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UNIVERSIDAD MARIANA FACULTAD DE EDUCACIÓN

PROGRAMA DE LICENCIATURA EN EDUCACIÓN BÁSICA PRIMARIA

ENTORNO VIVO II SEMESTRE Magister (c) LEIDY XIMENA PACHAJOA PACHAJOA Magister (c) RUTH PANTOJA BURBANO

SAN JUAN DE PASTO 2013

UNIVERSIDAD MARIANA FACULTAD DE EDUCACIÓN PROGRAMA ACADÉMICO LICENCIATURA EN BÁSICA PRIMARIA MICROCURRICULO DEL CURSO ENTORNO VIVO

HNA. AMANDA DEL PILAR LUCERO VALLEJO Rectora Universidad Mariana

1.DATOS GENERALES

Mg. GRACIELA BURBANO Vicerrectora Académica

Área de Formación Subárea de Formación

Macrocompetencias

HNA. MARIANITA MARROQUÍN YEROVÍ Directora Centro de Investigaciones

Apropiar la fundamentación disciplinar y didáctica de las áreas fundamentales y Obligatorias para la Educación Básica Primaria definidas en la Ley 115 de 1994

Módulo

CIENCIAS NATURALES

Curso

ENTORNO VIVO SEGUNDO

Problema

¿Cómo los estudiantes pueden describir el origen de la vida, los procesos que subyacen a la naturaleza de los seres vivos, principalmente los relacionados con su nutrición, las relaciones con su ambiente, y la naturaleza química y física de la vida, manifestando en todo momento de su formación, coherencia en su cosmovisión personal y profesional?

Competencia central del curso

Describir el origen de la vida, los procesos que subyacen a la naturaleza de los seres vivos, p rincipalmente los relacionados c on su nutrición, l as r elaciones c on s u ambiente, y la naturaleza química y física de la vida, manifestando en todo momento de su formación, coherencia en su cosmovisión personal y profesional

No de Créditos

33

Perfil del docente

Lic. LUIS ALBERTO MONTENEGRO Director Centro Editorial

Específica

DATOS DEL CURSO

Semestre

HNA. MARÍA TERESA GONZÁLEZ SILVA Decana Facultad de Educación

Profesional

¿Cómo afrontar los fundamentos de las disciplinas que sustentan las áreas obligatorias para la educación básica primaria definidas en la ley 115, que debe dominar el maestro?

Macroproblema

HNA. DORA NANCY ARCILA GIRALDO Vicerrectora Administrativa y Financiera

Disciplinar

HAD

6

H T I

108

Licenciado en ciencias naturales con maestría o especialización en pedagogía o en un área afín. Experiencia investigativa acreditada en el campo educativo preferiblemente en el área de ciencias naturales y educación ambiental. Acreditar experiencia en procesos de formación a distancia y dominio de tecnologías

HAD: Horas de Trabajo con acompañamiento DOCENTE HTI: Horas de Trabajo INDEPENDIENTE

2. JUSTIFICACIÓN DEL CURSO La dinámica del mundo contemporáneo exige a cualquier persona la capacidad de asombrarse, observar y analizar lo que acontece a su alrededor y en su propio ser, que puedan formularse preguntas, recojan información, busquen explicaciones, establezcan relaciones, buscando soluciones a los problemas, aprovechar la actividad humana racional, entender la naturaleza de la ciencia, adoptar decisiones, para reconocer que es capaz de desplegar una actividad que lo conlleva a la búsqueda de un espíritu científico y por ende a la creación de su propia ciencia.

4. CONTENIDOS CURRICULARES (Qué se va a enseñar, o que debe aprender el estudiante para alcanzar las competencias) No 4.1

UNIDAD I: LA ORGANIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS. Los seres vivos y sus características generales. El origen de la vida. La célula, su desarrollo histórico y conceptual. La estructura celular. La fisiología celular Características generales de los seres vivos Niveles de organización interna de los seres vivos. La diversidad de los seres vivos. Los reinos mónera, protista y hongos. Clasificación de las plantas y los animales.

4.2

UNIDAD II: LA NUTRICIÓN EN LOS SERES VIVOS. La nutrición en los seres vivos autótrofos y heterótrofos. Los procesos de nutrición celular. La nutrición en los organismos pluricelulares. La nutrición humana y su relación con la digestión, circulación, respiración y excreción. Los alimentos a lo largo de la historia.

4.3

UNIDAD III: LA REPRODUCCIÓN EN LOS SERES VIVOS. La función de la reproducción. La reproducción en los hongos. La reproducción en las plantas. La reproducción en los animales. La sexualidad humana.

4.4

UNIDAD IV: LOS PROCESOS DE INTERACCIÓN ENTRE LOS SERES VIVOS. Los estímulos. Los sistemas receptores y centros nerviosos. El sistema nervioso humano. La coordinación de respuestas. El movimiento.

4.5

UNIDAD V:LOS SERES VIVOS Y SU MEDIO. Los ecosistemas y sus clases. La organización de los seres vivos en un ecosistema. Las cadenas y niveles tróficos. Los factores abióticos El clima y su influencia en los ecosistemas.

El hombre que ha construido su propio espíritu científico siempre querrá conocer, saber más acerca de la naturaleza, para conservarla y hacer uso racional de sus recursos bajo los preceptos de desarrollo humano sostenible, formulando interrogantes más profundos, más analíticos, para satisfacer su necesidad de aprender. La dinámica del mundo contemporáneo exige a cualquier persona vivir y convivir con una formación básica en Ciencias Naturales. Por medio de ésta los educandos deben tener acceso a los procedimientos e ideas centrales de la ciencia, de tal manera que puedan entender y relacionar elementos de su cotidianidad y desenvolverse de manera más significativa en ella, formar parte y beneficiarse de la producción científica. Más allá de la función preparatoria las Ciencias Naturales tienen un sentido fundamental en el desarrollo integral de los individuos ofreciéndoles herramientas que les permita usar lo que sabe, para comprender e interactuar en el mundo en que vive y ofrecer formación básica para quienes desean dedicarse a educación.

3. COMPETENCIAS SUBORDINADAS DEL CURSO (Que aprendizajes o niveles de competencias debe lograr el estudiante para alcanzar la competencia central del curso ) No

Descripción

3.1

Identifica y clasifica al ser vivo que comparte algunas características con otros seres vivos y que se relacionan con ellos en el entorno que nos desarrollamos.

3.2

Identifica las estructuras y determina las funciones de los sistemas de nutrición en relación a los demás sistemas.

3.3

Explica la función de la reproducción en los seres vivos, y justifica la importancia de la reproducción para el mantenimiento de las especies.

3.4

Determina las la función de relación en los seres vivos, las relaciones y las características de esta función en cada reino de la naturaleza y en especial con la del hombre.

3.5

Explica la organización y relación los seres vivos con su ecosistema; las características y los factores que influyen en él.

Contenidos (conceptuales, procedimentales o actitudinales?)

4. CONTENIDOS CURRICULARES (Qué se va a enseñar, o que debe aprender el estudiante para alcanzar las competencias) Contenidos (conceptuales, procedimentales o actitudinales?)

4.1

UNIDAD I: LA ORGANIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS. Los seres vivos y sus características generales. El origen de la vida. La célula, su desarrollo histórico y conceptual. La estructura celular. La fisiología celular Características generales de los seres vivos Niveles de organización interna de los seres vivos. La diversidad de los seres vivos. Los reinos mónera, protista y hongos. Clasificación de las plantas y los animales.

4.2

UNIDAD II: LA NUTRICIÓN EN LOS SERES VIVOS. La nutrición en los seres vivos autótrofos y heterótrofos. Los procesos de nutrición celular. La nutrición en los organismos pluricelulares. La nutrición humana y su relación con la digestión, circulación, respiración y excreción. Los alimentos a lo largo de la historia.

4.3

4.4

4.5

1.1.El origen de la vida 1.2.La célula y su desarrollo histórico conceptual 1.3.La estructura celular 1.4.La fisiología celular 1.5.Características generales de los seres vivos 1.6.Niveles de organización interna de los seres vivos 1.7.La diversidad de los seres vivos 1.8.Los reinos mónera, protistas y hongos 1.9.Clasificación de las plantas y los animales

2.1. La nutrición en los seres vivos autótrofos y heterótrofos. 2.2. La nutrición en los organismos pluricelulares. 2.3. La nutrición humana y su relación con la digestión, circulación, respiración y excreción. 2.4. Los alimentos a lo largo de la historia

UNIDAD III: LA REPRODUCCIÓN EN LOS SERES VIVOS. La función de la reproducción. La reproducción en los hongos. La reproducción en las plantas. La reproducción en los animales. La sexualidad humana. UNIDAD IV: LOS PROCESOS DE INTERACCIÓN ENTRE LOS SERES VIVOS. Los estímulos. Los sistemas receptores y centros nerviosos. El sistema nervioso humano. La coordinación de respuestas. El movimiento. UNIDAD V:LOS SERES VIVOS Y SU MEDIO. Los ecosistemas y sus clases. La organización de los seres vivos en un ecosistema. Las cadenas y niveles tróficos. Los factores abióticos El clima y su influencia en los ecosistemas.

12 14 14 17 18 20 22 23 26

UNIDAD 2 LA NUTRICIÓN DE LOS SERES VIVOS

Contenido

No

UNIDAD 1 ORGANIZACIÓN Y SUS CARACTERÍSTICAS

40 41 42 45

UNIDAD 3 LA REPRODUCCIÓN EN LOS SERES VIVOS 3.1. La función de la reproducción. 3.2. La reproducción en los hongos 3.3. La reproducción en las plantas 3.4. La reproducción en los animales 3.5. La sexualidad humana. 3.6. La historia de la reproducción

55 58 59 62 64 65

UNIDAD 4 LOS PROCESOS DE INTERACCIÓN ENTRE LOS SERES VIVOS 4.1. Los estímulos 4.2. Los sistemas receptores y centros nerviosos 4.3. El sistema nervioso humano 4.4. La coordinación de respuestas 4.5. El movimiento 4.6. La historia del cerebro

70 71 77 83 85 87

UNIDAD 5 LOS SERES VIVOS Y SU MEDIO

Contenido

5.1. Los ecosistemas y sus clases 5.2 La organización de los seres vivos en un ecosistema 5.3. Las cadenas y niveles tróficos 5.4. Los factores abióticos. 5.5. El clima y su influencia en los ecosistemas 5.6. Los recursos naturales 5.7. La dinámica de los ecosistemas 5.8. El hombre y los ecosistemas 5.9. Alteraciones de los ecosistemas

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PRESENTACIÓN El presente módulo, está diseñado para apoyar teóricamente el curso “entorno vivo” planeado para el II semestre del programa de Licenciatura en Educación Básica de la Universidad Mariana, cuyo propósito es conceptualizar y fundamentar desde la organización, clasificación de los seres vivos y su relación con su medio. El modulo está constituido por cinco unidades, con las cuales se pretende alcanzar las competencias propuestas para el desarrollo del curso, estas unidades se plantean gradualmente a fin de que el estudiante de educación básica puedan describir procesos y funciones del ser humano. Esto significa que el futuro licenciado debe tener constantemente en cuenta las teorías e investigaciones que se han realizado en los diferentes campos. Primera unidad. La clasificación de los seres vivos, la primera cuestión que surge es lo referente a la vida, los tipos de seres vivos que existen en nuestro planeta, de este modo se pasa a explicar la estructura de los animales y las plantas estudiando la célula, su estructura y fisiología. Así como también las características y niveles de clasificación de los seres vivos. Segunda unidad. La nutrición de los seres vivos. Una vez se conoce como son los seres vivos y de qué modo están organizados, es necesario averiguar cómo es su fisiología, un proceso muy complejo formado por funciones tales como la nutrición tanto celular, como en organismos pluricelulares y humanos, así como la relación con la digestión, circulación, respiración y excreción, y los alimentos.

Tercera unidad. La reproducción de los seres vivos como un panorama general de las funciones de la reproducción tanto en hongos, plantas, animales y la sexualidad humana, así como la historia de la reproducción. Cuarta unidad. Los procesos de interacción en los seres vivos, es un proceso muy complejo formado por un gran número de fenómenos, uno de ellos fundamental son los estímulos, otros son los sistemas receptores y centros nerviosos, el sistema nervioso humano, la coordinación de respuestas, el movimiento, la historia del cerebro. Quinta unidad: Se amplía la perspectiva para centrarse en la relación entre los diferentes seres vivientes y entre estos y el medio en que habitan. Una vez se ha hecho el recorrido completo a lo largo del entorno vivo, para conocer como son los seres que nos rodean, los ecosistemas y sus clases, las cadenas y niveles tróficos, los factores abiótico, el clima y su influencia en los ecosistemas, los recursos naturales, la dinámica de los ecosistemas, además para reconocer al ser humano como una especie más dentro del mundo de la vida, y su influencia en la alteración de los ecosistemas

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UNIDAD I LA ORGANIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS

Resumen Esta unidad se aborda la clasificación de los seres vivos, iniciando desde las teorías que históricamente han explicado el origen de la vida hasta nuestros tiempos, así mismo, se hace una breve revisión histórica y conceptual sobre la teoría celular, y se aborda el estudio de la célula como la unidad funcional y estructural de todos los seres vivos, en aspectos como su funcionalidad y su es-

tructura; en ese orden de ideas se continua abordando las características generales que poseen todos los seres vivos, su organización interna y su diversidad. Finalmente se hace una clasificación de los seres vivos de acuerdo a los grandes reinos que se han formado para agruparlos: Reino mónera, protistas, hongos, plantas y animales.

UNIDAD 1 ORGANIZACIÓN Y SUS CARACTERÍSTICAS

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1.1. El origen de la vida: Para dar respuesta a este interrogante se encuentran desde narraciones bíblicas sobre la creación hasta teorías como la cosmozoica, de la generación espontanea y la teoría de Oparin. • El creacionismo religioso: es la creencia que plantea que el universo y la vida en la tierra fueron creados por un ser supremo y todopoderoso. Esta posición está fundamentada en las sagradas escrituras que de acuerdo a cada religión se hace una interpretación del origen del universo y de la vida. • Teoría cosmozoica: también llamada teoría panspermia, esta teoría fue propuesta por Arrhenius en 1908 y plantea que la vida a la tierra llegó por un meteorito proveniente de algún lugar del espacio y que trajo formas de vida similares a la de las bacterias que fueron evolucionando hasta lo que conocemos ahora. Esta teoría es defendida por el químico Justus Liebig y por el físico Helmut Von, en su hipótesis plantean que las “semillas” o la esencia de la vida prevalecen por todo el universo y que la vida comenzó en la Tierra gracias a la llegada de estas semillas a la tierra. Sin embargo, esta teoría se ve refutada por la posibilidad de que la vida que viene del espacio pueda resistir los rigores del espacio interplanetario y el viaje ardiente a través de la atmosfera de la tierra. ( Kimball 1992).

Imagen 2: Experimento de Redi Fuente: http://isabelcheng97.blogspot.com/2013/10/experimento-de-redi.html

Ubicó tres recipientes de vidrio en el que introdujo pedazos de carne: al primero lo dejó descubierto, al segundo lo cerró herméticamente y al tercero lo cubrió con una gasa. Luego de pasado un tiempo realizo las siguientes observaciones: en el primer recipiente encontró mal olor y que habían larvas, en el segundo tenía mal olor pero no habían larvas y en el tercero además del mal olor habían larvas sobre la gasa que cubría el recipiente. Lo que llevó a Redi a concluir que la carne animales muertos no podía generar gusanos a menos que haya depositado huevos de animales. Teoría de la evolución química y celular: Propone que la vida apareció en un momento que las condiciones en la tierra no eran iguales a las que se tienen en este momento. La primera teoría que hace referencia a esta evolución, la propuso el bioquímico ruso Alexander Oparín en 1924,

según esta teoría los océanos de la tierra contenían bastantes moléculas orgánicas, las cuales después de largo tiempo se asociaron unas con otras formado complejos temporales, de esta manera se formaron se formaron los océanos primitivos y conformaron un caldo nutritivo o sopa primitiva que serviría de alimento a los primeros seres vivos. Los compuestos orgánicos presentes en los Océanos Primitivos tenían más posibilidad de permanecer inalterados, puesto que el agua los protegía de las radiaciones solares. El agua y las altas temperaturas existentes en estos océanos, propiciaron el medio adecuado para que las sencillas moléculas orgánicas evolucionaran químicamente hacia otras más complejas, surgiendo así los Coacervados, que es una agrupación de moléculas rodeadas por una envoltura densa y limitada y posteriormente las células primitivas que fueron evolucionando hasta la formación de los organismos vivos.

Imagen 1. Teoría cosmozoica Fuente: http://listas.20minutos.es/lista/el-origen-de-la-vida-teorias-269223/

• Teoría de la generación espontánea: Esta teoría, plantea que la vida se generó espontáneamente de materia no viviente, de acuerdo a lo que proponía Van Helmont el tenia la posibilidad producir espontáneamente ratones, haciendo uso de unos granos de trigo y una camisa sucia, sin embargo a medida que fue avanzando los estudiaos de la biología se rechazó esta teoría. En 1668 el médico Francisco Redi, desarrollo un experimente con el cual comprobaba que no era posible que la vida se generará espontáneamente. 12

Imagen 3: Teoría de la evolución química y célular Fuente: http://myprofeciencias.wordpress.com/2011/01/31/teoras-del-origen-de-la-vida/

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1.2 La célula, su desarrollo histórico y conceptual:

En 1665 el científico Alemán Robert Hook estaba desarrollando una serie de investigaciones que lo llevaron a observar tejidos vegetales en un pedazo de corcho muy delgado, donde observó una serie de cajitas las que llamó células (celdillas) (Audersirk, 2006). Años más tarde, durante la década de 1670, el microscopista Anton Van Leeuvenhok, se dedicaba a construir microscopios, con los que podía observar hasta ese entonces un mundo desconocido, el llamaba a los organismos observados en aguas lluvias, aguas de estanques “animáculos”, así mismo observó los “glóbulos rojos, los espermatozoides y los huevecillos de insectos pequeños como gorgojos, pulgones y pulgas” (p.78). Este descubrimiento, se considera un duro golpe a la teoría de la generación espontanea ya que se creía que los insectos se generaban espontáneamente a partir de la arena, el polvo y algunos granos. Años más tarde, los microscopistas empiezan a interesar por encontrar detalles en las células observadas, encontrando: Primero notaron que las plantas constan en su gran mayoría de células. En cuanto a las células animales fueron percibidas hasta la década de 1830 por el alemán Theodor Schwann, observó que el cartílago contenía células idénticas a las células de las plantas. En 1839, Schwann publica su teoría celular, en donde consideraba a las células “partículas elementales, tanto de plantas como de animales” (p.78). A mediados del siglo XIX, Matthias Schleiden redefine el concepto de la célula y publica “Es fácil percibir que el proceso vital de las células individuales deben construir la primera y absolutamente indispensable base fundamental de la vida” (p.78). Los avances mencionados y a sus pioneros, contribuyeron a inventar diversos microscopios que sirvieron para profundizar en el estudio de la célula, hasta llegar a la construcción del microscopio electrónico, que son capaces de distinguir estructuras de unos cuantos nanómetros (mil millonésimas de metros). Es de esta manera como se ha podido llegar a conocer las células como se verá a continuación.

“La célula consiste en un conjunto de componentes sumamente organizados e integrados para desempeñar funciones especializadas” (Nason, 2003, p.51). La célula viva constituye un sistema complejo, organizado y auto dirigido de moléculas y agregados moleculares de los cuales toman la energía para utilizarla en funciones de crecimiento y reproducción. Todas están funciones las puede desarrollar la célula gracias a sus partes: membrana, núcleo y citoplasma, llamado históricamente protoplasma.

