforman su cuerpo, los organismos pueden ser de dos tipos:

unicelulares y pluricelulares.

5.1. Organismos unicelulares: Son los que están formados por una sola célula. Son pequeñísimos, razón por la cual se les llama microorganismos y sólo se aprecian con aparatos como el microscopio. Ejemplos: Bacterias, protozoarios, algunas algas como las diatomeas y algunos hongos como las levaduras.

5.2. Organismos pluricelulares o multicelulares: Son aquellos que están constituidos por muchas células, éstas son células especializadas o diferenciadas, es decir realizan funciones específicas, por ejemplo las neuronas conducen los impulsos eléctricos y los miocitos se contraen y permiten el movimiento del cuerpo. Los organismos pluricelulares poseen un tamaño macroscópico y pueden ser apreciados a simple vista. Su estructura es muy compleja, razón por la cual se les llama también organismos superiores. Ejemplos:

42

Primer Año de Secundaria

animales, plantas, muchas algas y hongos.

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA

43

Introducción a la Citología (Estudio de la célula)

II. CLASIFICACION DE LAS CELULAS Las células pueden ser clasificadas tomando en cuenta cuatro criterios: su tamaño, su forma, su tipo de

nutrición y su grado evolutivo. 1. SEGÚN SU TAMAÑO

Las células pueden ser: microscópicas y macroscópicas.

1.1. Microscópicas.- son células muy pequeñas. Pueden ser observadas sólo con ayuda de un microscopio. A este tipo pertenecen la mayoría de células. Ejemplos: células humanas, bacterias, protozoarios, ciertos hongos, etc.

1.2 Macroscópicas.- Son células grandes que pueden ser observadas a simple vista. Ejemplos: óvulo de aves (yema de huevo).

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Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 2. SEGÚN SU FORMA Las células pueden ser:

2.1 . Aplanadas.- Ejemplos: Células de la epidermis (piel). 2.2. Cúbicas.- Ejemplo: Hepatocitos (células del hígado). 2.3 . Cilíndricas.- Ejemplo: Células del intestino. 2.4. Poliédricas.- Ejemplo: Célula vegetal (plantas). 2.5. Bicóncavas.- Ejemplo: Glóbulos rojos o eritrocitos (sangre). 2.6. Estrelladas.- Ejemplo: Neuronas (células del cerebro). 2.7. Alargadas.- Ejemplo: Miocitos (células musculares).

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Introducción a la Citología (Estudio de la célula) 3. SEGÚN SU NUTRICIÓN Las células pueden ser: 3.1. Autótrofas.- Son aquellas células que pueden fabricar su propio alimento, para ello realizan un proceso llamado fotosíntesis, en el que utilizan la energía solar. Estas células las encontramos en plantas, algas y algunas bacterias.

3.2. Heterótrofas.- Son aquellas células que NO pueden fabricar su propio alimento. No hacen fotosíntesis. Para obtener energía deben de ingerir alimentos. Estas células las encontramos en animales, hongos y protozoarios.

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Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 4. SEGÚN SU GRADO EVOLUTIVO. Las células pueden ser:

4.1. Procarióticas.- Son las células más primitivas que existen. No tienen núcleo. Carecen de casi todas las organelas, sólo poseen ribosomas. Su ADN es de forma circular y se localiza en el citoplasma, en una región llamada nucleoide. Son muy pequeñas. Este tipo de célula está presente en arqueobacterias, bacterias y cianobacterias.

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Introducción a la Citología (Estudio de la célula) 4.2. Eucarióticas.- Son las células más evolucionadas que existen. Sí tienen núcleo. Su ADN es fibrilar y se localiza dentro del núcleo. Presenta gran variedad de organelas. Son un poco más grandes. Las presentan los animales, las plantas, las algas, los hongos y los protozoarios

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Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA III. CÉLULA PROCARIÓTICA 1. CONCEPTO DE CÉLULA PROCARIÓTICA. Se llama célula procariótica a un tipo de célula de organización muy sencilla (primitiva), que se caracteriza por no tener núcleo. Su ADN (ácido desoxirribonucleico) se localiza en el citoplasma. Carecen de casi todas las organelas, sólo poseen ribosomas. Su membrana celular posee unos pliegues llamados mesosomas. Se trata de células muy pequeñas, que se encuentra en arqueobacterias, bacterias y cianobacterias. 2. ESTRUCTURA DE UNA CÉLULA PROCARIÓTICA. Toda célula procariótica posee tres partes fundamentales, que de afuera hacia adentro son: cubierta celular, membrana

celular y citoplasma.

2.1. Cubierta Celular: Llamada también pared celular. Es una estructura rígida que brinda protección y soporte a la célula procariótica. En las bacterias está compuesta de una sustancia química llamada peptidoglicano. 2.2. Membrana celular: Es una lámina muy delgada que rodea al citoplasma. Está compuesta de lípidos y proteínas. Su función es permitir el paso de sustancias de afuera hacia adentro y de adentro hacia fuera de la célula. Gracias a ella la célula puede alimentarse, respirar, beber agua y eliminar desechos. En la membrana de los procariotas encontramos unos pliegues llamados mesosomas, que sirven para la respiración de la célula y en ciertos casos para la fotosíntesis y la reproducción. 2.3. Citoplasma: Es la porción coloidal de la célula. En él encontramos lo siguiente: a) Agua: sustancia más abundante. b) ADN circular: es el material genético (genoma), que controla todas las actividades de la célula. c) Plásmido: porción de ADN que sirve a las bacterias para adquirir resistencia a los medicamentos. d) Proteínas: sustancias indispensables para la vida. e) Azúcares: sustancias que aportan energía. f) Ribosomas: organelas donde se lleva acabo la fabricación de proteínas.

49

Introducción a la Citología (Estudio de la célula) IV. CÉLULA EUCARIÓTICA 1. CONCEPTO DE CÉLULA EUCARIÓTICA Se llama célula eucariótica a un tipo de célula de organización muy compleja (más evolucionada), que se caracteriza por tener núcleo y ADN fibrilar (filamentoso). Además posee organelas como mitocondrias, cloroplastos, ribosomas, aparato de Golgi, lisosomas, etc. Su membrana celular no presenta mesosomas. Se trata de células más grandes y complejas. Existen fundamentalmente dos variedades de células eucarióticas: la animal (para animales y protozoarios) y la

vegetal (para plantas, algas y hongos). Las células eucariotas se encuentran en: protozoarios, algas, plantas, hongos y animales.

2. ESTRUCTURA DE UNA CÉLULA EUCARIÓTICA Tod a cé lu la E uc ar ió ti ca po se e cu at ro p ar te s fundamentales, que de afuera hacia adentro son: cubierta celular, membrana celular,

citoplasma y NÚCLEO.

2.1. Cubierta Celular: En animales se denomina glucocálix y está compuesta de glucolípidos (glúcidos más lípidos) y glucoproteinas (glúcidos más proteínas). Su función es recibir señales del exterior de la célula y permitir el reconocimiento entre las células que forman parte de un mismo tejido. En la célula vegetal se llama pared celular y está compuesta de celulosa (en plantas) y de quitina (en hongos) y su función es dar protección a la célula. 2.2. Membrana celular: Es una lámina muy delgada que rodea al citoplasma. Está compuesta de lípidos y proteínas. Su función es permitir el paso de sustancias de afuera hacia adentro y de adentro hacia fuera de la célula. Gracias a ella la célula puede alimentarse, respirar, beber agua y eliminar desechos.

Estructura de la Membrana Celular

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Primer Año de Secundaria

Introducción a la Citología (Estudio de la célula)

2.3. Citoplasma: Es la porción coloidal de la célula. En él encontramos lo siguiente: a) Citoesqueleto: Es el armazón de la célula. Determina la forma y el movimiento de la célula. b) Citosol: Es la porción líquida del citoplasma. Está compuesto por agua y sustancias disueltas como minerales, proteínas, azúcares, etc. En el citosol ocurren los principales procesos biológicos de la célula, como la síntesis de proteínas. c) Organelas: Son cuerpos pequeños que desempeñan funciones importantes para la vida de la célula. Ellas permiten la división del trabajo dentro de la célula. Entre las organelas más importantes tenemos: c.1. Mitocondrias.- Son organelas membranosas que se encargan de la respiración celular, proceso por el cual la célula obtiene energía de los alimentos que consume. La energía así obtenida es guardada en unas moléculas llamadas ATP (adenosín trifosfato). El ATP representa la sustancia de la cual la célula obtiene directamente energía para vivir.

c.2. Ribosomas.- Organelas no membranosas que se encargan de llevar a acabo el proceso llamado síntesis o fabricación de proteínas. c.3. Lisosomas.- Organelas membranosas donde se lleva acabo la digestión intracelular, es decir la descomposición de grandes moléculas como proteínas, grasas, ácidos nucleicos y azúcares, para que luego puedan ser aprovechados por la célula. c.4. Centríolos.- Organelas propias de la célula animal, participan durante el proceso llamado división celular, se encargan de formar una estructura llamada huso acromático, que sirve para que los cromosomas se puedan desplazar durante la división de la célula. c.5. Retículo endoplasmático rugoso.- Organela compuesta de muchas membranas. Posee ribosomas unidos a su membrana externa. Se encarga de fabricar proteínas exportables, es decir proteínas que van a salir de la célula para actuar en otro sitio, por ejemplo: anticuerpos (proteínas antibacterianas). c.6. Retículo endoplasmático liso.- Organela compuesta de muchas membranas, sin ribosomas. Su función es fabricar lípidos. Además protege a la célula de sustancias tóxicas que la pueden dañar. c.7. Aparato de Golgi.- Organela membranosa que se encarga de transformar, empaquetar, transportar y liberar las sustancias producidas en el retículo endoplasmático. A esta función se denomina secreción celular. c.8. Vacuolas.- Organelas membranosas que llevan a cabo funciones de digestión, excreción y almacenamiento de sustancias. Además regulan la cantidad de agua que hay dentro de la célula. Abundan en plantas y protozoarios.

50

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA c.9. Plastidios.- Organelas membranosas presentes sólo en células vegetales. Según tengan o no color pueden ser de dos tipos: cromoplastos y leucoplastos. • Cromoplastos: Pueden tener pigmentos de color amarillo, anaranjado, rojo o verde. Los más importantes son los cloroplastos, éstos tienen un pigmento verde llamado clorofila. Su función es realizar la Fotosíntesis.

•

Leucoplastos: No tienen pigmentos. Son plastidios incoloros. Cumplen funciones de almacenamiento, como los amiloplastos, que almacenan almidón y los aleuroplastos, que almacenan proteínas.

2.4. Núcleo: Es la parte más importante de la célula, pues sin él la célula no podría reproducirse. En el núcleo se localiza el ADN (Genoma del individuo), que posee toda la información genética que permite controlar todos los procesos biológicos del organismo. El núcleo generalmente es ovoide u ovalado, pero algunas veces puede ser alargado y otras veces puede tener diversas formas. Por lo general cada célula posee un solo núcleo, pero hay células que pueden tener más de uno, como las células musculares, mientras que otras, como los glóbulos rojos, pierden su núcleo cuando son adultos. El núcleo se encuentra rodeado por una lámina porosa llamada membrana nuclear o carioteca. El núcleo consta de las siguientes partes: membrana nuclear, jugo nuclear, cromatina y nucleolos.

a) Membrana nuclear (carioteca).- Es la envoltura del núcleo. Se comunica con el citoplasma a través de poros. También se comunica con el retículo endoplasmático. b) Jugo nuclear (carioplasma). - Es la porción coloidal del núcleo. Está compuesta de agua, proteínas y otras sustancias. En el jugo nuclear se hallan suspendidos la cromatina y los nucleolos. c) Cromatina. - Es una estructura filamentosa compuesta por ADN y proteínas. Representa el Genoma del in di vi du o. C on ti en e lo s ge ne s responsables de la transmisión de las características hereditarias. El empaquetamiento de la cromatina origina los cromosomas antes de que se produzca la reproducción celular. d) Nucleolos: Son cuerpos ovoides formados por ácido ribonucleico (ARN) y proteínas. Su función es formar los ribosomas. Organización Educativa TRILCE

51

Introducción a la Citología (Estudio de la célula)

52

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA L A

C É L U L A

De s c u b i e r t a en e l a ño 1 6 6 5 p o r R ob er t H o o k e

Organización Educativa TRILCE

53

Organización Educativa TRILCE

E s la

Teoría celular

Unidad b ásica de la v ida

Clasific ación

P r op u e s t o p or : Según su ta maño

Ma thías Sc hleid en ( 18 3 8 )

y

Theodor Sc hwan ( 18 39 )

P ued en ser:

S egún su forma

S egún su nut rición

Pueden ser:

Pueden ser:

S egún su grado ev ol utiv o

P ued en ser:

Aplanada s Microsc óp icas

Mac roscópic as

Cúbicas

Autótrofas

Heterótrofas

Cil ín dri cas P o l i éd r i ca s

Bicóncavas Es trell adas A l ar ga das

Procarióticas

Eucarióticas

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA

"Todos los seres vivos están formados por CÉLULAS" y que "Las CÉLULAS son las unidades anatómicas y funcionales de todo ser vivo".

53

Introducción a la Citología (Estudio de la célula) VOCABULARIO • • • • • • • • • •

Adenosín trifosfato (ATP): Es un compuesto orgánico que contiene adenina, ribosa y tres grupos fosfatos. Constituye la mayor fuente de energía química para las reacciones metabólicas. Arqueobacterias: Son organismos unicelulares que carecen de núcleo (como las bacterias) pero se diferencian de éstas en varios aspectos. Celulosa: Polisacárido estructural formado por unidades de glucosa, principal constituyente de las paredes celulares primarias de las plantas. Cianobacterias: Microorganismos fotosintéticos procarióticos que poseen clorofila y producen oxígeno durante la fotosíntesis. Antes llamadas algas verdeazuladas. Coloidal: La palabra proviene de la raíz griega kolas que significa que puede pegarse. Cromosomas: Estructura formada por genes y ubicada en el núcleo de la célula, que transporta la información genética. Membranosa: Que está formado por membranas o que es parecido a ellas. Mesosomas: Pliegues de la membrana plasmática donde se encuentran enzimas que intervienen en la respiración celular, y los pigmentos fotosintéticos en el caso de bacterias fotosintéticas. Protozoarios: Organismos unicelulares eucariotas heterótrofos que pertenecen al reino Protoctista. Quitina: Polisacárido estructural que forma el exoesqueleto (esqueleto externo) de los insectos y las paredes celulares de muchos hongos.