Existen células de formas y tamaños muy variados, entre las células más pequeñas se encuentran las bacterianas las cuales presentan una forma cilíndrica de menos de una micra o µm (1 µm es igual a una millonésima de metro) de longitud. Muy diferentes a estas se encuentran las células nerviosas, corpúsculos de forma compleja con muchas prolongaciones delgadas que pueden alcanzar varios metros de longitud.

1.3 La estructura celular:

Todos los seres vivos se constituyen de una o más células, la teoría celular moderna está basada en tres principios que predijo Virchochow, en la década de 1850 (Audesirk, 2003, p.75): Todo organismo vivo se compone de una o más células. Los organismos vivos más pequeños son células individuales y las células son unidades funcionales de los organismos multicelulares. Todas las células nacen de células preexistentes. En muchos casos una sola célula representa un organismo vivo, por ejemplo es la Amiba, habita en las aguas dulces, mide aproximadamente 300 µm y en este organismo se desarrollan todas las funciones de la vida; se alimenta por si misma, intercambia materia y energía con el medio, responde a estímulos, crece y se reproduce. Para el caso de los humanos están formados aproximadamente por 6 x 10^13 células diferentes (Kimball, 1986). 14

Imagen 4: Ameba Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Ameba

Imagen 5: Formas de las células Fuente: http://bioblogbh.blogspot.com/2010_04_01_archive.html

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Las células se encuentran rodeadas o envueltas por una membrana denominada membrana plasmática, la cual encierra una sustancia viscosa llamada citoplasma en el que se diferencian una serie de organelos celulares que se verán más adelante. Se han diferenciado de acuerdo a la complejidad de sus estructuras dos tipos de células:

Célula Eucariótica

Célula Procariótica

Es grande e n tamaño ( 10 v eces m as amplia y 1000 veces mayor el volumen)

Desde el punto de vista de su estructura es una célula simple.

Tiene s u núcleo delimitado por una membrana y por t anto d e delimita s u material genético.

Cada célula forma un organismo entero, nunca van a formar organismos multicelulares.

Son c élulas d e los reinos p rotistos, hongos, plantas y animales. Los protistos son organismos unicelulares pero los otros son multicelulares.

Su núcleo no posee envoltura nuclear.

Tiene variedad de o rganelos que s e diferencias en su estructura

Carece de organelos celulares a excepción de ribosomas y en algunos casos los flagelos.

Tabla 1: Características de las células Eucarioticas y procarioticas Fuente: Bernstein Ruth y Bernstein Stephen (2001) adaptado por Pachajoa L. y Pantoja R. (2013) }

Imagen 6: Estructura celular eucariotica Fuente:http://aprendosobrelosseresvivos.blogspot.com/2012/06/tipos-de-celulas.html

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Imagen 7: Estructura celular procaritica Fuente: http://bioblogbh.blogspot.com/2010_04_01_archive.html

1.4. La fisiología celular: Las funciones de la célula están repartidas en cada unos de las partes que la formas: • Membrana plasmática: es una estructura elástica, formada por dos capas y contenida por proteínas y lípidos, controlan la entrada y salida de sustancias, da forma a la célula y separa la citoplasma celular del ambiente exterior. Para el paso de sustancias a través de la membrana implican procesos de difusión y osmosis. Además es responsable de impedir la entrada de sustancias innecesarias para la célula. En las plantas, hongos y algunos protistas se secreta una pared celular a través de la membrana plasmática para formar un recubrimiento externo que da resistencia, soporte y forma definida a la célula. • Núcleo: tiene apariencia granular y parecen no tener forma interna definida. En su interior se encuentran ubicados los cromosomas, formados por una doble cadena, larga, en espiral de DNA (ácido desoxirribonucleico), los cuales se forman solo en la etapa de división celular. Dentro del núcleo se encuentra ubicado un organelo

denominado nucléolo, el cual participa en la producción de componentes útiles para la síntesis de proteínas. El núcleo es el centro de regulación de la célula, si se destruye el nucleo de una célula esta no podrá desarrollarse un nuevo individuo y solo viviría pocos día ya que no podría alimentarse no reproducirse. • Citoplasma: contiene numerosos organelos bien definidos, como son: Mitocondrias, son organelos en forma esférica, el número de mitocondrias que contiene cada célula es variada, en el espacio interior se identifican una serie de pliegues que se denomina crestas. Las mitocondrias contienen las enzimas que efectúan la oxidación de los alimentos, por tanto, la función de este organelo es la de convertir los alimentos que ingresan a la célula en energía para utilizarla en todos sus actividades. (Kimball, 1986). Retículo endoplasmatico, (RE) es una serie de tubos y canales interconectados, encerrados por una membrana; en las células eucariotas se 17

encuentran dos formas retículo endoplasmatico rugoso, el cual contiene ribosomas y retículo endoplasmatico liso, que no tiene ribosomas. Tiene la función de desarrollar la actividad enzimática y sobre todo la síntesis de proteínas. Ribosomas, son de las estructuras más pequeñas que se encuentran en la célula, tienen forma redondeada y en ellos se da la síntesis de proteínas. Aparto de Golgi, están presentes en la mayoría de células eucarioticas, están organizadas en una serie de membranas lisas, cuyas principales funciones son: Separa las proteínas y los lípidos recibidos del RE, de acuerdo al destino, modifica algunas moléculas (por ejemplo añade azucares a las proteínas para formar glucoproteinas) y empacas todos estos materiales en vesículas y se transportan a otras partes de la célula. Lisosomas, es un organelo rodeada por membrana y son producidos por el aparato de golgi y están especializados en almacenar enzimas digestivas. Desempeñan también un papel importante en la muerte de la célula, este organelo se encarga de su desintegración una vez ha muerto para que otra célula ocupe el espacio. Vacuolas, es una estructura similar a una burbuja en donde se almacena materiales como aceite, almidón, cristales inorgánicos, agua y sales. Plástidos, son estructuras en forma de disco, en ellos se almacena acetites, almidón y pigmentos; los plástidos mas conocidos son los cloroplastos, los cuales contienen clorofila, este pigmento permite que las plantes verdes captenla luz del sol mediante el proceso de fotosíntesis. Centriolos, son estructuras cilíndricas que se ubican en sectores cercanos al núcleo, se las encuentra presentes en la mayoría de las células animales y solo en algunas células vegetales. 18

1.5. Características generales de los seres vivos: Los seres vivos poseen ciertas características que los diferencian de los seres no vivos, es claro que los seres vivos durante su periodo de vida atraviesan un ciclo: nacen, se alimentan, respiran, se desarrollan, crecen, se reproducen y mueren. Y son estas características las que tienen en común y que los distinguen como seres vivos.

Nutrición: Es el proceso mediante el cual los

seres vivos intercambian materia y energía con el medio que les rodea, con el objetivo de tomar energía y obtener los nutrientes necesarios para desarrollar sus procesos. Los nutrientes que se toman del medio e están constituidos por agua, minerales, sales (inorgánicos) y azúcares, lípidos, proteínas y vitaminas (orgánicos). Para lograr la nutrición se requieren varios procesos: captación de nutrientes, transformación de los nutrientes, distribución a cada célula que forma el ser vivo y la eliminación de sustancias que no se requieren, de la misma manera los seres vivos poseen una serie de sistemas compuestos por órganos que les permite realizar este vital proceso.

Respiración: se entiende como un proceso fisio-

Imagen 9: Nutrición en animales Fuente:http://charcotoapantadiana.pbworks.com/w/ page/5905521/TEMA%201%3A%20LA%20NUTRICI%C3%93N%20EN%20LOS%20ANIMALES

lógico necesario para la vida en los seres vivos, consiste en el intercambio de gases con el ambiente, de donde se toma la energía necesaria para el desarrollo de otras funciones. Los seres vivos han desarrollado diferentes estructuras para llevar a cabo este proceso.

Imagen 10: Respiración en plantas y en el ser humano Fuente: http://moralesesp.blogspot.com/2008/10/aparato-respiratorio.html

Desarrollo: En los seres vivos como resultado de la nutrición y la respiración se originan una serie de cambios que les permite crecer hasta llegar a una edad adulta, otros seres vivos como las plantas pueden seguir creciendo durante toda su vida.

Imagen 8: Nutrición en las plantas Fuente:ttp%253A%252F%252Fweb.educastur.princast.es%252Fproyectos%252Fformadultos%252Funidades%252Flos_seres_vivos

Imagen 11: Desarrollo en plantas y animales Fuente:http://www.conevyt.org.mx/cursos/cursos/planeta/revista/2_1-car.htm

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Reproducción: Es un proceso fisiológico que permite que se creen nuevos seres vivos y las des-

cendencias permiten la continuidad de la vida en la tierra de cada una de las especien que la habitan. Por ejemplo las semillas de café dan origen a una planta de café, un huevo da origen a una ave y en las personas se da vida a un nuevo ser.

Irritabilidad: Es la capacidad que tienen los

seres vivos de responder a los estímulos que reciben del medio y que logran afectar su normal desarrollo. Como ejemplo de este caso podemos mencionar el girasol que sigue la luz del sol cambiando la orientación de su flor, la atracción

• Nivel atómico, compuesto por los átomos que son la parte más pequeña de un elemento químico. Ejemplo: el átomo de hierro o el de carbono. Siendo esta la estructura más pequeña, juega un papel muy importante en la química de la vida. • Nivel molecular, se encuentra formado por las moléculas, las cuales a su vez, son agrupaciones de dos o más átomos iguales o distintos, dentro de la jerarquía de la organización biológica las moléculas son el nivel mas próximo por encima de los átomos. Por ejemplo la molécula de agua H2O consta de dos atomos de hidrogeno y uno de oxigeno. En este nivel se pueden distinguir las macromoléculas, formadas por la unión de varias moléculas, los complejos supramoleculares y los orgánulos formados por la unión de complejos supramoleculares que forman una estructura celular con una función.

que provoca en los animales la luz. Imagen 12: Irritabilidad en el girasol Fuente: http://www.conevyt.org.mx/cursos/cursos/planeta/revista/2_1-car.htm

Adaptación: Es un proceso mediante el cual

los seres vivos desarrollan la capacidad de sobrevivir a diferentes cambios o condiciones ambientales, des esta capacidad depende la supervivencia y la continuidad de la especie en la tierra. Un ejemplo para esta característica es el color de la piel del organismo dependiendo de donde se encuentre.

Imagen 14: Molécula de agua Fuente: http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?ID=133092

Imagen 13: Adaptación de un organismo al medio Fuente: http://www.conevyt.org.mx/cursos/cursos/planeta/revista/2_1-car.htm

Movimiento: Todos los seres vivos tienen algún tipo de movimiento, algunos tienen la capacidad de cambiar de lugar para protegerse o para conseguir su alimento otros seres vivos como las plantas lo hacen de manera muy lenta moviendo sus raíces buscando agua.

1.6. Niveles de organización interna de los seres vivos

La materia está organizada en niveles de complejidad creciente, dadas sus características estos niveles se agrupan en abióticos y bióticos, los primeros se refieren a la materia inorgánica y los seres vivos y los segundos únicamente hacen referencia a los seres vivos. Dentro de los niveles de organización abióticos tenemos: • Nivel subatómico, formado por las partículas que constituyen al átomo (protones, neutrones y electrones), son las partículas más pequeñas en la jerarquía de la organización biológica. 20

Niveles de organización bióticos: • Nivel celular, está comprendido por las células, la unidad fundamental, funcional y más pequeña de la materia viva. • Nivel tejido, está formado por el conjunto de células agrupadas, con características similares que cumplen la misma función. • Nivel órgano, formado por la unión de distintos tejidos los cuales forman una estructura para cumplir una función. • Nivel aparato y sistema, lo constituyen un conjunto de órganos que trabajan en conjunto para cumplir una función fisiológica en determinado ser vivo. • Nivel individuo, es el organismo formado por la unión y el funcionamiento de varios aparatos o sistemas. • Nivel población, conjunto de individuos de la misma especie que coexisten en una misma zona y en un mismo tiempo y comparten algunas propiedades biológicas. • Nivel comunidad, conjunto de poblaciones que comparten un ambiente común y que interactúan entre si. • Ecosistema, conjunto de comunidades, el medio físico donde se desarrollan y las relaciones que establecen entre ellas. 21

Para dar respuesta a esta dificultad, el biólogo alemán Ernst Haeckel, sugirió un nuevo reino, al que denominó Protisto y en el que se incluirían organismos unicelulares que poseen características de vegetales y animales. otros biólogos proponen el reino Mónera en el que se incluyan únicamente bacterias y algas azulverdosas. Finalmente, un esquema de clasificación que reúne a los organismos en cinco reinos, propuesto por R. H. Whitakker en 1969 ha sido ampliamente aceptado.

1.8. Los reinos mónera, protista y hongos:

Imagen 15: Ecosistema Fuente: http://biologiadelcjh.blogspot.com/2010/11/ecosistema.html

1.7. La diversidad de los seres vivos: Si nos damos cuenta en nuestro planeta existe gran diversidad de plantas y animales, los cuales se hayan relacionadas entre sí; sin embargo estudios detallados revelan los organismos se enfrentan a las mismas situaciones de supervivencia, necesitan alimentarse para obtener energía, ocupan un lugar en el espacio y se reproducen. En consecuencia cada organismo se ha adaptado de forma diferente con el ánimo de continuar con su especie, mediante las diferentes formas de vida que se dan.

• Reino mónera: Actualmente se le denomina procariotas, y se define como el reino de organismos microscópicos que habitan todos los ambientes y que están formados por una sola célula, cuya estructura es simple, no posee núcleo definido. Dentro de este reino se incluyen las bacterias y las cianobacterias (Algas Azul verdosas). Son organismos muy pequeños (de menos de 1 micra hasta 10 micras de longitud y de 0.2 a 1 micra de acho). Habitan todos los lugares de la tierra en el agua, el aire, vegetales y animales. Las bacterias poseen diferentes formas: bastones, en el caso de los bacilos, que pueden estar solos o formando cadenas llamadas esporas, formas esféricas como los cocos que se encuentran solos, unidos a otros (diplococos) formando cadenas (estreptococos) o formando ramilletes (estafilococos) y con forma de espirales, las cuales tienen dos formas, los espirilos, que tienen pocas espiras y las espiroquetas que tienen muchas vueltas.

Históricamente se han querido clasificar las diferentes formas de vida y describir sus características, por tanto, los biólogos tuvieron primero que nombrarlas para clasificarlas. Por ejemplo “los animales fueron clasificados por San Agustín en el siglo IV en tres grupos: útiles, dañinos y superfluos…” (Villee, 2003, p.133). En la edan media los botánicos clasificaban las plantas según su utilidad y Linneo “catalogó y describió a las plantas en Species Plantarum (1753) y a los animales en Systema Nature (1758)” (p.133). Evidentemente a través de la historia se ha buscado agrupas a los seres vivos en grupos que tengan características similares dada el mismo origen evolutivo. Desde Aristóteles los biólogos han dividido a los seres vivos en dos reinos el Animal y el Vegetal, y se incluye en estos grupos seres vivos cuyas características se reconocen a simple vista y se los puede ubicar en uno de los dos grupos; sin embargo, la existencia de otros seres vivos cuyas características no son tan diferenciadas generaron cierta inseguridad para diferenciar si son animales o vegetales, tal es el caso de organismos que se fijan a las rocas, que viven en remansos o los unicelulares. 22

Imagen 16: Formas de as bacterias Fuente:http://www.monografias.com/trabajos61/bacterias/bacterias2.shtml

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Gran parte de las bacterias pueden moverse gracias a unas prolongaciones denominados flagelos, que constan de una fibrilla. Los flagelos son parte de las bacterias en forma de bastón y en espiral, pero no se encuentran en las que poseen forma redondeada.

De acuerdo a al sistema más simple de clasificación de este reino planteado por Bernstein R. (2003), lo divide en tres grupos, de acuerdo a la forma de producir energía y adquirir sus materiales: las algas, protozoos y mohos.

Imagen 17: Bacteria Pseudonoma SP Fuente: http://biol1c201.blogspot.com/2009_05_01_archive.html

Su forma de nutrición predominante es heterótrofo, por absorción, pero algunos grupos son autotróficos, ya sea fotosintéticos o quimiosintéticos. La reproducción de las bacterias se produce asexualmente, por división de hecho (fisión binaria o fisión), donde la célula bacteriana crece, duplicando su material genético, y luego dividiendo la célula, dando lugar a otra bacteria, genéticamente idéntica a otro. Los organismos de este reino se clasifican en dos grandes grupos: cianobacterias y bacterias: Las cianobacterias, conocidas como algas verde azules, son en mayoría autótrofas fotosintetizadoras. Muchas fijan nitrógeno atmosférico en com-

puestos orgánicos y otras establecen relaciones simbióticas con otros seres vivos. Las Bacterias son seres unicelulares o viven en colonias algunas causan enfermedades y otras son beneficiosas para el hombre como las bacterias que causan putrefacción de los alimentos, lo que puede provocar el envenenamiento de quien los consuma. Las bacterias también son importantes en el desarrolla de la vida en la tierra, ya que contribuyen a proceso como: descomposición, fermentación, industria farmacéutica, industria química, genética y determinación de Nitrógeno.

Las algas unicelulares viven en el agua pero donde llegue la luz, y fabrican sus propios azúcares mediante la fotosíntesis. Los mohos de este reino son los del agua que se alimentan de moléculas orgánicas de animales y plantas muertas, en su mayoría son multicelulares. Y finalmente los protozoos, algunos son parásitos que viven en otro organismo ocasionándole enfermedades (malaria y desinteria), sin embargo normalmente no es mortal, otros protozoos se alimentan de organismos sin vida. • Reino de los hongos: Son organismos multicelulares, formados por células eucarióticas, se alimentan de materiales inorgánicos, otros se alimentan de seres muertos, otros son parásitos que ocasionan enfermedades en plantas y animales y muy pocos forman relaciones de mutualismo en donde dos o más especies viven en asociación. El cuerpo de los hongos está constituido por filamentos llamados hifas, cada hifa es un grupo de células unidad secuencialmente; esta hifas a la vez se unen formando una malla denominada micelio, cuya totalidad de células tiene la misma estructura y función. La mayoría de los hongos se reproducen sexual y asexualmente; se propagan mediante esporas, las cuales son bastan móviles aun cuando no tienen medios de autoprepulsion.

• Reino protistas: Son organismos unicelulares con células eucarióticas, viven en lugares que contengan agua, su estructura celular es compleja, contiene variedad de organelos que se asemejan a la célula de un animal.

Imagen 18: Paramecio del Reino Protista Fuente: http://reproduccionasexual.galeon.com/paramecio.htm

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Imagen 19: estructura de un hongo Fuente: http://www.infovisual.info/01/024_es.html

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Los hongos se clasifican en los siguientes grupos:

Nombre común

Estructuras reproductoras

Filum Características celulares

Quitridiomicetos (Chytridiomycota)

Esporas flageladasL

Cigomicetos (Zygomycota)

Producen cigoesporas diploides sexuales

Las paredes celulares contienen quitina y no tienen septos

Hongos con saco (Ascomycota)

Forman esporas sexuales en ascas semejantes a sacos

Las paredes celulares contienen quitina y si tienen septos

Hongos de Clava (Basidiomycota)

La reproducción sexual comprende la r eproducción d e basidioesporas haploides.