Autoevaluación I. RESPONDER BREVEMENTE:

(2 puntos c/u)

1. ¿Por qué se dice que la célula es la unidad anatómica de un ser vivo?

2. ¿A quién se le atribuye el descubrimiento de la célula?

3. El siguiente enunciado «Todos los seres vivos están formados por células», corresponde a una teoría llamada:

4. Las células procariotas se caracterizan por no tener:

5. La característica más importante de una célula eucariota es:

II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F) SEGÚN CORRESPONDA:

(0.5 puntos c/u)

1. La primera observación de células fue realizada en una lámina de corcho.

54

(

)

2. El carbono está considerado como un bioelemento primario por su abundancia en la célula. (

)

3. Los organismos procariotas representan las formas de vida más evolucionada del planeta.

(

)

4. La respiración celular de los procariotas se lleva a cabo en los mesosomas.

(

)

5. La célula procariota carece de citoplasma.

(

)

6. El ADN de una célula eucariota tiene forma circular.

(

)

7. La pared celular de las plantas está compuesta de celulosa.

(

)

8. El citoesqueleto determina la forma de la célula eucariota.

(

)

9. La cromatina cumple la función de digestión celular.

(

)

10. El nucleolo tiene como función formar los ribosomas.

(

)

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA III. MARCAR LA ALTERNATIVA CORRECTA:

(1 punto c/u)

1. Cuál de las siguientes células tiene forma bicóncava: a) b) c) d) e)

Eritrocitos. Miocitos. Neuronas. Hepatocitos. Linfocitos.

2. ¿Cuál de los siguientes organismos posee células capaces de hacer fotosíntesis? a) Champiñón. b) Eucalipto. c) Escarabajo. d) Paramecio. e) Levadura. 3. Los organismos que poseen células incapaces de fabricar su propio alimento, se denominan: a) b) c) d) e)

Procariotas. Eucariotas. Autótrofos. Heterótrofos. Vegetales.

4. El peptidoglicano es una sustancia importante para formar: a) b) c) d) e)

El citoplasma de las bacterias. Los ribosomas de las bacterias. Los mesosomas bacterianos. La pared celular bacteriana. La membrana celular de las cianobacterias.

5. ¿En qué organela se lleva a cabo el proceso de fabricación de proteínas? a) Mitocondrias. b) Cloroplastos. c) Ribosomas. d) Aparato de Golgi. e) Lisosomas.

55

Introducción a la Citología (Estudio de la célula)

Tarea domiciliaria I. RESPONDER BREVEMENTE:

(2 puntos c/u)

1. Mencione dos organismos unicelulares.

2. ¿Qué organismos poseen célula procariota?

3. La pared celular de las bacterias está compuesta de una sustancia llamada:

4. La membrana celular está compuesta de:

5. ¿La pared celular de los hongos se halla compuesta de una sustancia química llamada?

II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F) SEGÚN CORRESPONDA: 1. 2. 3. 4. 5.

(1 punto c/u)

Los organismos multicelulares poseen células que realizan diferentes funciones. Los óvulos de las aves son células macroscópicas. La célula procariota está debidamente protegida gracias a su pared celular. Las bacterias poseen un ADN de forma circular. Las células eucariotas poseen abundantes mesosomas.

III. MARCAR LA ALTERNATIVA CORRECTA:

( ( ( ( (

) ) ) ) )

(1 punto c/u)

1. Las células musculares reciben el nombre de: a) Eritrocitos. b) Leucocitos. c) Miocitos. d) Hepatocitos. e) Neumocitos. 2. Las células procariotas NO poseen: a) b) c) d) e)

ADN circular. Mesosomas. Membrana celular. Citoplasma. Núcleo.

3. ¿Cuál de los siguientes organismos NO es un procariota? a) b) c) d) e)

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Arqueobacterias. Bacterias. Cianobacterias. Protozoarios. Todos son procariotas.

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 4. ¿En las plantas, qué organela lleva a cabo el proceso de la fotosíntesis? a) Vacuolas. b) Centríolos. c) Mitocondrias. d) Cloroplastos. e) Lisosomas. 5. La cromatina está compuesta de: a) b) c) d) e)

Agua y proteínas. Lípidos y proteínas. ADN y proteínas. Celulosa. Agua y minerales.

IV. INVESTIGAR Y REDACTAR A MANO: 1. De acuerdo a la forma que posean, las bacterias pueden llamarse: cocos, bacilos, vibrios y espirilos, indique usted en qué consiste cada uno de estos tipos bacterianos.

57

Introducción a la Citología (Estudio de la célula) Tipo de bacteria según su forma:

Consiste en:

Ejemplos:

Cocos Bacilos Vibrios

Espirilos

2. Mencione cuatro ejemplos de bacterias que causan enfermedades en el hombre, indique el nombre de la bacteria y la enfermedad que ocasiona. Nombre de la bacteria.

Enfermedades que causa en el hombre.

3. Menciona cinco diferencias entre una célula eucariótica vegetal y otra animal. Célula eucariota vegetal.

58

Célula eucariota animal.

Primer Año de Secundaria

COLEGI O

., R E P A S O

5

I. RESPONDE BREVEMENTE:

(2 puntos c/u)

1. ¿Qué estudia la BIOLOGÍA?

2. ¿Quién es considerado el padre de la BIOLOGÍA?

3. Describe la organización compleja de los seres vivos

4. ¿Qué característica de los seres vivos está relacionada con la conservación de la especie?

5. ¿A qué se refiere la homeostasis?

6. ¿Qué significa especie?

7. ¿Qué es un ecosistema?

8. ¿Qué dice la «Teoría Celular»?

9. Señala dos ejemplos de organismos unicelulares y dos ejemplos de multicelulares: Organismos unicelulares.

Organización Educativa .,

Organismos multicelulares.

59

Repaso 10. Según su tipo de nutrición, las células pueden ser:

II. COMPLETA EL SIGUIENTE CUADRO: Ciencia

(0.5 puntos c/u) Objeto de estudio

1. Botánica. 2. Ecología. 3. Taxonomía. 4. Citología. 5. Genética. 6. Bioquímica. 7. Entomología. 8. Virología. 9. Bacteriología. 10. Ictiología.

III. CORRELACIONA ADECUADAMENTE:

60

(0.5 puntos c/u)

1.

«Padre de la citología».

Hipócrates.

2.

«Padre de la taxonomía».

Alexander Oparin.

3.

«Padre de la ecología».

Gregorio Mendel.

4.

«Estudios sobre la tuberculosis».

Luis Pasteur.

5.

«Padre de la bacteriología».

Robert Hooke.

6.

«Padre de la medicina científica».

Carlos Linneo.

7. «Diseñaron la estructura del ADN».

Alexander Fleming.

8.

«Padre de la genética».

Watson y Crick.

9.

«Descubre la penicilina».

Ernest Haeckel.

10.

«Teoría quimiosintética».

Robert Koch.

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA IV. INDIQUE LA FUNCIÓN DE LAS SIGUIENTES SUSTANCIAS PRESENTES EN LOS SERES VIVOS: (1 punto c/u) Sustancia 1. Agua. 2. Sales de Calcio. 3. Oxígeno. 4. Ozono. 5. Glucosa. 6. Almidón. 7. Triglicéridos. 8. Hemoglobina. 9. Queratina. 10. ADN.

Función

Repaso

V. SEÑALA CUATRO DIFERENCIAS ENTRE CÉLULA PROCARIÓTICA Y EUCARIÓTICA: (0.5 puntos c/u) Célula procariótica

Célula eucariótica

1.

1.

2.

2.

3.

3.

4.

4.

VI. CORRELACIONA ADECUADAMENTE:

(1 punto c/u)

1.

«Pared celular con quitina».

Célula animal.

2.

«Pared celular con peptidoglicano».

Célula de plantas.

3.

«Con glucocálix».

Célula de hongos.

4.

«Pared celular con celulosa».

Célula bacteriana.

61

Organización Educativa .,

62

Primer Año de Secundaria

Repaso VII. EN RELACIÓN A LAS ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS, COMPLETA EL SIGUIENTE CUADRO: (2 puntos c/u) Nombre de la organela

Función principal

Quiénes las poseen: animales, plantas o ambos

1. Ribosomas. 2. Mitocondrias. 3. Cloroplastos. 4. Centríolos. 5. Lisosomas. 6. Vacuolas. 7. Aparato de Golgi. 8. Leucoplastos.

62

Primer Año de Secundaria

COLEGI O

.,

FUNCIONES DE NUTRICIÓN

6

¿Sabías que la Fotosíntesis libera oxígeno a un ritmo tan grande que todo el oxígeno que actualmente tiene la atmósfera podría generarse en unos 2 000 años?

Repaso

INTRODUCCIÓN

Todos los organismos necesitan energía para vivir. Los organismos que hacen fotosíntesis pueden capturar la energía de la luz solar y almacenarla en forma de azúcares y grasas, estos organismos, entre los que destacan las plantas, algas y algunas bacterias, son llamados autótrofos. Por lo contrario, los organismos que no pueden hacer fotosíntesis y por lo tanto recurren a fuentes de energía prefabricada por otros organismos, son llamados heterótrofos, entre ellos tenemos a los animales, protozoarios y hongos. La energía que gastan los seres vivos es recuperable, esta recuperación es posible gracias a un conjunto de actividades denominadas funciones de nutrición. Tales funciones permiten al organismo obtener sustancias y energía que le permiten crecer y conservar la vida.

I. ¿QUÉ SIGNIFICA NUTRICIÓN? Se llama nutrición al conjunto de procesos mediante los cuales el organismo consigue las sustancias que necesita para obtener energía y mantener la vida.

II. ¿CUÁNTOS TIPOS DE NUTRICIÓN EXISTEN?

Según cómo los organismos obtengan su alimento, su nutrición podrá ser de dos formas: autótrofa o

heterótrofa.

1. Nutrición autótrofa:

La presentan plantas, algas y algunas bacterias. En este tipo de nutrición el organismo es capaz de producir su propio alimento por medio de un proceso llamado fotosíntesis. Para ello utiliza principalmente energía solar, luego dicha energía es trasladada a las moléculas de azúcares y grasas, que representan los principales alimentos energéticos tanto para el organismo vegetal como para el animal.

2. Nutrición heterótrofa:

La presentan animales, hongos, protozoarios y muchas bacterias. En este tipo de nutrición el organismo NO es capaz de producir su propio alimento, tampoco hace fotosíntesis. Para obtener energía deben de alimentarse de sustancias orgánicas de procedencia vegetal o animal. Una vez que los nutrientes llegan hasta las células, éstos son descompuestos hasta arrancarles su energía, a dicho proceso se conoce con el nombre de respiración celular.

63

Organización Educativa .,

64

Primer Año de Secundaria

Repaso 2.1. Tipos de Nutrición heterótrofa: Existen dos tipos de nutrición heterótrofa: a) Nutrición heterótrofa absortiva (saprofita): Es propia de bacterias, hongos y algunos protozoarios. En este tipo de nutrición el organismo digiere el alimento fuera de su cuerpo (digestión extracorporal) y luego lo absorbe a través de su membrana celular.

b) Nutrición heterótrofa ingestiva (holozoica): Es propia de animales y algunos protozoarios. En este tipo de nutrición el organismo ingiere el alimento, luego lo digiere y finalmente lo absorbe. Hay que aclarar que la digestión del alimento se lleva a cabo dentro del cuerpo (digestión intracorporal), para ello el organismo cuenta con estructuras u órganos especializados en dicho proceso. Según el tipo de alimentos que ingieren, los organismos holozoicos pueden ser: herbívoros (si se alimentan de vegetales) , carnívoros (si

se alimentan de carne), omnívoros (si comen todo tipo de alimento) y carroñeros (si comen cadáveres en descomposición).

III. FUNCIONES DE NUTRICIÓN MÁS IMPORTANTES Entre las funciones de nutrición más importantes tenemos: la fotosíntesis, la respiración, la síntesis o

fabricación de proteínas, la digestión, la circulación, la excreción, etc. 1. LA FOTOSÍNTESIS

1.1. ¿Te has preguntado alguna vez por qué los animales pueden desplazarse y las plantas no? La causa de esta gran diferencia entre animales y plantas, está, ante todo, en sus modos de alimentarse. Mientras las plantas producen su propio alimento (por fotosíntesis), viviendo fijas en un solo lugar, los animales, por carecer de esta capacidad, tienen la necesidad de movilizarse para buscar su comida. 1.2. ¿Qué es la Fotosíntesis y para qué sirve? a) Concepto: La fotosíntesis es un proceso biológico que ocurre fundamentalmente en plantas y algas. Por medio de este proceso las plantas y algas son capaces de absorber la energía solar y convertirla en azúcar (glucosa). Todos los azúcares producidos por fotosíntesis significan importantes fuentes de energía (alimento) para todos los seres vivos del planeta. La fotosíntesis además libera oxígeno al ambiente. b) Importancia: La fotosíntesis es uno de los procesos naturales más admirables de la naturaleza. Sin ella no sería posible la vida en la tierra. Es muy importante porque gracias a ella se producen alimentos energéticos (glucosa y almidón) para todos los seres vivos del planeta; además también libera oxígeno al ambiente, lo cual es muy importante para la respiración de los seres vivos. La fotosíntesis también purifica el medio ambiente, es decir lo limpia, pues retira de él un gas tóxico llamado dióxido de carbono (CO2).

64

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 1.3. ¿En qué parte de la planta ocurre la fotosíntesis? La fotosíntesis se lleva a cabo principalmente en las hojas, pero también puede darse en cualquier otra parte verde de la planta. Las hojas contienen abundante clorofila, que es un pigmento verde que permite absorber la energía solar. La clorofila se localiza específicamente en los cloroplastos (organelas celulares

responsables de la fotosíntesis).

1.4. ¿Qué sustancias participan en la fotosíntesis? Participan: la clorofila, la energía luminosa solar, el agua, el dióxido de carbono y unas sustancias llamadas enzimas, que aceleran el proceso. 1.5. ¿Qué productos se obtienen al final de la fotosíntesis? Se obtiene: glucosa (azúcar = alimento energético) y oxígeno. 1.6. ¿Cómo se desarrolla el proceso de la fotosíntesis? El proceso de la fotosíntesis se lleva acabo de la siguiente manera: a. La clorofila atrapa la energía luminosa del sol y la convierte en energía utilizable por la planta, llamada ATP

(adenosín trifosfato). La energía luminosa impacta sobre las moléculas de agua (H2O) y la descompone en hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno se usa para fabricar glucosa y oxígeno se libera al medio ambiente. c. El CO2 ingresa a la planta por unos orificios llamados estomas, una vez adentro se combina con el hidrógeno para formar glucosa. Para lograr esto la planta usa la energía almacenada en el ATP que se formó anteriormente. b.