Las paredes celulares contienen quitina y tienen septos.

as paredes celulares contienen quitina

Tabla 2. Clasificación de los Hongos Fuente: Audesirk y otros (2003, p.394)

Poriferos (Esponja)

Reino de los animales: Este reino está formado por todos los animales, un animal es un

organismo multicelular, formado por células eucarióticas, que se alimenta de moléculas orgánicas mediante una cavidad corporal. Acuerdo a diferentes estudios, los animales se generaron en el océano hace millones de años; los fósiles encontrados son únicamente de sus trayectos recorridos y los lugares donde permanecían, por eso se habla de que debieron tener cuerpos blandos. De acuerdo a su estructura los animales se clasifican en: invertebrados y vertebrado.

Animales invertebrados: Este grupo de animales lo forman aquellos que no tienen columna vertebral, los que constituyen el 90 % de todas las especies (Bernstein Ruth, 2003). Los animales invertebrados constituyen todos los más de treinta Fila de animales excepto los Coordados en donde se incluyen todos los animales vertebrados.

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Simetría radial, digestión intracelular, células especializadas.

Cnidarios (Anémona de mar)

Simetría radial; cavidad digestiva; tejidos.

Ctenóforos (medusas de peine)

Simetría radial; cavidad digestiva; tejidos.

Platelmintos (gusanos planos)

Simetría bilateral, cavidad digestiva; órganos pero sin sistema circulatorio

Nemátodos (Gusanos cilíndricos)

Simetría bilateral; vía digestiva; órganos sin sistema. Simetría bilateral; vía digestiva; órganos, celoma, branquias sin segmentos.

Moluscos (Caracoles) Anélidos (Gusanos segmentados)

Simetría bilateral; vía digestiva; órganos y sistema circulatorio con corazones, celoma; segmentos. Simetría bilateral, vía digestiva; celoma, exoesqueleto; segmentos, branquias; pulmones o tráquea.

Artrópodos (Insectos) Equinodermos (Estrella de mar)

Simetría radial; vía digestiva; celoma, sin riñones; sin segmentos.

Cordados ( Ascidia; l ancelata; vertebrados)

Simetría bilateral; vía digestiva; celoma, cordón nervioso dorsal; notocordio; faringe con branquias.

Tabla 3: Tipos importantes del Reino Animal Fuente: Bernstein R. y Bernstein S. (2003, p.627)

1.9. Clasificación de las plantas y los animales: •

Aspectos característicos

Los invertebrados a la vez se clasifican de acuerdo al nivel de complejidad: Invertebrados simples: A este grupo de invertebrados, pertenecen los animales que poseen simetría radial (que no se identifica en ellos un lado izquierdo y un lado derecho), por tanto, hacen parte de este grupo los Poriferos, Cnidarios y Ctenóforos. Poseen células especializadas pero no tienen tejidos en órganos. Invertebrados complejos: a este grupo pertenecen la fila de Moluscos, Anélidos, Artrópodos y Equinodermos. La característica de este grupo es que poseen un celoma o también llamado cavidad corporal donde se encuentran los órganos. (ver características en el cuadro 3). Animales Vertebrados: A este grupo de animales pertenecen los Cordados, los cuales a su vez se dividen en tres subfamilias:

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Subfilum Urocordados

Cefalocordados

Características Están formados por tunicados o accidia marinos, tienen cuerpos cilíndricos. Todos son especies marinas. Constituidos por el lanceta, tienen simetría bilateral y musculatura segmentada. Esta constituido de peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos

Vertebrados

Tabla 4. Subfila de Cordados Fuente: Fuente: Bernstein R. y Bernstein S. (2003)

Los tres grupos anteriormente mencionados pertenecen a los vertebrados porque todos cumplen con tres aspectos: - Un notocordio, es un cordón celular ubicada a lo largo del cuerpo de estos animales, les sirve para dar flexibilidad, esta estructura es reemplazada por la columna vertebral. - Un cordón nervioso dorsal, también llamada médula espinal ubicada sobre el notocordio. - Una faringe con hendiduras branquiales. La subclase de los cordados llamados vertebrados, a su vez se divide en cinco grupo, véase las características:

- Peces; se ubican dentro de este grupo los peces sin mandíbula, peces cartilaginosos y peses óseos. Los peces sin mandíbula tienen cuerpos de anguila, piel lisa y sin escamas, hacen parte de este grupo los mixinos y las lampreas, viven tanto en agua dulces como en aguas marinas. Los peces cartilaginosos, se incluyen especien marinas como las rayas, los tiburones y las manta rayas, carecen de hueso y su esqueleto es únicamente cartílago, respiran por medio de branquias y tienen un corazón de dos cámaras. Los peses óseos, son los vertebrados de mayor diversidad tanto en océanos como en agua dulce, su esqueleto está formado de hueso.

- Anfibios, poseen un corazón de tres cámaras que hacen circular la sangre con más eficiencia, la mayor parte de los adultos tienen pulones en vez de branquias, aún cuando los pulmones en estos animales esta poco desarrollado por lo que necesitan el complemento de la piel, que sirve como órgano de respiración adicional, para ello, deben mantener la piel húmeda. Se han llamado seres de doble vida por la posibilidad que tienen de vida tanto acuática como terrestre. Imagen 22: Anfibios Fuente: http://www.ikonet.com/es/diccionariovisual/reino-animal/anfibios/ejemplos-de-anfibios-2.php

- Réptiles, se incluyen los lagartos, serpientes, tortugas, caimanes y cocodrilos; tienen un a piel dura y escamosa que no permite la perdida de agua, poseen fecundación interna y un huevo amniótico con cascaron para enterrarse en la arena. Tiene unos pulmones más eficientes y ya no es necesario usar la piel como medio para la respiración, posee un corazón con tres cámaras y sus extremidades son más fuertes, lo que les perite mejor movilidad terrestre.

- Aves, las aves en su anatomía predominan las características que tienen que les permite volar, son ligeras en su tamaño, sus hueso son huecos reducen el peso del esqueleto, poseen un huevo con cascaron, poseen plumas que son extensiones de las alas, además le proporcionan protección y aislamiento térmico. Consiguen mantener su temperatura corporal al igual que los mamíferos a los que se describe como sangre caliente. Poseen un corazón con cuatro cámaras, lo cual impide que la sangre oxigenada se mezcle con la desoxigenada.

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Imagen 23: Reptiles Fuente: http://www.imagui.com/a/animales-reptiles-ejemplos-ikebpjKar

Imagen 24: Aves Fuente:http://www.studentsoftheworld.info/sites/animales/911. php?Page=4

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Categoria - Mamíferos, son animales de sangres caliente con altas tasas metabólicas, la mayoría de los mamíferos tiene pelo en su piel que los protege, tiene un corazón de cuatro cámaras que envía mas oxigeno a los tejidos. Su nombre se debe a que poseen glándulas mamarias productoras de leche en las hembras, con las que alimentan a sus hijos. En su gran mayoría los mamíferos son placentarios, conservan a sus hijos en el útero en un periodo considerable. El sistema nervioso es bastante desarrollado, lo que le permite las adaptaciones diversas a medios cambiantes. En este grupo están incluidos las ballenas, topos, focas, monos y los seres humanos.

División

Ejemplos

Plantas acuáticas no vasculares (Algas multicelulares) Clorophyta (Verde)

Lechuga de mar

Phaeophyta (marrón)

Alga marina

Rodophyta (rojo)

Algas formadoras de coral

Plantas no vasculares terrestres Briophyta

Musgos comunes

Plantas vasculares sin semillas Psilophyta

Helechos

Lycophyta

Musgos espadaña

Sphenophyta

Belcho

Pterophyta

Helechos comunes

Plantas vasculares sin semillas Imagen 25: Mamíferos Fuente: http://www.ikonet.com/es/diccionariovisual/reino-animal/mamiferos-ungulados/ ejemplos-de-mamiferos-ungulados.php

• Reino de las plantas: Son organismos multicelulares, formados por células eucarióticas que fabrica su propio alimento azúcares) mediante un proceso denominado fotosíntesis. Las plantas se dividen en dos grupos, las plantas no vasculares y las plantas vasculares.

Gimnospermas

Agiospermas

Cycadophyta

Cicadácea

Ginkgophyta

Árbol de culantrillo

Genetophyta

Té mormón

Coniferophyta

Árbol de pino

Antophyta

Diente de león

Plantas no vasculares: en este grupo se encuentran algas multicelulares y briofitas, se caracterizan por tener una estructura simple y por vivir en lugares húmedos o que contengan agua. - Algas multicelulares, varían desde grandes filamentos hasta hojas planas, desde pequeñas algas a gigantescas algas marinas, viven en el agua, no poseen estructuras propias de las plantas como cutícula, estomas, hojas, raíces, xilema ni floema. Las tres subdivisiones que tiene se realiza de acuerdo al color que poseen: Clorophyta (Verde), Phaeophyta. (marrón) y Rodophyta (rojo). Imagen 26: Algas multicelulares Fuente: http://todoproductividad.blogspot.com/2011/11/las-algas-son-organismos-que-crecen-en.html

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- Briofitas, son un tipo de plantas que viven en lugares húmedos, poseen estructuras como cutícula y estomas que los protegen de la pérdida de agua, no tienen raíz, hojas ni xilema, ni floema. En este grupo están contenidos los musgos, hepáticas frondosas y hepáticas tallozas.

Imagen 27: Briofitas Fuente: http://professores.unisanta.br/maramagenta/reproducao.asp

Plantas no vasculares: Este tipo de plantas desarrollan su vida en la tierra, poseen estructuras como cutícula, estomas, xilemas (transporta agua del suelo hasta las hojas), floema (transporta azúcares y demás sustancias a distintos lugares de la planta, raíces con las que absorben nutrientes y agua del suelo, hojas para desarrollar el proceso de fotosíntesis. Este tipo de plantas a la vez se clasifican en tres grandes grupos: helechos, gimnospermas y angiospermas.

- Helechos, se considera que fueron las primeras plantas de gran tamaño sobre la tierra, no poseen flores ni semillas y se reproducen por medio de esporas, viven en la tierra pero para reproducirse necesitan un ambiente húmedo.

Imagen 29: Gimnospermas Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Gymnospermae

- Angiospermas, a estas plantas también se les llama plantas de flor, estas estructuras promueven el transporte del polen por medio de los animales. Tienen flores y producen fruto con semillas. De este grupo hacen parte los árboles, arbustos y hierbas.

Imagen 28. Helecho Fuente: http://viverosyessenia.com/helechos.html

- Gimnospermas, son plantas adaptadas para su crecimiento en la tierra, la modificación más importante es que su reproducción, ya que los espermatozoides se desarrollan dentro de granos de polen, que son dispersados y además el desarrollo del embrión se hace dentro de una semilla que la protege de la desecación. Las plantas más comunes dentro de este grupo son los pinos, abetos, cedros y ciprés. Poseen hojas en forma de agujas que les permite conservar el agua, en su gran mayoría mantienen sus hojas siempre verdes para la fotosíntesis durante todo el año. 32

Imagen 30: Angiosperma Fuente: http://www.prensalibre.com/vida/ciencia/Intercambio-genetico-plan-

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PRÁCTICA DE LABORATORIO UNIDAD 1.

Objetivos:

Identificar las células procedentes de la mucosa bucal Identificar las células en una cebolla.

Materiales: • • • • • • • •

Microscopio Portaobjetos Cubreobjetos Palillo Azul de metileno Agua destilada Una cebolla cabezona Bisturí

Procedimiento 1.

• Raspa suavemente con el palillo, la cara interna de tu mejilla. • Coloca la una gota de agua destilada en el portaobjetos y trata de colocar ahí la muestra. • Intenta quitar el exceso de agua inclinando el portaobjetos y deja que seque. • Añade una gota de azul de metileno deja actuar durante 5 minutos y luego retira el exce so, lava la muestra con agua utilizando el cuentagotas. • Adiciona nuevamente una gota de agua destilada y cubre la muestra. • Lleva la muestra al microscopio, observa, describe y dibuja lo que se ve.

Procedimiento 2: • • • • 34

Tome una cebolla y con el bisturí corte un trozo. Trate de sacar la epidermis de la parte cóncava de la cebolla. Añada una gota de lugol en el portaobjetos y coloque sobre el la muestra de la cebolla. Lleve el portaobjetos al microscopio, observe, describa y dibuje lo que observe

1. Esta teoría plantea que la vida se generó a parir de materia no viviente, de acuerdo a lo que proponía Van Helmont el tenia la posibilidad producir ratones, haciendo uso de unos granos de trigo y una camisa sucia, su nombre es: a. b. c.

Generación celular Generación espontánea Teoría química celular

2. La teoría celular moderna está basada en tres postulados: • Todo organismo vivo se compone de una o más células. • Los organismos vivos más pequeños son células individuales y las células son unidades funcionales de los organismos multicelulares. • Todas las células nacen de células preexistentes. Estos postulados fueron predichos en la década de 1850 por: a. Antoni Van leeuwenhoek b. Robert Hook c. Virchochow 3. Este tipo de célula posee una estructura simple y su núcleo no está rodeado por una membrana: a. b. c.

Célula eucariótica Célula vegetal Célula procariota

4. La función de las mitocondrias es producir energía. Esta afirmación la podemos hacer ya que en el interior de la mitocondria se desarrolla el siguiente proceso: a. b. c.

Se da la oxidación de alimentos Se almacena sustancias Se produce enzimas.

5. Es una estructura similar a una burbuja en donde se almacena materiales como aceite, almidón, cristales inorgánicos, agua y sales: a. Lisosomas b. Vacuolas c. Ribosomas 6. La Irritabilidad es la capacidad que tienen los seres vivos de responder a los estímulos: a. Que reciben del medio y que logran afectar su normal desarrollo. b. Que permiten el desarrollo de la vida. c. Que necesitan para reproducirse. 7. La materia está organizada en niveles de complejidad creciente, dadas sus características estos niveles se agrupan en abióticos y bióticos. El nivel molecular hace parte de: a. b. c.

Atómico Bióticos Abióticos

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8. El reino que se define como el reino de organismos microscópicos que habitan todos los ambientes y que están formados por una sola célula, cuya estructura es simple, no posee núcleo definido, se denomina: a. Mónera b. Protisto c. Hongos 9. A los animales vertebrados hacen parte de la filum: a. Equinodermos b. Cordados c. Artrópodos

Autoevaluación UNIDAD 1: 1. Esta teoría plantea que la vida se generó a parir de materia no viviente, de acuerdo a lo que proponía Van Helmont el tenia la posibilidad producir ratones, haciendo uso de unos granos de trigo y una camisa sucia, su nombre es: a. b. c.

Generación celular Generación espontánea Teoría química celular

2. La teoría celular moderna está basada en tres postulados: • Todo organismo vivo se compone de una o más células. • Los organismos vivos más pequeños son células individuales y las células son unidades funcionales de los organismos multicelulares. 36

10. Las plantas que poseen flores, fruto y semilla se denominan:

b. c.

a. b. c.

5. Es una estructura similar a una burbuja en donde se almacena materiales como aceite, almidón, cristales inorgánicos, agua y sales: a. Lisosomas b. Vacuolas c. Ribosomas 6. La Irritabilidad es la capacidad que tienen los seres vivos de responder a los estímulos:

Gimnospermas Plantas no vasculares Angiospermas

Actividades. • Consulta de otros experimentos de científicos que quisieron comprobar que no era posible que se dé la generación espontanea. • Realiza un cuadro comparativo entre células procariotas y células eucariotas. • Ejemplifica con plantas de la región la clasificación que se hace al Reino de las plantas.

• Todas las células nacen de células preexistentes. Estos postulados fueron predichos en la década de 1850 por: a. Antoni Van leeuwenhoek b. Robert Hook c. Virchochow 3. Este tipo de célula posee una estructura simple y su núcleo no está rodeado por una membrana: a. b. c.

a. Que reciben del medio y que logran afectar su normal desarrollo. b. Que permiten el desarrollo de la vida. c. Que necesitan para reproducirse. 7. La materia está organizada en niveles de complejidad creciente, dadas sus características estos niveles se agrupan en abióticos y bióticos. El nivel molecular hace parte de: a. b. c.

Atómico Bióticos Abióticos

8. El reino que se define como el reino de organismos microscópicos que habitan todos los ambientes y que están formados por una sola célula, cuya estructura es simple, no posee núcleo definido, se denomina: a. Mónera b. Protisto c. Hongos 9. A los animales vertebrados hacen parte de la filum: a. Equinodermos b. Cordados c. Artrópodos 10. Las plantas que poseen flores, fruto y semilla se denominan: a. b. c.

Gimnospermas Plantas no vasculares Angiospermas

Actividades.

• Consulta de otros experimentos de científicos que quisieron comprobar que no era posible que se dé la generación espontanea. • Realiza un cuadro comparativo entre células procariotas y células eucariotas. • Ejemplifica con plantas de la región la clasificación que se hace al Reino de las plantas.

Célula eucariótica Célula vegetal Célula procariota

4. La función de las mitocondrias es producir energía. Esta afirmación la podemos hacer ya que en el interior de la mitocondria se desarrolla el siguiente proceso: a.

Se almacena sustancias Se produce enzimas.

Se da la oxidación de alimentos

Para aprender más: -Video: El origen de la vida: http://www.dailymotion.com/video/x789f0_origen-de-la-vida_school - Biología de Ruth y Stephen Bernstein. - Biología. La vida en la Tierra. Teresa Ausdesirk y otros. - Biología. Claude A. Villee. 37

UNIDAD II NUTRICIÓN EN LOS SERES VIVOS Resumen. La nutrición es un proceso biológico que deben desarrollar todos los seres vivos, y consiste en el aprovechamiento que se hace de los diferentes alimentos que hacen parte de la dieta de los organismos, este proceso es definitivo ya que permite a los seres vivos desarrollar todas sus funciones vitales. Este proceso está relacionado con otros procesos que se llevan a cabo en los seres vivos, como la digestión, la circulación, la respiración y la excreción y es del buen funcionamiento de estos sistemas en conjunto, que depende en gran parte la vida en la tierra.

UNIDAD 2 LA NUTRICIÓN DE LOS SERES VIVOS

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2.1. La nutrición en los seres autótrofos y heterótrofos •

La nutrición en seres autótrofos:

La nutrición de este tipo la realizan las plantas, algas y algunas bacterias. Estos organismos son capaces de fabricar sus propios alimentos a partir de materias primas inorgánicas (agua, dióxido de carbono y sales minerales) que toman del medio. La energía que necesitan la obtienen del sol a través de la fotosíntesis y de la energía de ciertas reacciones químicas. De acuerdo a lo que propone Lynn Margulis y Dorion Sagan ( ) el proceso de nutrición en las plantas requiere las siguientes etapas: - Absorción y trasporte de agua y sales minerales hasta el xilema. Del suelo las plantas toman agua y sales minerales que están disueltos en el agua a través de unas células llamadas pelos absorbentes, luego estos nutrientes atraviesan los tejidos de la raíz hasta llegar al xilema, el cual, lo conducirá hasta el aparato fotosintético de la planta. - Transporte de agua y sales minerales por el xilema. El agua y las sales minerales absorbidos se convierten en sabia bruta, una vez en el xilema, tiene que recorres grandes distancias a través de este hasta llegar a las hojas, que es el lugar donde se desarrolla el proceso de la fotosíntesis. - Intercambio de gases en las hojas. Las plantas intercambian con el medio oxigeno y dióxido de carbono, lo hacen mediante unas estructuras especializadas que se ubican en las hojas denominadas estomas y las lenticelas. Los estomas están formados por dos tipos de células, las células oclusivas y el ostiolo. Al ingresar el CO2 por el ostiolo, se difunde por los espacios intracelulares, llega a la célula y por último a los cloroplastos. El oxigeno que se produce por la fotosíntesis sale por el ostiolo realizando el camino inverso. - Fotosíntesis. Es un proceso cuya función es convertir la energía lumínica en energía química que se emplea para sintetizar moléculas orgánicas a partir de compuestos inorgánicos y que como resultado se produce el oxígeno. Este proceso se produce en dos fases: Fase lumínica y fase oscura. La fase luminosa tiene lugar en los estomas en donde los rayos del sol colisionan con la clorofila, aumentan el nivel de energía, produciendo además oxígeno que se libera al ambiente. En la fase oscura, se producen una serie de reacciones químicas que se denominan Ciclo de Calvin, que permite la síntesis de glucosa a partir de moléculas de dióxido de carbono y agua. - Transporte de materia orgánica por el floema. Los productos que se han logrado en el proceso de la fotosíntesis se denomina sabia elaborada, esta se reparte a toda la plante mediante el floema - Respiración celular. Es un proceso que requiere oxígeno, y cuya función radica en degradar materia orgánica para extraer la energía. La principal reserva de energía de las plantas es el almidón, cuando una planta requiere energía, el almidón se descompone en moléculas de glucosa, las cuales se degradan durante la respiración celular produciendo la energía. - Excreción de productos. Las plantas no tienen sistemas perfeccionados para el proceso de excreción, ya que los elementos sobrantes en el catabolismo son utilizados en la fotosíntesis, por tanto solo se desechan pocos productos que sobran como el CO2, resinas y algunos aceites esenciales.

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Imagen 31: Nutrición en las plantas Fuentes: http://elrincondeluna.blogspot.com/2011/02/la-alimentacion-en-las-plantas-todos.html

2.2. Nutrición en seres vivos heterótrofos y organismos pluricelulares: Se llama nutrición heterótrofa a aquella que requiere de sustancias orgánicas preformadas, son heterótrofos algunos microorganismos y plantas que carecen de clorofila y todos los animales. La nutrición este tipo de organismos requiere de los siguientes procesos: - Proceso digestivo, es el proceso mediante el cual se transforma sustancias complejas en sustancias simples, las cuales pasan a la sangre gracias a la acción del aparato digestivo. - Intercambio gaseoso, este proceso se desarrolla mediante la captación de oxígeno que se necesita para llevar a cabo el metabolismo, lo realiza el sistema respiratorio. - Transporte, una vez obtenidos los nutrientes y el oxígeno, este pasa a la sangre y con la ayuda del sistema circulatorio son llevados los nutrientes a todas las partes del organismo. - Metabolismo, mediante este proceso los nutrientes que llegan a las células y son utilizados para construir estructuras y lograr la energía que necesitan. - Excreción, este proceso es el final, con la ayuda del aparato excretor se eliminan todos los productos de desecho generados durante todo el proceso. Ampliaremos el proceso digestivo en los animales sin considerar al hombre ya que este tema será tratado más adelante. El proceso digestivo en los animales requiere de los siguientes pasos: ingestión (toma de alimentos), la digestión, que se puede dar mediante digestión intracelular o extracelular. - Digestión intracelular, este proceso ocurre cuando el material sólido ha sido engullido por la célula, mediante endocitosis (proceso mediante el cual la célula introduce moléculas en su interior), y esta realiza la ruptura molecular para convertirlas en sustancias más pequeñas, mediante la acción de enzimas, este proceso ocurre dentro de las vacuolas y una vez digeridas se reparte al resto de la célula. Este tipo de digestión la realizan organismos unicelulares y pluricelulares simples. 41

- Digestión extracelular, este proceso consiste en que la célula segrega enzimas digestivas y esta digestión se da fuera de la célula, una vez que la molécula se ha digerido pueden entrar los nutrientes por difusión o transporte activo, atravesando la membrana celular e ingresando en el interior de la célula. Se continúa entonces con la absorción, que es el paso de nutrientes hacia la sangre y la excreción que hace referencia a la eliminación de sustancias que no se necesita

2.3. La nutrición humana y su relación con la digestión, circulación, respiración y excreción: Una nutrición adecuada es un requisito para estar sano. Todos los organismos deben recibir cantidades adecuadas de ciertos alimentos básicos para mantenerse sanos. Los alimentos contienen vitaminas y minerales, así como moléculas que contienen energía como carbohidratos, grasas y proteínas. Se han establecidos los requerimientos nutricionales mínimos para el hombre y muchos de los animales con los cuales se asocia, como perros, canarios conejillos de Indias y ratones blancos. El conocimiento de estos requerimientos nutricionales mínimos es resultado de numerosas pruebas de ensayo y error, y se ha perfeccionado y revisado a medida que se acumulan más datos. Los patrones nutricionales corresponden a individuos normales y sanos; las personas enfermas, embarazadas, jóvenes y ancianas tienen diferentes necesidades. Con respecto a lo anterior a continuación se hace necesario relacionar la nutrición con la digestión, circulación, respiración y excreción.

Enzimas

Sitio

Sustrato

Producto final

Producida por las glándulas salivales: Amilasa

BocaA

lmidón

Maltosa

Producida por el estómago: Pepsina

Estómago

Proteínas

Péptidos

Producida por el páncreas: Amilasa Lipasa Tripsina Quimitripsina

Intestino delgado Intestino delgado Intestino delgado Intestino delgado

Almidón Grasas Poli péptidos Poli péptidos

Maltosa Glicerol y ácidos grasos Péptidos Péptidos

Producida por el intestino delgado: Maltasa Lactosa Sacarasa Nucleasas

Intestino delgado Intestino delgado Intestino delgado Intestino delgado Intestino delgado

Maltosa Lactosa Sacarosa RNA y DNA Péptidos

Glucosa Glucosa y galactosa Glucosa y fructosa Aminoácidos

Tabla 6. Enzimas digestivas Fuente: Overmire, Biología, p, 183

La digestión es la descomposición química o física de los alimentos en sustancias más simples, como por ejemplo las proteínas se digieren en aminoácidos y los carbohidratos en glucosa y otros azucares. La digestión es favorecida por la acción de enzimas digestivas. - La digestión química rompe las estructuras moleculares mediante hidrólisis, al añadir moléculas de agua. La digestión física ocurre cuando el alimento es masticado en piezas más pequeñas, los movimientos del estómago erosionan y desgastan los alimentos en partículas más pequeñas y las sales biliares producidas por el hígado, debilitan la tensión superficial que ayudan a mantener juntas las moléculas. El resultado neto de la digestión química y física es la degradación de los alimentos en moléculas más pequeñas y básicas que pueden utilizarse después en la formación de huesos, sangre, y otros tejidos. (p.182)

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Imagen 32: El sistema digestivo y sus partes Fuente: http://www.imagui.com/a/sistema-digestivo-y-sus-partes-cLLreazqq

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La digestión en el hombre se lleva a cabo de acuerdo con el siguiente esquema general: el alimento es degradado físicamente en la boca por la masticación. Se secreta moco como lubricante para deglutir y facilitar el paso del alimento a través del tubo digestivo (el conducto del cuerpo que va de la boca al ano). La digestión del almidón comienza mientras el alimento todavía está en la boca, y la realiza la enzima amilasa que está contenida en la saliva. El alimento es deglutido entonces descendiendo del esófago al estómago, donde las proteínas son atacadas por los jugos gástricos: pepsina, renina y ácido clorhídrico (HCL). Mientras está en el estómago, el alimento continúa, siendo revuelto por peristalsis, contracciones musculares onduliformes de la pared del tubo digestivo. El moco protege al estómago del HCL durante su proceso. Cuando el alimento parcialmente digerido, llamado quimo, adquiere una consistencia adecuada, el píloro (una válvula localizada en el extremo inferior del estómago) se abre, permitiendo que el quimo salga del estómago y pasa al intestino delgado. En la primera parte del intestino delgado, el duodeno, las enzimas del jugo pancreático actúan sobre el quimo. A medida que éste es impulsado por las ondas peristálticas a través del intestino delgado, se exponen a la acción de otras enzimas: las proteasas, que descomponen a las proteínas en polipéptidos, péptidos y aminoácidos; las lipasas descomponen las grasas en ácidos grasos y glicerol; las glucosidasas descomponen los disacáridos y polisacáridos en azúcares simples La mayor parte de la absorción de aminoácidos, glucosa y nutrientes ocurren en el intestino delgado. La mayor parte del agua contenida en el quimo se absorbe en el intestino grueso. Los pliegues de la pared del intestino delgado están cubiertos por diminutas proyecciones digitiformes, las microvellosidades intestinales, que aumentan considerablemente su área de superficie. Las moléculas energéticas que absorben estas microvellosidades son transportadas a través del sistema circulatorio a las células de todo el cuerpo, a una mayor actividad metabólica las. Eliminación, Gran parte del alimento que el hombre consume no es digerible porque carece de las enzimas o los microorganismos simbióticos apropiados para degradas los alimentos. Por ejemplo, los vegetales constan principalmente de celulosa, pero la energía contenida en las moléculas de celulosa no puede ser aprovechada por el hombre. (Las vacas, ciervos y otros animales que pasten, tiene la ventaja de albergar a microorganismos simbióticos residentes que son capaces de digerir la celulosa). La porción no nutritiva del quimo pasa al intestino grueso, donde absorbe la mayor parte del agua y electrólitos. Por último los desechos sólidos son eliminados del cuerpo como heces y los desechos líquidos como orina. Puesto que los carbohidratos y grasas están formados sólo por el carbono, hidrógeno y oxígeno, sus residuos pueden ser degradados totalmente en dióxido de carbono y agua. Los desechos nitrogenados de las proteínas son muy difíciles de eliminar por lo que deben pasar por un proceso adicional en el hígado. Ahí los grupos amino (NH2) son eliminados y convertidos en amoníaco a través del proceso de desaminación. El amoníaco se combina después con el dióxido de carbono para formar urea, que es vertida en la corriente sanguínea; de donde es removida y eliminada a través de los riñones como parte de la orina. 44

Imagen 33. Actividades del sistema digestivo humano Fuente: http://ejercicios101tv.blogspot.com/2010/11/sistema-digestivo.html

2.4. Los alimentos a lo largo de la historia Los seres vivos requieren de la alimentación para poder sobrevivir para ello es necesario conocer algo de los alimentos para resaltar su importancia como fuente de energía, para ello se ha retomado a (Biología Alvin Nasan 2003, p 200)

Los carbohidratos como fuente de alimento:

Para la mayoría de los organismos heterotróficos, los carbohidratos sirven como fuente de energía como de carbono, de manera similar los autótrofos tales como las plantas verdes, respiran carbohidratos que producen durante la fotosíntesis igual que los quimiosintéticos. En los animales superiores incluyendo al hombre, el 50 por ciento y aún más del alimento total ingerido pueden ser carbohidratos. La mayoría de estos están en forma de grandes moléculas de polisacáridos como los almidones. Los azucares simples tales como la glucosa y fructuosa se presentan en pequeñas cantidades en la dieta humana, en menor porción que la sacarosa, la cual se usa en cantidades variables en la preparación y sazón de los alimentos. Durante la digestión de los carbohidratos los almidones y los disacáridos se hidrolizan enzimáticamente hasta azucares simples como resultado de la acción de enzimas específicas de los jugos digestivos, los azúcares simples de esta manera pueden ser transportados a través del epitelio del tracto digestivo hasta el torrente circulatorio. En los mamíferos, el hígado es el órgano normalmente más rico en reserva de carbohidratos, los cuales se encuentran en forma de almidón llamado glicógeno. El músculo esquelético ocupa el segundo lugar en reserva de glicógeno. Este en el hígado está en un estado dinámico en el sentido de que está constantemente degradándose y desdoblándose. La cantidad de glicógeno en el hígado depende de: 45

- Composición de la dieta, así como cantidad de alimento consumido: A mayor ingestión de calorías, en forma de carbohidratos, el nivel de glicógeno en el hígado es mayor. Cuando se ha alcanzado el nivel máximo del glicógeno se produce mayor cantidad de grasas que son transportadas subsecuentemente al tejido adiposo por medio de la sangre. - Ejercicio: Este representa la utilización de la energía por medio de la musculatura esquelética del cuerpo, lo cual, en último término da por resultado la transformación del glicógeno hasta azúcares simples por medio del hígado. - Control hormonal: la utilización de los carbohidratos por las células del cuerpo, así como el almacenamiento del glicógeno en el hígado, esta notablemente influido por ciertas hormonas, como la adrenalina secretada por la médula suprarrenal; la insulina y el glucagón secretado por células especializadas que se localizan en el páncreas, las hormonas tiroides y ciertas hormonas esteroides de la corteza suprarrenal.

Imagen 34: Alimentos ricos en carbohidratos Fuente:http://www.alimentos-carbohidratos.com/alimentos-ricos-carbohidratos.html

Grasas como fuente de alimento: Son proporcionadas a la dieta humana en forma de triglicéridos de origen animal y de vegetal. Después de ingerirse las grasas son hidrolizadas enzimáticamente en el intestino delgado por medio de ciertos jugos digestivos hasta llegar al glicerol, ácidos grados y fragmentos de grasas parcialmente hidrolizados llamados diglicéridos y monoglicéridos.

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El glicerol es absorbido directamente por la corriente sanguínea, mientras que los ácidos grasos atraviesan el epitelio intestinal para ir directamente al sistema linfático. Almacenamiento y distribución de las grasas: En los mamíferos las grasas (en forma de triglicéridos) representan el diez por ciento o más del cuerpo y sirven como principal reserva de energía potencial. La cantidad, distribución y almacenamiento de las grasas están determinados en parte por el valor del metabolismo basal, funcionamiento hormonal, tipo de ejercicio, patrón genético del individuo y dieta. El sitio principal del cuerpo donde se efectúa el metabolismo de las grasas, síntesis y desdoblamiento de los componentes de los ácidos grasos es el hígado. Cuando la ingestión de calorías excede las necesidades del organismo, la energía extra se almacena en forma de moléculas de grasas que se depositan en su mayor parte en el tejido subcutáneo. Cuando

Imagen 35. Alimentos con proteínas Fuente: http://www.tubesalud.com/que-son-las-proteinas/

Vitaminas:

Son compuestos orgánicos específicos que se necesitan en la dieta en cantidades extremadamente pequeñas para el funcionamiento normal del organismo. Función de las vitaminas: Las vitaminas no son exactamente alimentos, pero contribuyen ampliamente a la nutrición y el metabolismo. Se dividen generalmente en dos grupos basándose en sus propiedades de solubilidad. La mayoría se disuelven de manera relativamente fácil en al agua y se llaman vitaminas hidrosolubles. Aquellas que son insolubles en este líquido, pero se disuelven en grasas o en solventes de las grasas reciben el nombre de vitaminas liposolubles. (Nutrición y metabolismo relaciones básicas (206) Sir. Fredrick Gowlan Hopkis, un bioquímico inglés, recibió el premio Nobel en 1929 por su descubrimiento de la función de las vitaminas en la salud. Varias enfermedades nutricionales (beriberi, pelagra y raquitismo) están asociadas con deficiencias de vitaminas. Las vitaminas y su función aparecen en la siguiente tabla . Según libro de Biología de Ovemire 2001, p. 188. En general, las plantas son capaces de sintetizar todas las vitaminas que necesitan. Los animales, por otra parte solo pueden producir unas cuantas. La mayoría de los mamíferos, excepto los humanos, producen su propia vitamina C. La vitamina D se produce en la piel del hombre por acción de la luz ultravioleta. La vitamina K, producida en el intestino del hombre a través de las actividades de microorganismo simbiótico como E. coli, se puede utilizar fácilmente. Minerales: Se requieren elementos específicos para la síntesis de moléculas específicas. El magnesio por ejemplo es un componente de la clorofila: si falta este elemento no puede sintetizarse la clorofila. Los minerales se encuentran en compuestos presen-

tes naturalmente en el suelo, pero no se originan en plantas o animales. Los minerales están relacionados con la estructura molecular y también sirven como electrólitos y sustancias fisiológicos. ( Biologia Overmire, p185) De hecho, cerca de 15 elementos minerales han demostrado ser necesarios para el crecimiento y desarrollo normales; su omisión en la dieta ocasiona una afección fisiológica o la muerte. Los nutrientes inorgánicos o sales minerales que requieren los seres vivientes se dividen en dos amplios grupos: los micronutrientes o elementos fundamentales que se necesitan en cantidades relativamente grandes y los micronutrientes o elementos vestigiales que se requieren en muy pequeñas cantidades. 47

Tabla 8 . Minerales esenciales. Fuente: Overmire. Biología p. 214

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Tabla 9. Minerales esenciales para la salud del hombre Fuente: Overmire, Biología 2001. p. 186

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Requerimientos nutricionales:

Práctica de Laboratorio Unidad II

Tomada del libro Contextos Naturales 6. (2004, p. 24)

Objetivo:

Evidenciar en el laboratorio en la saliva humana la presencia de enzimas capaces de digerir el almidón del pan y transformarlo en carbohidratos sencillos.

Materiales:

Tabla 10. Contenido de proteínas, grasas y carbohidratos de diferentes alimentos Fuente: Overmire, Biología 2001. p. 190.

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Gradilla con seis tubos de ensayo, vaso de precipitados, mechero de alcohol o Bunsen, termómetro, lápiz de cera o rótulos de papel, glucosa, almidón, agitador, reactivo de Fehling, cuatro pipetas, goteros, trípode y mallas de asbesto, espátula. Procedimiento: 1. Prepara una solución de 10 ml de agua y aproximadamente 0,5 g de almidón. Calienta unos minutos altamente 0,5, g de almidón. Calienta unos minutos al baño maría. Agita permanentemente la solución. 2. Marca los tubos de ensayo del 1 al 6 y agrega en cada uno 2 ml de la primera sustancia y cinco gotas de los respectivos reactivos. - Tubo 1: glucosa + reactivo de Fehling, a 37º C - Tubo 2: glucosa + lugol, a 37ºC - Tubo 3: almidón + Fehling, a 37ºC - Tubo 4: almidón + lugol, a 37ºC - Tubo 5: almidón + saliva + Fehling, a 37ºC - Tubo 6: almidón + saliva, lugol, a 37ºC 3. Para calentar los tubos a 37ºC, colocarlos al baño maría y controlar su temperatura con el termómetro. 4. Se debe tener en cuenta lo siguiente: - La amilasa salival, que está presente en la saliva rompe el almidón en pequeños fragmentos llamados disacáridos. - El reactivo de Fehling reacciona con los disacáridos mientras el lugol reacciona con los polisacáridos como el almidón, - La temperatura corporal promedio es 37ºC.