1.7. ¿Qué ocurre con todo el azúcar (glucosa) producida por fotosíntesis? Todos los azúcares formados entran al sistema circulatorio de la planta y son transportados por un sistema de tubos conocidos con el nombre de floema. De ahí pasan a las células, quienes los utilizan como fuentes de energía. El excedente de azúcar, o sea lo que queda, lo que no fue usado, es convertido en almidón y es almacenado en distintas partes de la plantas, como: raíces (yuca,

zanahoria, maca, etc.), tallos (papa, olluco, apio, caña de azúcar, etc.), hojas (espinaca, acelga, lechuga, etc.) y semillas (frejol, arroz, maíz, trigo, arveja, pallar, etc.).

2. LA RESPIRACIÓN

2.1. Concepto: La respiración es una de las funciones de nutrición más importantes que realizan los seres vivos. Consiste en la incorporación de oxígeno en el organismo, para oxidar («quemar» o destruir) los alimentos, como la glucosa, y obtener así energía para vivir. La respiración es el proceso mediante el cual el organismo obtiene energía para vivir. Dicha energía es extraída de los alimentos, como la glucosa, y es almacenada en las moléculas de ATP (adenosín trifosfato). En este proceso se utiliza oxígeno y se elimina un producto de desecho llamado dióxido de carbono (CO2). 2.2. Importancia: La respiración es importante porque permite al organismo abastecerse de oxígeno. El oxígeno es útil porque permite a las células extraer energía de los alimentos que ingiere. La energía así obtenida se almacena temporalmente en unas moléculas llamadas ATP, las cuales son utilizadas posteriormente por todas las células del organismo para realizar sus actividades (para realizar trabajo). En conclusión, la respiración es importante porque permite al organismo obtener energía para vivir. 2.3. ¿Cómo se desarrolla el proceso de la respiración? Organización Educativa TRILCE

65

Repaso

El proceso de la respiración se desarrolla en dos etapas o fases:

66

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA a) Respiración externa: Durante esta etapa el oxígeno del aire es captado por los órganos respiratorios (pulmones, branquias, tráqueas, hojas, etc.) y es introducido en el sistema circulatorio del organismo (sangre, hemolinfa, savia, etc.). b) Respiración interna: Durante esta etapa el oxígeno que está circulando por la sangre, pasa hacia las células, donde se utiliza para descomponer los alimentos, como la glucosa, y obtener grandes cantidades de energía para vivir. El proceso por el cual la glucosa se destruye gracias al oxígeno, obteniéndose mucha energía (ATP), se llama respiración celular aeróbica y se realiza dentro de la célula, tanto en el citosol como en las mitocondrias. ATP: Molécula donde se almacena la energía extraída de los nutrientes como la glucosa. Se le conoce como la moneda energética universal (almacena y entrega energía).

2.4. ¿Cómo se abastecen de oxígeno los seres vivos? Las formas de captar oxígeno varían según se trate de plantas o animales. a) En las plantas: Los órganos de la respiración más importantes son las hojas, a veces también intervienen las raíces y los tallos. En las hojas existen unos orificios muy pequeños llamados estomas, por ahí ingresa el oxígeno y sale el CO2.

b) En los animales.- La captación de oxígeno se hace de diferentes formas y dependerá del medio donde éstos vivan. Así tenemos: b.1. Respiración pulmonar: propia de los vertebrados terrestres (mamíferos, aves, reptiles y anfibios), que toman el oxígeno del aire a través de unos orificios llamados fosas nasales y de ahí lo conducen hacia unas cavidades cerradas denominadas pulmones, que se encargan de introducir el oxígeno en la sangre.

Organización Educativa TRILCE

67

Funciones de nutrición

68

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA b.2. Respiración traqueal: la presentan los artrópodos terrestres (insectos, arácnidos), que toman el oxígeno del aire gracias a una aberturas llamadas espiráculos, localizadas en la superficie de su cuerpo, de ahí el oxígeno pasa a un sistema de canales o conductos llamados tráqueas, que lo conducen hacia todas las células del cuerpo.

b.3. Respiración branquial: Es propia de los animales acuáticos (peces, crustáceos, moluscos, equinodermos, etc.). Éstos son capaces de tomar el oxígeno que está disuelto en el agua por medio de unos órganos llamados branquias. En los peces, por ejemplo, el agua de mar ingresa por la boca y luego pasa por las branquias, donde se filtra el oxígeno que luego ingresa a la sangre.

b.4. Respiración cutánea: Corresponde a algunos animales que viven en el agua o en lugares húmedos. Ellos son capaces de captar el oxígeno a través de su piel. Ejemplos: Lombrices, sapos, ranas, etc.

Organización Educativa TRILCE

69

Funciones de nutrición

70

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA FU N CI ON ES

Organización Educativa TRILCE

D E

N U TRI CI ÓN

71

¿Cuántos tipos de nutrición existen?

Es el

Conjunto de procesos mediante los cuales el organismo obtiene energía para mantenerse vivo.

Algunas funciones de nutrición

Pueden ser

Nutrición Autótrofa

El organismo produce su propio alimento.

La presentan

Plantas Algas Algunas bacterias

F otosínt esis

Respirac ión

Es un

Es el

Proceso biológico que ocurre fundamentalmente en

Proceso mediante el cual el organismo obtiene energía

plantas y algas.

para vivir.

Mediante el c ual se:

La energía se almac ena temp oralmente en unas moléculas llamad as :

Nutrición Heterótrofa

El organismo NO es capaz de producir su propio alimento.

P ued e ser

Absortiva

Prop ia de:

Primer Año de Secundaria

Bacterias Hongos Algunos protozoarios

Ingestiva Propia de:

Animales Algunos protozoarios

Produce Glucosa y Almidón

y Libera Oxígeno

ATP ( Adenosin trifosfato )

Funciones de nutrición

68 ¿Qué significa nutrición?

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA VOCABULARIO • • • • • • • • • •

Digerir: Convertir en el aparato digestivo los alimentos en sustancia propia para la nutrición. Enzima: Molécula formada principalmente por proteínas que producen las células vivas y que actúan acelerando y regulando los procesos químicos del organismo. Espiráculos: Orificio respiratorio externo de muchos artrópodos terrestres y algunos peces. Estomas: Aberturas microscópicas que hay en la epidermis de las hojas para facilitar los intercambios de gases entre la planta y el exterior. Floema: Tejido vascular que conduce nutrientes y otros compuestos orgánicos en las plantas. Hemolinfa: Líquido interno y nutriente de los invertebrados que no contiene oxígeno. Holozoicos: Organismos que dependen, para su alimentación, directa o indirectamente de los autótrofos. Su alimento se obtiene como partículas sólidas que deben comerse, digerirse y absorberse. Ingerir: Introducir alimentos, bebidas o medicamentos al estómago, a través de la boca. Saprofitos: Organismo que se alimenta de materia orgánica en descomposición. Vertebrados: Animales con columna vertebral.

Autoevaluación I. RESPONDER BREVEMENTE:

(2 puntos c/u)

1. El proceso por el cual las plantas fabrican su propio alimento, se denomina:

2. ¿Los organismos saprofitos, como las bacterias, absorben sus alimentos a través de?