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Autoevaluación Unidad II

1. Dentro del grupo de organismos autótrofos se incluyen a las plantas. De acuerdo a que criterio se les da este nombre a. Porque realizan el proceso de la fotosisntesis b. Porque tienen pigmento verde. c. Porque son organismos que fabrican su propio alimento 2. Las plantas intercambian con el medio oxigeno y dióxido de carbono, lo hacen mediante unas estructuras especializadas denominadas estomas. Estas estructuras se encuentran ubicadas principalmente en: a. Las hojas. b. En las tallos viejos c. En la raíz. 3. Al proceso se produce en dos fases: Fase lumínica y fase oscura, se le denomina: a. Intercambio gaseoso. b. Absorción c. Fotosintensis. 4. Los productos que se logran en todo el proceso de la fotosíntesis y que se reparte mediante el floema, se denomina: a. Sabia elaborada. b. Sabia bruta c. Xilema 5. Se llama nutrición heterótrofa al proceso que requiere de sustancias orgánicas: a. Simples b. Preformadas. c. Liquidas

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6. El proceso que consiste en que la célula segrega enzimas digestivas y la digestión se da fuera de la célula, se denomina: a. Digestión intracelular. b. Excreción. c. Digestión extracelular 7. Cuando el alimento es parcialmente digerido, se le llama a. Quilo b. Quimo c. Kilo d. Kimo 8. Las proteínas y aminoácidos tiene un doble papel fundamental en la dieta las cuales son: a) Sintetizar moléculas específicas y sirven como electrolitos b) Actuar como fuente de energética y metabólica c) Suministrar los aminoácidos esenciales, restaurar la pérdida constante de nitrógeno. d) Generar carbono para la mayoría de los animales incluyendo al hombre y suministrar oxigeno 9. El principal producto de desecho del metabolismo del nitrógeno es los mamíferos es: a) agua b) dióxido de carbono c) amoníaco d) Urea

Actividad para desarrollar: Realiza un ensayo justificando a partir los siguientes interrogantes: ¿Los individuos que eligen descuidar su dieta o bajar de peso voluntariamente a que se ven enfrentadas? ¿La digestión eficaz requiere de niveles adecuados de ph y calor porque? ¿Las personas que consumen únicamente carnes o vegetales en l a dieta pueden t ener a lgún p roblema en s u dieta. Por qué? ¿Cómo se relaciona la ciencia con la sociedad y la cultura?

Actividad para desarrollar: Para aprender más Kermode, G.O. 1972. Food asitives. Scientific American 226 (3) 15-21 Mc C ollum, E , V. T he H istory o f nutricion, H oughtonMifflin. Boston 1958. Kimball. Biología

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UNIDAD III LA REPRODUCCIÓN EN LOS SERES VIVOS Resumen La reproducción es un proceso biológico que se da en todos los seres vivos con el objetivo de asegurar la vida en la tierra y dar continuidad a cada una de las especies. Este proceso se desarrolla de manera diversa en los seres vivos dependiendo del nivel de complejidad que cada uno posea. Este proceso puede darse de dos formas: Reproducción asexual, en la que un solo organismo da origen a un o varios organismos de sus misma especia y la reproducción sexual, que se necesita la existencia de dos progenitores y se da mediante la fusión de dos células sexuales o gametos. Desde esta clasificación, se explicara la reproducción en hongos, plantas y animales.

3.1. La función de la reproducción

UNIDAD 3 LA REPRODUCCIÓN EN LOS SERES VIVOS 54

La reproducción es una característica de todos los organismos, dado que es necesario perpetuar la especie para asegurar la continuidad de la vida en la tierra. Al igual que todos los organismos vivos termina su ciclo de vida con la muerte, es necesario la reproducción de organismos de su propia especie con el fin de reemplazar los seres que van terminando su ciclo.

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La reproducción se lleva a cabo de distintas maneras, dada la complejidad del organismo, sin embargo, “el carácter especifico es la separación, de este organismo progenitor, de un complemento apropiado de su DNA… para formar eventualmente uno o más individuos” (Nason A. 2003, p. 625).

- Formación de esporas, en este caso se realiza la división celular generando una serie de células llamadas esporas, las cuales permanecen dentro de la célula madre, luego al romperse la membrana celular son liberadas.

La reproducción se puede dar de dos formas, asexual y sexual, veamos las características de cada una de estas formas: Reproducción Asexual: En este caso un solo progenitor da origen a dos o más descendientes, genéticamente idénticos a él. Este tipo de reproducción es una forma de adaptación de seres vivos que no tienen posibilidad de desplazarse en busca de compañeros. Existen además varios tipos de reproducción asexual: - División binaria, en este tipo de reproducción asexual una célula da origen a dos nuevas células, cuyas características en cuanto a núcleo y cantidades de citoplasma son similares, a este proceso se le denomina mitosis.

Imagen 36: Reproducción por división binaria Fuente: http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?ID=95603

- Gemación, se da en organismos unicelulares, este es un tipo de división binaria, sin embargo, la división no se hace de manera igualitaria, por tanto las células hijas difieren en su tamaño. De esta manera la célula menos favorecida deberá adherirse a la otra por un tiempo, para continuar sobreviviendo.

Imagen 38: Reproducción por formación de esporas Fuente:http://www.google.com.co/imgres?imgurl=&imgrefurl=http%3A%2F%2Fjulianulecio.blogspot. com%2Fp%2Fesporulacion.html&h=0&w=0&sz=1&tbnid=j2oYaWzOHR3n0M&tbnh=146&tbnw=345&zoom=1&docid=dkr4UlZIK1zyDM&ei=tBXKUpOjM4mkkQeugIH4Cw&ved=0CAIQsCUoAA

- Vegetativa, se le da este nombre al proceso asexual mediante el cual “una porción o segmento de una planta o cuerpo animal pluricelular se separa y se desarrolla un nuevo organismo” (p.626).

Figura 39: Reproducción vegetativa Fuente: http://ana-biologica.blogspot.com/2011/09/reproduccion-asexual.html

- Partenogénesis, es el proceso mediante el cual un óvulo se desarrolla y forma un nuevo in dividuo sin ser fecundado, se da en insectos y crustáceos. - Poliembrionía, se da con el “desarrollo de dos o más individuos a partir de un embrión producido sexualmente y sujetos a ciertos cambios en los primeros estados de desarrollo” (p.628). este es el caso de los gemelos idénticos, triates, cuádruples, en fin.

Reproducción sexual: Imagen 37: Reproducción por gemación Fuente: http://www.cienciasnaturalesonline.com/formas-de-reproduccion-de-los-seres-vivos-gemacion/2010/

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Este otro tipo de reproducción se da a partir de dos eventos fundamentales, la meiosis (mediante el cual se une el material genético de los aportantes) para formar gametos, y el segundo evento se denomina fecundación y es la fusión de dos gametos para formar el cigoto, que es la célula que originará el nuevo individuo. 57

3.2. La reproducción en los hongos: La mayoría de los hongos se reproducen de formas asexual y sexual. La reproducción asexual es la más común para estos organismos, se puede dar por: - Fragmento del soma y crecimiento de un nuevo individuo a partir de cada fragmento. - División de células somáticas en células hijas. - Gemación de células somáticas o esporas y producción de un nuevo individuo a partir de cada yema. - Esporulación o producción de esporas, cada una de las cuales, por lo común formará un tubo germinal, que formará un nuevo micelio. Puede ser de dos tipos: a) Esporangiosporas, son esporas producidas en esporangios (los esporangios son estructuras asciformes cuyo contenido se convierte en su totalidad por segmentación en una o más esporas que están rodeadas por una pared esporal), a la vez Imagen 40:Reproducción de una levadura por gemación estas se divide en dos tipos: zoosporas: móviles, uniFuente:http://commons.wikimedia.org/wiki/File:S_cerevisiae_ under_DIC_microscopy.jpg flageladas o biflageladas, y aplanosporas: inmóviles y por conidios: (conidiosporas) esporas producidas en el ápice o lados de hifas.

- Plasmogamia: unión de los dos protoplastos (células que han perdido parcial o totalmente su pared) y la reunión de los dos núcleos en una célula. - Cariogamia: unión de los dos núcleos, posterior a la Plasmogamia.y - Meiosis: paso al estado haploide (células que contienen un solo juego de cromosomas o la mitad). En la formación de esporas sexuales intervienen un serie de estructuras dependiendo de los grupos de hongos: en los Zygomycetes, se da mediante hifas especializadas (gametangios); en los Basidiomycetes, intervienen los basidios; en los Acomycetes, intervienen las células denominadas asco;

3.3. La reproducción en las plantas

La reproducción en las plantas se produce sexual o asexualmente, la reproducción sexual se da en las plantas con flores, siendo este su órgano reproductor y la reproducción asexual se da en los casos que vimos en la introducción de esta unidad, se verá cada caso ejemplificándose: Reproducción asexual: Este tipo de reproducción se da en los siguientes casos: Reproducción vegetativa: De acuerdo al tipo de plantas la reproducción puede darse con el uso de algunas estructuras: Tallo; los tallos que crecen por encima de la tierra se denominan estolones y si estos tallos crecen debajo de la tierra reciben el nombre de rizoma.

Imagen 42. Reproducción por estolón Fuente: http://html.rincondelvago.com/tallo.html Imagen 41: Reproducción por esporulación Fuente: http://tajtajr.blogspot.com/2012/06/fitopatologia-i-hongos.html

- Fragmentación de hifas en sus células constituyentes, directamente llamadas artrosporas u oidios (griego oidion = pequeño huevo), comportándose como esporas; o previo un engrosamiento de la pared celular hifa formando clamidiosporas. - La reproducción sexual en los hongos es muy escasa y se da solo en una época del año, formándose estructuras reproductoras muy resistentes y con capacidad adptativa. Como ya se ha visto la reproducción sexual implica la unión de dos núcleos compatibles. Este tipo de reproducción se da en las siguientes fases: Imagen 43: Reproducción por rizomas Fuente: http://laclasedequintodecervantes.blogspot.com/2013/11/las-plantas.html

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Tubérculos, son una forma de rizoma engrosados, se generan varios tubérculos debajo de la tierra y cada uno de estos puede generar una nueva planta.

Imagen 44. Reproducción por tubérculos Fuente:http://losterceros266.wikispaces.com/Reproducci%C3%B3n+en+vegetales.

Imagen 45. Estructura de la flor Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Flor

El siguiente paso es la polinización, que consiste en pasar el polen desde los estambres hasta los estigmas; la polinización puede ser: - Directa, cuando se produce en una misma flor. Para que esto ocurra la Flor debe ser hermafrodita (reúne órganos sexuales femeninos y masculinos). - Indirecta o cruzada, cuando se cumple con la participación de 2 flores Hermafroditas o de sexos opuestos (Unisexuales). Para que se de este proceso se necesitan diferentes vectores de polinización: Bióticos, como los insectos y aves o abióticos como el viento y el agua.

Esquejes, se da cuando se corta una parte de la planta que contenga una yema, se la planta en la tierra y se genera una nueva planta. Imagen 45: Reproducción por esquejes Fuente: http://laclasedequintodecervantes.blogspot. com/2013/11/las-plantas.html

Reproducción sexual en las plantas: Las plantas que poseen flores, es en esta estructura la que contiene los órganos reproductores, consta de cuatro partes importantes sépalos, pétalos, estambres y carpelos. Cada una de estas estructuras se compone de otras: - Sépalos, está formado por hojas de color verde y cumples la función de proteger a la flor. - Pétalos, tienen colores vistos y ayudan en la atracción de los insectos y facilitan el transporte del polen. - Estambres, son los órganos reproductivos masculinos, poseen una antera (produce los granos de polen, gametofitos machos) y un estambre (mantiene la posición de la antera para la dispersión del polen. - Carpelos, son los órganos reproductivos femeninos, está formado por un estigma (recibe granos de polen), un estilo (conecta el estigma con el ovario) y un ovario (retiene lo óvulos que son los gametofitos hembras y si se fertilizan se convierten en semillas).

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Imagen 46: Polinización Fuente: http://html.rincon.com/polinizacion_2.html

Una vez que el polen se deposita sobre el estigma de la flor de su misma especie, germina y forma un tubo polínico, el cual contiene dos núcleos: el núcleo del tubo y el núcleo generador. A medida que el tubo polínico crece hacia el ovario, el núcleo generador se divide por mitosis y forma dos núcleos espermáticos. El tubo polínico represente el gametofito masculino maduro, penetra en el óvulo y se 61

Reproducción sexual en animales:

rompe; el núcleo espermático se une con la ovocélula y forma el cigote. El otro núcleo espermático se une con los dos núcleos polares para formar el núcleo del endosperma. El núcleo del tubo se desintegra. De esta manera las divisiones mitóticas del cigote y del núcleo del endosperma forman la semilla, la cual está contenida dentro del fruto: la semilla contiene en su interior sustancias nutritivas para favorecer su crecimiento. Y finalmente es la semilla que con una situación favorable va a dar origen a una nueva planta. (Kimball, 1986)

En la mayoría de los animales la reproducción sexual, de manera que los nuevos seres reciben genes del padre (mediante el espermatozoide) y de la madre (mediante el óvulo). El espermatozoide es una célula móvil producida por un macho que penetra al óvulo, el óvulo es una célula mucho más grande que la produce una hembra y está lleno de alimento que le facilitará al embrión. Imagen 49: Reproducción por gemación Fuente: http://jvilchez2009.blogspot.com/2012_09_23_ archive.html

- La reproducción en los animales acuáticos como peces, ranas, crustáceos, en su gran mayoría se da por fertilización externa, la cual consiste en depositar las células

del macho y de la hembra en el agua, proceso que se hace de acuerdo al comportamiento de apareamiento y lo hacen en el mimos momento y lugar. De esta manera el espermatozoide alcanza al óvulo, dando lugar a la fertilización. Imagen 47: Estructura del fruto y la semilla Fuente: http://www.euita.upv.es/varios/biologia/web_frutos/Estructura.htm

3.4. La reproducción en los animales Reproducción asexual en los animales. En los animales no es muy común este tipo de reproducción, sin embargo se dan en algunos casos los siguientes tipos: - Fragmentación, este tipo de reproducción se da en esponjas, nidadrios, equinodermos, anélidos. Consiste en que el progenitor se divide en dos o mas partes, dando origen a nuevos organismos de su especie.

- Poliembronía, este tipo de reproducción tiene dos fases, la fase sexual donde se forma el cigoto y la fase asexual, donde el cigoto formas dos o más organismos, este caso se da en algunos insectos. - Gemación, consiste en la formación de yemas en el cuerpo del organismos que después de estar listo se desprende formando un nuevo ser, es característico de los nidarios y poríferos.

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Imagen 48: Reproducción por fragmentación Fuente: http://lareproducciondetodos.blogspot. com/2010/12/la-reproduccion-de-las-estrellas-demar.html

Imagen 50: Reproducción sexual. Fecundación externa en animales acuáticos Fuente: http://microrespuestas.com/cuales-son-las-formas-de-fecundacion

- La mayoría de los vertebrados que viven en la tierra, tienen reproducción interna, este proceso tiene lugar cuando la unión del espermatozoide y el óvulo se hace dentro del cuerpo de la hembra. La formación del óvulo se hace dentro de la hembra, los cuales son producidos por meiosis (división celular que divide a la mitad el número de cromosomas). El espermatozoide que produce el macho, está formado por una cabeza, una parte media y una cola. 63

Componente cognitivo: hace referencia a los procesos de reflexión sobre la sexualidad.

3.6. La historia de la reproducción

Imagen 51: Reproducción sexual. Fecundación interna Fuente: http://www.clarionweb.es/5_curso/c_medio/cm505/cm50503.htm

3.5. La sexualidad humana. De acuerdo a las definiciones que se dan, la sexualidad “es el conjunto de condiciones anatómicas, fisiológicas y psicológico-afectivas que caracterizan el sexo de cada individuo. También, desde el punto de vista histórico cultural, es el conjunto de fenómenos emocionales, de conducta y de prácticas asociadas a la búsqueda del placer sexual, que marcan de manera decisiva al ser humano en todas y cada una de las fases determinantes de su desarrollo en la vida” (Wikipedia) De acuerdo dos definiciones que se dan al respecto del concepto de sexualidad y que históricamente se ha ido superando y desligando del hecho de considerarla únicamente con aspectos anatómicos; dando lugar a una definición mucho más amplia e integral, que relaciona la sexualidad humana con aspectos psicológicos y sociales. Esta afirmación se hace evidente con la definición que da la Organización Mundial de la Salud sobre sexualidad: “La sexualidad es un aspecto central del ser humano a través de su vida e incluye sexo, identidades y roles de género, orientación o preferencia 64

sexual, erotismo, placer, intimidad y reproducción. La sexualidad se vivencia o experimenta y se expresa en pensamientos, fantasías, deseos, creencias, actitudes, valores, comportamientos, prácticas, roles y relaciones. Aunque la sexualidad puede incluir todas esas dimensiones, no todas se vivencian o se expresan siempre. La sexualidad es influenciada por la interacción de factores biológicos, psicológicos, sociales, económicos, políticos, culturales, éticos, legales, históricos, religiosos y espirituales” (OMS, 2002. Np) http://www.diamundialsaludsexual.org/ node/4 Por otra parte el libro sexualidad y salud sexual reproductiva, se considera que en la sexualidad participan los siguientes componentes: Componente vincular: se refiere a la forma como las personas se relacionan consigo misma y con otras personas, la capacidad de conocer sus propias necesidades y la de los otros y los espacios de comunicación de sus sentimiento. Componente erótico: se refiere a la relación de afectos, sentimientos y seducción que se busca por medio del cuerpo y los sentidos, intentado buscar placer. Componente corporal: asume el cuerpo como el medio para expresar la ideas, sentimientos y afectos a si mismo y a las otras personas.

Históricamente con el ánimo de saber el origen de los bebes se crearon muchos mitos con los cuales buscaban explicar este hecho. Nuestros antepasados sabían, por que se daban cuenta, que los bebes nacían de una mujer y conocían incluso la forma como nacía, sin embargo era desconocido para ellos, todos los proceso internos de fecundación que se daban al interior de la mujer para que pueda originarse un nuevo ser. Uno de los mitos que se generaron para dar explicación a este suceso era que la aves entregaban a los niños, en el norte de Europa se le atribuyó esta responsabilidad a la cigüeña, un ave que sacaba de los pantanos el alma de los bebes y se los entregaba a las familias. Por tanto las familias que querían hijos buscaban mantener cerca a las

cigüeñas para que ellas les complaciera su deseo, cuando se daba un embargo no deseado, se creía que la cigüeña se equivocaba o tropezaba cuando las mujeres dormían. En algunos lugares del pacífico se creía que los niños venían de los frutos de los árboles, así, las mujeres que consumían esos frutos podría tragarse el alama del bebe y concebirlo. Otros consideraban que los bebes vivian en los animales y por eso se acercaban a ellos o los evitaban dependiendo de si quería embarazarse o no. Estos mitos solo pudieron olvidarse gracias a las investigaciones biólogicas que llevaron a observar el espermatozoide y el óvulo (finales del siglo XVII), solo hasta ese entonces se pudo entender el acto sexual y origen del bebe. Cuando se inicia esta observación, el espermatozoide era visto como un organismo dañino para el hombre, sin embrago, hasta finales del siglo XIX se pudo dar la explicación correcta a este fenómeno.  

Autoevaluación Unidad III 1. Define según lo que hallas entendido ¿cuál es la función de la reproducción? 2. Cuáles son las formas de reproducción que se pueden dar en los seres vivos. a. Aerobia y anaerobia b. Sexual e intracelular c. Sexual y asexual 3. En este tipo de reproducción asexual una célula da origen a dos nuevas células, cuyas características en cuanto a núcleo y cantidades de citoplasma son similares: a. División binaria b. Gemación c. Esporulación

4. En las plantas es común que se de la reproducción asexual de tipo vegetativa. Este tipo de reproducción se puede dar por: a. Hojas y espinas b. Tallos, tubérculos, y esquejes c. Estomas 5. Este tipo de reproducción se da a partir de dos eventos fundamentales, la meiosis (mediante el cual se une el material genético de los aportantes) para formar gametos, y el segundo evento se denomina fecundación y es la fusión de dos gametos para formar el cigoto: a. Sexual b. Vegetativa c. Asexual

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6. La polinización en las plantas consiste en pasar el polen desde los estambres hasta los estigmas que tienen flores. Esta se puede dar en las siguientes formas: a. Indirecta y cruzada b. Bilateral y lateral c. Directa o indirecta 7. Los vectores que ayudan a la polinización pueden ser: a. Insectos b. Bióticos y abióticos c. Los vientos

8. La reproducción asexual por fragmentación en los animales se da por la división de dos o más partes del progenitor, un enimal con este tipo de reproducción es: a. Las avispas b. La estrella de mar c. Los mamíferos 9. La fecundación en la mayoría de los animales puede darse de dos formas: a. Interna y externa b. Sexual y asexual c. Sexual y externa

Actividad para desarrollar: Realiza un ensayo donde des a conocer tu opinión sobre la sexualidad humana.

Para aprender más Mc C ollum, E , V. T he H istory o f nutricion, H oughtonMifflin. Boston 1958. Kimball. Biología Biología. Ruth y Stephen Bernstein Biología la vida en la tierra. Teres Audesirk y otros. Biología. Eldra Pearl Solomon y otros.

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UNIDAD 4 LOS PROCESOS DE INTERACCIÓN ENTRE LOS SERES VIVOS

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UNIDAD IV LOS PROCESOS DE INTERACCIÓN ENTRE LOS SERES VIVOS Resumen Todos los seres vivos necesitan percibir y reaccionar frente a las variaciones – estímulos de su medio ambiente externo o interno. El sistema nervioso es el responsable de monitorear, el medio interno y el medio externo de un organismo y de generar una respuesta frente a cualquier cambio que estos presenten. El sistema nervioso está compuesto por dos tipos de células: las neuronas que producen y trasmiten impulsos nerviosos y las células gliales encargadas de proteger y nutrir a las neuronas. En el mundo constantemente circula información. Esta información es captada por receptores que envían a un sistema de procedimiento; allí se produce una respuesta, los organismos cuentan con células o neuronas especializadas en la recepción de estímulos, llamados receptores sensoriales. Según el tipo de estímulo que se detectan, los receptores se clasifican en: mecanoreceptores, quimiorreceptores, fotorreceptores,y termorreceptores. El cerebro se divide en dos hemisferios que son prácticamente iguales, pero sin embargo las funciones que cumple cada uno de ellos son diferentes. El hemisferio izquierdo es responsable de procesar información proveniente del lado derecho del cuerpo, mientras que el hemisferio derecho recibe y procesa la información del lado izquierdo. Igualmente, el hemisferio izquierdo está relacionado con la habilidad para razonar, pensar, hablar y coordinar la mano más ágil, mientras que el derecho se relaciona con habilidades artísticas como la música, la pintura, la perfección y ubicación espacial.

Aula

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4.1. Los estímulos

4.2. Los sistemas receptores y los centros nerviosos:

Según el libro Biología de Alvin Nasan, cualquier cambio cualitativo o cuantitativo en el medio ambiente que puede ser percibido por el organismo recibe el nombre de estímulo. La capacidad para responder a estos cambios o estímulos del medio constituyen una característica fundamental de los seres vivientes que recibe el nombre de irritabilidad. La respuesta que es esencialmente semejante en todos los organismos está constituida de tres pasos sucesivos: recepción del estímulo, conducción de la señal resultante y reacción a esta señal. En el curso de la evolución en los seres pluricelulares más avanzados, está muy desarrollada la capacidad del organismo para responder a estímulos particulares efectuándose en tejidos y órganos específicos, estos incluyen:

Un órgano de los sentidos o receptor: se define como un tejido nervioso especializado, u otro tejido en íntimo contacto con una célula nerviosa, sensible a un estímulo o cambio específico del medio ambiente. Todos los millones de receptores del cuerpo varían en complejidad desde simples fibras nerviosas hasta estructuras sumamente especializadas como el ojo. Los receptores desempeñan la función vital de informar al cuerpo de los diversos cambios consistentes e inconsistentes producidos tanto en un medio interno como externo, por lo que lo capacitan para responder y protegerse aumentando así sus probabilidades de supervivencia. Clasificación de los receptores: Se conocen cerca de once distintas sensaciones o sentidos en los animales superiores incluyendo al hombre: tacto, olfato, gusto, oído, visión, sensibilidad al calor y al frío, equilibrio, dolor, conocimiento de la posición y movimiento (llamados propiocepción) y sensaciones viscerales (tales como hambre, nauseas, sensaciones sexuales, etc.) Las distintas sensaciones se inicia por el estímulo de varios receptores sensoriales especializados los cuales pueden agruparse de acuerdo con la naturaleza de los estímulos en tres subdivisiones principales:

Figura 1: Capacidad para dar respuesta Fuente: Alvin Nason, (2003, p.450)

Figura2: Clasificación de los receptores Fuente: Alvin Nason (2003, p. 476)

Imagen 52. Estimulo capacidad de una repsuesta Fuente:http://escepticosunidosmexicanos.blogspot.com/2013_03_01_archive.html

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Receptores químicos: La capacidad de determinar cambios químicos en el medio es una propiedad generar del protoplasma, la cual es la única base para la distinción entre sustancias químicas alimenticias y dañinas, que llevan a cabo muchos organismos unicelulares, invertebrados inferiores y varios invertebrados acuáticos.

El sabor de los alimentos es el resultado de la combinación de dos entidades diferentes, el gusto y el olfato que se asocian con dos tipos diferentes de receptores originando impulsos que son trasmitidos por diversas vías nerviosas hacia diferentes regiones del encéfalo - Gusto: Sus receptores reciben el nombre de botones gustativos. Son racimos de células 71

alargadas en forma de barril, colocadas en la superficie de la lengua. En los mamíferos, los diferentes botones están dentro de elevaciones de la mucosa lingual llamados papilas. Varias dendritas neuronales sensitivas se distribuyen entre las células receptoras de cada botón gustativo. Las sustancias deben disolverse en la saliva o en el agua, penetrando así a los poros microscópicos de los botones, el impulso nervioso se inicia en las neuronas sensitivas más cercanas y eventualmente da la sensación gustativa. En el hombre existen cuatro sensaciones gustativas- dulce, salada, ácido y amargo- que cuentan con botones gustativos separados, localizados en diferentes partes de la lengua. Los botones sensibles a lo dulce o salado se localizan en la punta de la lengua, los de sabor ácido en las porciones laterales, y para lo amargo en la base de la lengua.

Imagen53: Localización de los diferentes botones gustativos en la lengua Fuente: http://www.aplicaciones.info/naturales/naturi21.htm

- Olfato: Los receptores del olfato son células ciliadas que desempeñan el doble papel de receptores y conductores. Están empotradas en la membrana mucosa que tapiza los pasajes superiores de la nariz y fosas nasales. El requisito para que un material origine sensación es que llegue a las vías nasales en forma gaseosa. Debe ser volátil, dando partículas de tamaño molecular, que puedan ser transportadas en el aire por difusión hacia los receptores olfativos colocados en las fosas nasales. En este sitio primero se disuelven en las secreciones mucosas, antes de que se puedan estimular el receptor correspondiente.

Receptores mecánicos:

Al tacto y presión colocados entre los primeros tejidos receptores que aparecieron en los primeros animales sirvieron para percepción de obstáculos, permitiendo animal orientarse. En muchos insectos e invertebrados acuáticos los receptores de sonido y tacto son pelos vibrátiles sensitivos. - Receptores de tacto y presión: La sensación del tacto es provocada por un ligero contacto, la presión se experimenta con un contacto sostenido y de más intensidad. Los receptores táctiles no están distribuidos uniformemente en la superficie del cuerpo, sino que se encuentran en áreas particulares, tales como las yemas de los dedos y los labios. Ciertos receptores sensibles a presión o tensión se encuentran en las arterias carótidas y responden a los cambios sanguíneos de presión. Existen tres tipos diferentes de receptores de presión localizados dentro del músculo esquelético, tendones y articulaciones llamados propioreceptores. El estímulo de los propioreceptores origina la sensación del conocimiento de la posición y el movimiento de partes del cuerpo. La extensión y contracción de un tendón o de un músculo, estimula las propioreceptores. - Receptores de la temperatura: Las sensaciones de calor y frio se deben a la estimulación de receptores o terminales nerviosas específicas encapsuladas, las cuales están distribuidas irregularmente en la piel y membranas mucosas del cuerpo. Objetos muy calientes estimulan a los receptores del dolor y calor.

Imagen 54: Diagrama del olfato Fuente: http://www.aplicaciones.info/naturales/naturi21.htm

- Receptores de dolor: Son dendritas nerviosas desnudas y con terminales libres. Responden a estímulos mecánicos y químicos, se presentan en todos los tejidos del cuerpo, excepto en el encéfalo, el cual, irónicamente, es insensible al dolor. El dolor puede originarse a partir de estimulación de los receptores del dolor en la piel, músculos

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Imagen 55: Estructura del tacto Fuente:http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/ web/alumno/3ESO/Relacor/contenido6.htm

esqueléticos, tendones, articulaciones y órganos internos, tales como intestinos, riñones, etc. Sensaciones viscerales: El mecanismo de iniciación de ciertas sensaciones viscerales como sed, hambre y apetito se originan en los órganos internos; aunque no se han identificado unos receptores específicos. La sed se asocia con el contenido reducido de agua en el cuerpo. El hambre es una sensación asociada con la carencia de alimento. Se inicia por contracción rítmica de los músculos de las paredes del estómago. El apetito, aunque similar al hambre, es más generalizado y es una sensación placentera que representa un deseo agradable por alimento. Oído: Es el órgano receptor del aparato auditivo 73

el cual está constituido por los oídos, nervios auditivos y áreas auditivas del cerebro. El oído es sumamente sensitivo para la recepción de las ondas sonoras, las cuales son vibraciones de cualquier medio físico – gas, liquido, sólido- en los que se propagan. El oído del hombre está constituido por tres

regiones: oídos externo, medio e interno. El externo y medio son básicamente estructuras auxiliares que reciben, amplifican y transmiten las ondas sonoras, puesto que los receptores sensoriales de estas ondas se localizan en el oído interno, que es el que posee el órgano para oír.

Imagen 56: Estructura del oído Fuente: http://www.aplicaciones.info/naturales/naturi21.htm

Oído externo: Está formado en tres partes: - Pabellón de cartílago elástico y piel colocado a cada lado de la cabeza - Conducto auditivo: Pasaje o tubo en forma de embudo, que va del pabellón a un hueco de la cabeza. - Membrana timpánica o tímpano: se extiende a través del externo interno del canal auditivo y los separa del oído medio. Oído medio: Conecta el oído externo con el interno, es una cavidad hueca, pequeña, llena de aire dentro de uno de los huecos de la cabeza. Está cubierto con una membrana epitelial y contiene tres diminutos huesecillos articulados llamados martillo, yunque y estribo, debido a sus formas. La trompa de Eustaquio sirve para el paso del aire y tiene la importante función de igualar las pre74

siones a ambos lados de la membrana timpánica, cambios bruscos de la presión externa puede ocasionar la ruptura de la membrana. La trompa de Eustaquio permanece cerrada excepto durante la deglusiòn y bostezo. Oído interno: Consiste en un laberinto óseo y uno membranoso. Los receptores para el oído y equilibrio están alojados por separado dentro de uno de los huesos de la cabeza. La cóclea un el órgano sensorial está relacionada con el sentido del oído. Los otros, llamados sáculo, utrículo, canales semicirculares, se relacionan con el sensación de equilibrio físico u orientación. Los receptores del oído se presentan en el canal coclear a manera de varias hileras de células, junto con las células de soporte y las dendritas circundantes, constituyen la estructura llamada órgano de Corti. Los cuerpos celulares que originan las dendritas constituyen un ganglio dentro del oído interno, sus axones constituyen el nervio auditivo, ramificación de uno de los nervios craneales.

La conversión de las ondas sonoras a vibraciones de endolinfa dentro del canal coclear, estimula mecánicamente los cilios de las células del órgano de Corti, iniciando un impulso en las dendritas circundantes. La llegada de estos impulsos por el nervio auditivo al área auditiva de la corteza cerebral origina la sensación auditiva. Fotoreceptores: Sensibilidad a la luz, la luz es una forma de radiación electromagnética visible por medio de un órgano receptor especializado el ojo. Caracteres básicos de la función visual: El primer paso e la absorción de energía luminosa por la célula receptora, para que esto ocurra debe estar una sustancia colorada o pigmentada. Las propiedades específicas de absorción determinan la sensibilidad a las diferentes longitudes de ondas luminosas. La absorción de la luz por el pigmento fotosensitivo de los receptores eleva el nivel energético de las moléculas del pigmento hasta un estado excitado. Por consiguiente, las reacciones químicas comienzan y actúan como estímulo para iniciar el impulso nervioso. Este llega a las áreas sensoriales de la corteza cerebral, en donde se integran y analizan para producir una sensación visual seguida de la espera apropiada. El ojo humano: Consiste de una esfera hueca llamada globo ocular cuyas sextas partes están alojadas en las órbitas del cráneo. Además, existen estructuras accesorias como cejas, párpados, glándulas lagrimales, conjuntiva (delicada membrana que cubre la parte expuesta del globo ocular) y seis pequeños músculos oculares, que fijan al ojo a su órbita y que lo capacita para moverse en varias direcciones.

Imagen 57: Anatomía del Ojo humano. Fuente:http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/3ESO/Relacor/contenido6.htm

Estructura del ojo: El globo ocular está compuesto por tres capas: - Capa externa o túnica fibrosa: Está dividida en dos regiones 1) Córnea: transparente cubre la porción expuesta al globo ocular y 2) esclerótida: Una membrana firme, blanca, densa y semirrígida que cubre el resto del ojo, protege sus partes

internas La córnea no posee suministro directo de sangre, la difusión de oxigeno se haga a partir de la atmosfera y nutrientes del humor acuoso. Las capas de la córnea son: Capa media o túnica bascular, tiene tres regiones: la capa coroides: es una membrana delgada 75

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y oscura y contiene muchos vasos sanguíneos, el proceso ciliar colocado en la porción coloreada del ojo y el iris.es una estructura delgada colocada en forma de rosca, formada de fibras musculares lisas, radiales y musculares alrededor de una abertura llamada pupila, el papel del iris es determinar la cantidad de luz que entra al ojo, regulando el tamaño de la pupila por medio de la respuesta refleja de sus músculos. Las fibras circulares del iris están inervadas por el parasimpático visceral y actúan estrechando la pupila. Las fibras radicales están inervadas por el simpático, abriendo la pupila. Los músculos del iris ayudan a la formación de imágenes claras en la retina. La constricción de la pupila por contracción de las fibras musculares circulares del iris acompaña el enfoque de objetos cercanos. Capa interna: es la tercera capa llamada retina, una estructura fotosensitiva del encéfalo primitivo con función nerviosa. La retina tiene los receptores para la visión y posee dos capas: una pigmentada de células epiteliales y una capta sensorial interna formada de varios células colocadas en tres subcapas: capa pigmentadas que contiene enzimas necesarias para sintetizar la rodopsina, previene la reflexión de la luz dentro del ojo y posee melanina. La subcapa adyacente está formada por unas células llamadas por su forma conos y bastones. Los bastones son alargados y delgados, mientras que los conos son cortos y gruesos. Los bastones y conos son los receptores sensitivos altamente especializados para el estímulo visual luminoso y son neuronas modificadas. Las otras dos subcapas de la cubierta sensorial interna, van de los bastones y conos hacia el centro del globo ocular y están formadas por células horizontales y bipolares, cuyos axones convergen antes de abandonar el ojo para constituir el nervio óptico que transmite los impulsos del área sensitiva de la corteza cerebral. Los conos proporcionan una sensación de color, los bastones son más sensibles a la luz de menor intensidad y producen reacciones visuales sola-

mente para el negro o blanco o mezcla de los dos. Punto ciego: Es el área de convergencia de los procesos nerviosos de la retina antes de penetrar al fondo del ojo como nervio óptico, es un hundimiento circular de color blanco cremoso, insensible a la luz. Cristalino: Estructura biconvexa transparente, elástica, de color amarillo pálido, está constituido de una capa externa de células epiteliales envueltas en una cápsula proteínica, la cual contiene un fluido, claro, viscoso como gelatina. Los cambios de curvatura del cristalino (reflejo involuntario causado por la luz) y el grado al cual el cristalino enfoca la luz, son determinados por el grado de contracción del músculo ciliar. El cristalino se aplana para enfocar objetos lejanos, y adopta la forma esférica para el enfoque de objetos cercanos. Fisiología de la visión: La córnea, humor acuoso, cristalino y humor vítreo, esencialmente sirven para la transmisión y enfoque de la luz sobre las células sensitivas. Los conos y bastones, el nervio óptico y el cerebro, están relacionados con la percepción de la luz y la visión.

Imagen 58: Conos y bastones Fuente:http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/ alumno/3ESO/Relacor/contenido6.htm

El estímulo de los bastones y conos de la retina sensibles a la luz, originan un conjunto de impulsos nerviosos que son conducidos a las áreas visuales de la corteza cerebral. Aquí, los caracteres importantes de los objetos observados – grado de luz y color, forma y movimiento – son grabados, integrados e interpretados para originar la sensación generar de la visión. La imagen de un objeto sobre la retina está en posición invertida tanto horizontal como verticalmente, sin embrago no se ve la imagen invertida. La sensación visual efectuada en e cerebro incluye el proceso mental, donde la sensación es proyectada fuera del cuerpo al objeto visto. En el proceso de interpretación, la imagen está otra vez invertida y contraria, originando que el objeto aparezca como sucede en su verdadera posición.

Imagen 59: Imágen que se forma en la retina. Fuente:http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/3ESO/Relacor/contenido6.htm

Un impulso originado en el cono o bastón es transmitido al cerebro por medio del nervio óptico.

4.3. El sistema nervioso humano:

El hombre posee un sistema nervioso constituido aproximadamente de doce mil millones de células especializadas llamadas células nerviosas o neuronas. Según su colocación las neuronas

pueden presentarse como simples células unidas por medio de unas fibras o procesos (llamadas axones y dendritas), siguiendo un orden lineal o ramificado, o las fibras pueden organizarse para constituir un nervio, conjunto de fibras o tronco nervioso, el cual está constituido de varias o muchas fibras unidas dentro de una vaina común de tejido conectivo. Las neuronas están unidas a otras células nerviosas formado parte del vasto y ramificado sistema nervioso.

Imagen 60. Estructura básica de la neurona Fuente:http://residenciasalcalamahora.files.wordpress.com/2013/03/neurona.jpg

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El sistema nervioso está constituido de: - Sistema nervioso central: formado por el encéfalo y la médula espinal - Sistema nervioso periférico: Una vasta e intricada red conectiva de células nerviosas y fibras. Constituido por 12 pares de nervios craneales y 31 pares de nervios espinales, asimétricos con muchas ramificaciones. Los nervios craneales se originan en diferentes secciones del cerebro y se extienden a las diversas partes de la cabeza, cuellos y órganos internos o vísceras del tronco y abdomen. Los nervios espinales se originan por pares de diversos sitios a lo largo de la médula espinal ramificándose y extendiéndose hacía brazos, piernas y tronco. El sistema nervioso periférico se subdivide en dos partes, el sistema nervioso somático y sistema nervioso visceral (también llamado sistema nervioso autónomo o involuntario). El sistema nervioso somático inerva los músculos esqueléticos, piel y otras partes del cuerpo y es el responsable de los movimientos de diversas partes del cuerpo a través de arcos reflejos.