3. ¿Cómo se llama la molécula donde se almacena la energía que luego podrá ser utilizada por todas las células del organismo?

4. ¿Qué tipo de nutrición presenta el ser humano?

5. ¿Cómo se llama el producto de desecho que se libera al final de la respiración?

II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F) SEGÚN CORRESPONDA: 1. 2. 3. 4. 5.

Algunos animales poseen clorofila, que les permite atrapar energía solar. Los cloroplastos son organelas vegetales que poseen abundante clorofila. El agua y el dióxido de carbono son importantes para la fotosíntesis. En la respiración, el dióxido de carbono se convierte en glucosa. Al ATP también se le llama «moneda energética universal».

III. MARCAR LA ALTERNATIVA CORRECTA:

(1 punto c/u) ( ( ( ( (

) ) ) ) )

(1 punto c/u)

1. Las funciones de nutrición son importantes porque permiten al organismo: a) b) c) d) e)

Relacionarse con el mundo exterior. Evolucionar hacia formas de vida más superiores. Reproducirse y tener hijos fuertes. Obtener energía para crecer y conservar la vida. Recuperar tejidos y órganos dañados por una enfermedad.

Organización Educativa TRILCE

69

Funciones de nutrición 2. Los animales obtienen energía a partir de: a) b) c) d) e)

La fotosíntesis que realizan. Los alimentos que ingieren. La clorofila. El dióxido de carbono. La radiación ultravioleta.

3. ¿Cuál de los siguientes organismos posee nutrición heterótrofa absortiba? a) b) c) d) e)

Plantas. Algas. Hongos. Animales. Todos.

4. La respiración es importante porque permite al organismo: a) b) c) d) e)

Fabricar glucosa. Producir gran cantidad de oxígeno. Obtener energía para realizar trabajo. Absorber energía solar y convertirla en ATP. Convertir el aire en energía.

5. ¿En qué parte de la célula se lleva a cabo la respiración celular aeróbica? a) b) c) d) e)

70

En En En En En

las vacuolas. la membrana celular y núcleo. el citosol y mitocondrias. los ribosomas. el citosol y cloroplastos.

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA

Tarea domiciliaria I. RESPONDER BREVEMENTE:

(2 puntos c/u)

1. ¿Los organismos holozoicos que se alimentan sólo de vegetales, reciben el nombre de?

2. ¿Qué tipo de nutrición presentan los hongos?

3. El oxígeno que ingresa a través de la respiración, es utilizado para:

4. ¿En qué etapa de la respiración el oxígeno pasa del medio ambiente al sistema circulatorio del organismo?

5. ¿En qué parte de la célula se lleva a cabo la respiración celular aeróbica?

II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F) SEGÚN CORRESPONDA: 1. 2. 3. ) 4. 5.

(1 punto c/u)

Por medio de la fotosíntesis, las plantas obtienen glucosa y liberan oxígeno al ambiente. La clorofila es un pigmento vegetal de color verde. En la respiración, el oxígeno se convierte en ATP.

( (

) ) (

El ATP es una molécula que almacena energía y la entrega a la célula para realizar trabajo. ( Durante la respiración celular aeróbica la glucosa se destruye en presencia de oxígeno. (

) )

III. MARCAR LA ALTERNATIVA CORRECTA: 1. Los organismos que hacen fotosíntesis obtienen energía a partir de: a) b) c) d) e)

Los alimentos que consumen. El agua que beben. El suelo. El aire que respiran. La luz solar.

2. ¿Los animales que se alimentan de cadáveres descompuestos, se denominan? a) Saprofitos. b) Autótrofos. c) Carnívoros. d) Descomponedores. e) Carroñeros. 3. ¿Los pequeños orificios de las hojas de las plantas por donde entra el oxígeno, se denominan? a) Nervaduras. b) Espiráculos. c) Tráqueas. d) Estomas. e) Estigmas. Organización Educativa TRILCE

71

Funciones de nutrición 4. ¿De qué molécula principalmente extraen energía las células? a) b) c) d) e)

De las proteínas. Del agua. Del oxígeno. Del CO2. De la glucosa.

5. Los órganos respiratorios de los insectos se denominan: a) Pulmones. b) Tráqueas. c) Branquias. d) Estomas. e) Espiráculos. IV. INVESTIGAR Y REDACTAR A MANO: 1. 2. 3. 4. 5.

72

¿Qué es la glucosa y para qué sirve? ¿Por qué es importante la fotosíntesis? ¿Señale las partes del aparato respiratorio humano? ¿Cómo es la respiración en los pingüinos? ¿En qué consiste el cáncer de pulmón y cuales son las causas de esta enfermedad?

Primer Año de Secundaria

COLEGI O

.,

CICLO CELULAR Y

73

Funciones de nutrición

REPRODUCCIÓN

DE

ORGANISMOS

7

Si observas con atención un rosal durante un caluroso día de verano, encontrarás sobre él un ejército de pulgones. Esto se debe a que estos animalitos se reproducen extraordinariamente rápido. Las hembras pueden producir crías hembras idénticas sin necesidad de aparearse con un macho. En tan sólo dos semanas, una hembra y sus hijas pueden procrear más de 1 300 crías. La reproducción es el proceso que garantiza la conservación de la especie. INTRODUCCIÓN Se puede afirmar, sin lugar a dudas, que la reproducción es la característica más resaltante de los seres vivos. Además tal característica permite diferenciar claramente lo vivo de lo inerte. Todos los seres vivos son capaces de generar nuevos individuos, es decir son capaces de reproducirse. La reproducción garantiza la conservación de la especie, o sea permite que animales, plantas y microbios estén presentes en la Tierra por siempre. Claro que este proceso puede verse afectado por múltiples causas, por ejemplo:

desastres naturales, caza indiscriminada, explosiones atómicas, contaminación ambiental, epidemias, etc.

I. ¿QUÉ ES LA REPRODUCCIÓN? La reproducción es un proceso biológico por el cual los seres vivos son capaces de producir nuevos individuos, iguales o parecidos entre sí. La reproducción es un proceso natural que permite a los seres vivos generar descendencia y conservar la especie. Durante la reproducción, los organismos transferimos ADN a nuestros descendientes. Si el ADN recibido por el hijo es igual al ADN del progenitor, entonces el hijo será idéntico a dicho progenitor. Por lo contrario, si el ADN recibido por el hijo es diferente a los progenitores, entonces los hijos serán parecidos, mas no iguales, a los progenitores.

II. ¿CÓMO SE REPRODUCEN LAS CÉLULAS? Las células se reproducen por mitosis o por

meiosis. En un individuo unicelular la reproducción celular constituye la reproducción de todo el organismo completo, mientras que en un individuo pluricelular la reproducción celular puede servir para formar un nuevo ser, para generar el crecimiento del organismo, para reparar tejidos dañados o para formar células especializadas en la

74

Primer Año de Secundaria

reproducción sexual del individuo.

75

Ciclo celular y reproducción de organismos

Existen dos formas de reproducción celular: la mitosis y la meiosis. Cada célula del organismo estará programada para realizar sólo una de estas dos formas. En el organismo, cada célula nueva que nace debe de realizar una serie de procesos que la llevarán finalmente a reproducirse. A este conjunto de procesos se le conoce con el nombre de ciclo celular.

1. El Ciclo Celular: Se llama así al conjunto de procesos que realiza una célula con la finalidad de reproducirse, ya sea por mitosis o por meiosis. Comprende dos etapas: la interfase celular y la división celular.

1.1. La interfase celular.- En esta etapa se encuentran las células que aún no han adquirido la capacidad para dividirse (reproducirse). Durante esta etapa la célula crece y duplica muchos de sus componentes, como su ADN (cromosomas), centríolos y demás organelas. Al final de esta etapa, la célula queda lista para reproducirse. 1.2. La división celular.- A esta etapa también se le llama reproducción celular. Durante ella la célula se reproduce por mitosis o meiosis, según le corresponda. a) Mitosis: Forma de reproducción celular en la que a partir de una célula madre se obtienen dos células hijas idénticas entre sí. Este tipo de reproducción celular ocurre en casi todas las células del organismo (células somáticas o corporales), salvo algunas que han perdido su capacidad para hacerlo, como las

neuronas y las células musculares. La mitosis es importante porque permite el crecimiento del organismo y la reparación de los tejidos dañados. La mitosis hace posible la regeneración de los órganos como la piel, pelos, uñas, huesos, hígado, etc.

b) Meiosis: Forma de reproducción celular en la que a partir de una célula madre se obtienen cuatro células hijas parecidas a la madre, pero no iguales. Este tipo de reproducción ocurre únicamente en unas células especiales de los testículos (las espermatogonias) y los ovarios (las ovogonias) y sirve para formar gametos (espermatozoides y óvulos). Por tal motivo, la meiosis es importante para que se pueda dar la reproducción sexual, tanto en animales como en plantas.

76

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA

77

Ciclo celular y reproducción de organismos III. FORMAS DE REPRODUCCIÓN.

Existen fundamentalmente dos formas de reproducción: sexual y

asexual.

1. REPRODUCCIÓN SEXUAL: En esta forma de reproducción intervienen dos progenitores (hembra y macho). La hembra aporta el gameto femenino llamado óvulo y el macho el gameto masculino llamado espermatozoide. No olvidar que ambos gametos se forman gracias a la meiosis, en ovarios y testículos. Al unirse los gametos (proceso llamado fecundación), se origina una nueva célula llamada cigoto, con la cual se inicia la vida del nuevo ser. En seguida, el cigoto crece y se desarrolla por mitosis hasta convertirse en un nuevo individuo. El nuevo ser que resulta será parecido, pero no igual, a los progenitores. El hecho de que todos los hijos sean parecidos a los progenitores, más no iguales, se debe a que cada uno de ellos recibe un ADN o programa genético diferente al de los progenitores.

2. REPRODUCCIÓN ASEXUAL: En esta forma de reproducción interviene sólo un progenitor, no se utilizan gametos y los descendientes (hijos) son iguales al progenitor. El hecho de que todos los hijos sean idénticos al progenitor se debe a que todos ellos reciben el mismo ADN (programa genético) del mismo.

78

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 2.1. Las formas de reproducción asexual más importantes son:

a) Bipartición.- Lo realizan las bacterias. Consiste en que la célula crece hasta duplicar su tamaño y luego se estrangula en el centro hasta dar lugar a dos células hijas idénticas entre sí.

b)

Gemación.- Lo realizan las levaduras (hongos unicelulares), las hidras (animales acuáticos) y las esponjas. Se produce cuando el organismo desarrolla un abultamiento (yema o brote) en su superficie, el mismo que va aumentando de tamaño hasta separarse del progenitor y constituir un nuevo ser.

c) Esporulación: Lo realizan los hongos y los protozoarios. Consiste en la formación de esporas (copias diminutas del progenitor envueltas en una cápsula) que se desprenden y dan origen, cada una, a un nuevo ser.

79

Ciclo celular y reproducción de organismos

d) Fragmentación: Oc ur re e n p la na ri as , lombrices de tierra y estrellas de mar. Consiste en que el organismo se fragmenta en muchos pedazos, cada uno de los cuales da origen a un nuevo ser.

e) Reproducción Vegetativa: Ocurre en plantas. Consiste en la formación de nuevos individuos a partir de segmentos de tallo. Por ejemplo: producción de geranios por medio de estacas (pedazos de tallo de geranio).

80

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA C I C L O

C E L U L A R E N

y

R E P R O D U C C I Ó N

O R G A N I S M O S

81

¿Cómo se reproducen los organismos?

¿Cómo se reproducen las células?

Es un

Mediante el

Proceso natural que permite a los seres vivos generar descendencia y conservar la especie.

Mediante dos form as

Cic lo Celular Reproducc ión sexual

En dos etap as:

Interfase

y

Interv ienen dos progenitores ap ortando :

División

o

Reproducc ión a sex ual

Int erviene sólo un progenitor

Pueden ser med iante :

Puede ser

Mitosis

o

Meiosis

Gametos: Óvulo ( femenino ) Espermatozoide ( masculino )

Bipartición Gemación Esporulación

Primer Año de Secundaria

Fragmentación Vegetativa

Ciclo celular y reproducción de organismos

78 ¿Qué es la reproduc ción?

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA VOCABULARIO • • • • • • • • • •

Caza indiscriminada: Se refiere a la caza excesiva de fauna silvestre realizada por el ser humano. Cigoto: Célula huevo que resulta de la fecundación o unión de las células reproductoras o gametos. Cromosoma: Estructura formada por genes y ubicada en el núcleo de una célula, que transporta la información genética. Epidemia: Enfermedad infecciosa que durante un período de tiempo ataca, simultáneamente y en un mismo territorio, a gran número de personas. Espermatogonias: Célula diploide y redondeada masculina, donde tras una serie de divisiones se originan los espermacitos y, de ellos, los espermatozoides. Fecundación: Unión de las células sexuales masculina y femenina para dar origen a un nuevo ser. Gametos: Célula femenina o masculina especializada en la reproducción. Ovogonias: Célula germinal femenina a partir de la cual tiene lugar la ovogénesis (formación de los óvulos). Planaria: Gusano de cuerpo aplanado y segmentado, de unos 2cm de longitud, que habita en aguas marinas y dulces. Pulgones: Nombre común de diversas especies de insectos con el cuerpo pardo verdoso, dos pares de alas y boca chupadora, elaboran una sustancia azucarada que es aprovechada por las hormigas. Los pulgones son perjudiciales para las plantas.

Autoevaluación I. RESPONDER BREVEMENTE:

(2 puntos c/u)

1. ¿Qué sustancia química se transfiere de los progenitores a sus descendientes, durante la reproducción?

2. ¿En qué circunstancias la reproducción produce hijos idénticos al progenitor?

3. El gameto femenino se llama

y el masculino

4. ¿Qué es la fecundación?

5. ¿Qué nombre recibe la primera célula humana, de la cual se forma todo el organismo?

II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F) SEGÚN CORRESPONDA: 1. 2. 3. 4. 5.

La reproducción es importante para la conservación de la especie. La mitosis produce cuatro células idénticas a la madre. Espermatozoides y óvulos se forman por medio de meiosis. En la reproducción asexual interviene un solo progenitor. Todos los animales se reproducen sexualmente.

III. MARCAR LA ALTERNATIVA CORRECTA:

(0.5 puntos c/u) ( ( ( ( (

) ) ) ) )

(1 punto c/u)

1. ¿Cuáles de las siguientes células son incapaces de realizar mitosis? a) b) c) d) e)

Células de la piel. Células del hígado. Neuronas. Células musculares. c y d.