El sistema nervioso visceral inerva el músculo cardíaco, el liso, glándulas, gobernando y controlando las funciones de las vísceras (corazón, intestino, glándulas, etc.) las cuales se efectúan automáticamente a nivel inconsciente. Estás incluyen el grado de latino cardiaco, contracciones del musculo liso del tracto digestivo de los vasos sanguíneos, vejiga urinaria y otros órganos internos así como la secreción de las glándulas digestivas y sudoríparas. El sistema nervioso visceral tiene un papel importante en el mantenimiento de la constancia del medio interno. El sistema nervioso visceral se subdivide en dos partes: el sistema nervioso simpático y sistema nervioso parasimpático, los dos tienen efectos opuestos. Para algunos órganos los impulsos nerviosos llegan por medio de los nervios simpáticos, los cuales son estimulantes, mientras que aquellos que llegan siguiendo la vía parasimpática correspondiente inhiben la misma actividad. Para otros órganos, los efectos pueden ser contrarios, inhibiéndolos el simpático y estimulándolos el parasimpático. En la figura a continuación se muestra el diagrama de organización del sistema nervioso.

Sistema nervioso periférico: Nervios espinales y craneales

Los nervios espinales: se fijan a intervalos más o menos regulares a lo largo de la médula espinal y justamente antes de unirse a está, cada nervio espinal se divide en dos ramas o raíces; La raíz doral o sensitiva: contiene únicamente neuronas sensitivas y están en la porción dorsal de la médula espinal. La raíz ventral o motora: contiene neuronas motoras y se conectan con la región ventral Basándose en la estructura y función el sistema nervioso periférico se subdivide en: Sistema nervioso visceral: Se divide en simpático y parasimpático, el primero está formado por nervios espinales y el segundo por nervios craneales y espinales. El sistema visceral tiene dos neuronas eferentes (pre y posganglionares) en sus efectores, siempre están en los ganglios exteriores del cerebro y de la médula espinal.

Figura 4: diagrama del sistema nervioso visceral o autónomo. Fuente:http://www.portalesmedicos.com/publicaciones/articles/2535/1/Farmacologia-autonomica-Farmacos-agonistas-colinergicos.html

Figura 3. Organización general del sistema nervioso humano Fuente: Alvin Nason (2003. p. 454)

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Funciones: - Controla la actividad de los órganos internos, regula es musculo liso, el cardiaco y muchas glándulas. - Aes importante en la adaptación del cuerpo a sus necesidades, aumentando o disminuyendo la actividad de cada órgano de una manera integral El sistema visceral se divide en simpático y parasimpático que tienden a construir equilibrio contribuyendo a estabilizar el medio interno. En la mayoría de las actividades corporales, incluyendo funcionamiento cardiaco, presión sanguínea y la actividad de glándulas sudoríparas y suprarrenales, lo impulsos nerviosos procedentes del simpático tienen efectos estimulantes y los que reciben del parasimpático inhiben estas actividades, En general el parasimpático tiende a construir y proteger los recursos del cuerpo, disminuyendo la mayoría de las actividades y aumentando las del aparato digestivo. Por lo contrario, el simpático provoca el uso de estas reservas promoviendo una producción máxima de energía.

Imagen 61: regiones principales del encéfalo humano Fuente: http://www.slideshare.net/yukijenn/el-encefalo-sus-partes-y-funciones

Sistema nervioso central: Esta constituido del encéfalo y la médula espinal son como el sistema central de control que dirige e integra todos los mensajes (impulsos nerviosos) transmitidos por el sistema nervioso dentro del organismo. La cubierta exterior del encéfalo es el cráneo, mientras que la médula espinal está encerrada por las vértebras. La cubierta interior del encéfalo y la médula consta de membranas llamadas meninges constituidas por tejido conectivo y separadas por el líquido espinal o cefalorraquídeo, que tiene el papel de amortiguador externo e interno. Médula espinal: En el adulto es un cilindro hueco oval que mide de 42 a 45 cm de largo. En sección trasversal presenta una región externa amariposada constituidas de materia gris contiene neuronas y fibras, la sustancia blanca de la médula espinal está constituida de fibras nerviosas mielínicas llamadas tractos en lugar de nervios, cada uno tiene una función específica, algunos trasmiten impulsos hacia arriba (ascendentes) y otros hacia abajo (descendentes), tanto del cerebro como de diferentes partes del cuerpo.

Funciones de la médula espinal son: - Conducción de impulsos entre el sistema nervioso periférico y el cerebro. - Centro reflejo de gran mayoría de reflejos o respuestas. Es un órgano y en el libro Biología de Alvin Nason describen solo seis regiones principales llamadas: Médula oblonga o bulbo raquídeo, cerebelo, protuberancia, mesencéfalo o cerebro medio, tálamo y cerebro.

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Prosencéfalo

Cerebro Tálamo e hipotálamo

Mesencéfalo

Cerebro medio formado de tractos, 4 protuberancias con funciones auditivas y ópticas y centros reflejos para la coordinación muscular.

Metencéfalo

Protuberancia Cerebelo Bulbo raquídeo o Médula oblonga

Las regiones anatómicas inferiores del encéfalo rigen funciones automáticas (movimientos cardíacos, respiración, etc.) mientras que las regiones superiores desempeñan sucesivamente funciones más avanzadas y de integración, tales como coordinación muscular, movilidad voluntaria, procesos de razonamiento y pensamiento abstracto. Bulbo raquídeo o Médula oblanga: Es un ensanchamiento de la porción superior de la mé-

dula y la parte más inferior del cerebro, está constituido en su mayor parte de tractos ascendentes y descendentes de materia gris con algo de blanca en su interior. La cavidad colocada en el centro del bulbo es un ensanchamiento del canal espinal y se llama cueto ventrículo. La sustancia gris esparcida en su interior es el citio de varios centros de reflejos, incluyendo el control de los movimientos cardiacos, respiración, contracción y dilatación de vasos sanguíneos y otros como los causantes del vómito, estornudos, hipo y deglución. 81

Imagen 62: Bulbo raquídeo Fuente:http://2.bp.blogspot.com/6cUJ9I8HKg/T4Sv39RkRUI/AAAAAAAAJrs/0_cZJKCpcFE/ s1600/bulbo+raqu%C3%ADdeo.gif

Cerebelo: Está compuesto de una estructura central en forma de gusano llamada vermis y de dos masas laterales o hemisferios. Cada uno tiene uno tiene en el interior la sustancia blanca o tractos que conectan al cerebelo con el cerebro y la médula espinal. Y en el exterior la materia gris llamada corteza, la que presenta numerosos pliegues o circunvoluciones. El cerebelo no controla directamente las actividades de otros centros cerebrales, regulando e integrando ciertas funciones como la actividad del músculo esquelético, haciendo que sus movimientos sean suaves, precisos, graduales, en términos de fuerza, extensión y reflexión. El cerebelo interviene en la integración de funciones de coordinación tales como tacto, oído y vista. Las diversas funciones de coordinación de las actividades específicas del cuerpo se han localizada en distintas áreas de su corteza. Protuberancia: Estructura pequeña colocada arriba del bulbo, constituida en su mayor parte de materia blanca y algo de materia gris, está formada de tractos transversales que conducen impulsos entre el cerebelo, bulbo y cerebro. Tálamo o hipotálamo: Está colocado abajo del cerebro, sirve como una estación trasmisora y receptora de casi todos los impulsos que llegan de diferentes áreas sensoriales del cuerpo antes de pasarlos a la corteza cerebral donde se transforman en sensaciones consientes. Imagen 63: Ubicación del cerebelo El hipotálamo es la región principal del encéfalo, poseedora de Fuente:http://elcuerpohumanoen.blogspot. com/2012/05/cerebelo.htmluctura del cerebelo centros reflejos viscerales que controlan e integran el metabolismo y diversas actividades de órganos y tejidos internos. Regula la temperatura del cuerpo, actividad del músculo liso, balance hídrico, apetito, presión sanguínea y posiblemente metabolismo de grasa y carbohidratos El hipotálamo, también participa en la producción del sueño y en el mantenimiento del estado vigilia. Determina el comportamiento sexual, y desarrolla sensaciones básicas tales como el apetito, sed miedo, cólera. 82

Imagen 64: Ubicación del hipotálamo y tálamo Fuente:http://elcuerpohumanoen.blogspot.com/2012/05/cerebelo.html

4.4. La coordinación de respuestas: Anatomía de la neurona: La neurona o célula nerviosa es la unidad estructural y funcional del sistema nervioso. Consiste del cuerpo principal de la célula llamado cuerpo celular que contiene las estructuras citoplásmicas especializadas llamadas fibras. Las neuronas motoras tienen un proceso muy largo conocido como axòn, ramificado en su terminación, y uno o más procesos cortos llamados dendritas, que se originan de la parte opuesta de cuerpo celular. Otras neuronas conectivas o de asociación poseen un cuerpo celular y muchos procesos o fibras citoplásmicas ramificadas. Las neuronas conectivas son exclusivas de la médula espinal y cerebro, sirviendo como enlaces intermedios o conexiones entre numerosas neuronas motoras y sensitivas, aumentando las posibles vías de trasmisión del impulso nervioso, así como su capacidad. Las fibras o procesos de muchas neuronas están cubiertas por una vaina blanquesina, acelular, estratificada, de material grasoso llamado vaina de mielina, que actúa como el aislante de un alambre eléctrico. Las funciones principales son: - Cierto tipo de aislamiento que previene la distribución del impulso nervioso a las fibras nerviosas adyacentes. - Suministro de energía para la célula nerviosa. - Medio de aumentar la conducción del impulso nervioso. Las células nerviosas carecen de capacidad para reproducirse. Una vez que la neurona sea destruida, no puede ser remplazada. Sinapsis: Las neuronas nunca se presentan como unidades aisladas, sino que siempre participan de una 83

secuencia lineal o ramificada para construir el sistema nervioso central y el periférico. Las neuronas se acomodan de tal manera que las terminaciones del axón de una se “conectan” con las dendritas de la siguiente neurona, existe un espacio anatómico estrecho, el cual junto con las porciones especializadas cercanas de las neuronas recibe el nombre de sinapsis. Los cuerpos de las células cuyas dendritas y axones forman una fibra nerviosa, llamados ganglios cuando se encuentran en el sistema nervioso periférico y núcleos cuando se localizan en el sistema nervioso central. La sustancia gris del cerebro y médula espinal consiste de cuerpos celulares, mientras que la sustancia blanca está constituida de fibras formadas de axones y dendritas.

Imagen 65: Sinapsis neuronal Fuente: http://4.bp.blogspot.com/_G9bbjJ4vyTs/TBvib79Xt3I/AAAAAAAABKU/Qo9w1ytdysg/s1600/1232131.jpg

Impulso nervioso: Los mensajes se transmiten a través de las neuronas de una pared del cuerpo a otra mediante una onda de actividad eléctrica o señal eléctrica por medio de una onda transitoria de auto propagación o impulso nervioso por toda la longitud neurona. Una neurona en reposo tiene una carga eléctrica positiva neta en la superficie externa de la membrana celular y negativa en la interna. Se dice que la membrana está polarizada eléctricamente y a la diferencia de carga se le llama potencial eléctrico. Las cargas se deben a un proceso que requiere energía que acumula iones positivos (Na+) en la superficie 84

externa y ciertos iones negativos en la interna, debido a las actividades metabólicas de la célula nerviosa. Un impulso nervioso se inicia por un estímulo que polariza la membrana, la trayectoria despolariza las regiones vecinas aumentando su permeabilidad a los iones de sodio, este movimiento constituye una reacción electromecánica llamado impulso nervioso. El reflejo o respuesta del órgano efector como resultado de la llegada de un impulso nervioso puede ser una contracción muscular o una secreción glandular según el tipo de órgano que se trate. Se clasifican en:

El reflejo simple es una respuesta innata, hereditaria e inmediata a un estímulo. Ejemplo el alejamiento rápido de la mano aun antes de presentarse dolor cuando nos quemamos o pinchamos, otros ejemplos son controlar las secreciones, respiración, actividad muscular de grandes porciones del aparato digestivo y del corazón. El reflejo condicionado: es una respuesta que depende de un cierto entrenamiento, experiencia o aprendizaje. Arco reflejo: Son las bases estructurales y funcionales de un reflejo simple; el impulso nervioso se inicia en las dendritas de las neuronas aferentes o sensitivas localizadas en el órgano receptor. Los impulsos recorren la neurona sensitiva hasta llegar a las ramificaciones del axón en la sinapsis, por consiguiente, se inician otros impulsos en la segunda neurona llamada conectiva o de enlace. Los impulsos la recorren y van a las terminaciones del axón iniciando otros más en la sinapsis de la tercera neurona llamada eferente o motora. Las ramificaciones terminan en el órgano efector, en un músculo o glándula que responderá a la llegada de los impulsos nerviosos.

4.5. El movimiento: El movimiento es un fenómeno físico que se define como todo cambio de posición que experimentan los cuerpos en el espacio, con respecto al tiempo y a un punto de referencia, variando la distancia de dicho cuerpo con respecto a ese punto o sistema de referencia, describiendo una trayectoria. Para producir movimiento es necesaria una intensidad de interacción o intercambio de energía que sobrepase un determinado umbral. No todos los animales se mueven, pero la capacidad de moverse está extendida en cualquier parte del reino animal. Como todos los animales son heterótrofos, tienen que obtener alimento de su entorno. Algunos animales, como por ejemplo las

esponjas son sésiles, y mueven el fluido el cual está a través de su cuerpo (esto se conoce como alimentación por filtración). Aun así, la mayoría de animales se tiene que mover para encontrar alimento, pareja y otras necesidades. Por lo tanto, la capacidad de moverse eficientemente es esencial para su supervivencia. Locomoción acuática: Para los animales que nadan, el peso no representa un problema porque el agua lo soporta con la facilidad; sin embargo , debido a que el agua en densa , la fracción de esta con la superficie corporal. Existen muchas formas de nadar : los peces mueven el cuerpo y las aletas de lado a lado , mientras que los mamíferos acuáticos, como los delfines y las ballenas , mueven el cuerpo y las aletas de arriba abajo; los calmares y algunas medusas lo hacen expulsados agua. Locomoción terrestre: Los invertebrados mejor adaptados al desplazamiento son los artrópodos. Estos animales tienen patas para poder desplazarse pero además tienen alas y no sólo conquistaron la tierra sino también el aire. Los otros animales carecen de extremidades locomotoras, deben arrastrarse y realizar movimientos contorneados. Los vertebrados, utilizan la locomoción para que el animal se translada en busca de alimento, refugio, defensa o apareamiento. Los vertebrados acuáticos poseen, en general, buena estructura hidrodinámica (es decir, adecuada para movilizarse en el medio líquido). Los anfibios viven su etapa larval (renacuajos) como verdaderos peces, ya que carecen de patas y respiran por medio de branquias. En la etapa adulta adoptan el medio terrestre, pero siempre en zonas húmedas. Los réptiles: La palabra reptil sugiere la idea de reptar, es decir, arrastrarse por tierra. Las serpientes y ciertos tipos de lagartos se movilizan realmente así, pero todos los demás (tortugas, cocodrilos, camaleones, etc.) poseen cuatro patas.

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Los mamíferos también son tetrápodos (de cuatro patas), con las extremidades adaptadas a su modo de vida y locomoción. Algunos, como los monos, pueden caminar, correr y trepar utilizando dos patas o las extremidades, y hasta la cola y los quirópteros (vampiros y murciélagos) también presentan adaptaciones para el vuelo. Locomoción aérea: En las aves es evidente la adaptación de los miembros anteriores, las alas, al mecanismo de vuelo. En ellas crecen plumas muy distintas de las que cubren el resto del cuerpo: las remeras, que sirven para batir el aire con eficacia. En realidad, todo el organismo de un ave parece estar diseñado para el vuelo: huesos huecos llamados neumáticos, temperatura constante y el esternón muy desarrollado donde

se insertan los músculos de las alas y la presencia de sacos aéreos, conectados a los Pulmones. No todas las aves vuelan, las avestruces y ñandúes tienen patas largas y vigorosas, adaptadas para correr a gran velocidad. Los pingüinos son nadadores y buceadores, y ciertas aves acuáticas, como el pato, el pelícano, el alcatraz o el cormorán, vuelan más o menos torpemente pero nadan muy bien, por tener patas palmeadas, con los huesos de los dedos unidos por una membrana. Las aves nadadoras suelen ser torpes en tierra. Algunas trepadoras usan sus uñas y picos para escalar árboles, y hay especies con alas pequeñas pero de movimiento muy rápido como el colibrí, que ni siquiera pueden posarse.

Figura 66: Locomoción aérea Fuente:http://animalesdesplazamientos.blogspot.com/2009/06/loro-paloma-murcielago.html

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Según se mueva un punto o un sólido pueden distinguirse distintos tipos de movimiento: Según la trayectoria del punto: Movimiento rectilíneo: La trayectoria que describe el punto es una línea recta. Movimiento curvilíneo: El punto describe una curva cambiando su dirección a medida que se desplaza. Casos particulares del movimiento curvilíneo son el movimiento circular describiendo un círculo en torno a un punto fijo, y las trayectorias elípticas y parabólicas. Según la trayectoria del sólido: Traslación: Todos los puntos del sólido descri-

ben trayectorias paralelas, no necesariamente rectas. Rotación: Todos los puntos del sólido describen trayectorias circulares concéntricas. Según la dirección del movimiento: Si la dirección del movimiento cambia, el movimiento descrito se denomina alternativo si es sobre una trayectoria rectilínea o pendular si lo es sobre una trayectoria circular (un arco de circunferencia). Según la velocidad: Movimiento uniforme: La velocidad de movimiento es constante. Movimiento uniformemente variado: La acelera-

ción es constante (si negativa retardado, si positiva acelerado) como es el caso de los cuerpos en caída libre sometidos a la aceleración de la gravedad.

4.6. La Historia del cerebro. Se ha llegado, al conocimiento de las funciones cerebrales a través de los años por varios procedimientos: tales como observaciones de los efectos causados por la destrucción de diferentes áreas cerebrales en animales de experimentación, observando las relaciones logradas por estímulos de regiones cerebrales expuestas en humanos y animales, estudiando los síntomas de pacientes con lesiones cerebrales conocidas como cambio eléctricos regulados llamados potenciales de acción cerebral, en cerebros de individuos intactos. Las investigaciones microscópicas han contribuido de manera importante estableciendo la existencia de más de 100 áreas estructurales diferentes en la cabeza. Todos estos estudios han contribuido a establecer hechos muy importantes relacionados con las diversas funciones de la corteza y de otras regiones cerebrales.

Cerebro: Constituye la mayor parre del encéfalo humano y está formado por miles de neuronas que constituyen el sistema nerviosos. Es el único órgano de la especie humana cuyas diversas actividades establecen la diferencia física entre el hombre y otros animales. Dentro del cerebro residen las funciones más avanzadas incluyendo la memoria, inteligencia, discernimiento, personalidad, criterio, así como los centros más desarrollados para diversas sensaciones como la vitas, oído, olfato, tacto. etc. Estructura: La superficie o corteza del cerebro cubre la mayoría de las otras estructuras. La materia gris formada por millones de neuronas constituye, intrincadas más irregulares en pliegues como la superficie de una nuez. El cerebro está dividido por un surco longitudinal profundo en dos mitades llamadas hemisferios, los que están conectados por materia blanca y compuesta pos tractos nerviosos que conectan las diferentes partes de la corteza con otras. Función: Las áreas sensitivas, asociadas con la percepción de impulsos sensoriales que llegan al impulso nervioso, como el área visual (la vista), área auditiva (oído), olfativa (olfato, y gustativa (gusto), también llamadas áreas somatosencitivas (tacto, dolor, presión, percepción, posición del cuerpo, etc.) se han localizado como se muestra en la figura:

Imagen 67: Localización o funciones de la corteza cerebral del hombre Fuente:http://psicologiajose12lillo. wordpress.com/2009/01/20/funciones-de-la-corteza-cerebral/

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Áreas motoras de la corteza cerebral: son las responsables de la contracción voluntaria de los músculos esqueléticos, debido a que los impulsos nerviosos pasan por medio de neuronas motoras a músculos esqueléticos específicos originando su contracción. Áreas de asociación de la corteza cerebral: estas áreas representan una gran proporción de la corteza cerebral y se cree que son las responsables de caracteres avanzados tales como la memoria, inteligencia, imaginación, aprendizaje, previsión, emociones, expresión oral (expresión de conceptos en palabras) y otros diversos procesos mentales.