79

Ciclo celular y reproducción de organismos 2. Las células germinales de los testículos, capaces de realizar meiosis, se denominan: a) b) c) d) e)

Espermatozoides. Ovocitos. Ovogonias. Espermatogonias. Óvulos.

3. Conjunto de procesos que la célula realiza con el objeto de dividirse, ya sea por mitosis o meiosis: a) b) c) d) e)

Interfase celular. Reproducción celular. Ciclo celular. División celular. Respiración celular.

4. Proceso por el cual se originan los gametos (óvulos y espermatozoides): a) b) c) d) e)

Mitosis. Meiosis. Interfase. Ciclo celular. Replicación.

5. Las células obtenidas por meiosis son: a) b) c) d) e)

Iguales a la madre y con igual cantidad de ADN. Parecidas a la madre y con la mitad de ADN. Parecidas a la madre y con igual cantidad de ADN. Iguales a la madre y con la mitad de ADN. Parecidas a la madre y con el triple de ADN.

6. Los hongos conocidos como levaduras, se reproducen: a) b) c) d) e)

Por Por Por Por Por

fecundación. gemación. medio de esporas. fragmentación. bipartición.

7. El hongo que descompone el pan, se reproduce por medio de: a) b) c) d) e)

Propagación vegetativa. Yemas. Segmentos corporales. Esporas. Bipartición.

8. Las bacterias son organismos unicelulares que se reproducen principalmente por: a) b) c) d) e)

80

Gemación. Fisión binaria. Bipartición. Esporulación. Conjugación.

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA 9. La unión de un óvulo con un espermatozoide en la trompa de Falopio de la mujer, trae como resultado: a) b) c) d) e)

Un bebé. Un feto. Un cigoto. Una espora. Una yema.

10. Una de las características de la reproducción asexual es que: a) b) c) d) e)

Intervienen dos progenitores. Se utilizan óvulos y espermatozoides. Los hijos son idénticos al único progenitor. Los hijos son parecidos a los progenitores. Los gametos se fecundan.

Tarea domiciliaria I. RESPONDER BREVEMENTE:

(2 puntos c/u)

1. ¿Cuál es la importancia de la reproducción?

2. ¿Qué circunstancias podrían alterar el proceso reproductivo de los seres vivos?

3. ¿Señale las formas de reproducción celular?

4. El gameto femenino es producido en

y el masculino en

5. Señale dos características de la reproducción sexual:

II. MARCAR VERDADERO (V) O FALSO (F) SEGÚN CORRESPONDA: 1. 2. 3. 4. 5.

En los seres unicelulares, la reproducción celular sirve para formar un nuevo individuo. Los organismos multicelulares aumentan de tamaño gracias a la reproducción celular. La meiosis permite el crecimiento y regeneración de los tejidos. La reproducción sexual produce descendientes iguales a los progenitores. En la reproducción asexual, óvulo y espermatozoide se unen por fecundación.

Organización Educativa TRILCE

(1 punto c/u) ( ( ( ( (

) ) ) ) )

81

Ciclo celular y reproducción de organismos III. CORRELACIONAR:

(1 punto c/u)

1. «Producción de esporas».

Bipartición.

2. «Producción de yemas».

Esporulación.

3. «Producción de nuevas plantas a partir de tallos».

Fragmentación.

4. «Reproducción asexual bacteriana».

Gemación.

5. «Producción de individuos de fragmentos corporales».

Propagación vegetativa.

IV. INVESTIGAR Y REDACTAR A MANO: 1. 2. 3. 4. 5.

82

Explique, ¿cómo algunas lagartijas pueden regenerar su cola? ¿Qué es la reproducción sexual heterogámica? Describa los dos tipos de fecundación: interna y externa, señale ejemplos. ¿Qué es el CÁNCER? ¿Qué son las CÉLULAS MADRE?

Primer Año de Secundaria

COLEGI O

.,

R E P A S O

8

83

Ciclo celular y reproducción de organismos

I. RESPONDE BREVEMENTE:

(2 puntos c/u)

1. Desde el punto de vista etimológico la palabra BIOLOGÍA significa:

2. ¿Quién es el padre de la botánica?

3. ¿Cuáles son los bioelementos primarios?

4. Grupo de individuos con capacidad para cruzarse naturalmente y tener descendencia fértil, nos referimos a:

5. Según su grado evolutivo, las células pueden ser:

II. CORRELACIONA ADECUADAMENTE:

84

(0.5 puntos c/u)

1. Padre de la medicina científica.

Triglicéridos.

2. Descubridor de la penicilina.

Celulosa.

3. Obtención de energía para la conservación de la vida.

Órgano.

4. Aumento del tamaño o número de células.

Irritabilidad.

5. Conservación de la especie.

Célula.

6. Capacidad de respuesta a los estímulos.

Población.

7. Capacidad para ajustarse a las condiciones del ambiente.

Metabolismo.

8. Biomolécula más abundante del cuerpo que actúa como regulador térmico.

Hemoglobina.

9. Sirven para formar huesos y conchas de moluscos.

Hipócrates.

10. Pared celular de las plantas.

Reproducción

11. Lípidos que se almacenan debajo de la piel y nos protegen del frío.

Sales

12. Proteína transportadora de oxígeno por la sangre.

Adaptación.

13. Unidad biológica, capaz de llevar a cabo todos los procesos de la vida.

A. Fleming.

14. Agrupación de tejidos que cumplen la misma función.

Crecimiento.

15. Agrupación de individuos de la misma especie.

Agua.

Primer Año de Secundaria

III. ESTABLEZCA CUATRO DIFERENCIAS ENTRE CÉLULA ANIMAL Y VEGETAL: Célula animal

(0.5 puntos c/u)

Célula vegetal

85

Repaso

1.-

1.-

2.-

2.-

3.-

3.-

4.-

4.-

IV. MARCAR LA ALTERNATIVA CORRECTA:

(1 punto c/u)

1. Es un ejemplo de organismo constituido por una sola célula: a) b) c) d) e)

Champiñón. Oso polar. Diatomea. Estrella de mar. Manzano.

2. Sustancia química presenta en la pared celular de las bacterias: a) b) c) d) e)

Celulosa. Quitina. Glucógeno. Glucocálix. Peptidoglicano.

3. Realizan nutrición heterótrofa, excepto: a) b) c) d) e)

Protozoarios. Algas. Animales. Hongos. a y c.

4. Los animales acuáticos (peces, crustáceos, etc.) se abastecen de oxígeno gracias a unos órganos llamados branquias, por ello se dice que realizan una respiración de tipo: a) b) c) d) e)

Traqueal. Pulmonar. Cutánea. Branquial. Acuática.

5. Son formas de reproducción asexual, excepto: a) b) c) d) e)

86

Por bipartición. Por gemación. Por medio de esporas. Por fragmentación. Ninguna.

Primer Año de Secundaria

ELEMENTOS DE BIOLOGÍA V. ¿QUÉ SUSTANCIAS PARTICIPAN EN LA FOTOSÍNTESIS Y QUE PRODUCTOS SE OBTIENEN?: (3 puntos) Participan:

Productos que se obtienen:

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

VI. CORRELACIONE ADECUADAMENTE:

(0.5 puntos c/u)

1. «Estrella de mar, planarias».

Esporulación

2. «Hongo del pan».

Gemación

3. «Geranio, rosal».

Fragmentación

4. «Hongos levaduras».

Bipartición

5. «Bacteria Escheriachia coli».

Reproducción vegetativa