Ondas eléctricas cerebrales:

tiene que son los niveles más altos de los procesos mentales y de integración, no residen únicamente en las neuronas de las corteza como se había expuesto sino que propine que estas funciones son auxiliadas por una región que se extiende a través de la porción central del tallo cerebral, en el llamado sistema reticular. Esto, se cree, se debe a un intercambio complicado de impulsos nerviosos entre las células nerviosas de la corteza y del sistema reticular. Este último de acuerdo con esta hipótesis está relacionado con la provocación de un estado de “alerta” en la corteza para recibir e interpretar las señales sensitivas que llegan, contribuyendo además, a regular todas las actividades motoras del cuerpo.

En 1929 se descubrió que la corteza cerebral está experimentando constantemente pequeños cambios rítmicos de carga eléctrica o potencial, llamados comúnmente ondas cerebrales. Pueden ser determinados y medidos por medio de electrodos aplicados al cuero cabelludo. Estas ondas parecen que se deben a la actividad eléctrica inherente a las células nerviosas cerebrales, especialmente de la corteza. Aparentemente no son causadas por impulsos nerviosos que llegan al cerebro de los niveles inferiores. El instrumento utilizado para grabar las ondas cerebrales se llama electroencefalógrafo. La mayoría de los individuos normales presentan varios tipos regulares de ondas cerebrales. Éstas incluyen las llamadas ondas alfa, las cuales se registran mejor de la porción craneal situada por encima del área cortical visual sensitiva cuando los ojos están cerrados y el campo visual es uniforme: las ondas beta de intensidad menor a un tercer grupo de longitud, considerablemente mayor, y las ondas delta, que aparecen durante el sueño.

Estudios recientes de la función cerebral sugieren que las emociones, humores y comportamientos pueden estar significativamente influidos por ciertos compuestos que normalmente se encuentran en el cerebro. Dos de estas sustancias han sido identificadas en forma de aminas específicas llamadas norepinefrina y serotonina.

En general, las actividades visual, muscular y mental son las responsables de los cambio drásticos en frecuencia, regularidad y elevación de las ondas cerebrales. El electroencefalógrafo es de valiosa ayuda para el diagnóstico de diversas enfermedades y lesiones cerebrales que alteran el modelo normal de ondas cerebrales. Se ha utilizado especialmente

Sistema reticular: Una teoría moderna sos-

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Muchos hechos referentes a deficiencias y enfermedades mentales sugieren la existencia de disturbios metabólicos específicos, relacionados con fenómenos genéticos cuyo mecanismo se desconoce. Para el tratamiento o alivio de estas enfermedades emocionales, se han elaborado dos tipos de drogas o agentes quimioterapéuticos que son los llamados tranquilizantes de efecto calmante y los antidepresivos que estimulan el ánimo y restauran el optimismo.

en el diagnóstico de la epilepsia, caracterizada por periodos irregulares de espasmos y convulsiones debido a ciertos tipos de lesiones cerebrales o defectos genéticos. La esperanza es que algún día en un futuro cercano, aumente el conocimiento de bioquímica, genética, biofísica, matemática y teoría de información (manera por la cual la información es transmitida codificada, almacenada e integrada) para desentrañar los mecanismos más complejos relacionados con la función cerebral.

Práctica de laboratorio Unidad IV A. Transmisión del impulso a través de una sinapsis eléctrica

resultados.

Tomado de Carrillo Esteban en el libro Contextos naturales 8 (2004 p.21) Objetivo: Realizar un montaje eléctrico para demostrar cómo se transmite el impulso nervioso de una neurona a otra. Materiales: Una roseta pequeña, un bombillo de 110- 120 voltios, un enchufe eléctrico, 2,5, m de cable delgado, destornillador de pala pequeño, una cuchilla, un vaso de precipitados, sal de cocina, balanza, cinta aislante, guantes de caucho.

Responde:

Procedimiento y análisis:

B. El arco reflejo

1. Utiliza un destornillador, la cuchilla y la cinta aislante para armas un circuito 2. Usa los guantes de caucho para unir los dos cables con el cobre descubierto y verifica que el bombillo se encienda. 3. Vierte 100 ml de agua en el vaso de precipitación y sumerge los dos cables dentro del agua del vaso, sin que se lleguen a tocar. 4. Pesa un gramo de sal de cocina y disuélvelo en el agua del vaso precipitados, vuelve a sumergir los cables en el agua. Aléjalos y acércalos dentro de la solución salina. 5. Repite la experiencia anterior, pero adicionando 2 g de sal de cocina y compara los

1. ¿El agua es un buen o mal conductor de la electricidad? Justifica la respuesta 2. ¿Qué relación se encuentra entre la conducción de la electricidad y la distancia entre los cables? 3. Utiliza lo que se observó en la práctica de conocimientos sobre la sinapsis y realiza una comparación entre las experiencias realizadas con el circuito y funcionamiento de la sinapsis eléctrica. Nota: recuerda que la sal de cocina está compuesta de iones de cloro Cl- y sodio Na+

Objetivo: Observar una prueba médica clásica de un arco reflejo Procedimiento: 1. un individuo debe sentarse en una mesa con las piernas suspendidas en el aire y completamente relajadas. El otro debe golpear suavemente le ligamento que une la rótula con la tibia, justo debajo de la rótula. 2. Describe el movimiento to que se produce como consecuencia del golpe. 3. Analiza el movimiento fue consiente o si, por el contrario ha ocurrido de forma involuntaria. 4. Responde: ¿Qué órgano del sistema nervioso es que coordina ese tipo de movimientos reflejos? 89

Autoevaluación Unidad IV Selecciona la opción que dé respuesta correcta a la pregunta: 1. La córnea no posee suministro directo de sangre, la difusión de oxigeno se hace a partir de la atmosfera y del nutrientes: a. retina b. Humor acuoso c. Cristalino d. Cornea 2. Cuál de los siguientes estructuras cumple la función de determinar la cantidad de luz que entra al ojo, regulando el tamaño de la pupila por medio de la respuesta refleja de sus músculos: a. Retina b. Humos acuoso c. Cornea d. Iris 3. ¿Cuál sustancia de la médula espinal tiene forma de H? a. Sustancia negra b. Sustancia blanca c. Sustancia gris d. Sustancia verde

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4. ¿Cuáles son los receptores sensitivos altamente especializados para el estímulo visual luminoso y son neuronas modificadas? a. Fotorrepceptores b. Quiomerrecprores c. Neuronas d. Conos y bastones 5. Los mensajes se transmiten a través de

las neuronas de una pared del cuerpo a otra mediante una onda de actividad eléctrica o señal eléctrica por medio de: a. Impulso nervioso b. Onda sonora c. Onda transitoria d. Longitud de neurona 6. En que estructura está localizada la sustancia gris sitio de varios centros de reflejos, incluyendo el control de los movimientos cardiacos, respiración, contracción y dilatación de vasos sanguíneos y otros como los causantes del vómito, estornudos, hipo y deglución. a. Cerebelo b. Cerebro c. Bulbo raquídeo d. Encéfalo 7. Que estructura, sirve como una estación trasmisora y receptora de casi todos los impulsos que llegan de diferentes áreas sensoriales del cuerpo antes de pasarlos a la corteza cerebral donde se transforman en sensaciones consientes. a. Médula espinal b. Cerebelo c. Cerebelo d. Tálamo 8. Las áreas que representan una gran proporción de la corteza cerebral y se cree que son las responsables de caracteres avanzados tales como la memoria, inteligencia, imaginación, aprendizaje, previsión, emociones, expresión oral (expresión de conceptos en palabras) y otros diversos procesos mentales son:

a. b. c. d.

Áreas motoras Áreas de asociación Áreas sensitivas Áreas neuronales

9. ¿En qué órgano de la estructura del oído se encuentran los receptores del sonido? a. Órgano de cóclea b. Órgano de Eustaquio c. Tímpano d. Órgano de Corti

10. Las estructuras dentro de las cuales hay receptores del gusto son: a. Los botones gustativos b. Poros c. Micro vellosidades d. Pupilas

Actividad para desarrollar: Contesta las siguientes preguntas: 1. Qué efectos tendría en una persona el hecho que el axón fuera atacado por un virus? 2. ¿Por qué por lo regular los síntomas de las enfermedades que afectan al sistema nervioso se observan en el sistema muscular y en los órganos de los sentidos? 3. Elabora un relato, escoge un estímulo cualquiera, describe c omo sería su r ecorrido h asta que e stimulen una respuesta.

Para aprender más Biología Alvin Nasan 2003. Biología Overmire, 2001

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UNIDAD 5 LOS SERES VIVOS Y SU MEDIO Resumen:

Los seres vivos están en íntima relación con el medio en el que viven. Por ello, cualquier cambio en el entorno hace que los animales y plantas tengan que adaptarse para sobrevivir. Algunas veces, el instinto heredado les indica lo que deben hacer. En otros casos, reaccionan de forma inmediata según las circunstancias de su entorno. En consecuencia es necesario conocer su organización y las cadenas y niveles tróficos Cada ser que habita la Tierra aportan con sus diferentes nichos ecológicos, pero hay un ser en especial que aún no comprende su papel y cada acción que desempeña es una consecuencia inevitable para el deterioro del planeta. Debido a que muchos de los problemas ambientales son el resultado de procedimientos inadecuados del pasado. Sin embardo hay procesos ecológicos que no serían posibles sin los factores abiótico, gran parte del clima al que los organismo se han adaptado es determinado por el sol, y su influencia debe ser analizada. En esta unidad además se trabajarán conceptos claves como los recursos naturales y la dinámica de los ecosistemas, siendo la ecología la ciencia encargada de estudiar el ambiente abiótico como los organismos vivos. Finalmente se determinará el papel del hombre y las alteraciones de los ecosistemas.

UNIDAD 5 LOS SERES VIVOS Y SU MEDIO

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5.1. Los ecosistemas y sus clases:

Dentro de los territorios geográficos se encuentran grandes unidades comunitarias llamadas biomas: caracterizada por las especies de plantas y animales presentes algunos de ellos son:

Para conceptualizar ecosistema se hace referencia al libro Biología de Claude Av. Villee. (p. 143) El termino Ecosistema es una unidad naturales de partes vivientes o inertes, con interacciones mutuas para producir un sistema estable en el cual el intercambio de sustancias entre las plantas vivas e inertes es de tipo circular. Un ecosistema puede ser tan grande como un océano o un bosque, o uno de los ciclos de los elementos, o tan pequeño como un acuario que contiene peces tropicales, plantas verdes y caracoles. Un ejemplo es una laguna o un estanque. La parte no viviente comprende el agua, el oxígeno disuelto, el dióxido de carbono, las sales orgánicas como fosfatos y cloruros de sodio, potasio y calcio y muchos compuestos orgánicos. Los organismos vivos pueden subdividirse en productores, consumidores y desintegradores según su papel contribuyendo a conservar en función al ecosistema como un todo estable de interacción mutua.

Bioma de la tundra: Entre el Océano Ártico y el casquete polar por una parte y los boques situa-

dos al sur por otra se encuentra una región llamada Tundra, sus características son temperaturas bajas y brevedad de la estación de cultivo, la precipitación pluvial es bien escasa. La vegetación, siempre de poco espesor, incluye líquenes, musgos, hierbas, juncos y algunos arbustos chaparros. Los animales que se han adaptado a vivir en la Tundra son: caribú, reno, liebre, zorro ártico, oso polar, lobos, lemings, búhos, perdices blancas

Existen organismos productores (plantas verdes que pueden fabricar compuestos orgánicos a partir de sustancias inorgánicas sencillas por fotosíntesis) llamados autótrofos.

Imagen 69. Un pequeño estanque de agua dulce como ejemplo de ecosistema. Fuente:http://quintogradomav.files.wordpress. com/2008/09/ecosistema1.jpg

Los organismos consumidores son heterótrofos por ejemplo los insectos y las larvas, crustáceos peces. Los consumidores primarios son los que ingieren las plantas, los secundarios, los carnívoros que se alimentan de los primarios y así sucesivamente.

Los organismos descomponedores bacterias y hongos que desdoblan los compuestos orgánicos de células procedentes del productor muerto y organismos consumidores en moléculas más pequeñas, que utilizan como saprófitos o sustancias inorgánicas que pueden usarse como materia para plantas verdes.

Imagen 70: La Tundra Fuente: http://latundraerick.blogspot.com/

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Bioma del Bosque: Hay diferentes biomas de bosques, uno es el Bosque septentrional de

coníferas: se extiende por el norte de América y de Eurasia, crecen el abeto y pino y viven la liebre ártica, el lince y el lobo. Estos bosques son la fuente más importante de madera comercial. A lo largo de la costa occidental de América del Norte desde el sur de Alaska al centro de California hay una región, denominada, Bioma de bosques de Coníferas de clima lluvioso, caracterizado por temperaturas muy altas, mucha humedad, las precipitaciones pluvial es intensa. Bioma de bosques subtropicales de grandes hojas verdes: Se encuentran en la Florida, la vegetación incluye magnolias, tamarindos, palmeras, viñedos y muchas epifitas como los musgos y orquídeas. Bosques tropicales con gran precipitación pluvial: Ocupa regiones bajas del Ecuador, con enorme variedad de plantas y animales, la vegetación es muy densa, los animales que más se destacan: monos, perezosos, hormigas, osos hormigueros, muchos reptiles, y gran variedad de aves de brillantes colores como pericos, tucanes y aves del paraíso.

Hábitat es el lugar donde viven, su área física, alguna parte específica de la superficie de la Tierra, aire, suelo y agua, puede ser tan grande como el océano o tan pequeño como un leño podrido. Nicho ecológico es el papel del organismo en el ecosistema, depende de las adaptaciones del organismo, de sus respuestas fisiológicas y su conducta. Puede ser el habitad la dirección de la casa donde vive y el nicho como su profesión (lo que hace biológicamente)

Se distinguen cuatro hábitats principales: marino, estuario, de agua dulce y terrestre. 94

Figura; Bosques tropicales Fuente: http://www.bahiasolano-choco.gov.co/apc-aa/view

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- Bioma de la Pradera: Son bien conocidas las praderas del occidente de los Estados Unidos, y las de Argentina, Australia, Rusia y Siberia. Estas tierras proporcionan pasto natural para el ganado. Los mamíferos son: bisón, antílope, cebra, caballo, asno, conejillo, ardilla, perro, topo, las aves el halcón, alondra.

Imagen 71: La pradera Fuente: http://www.fondos7.net/wallpaper/196/verdes-praderas-bellas

- Bioma Chaparral: Con abundantes lluvias pero con veranos muy secos, los arboles de hojas gruesas y duras. Esta vegetación esta en California y México, sus animales característicos son los conejos, ardillas, lagartos y pinzones. - Bioma del desierto: Zonas cálidas, la vegetación es muy escasa cactus, sus animales figuran reptiles, insectos, roedores Ecosistemas Marinos: Los océanos y los mares que constituyen unos grandes reservorios de seres vivos y elementos nutritivos esenciales para los organismos de la tierra y del mar. Su agua es salada. En las zonas del medio ambiente marino, los organismos productores primarios son el fitoplancton. La región oceánica es más rica en especies entre los animales más característicos se encuentran las ballenas, los únicos mamíferos.

Imagen 72: Animales del desierto Fuente:https://www.google.com.co/search?q=desierto&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=6o3IUtKaF4q-kQfJiICAAg&sqi=2&ved=0CE4QsAQ&biw=1366&bih=644#facrc=0%3Banimales%20del%20desierto&imgdii=_&imgrc=_

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Los ecosistemas marinos se caracterizan por la salinidad de sus aguas y comprenden todos los océanos del planeta. El nivel trófico de productores está formado por el fitoplancton y las algas, que se sitúan siempre en la zona superficial del agua donde hay luz. El zooplancton es el segundo nivel trófico y está formado principalmente por organismos unicelulares y organismos pluricelulares sencillos.

Imagen 73: Zonas de vida marina Fuente:http://www.ecoportal.net/var/ecoportal_net/storage/images/ objetos_relacionados/imagenes/oceano/1986586-1-esl-ES/oceano.jpg

Imagen 74: El flujo de energía comienza en el fitoplancton y se produce de arriba, desde la superficie del agua, hacia las capas más profundas del mar. Fuente:http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena10/contenidos10/q10pdf.pdf

Ecosistemas en aguas dulce: Los hábitat de agua dulce se dividen en agua estancada: lagos lagunas y pantanos y aguas corrientes: ríos, arroyos, manantiales, las comunidades que la habitan son amibas, hidras, planearías, cangrejos, ranas entre otras. Los ecosistemas de agua dulce se encuentran en ríos, lagos y humedales, y tienen una baja concentración de sales. Ecosistemas urbanos: Los seres humanos viven en ciudades y éstas pueden ser consideradas también como ecosistemas especiales. En las ciudades la especie dominante el ser humano y el medio físico lo forman las estructuras construidas por el mismo: edificios, calles, puentes. Los seres humanos viven en ciudades y éstas pueden ser consideradas también como ecosistemas especiales. En las ciudades la especie dominante el ser humano y el medio físico lo forman las estructuras construidas por el mismo: edificios, calles, puentes, La acumulación de calor en las ciudades hace que la temperatura de una ciudad pueda ser de hasta 2 grados más elevada que la del entorno natural circundante. El ecosistema urbano tiene las siguientes características: - El nivel de productores es nulo ya que los alimentos tienen origen externo y por ello sólo se dan los niveles tróficos de consumidores. - Entre los consumidores, además el ser humano, en la ciudad viven otras especies como palomas, gatos, perros, etc. - Se requiere gran cantidad de agua potable que se devuelve al medio en peores condiciones, aunque sea depurada.

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• Comunidad: Es el tercer nivel de organización externa de los seres vivos. Una comunidad está formada por diferentes poblaciones que habitan en un área determinada. En todas las comunidades se establecen relaciones entre los organismos que la conforman. Estas se relaciones pueden ser de alimentación o de competencia. Por ejemplo, una granja, un río, un zoológico.

5.3. Las cadenas y niveles tróficos Imagen 75: Ecosistemas urbanos Fuente:http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena10/contenidos10/q10pdf.pdf

5.2. La organización de los seres vivos en un ecosistema.

Los seres vivos se relacionan con el medio que los rodea y establecen relaciones entre ellos mismos. Estas relaciones dan origen a niveles de organización externa, que son: individuo, población, comunidad y ecosistema. • Individuo: Es el primer nivel de organización externa de los seres vivos. Un individuo, también llamado organismo, es un ser vivo que habita en un lugar determinado. Cada individuo presenta características que lo diferencian de otros individuos, como son: la forma, el tamaño, la clase de alimentación y el hábitat. Estas características lo definen como miembro de una especie. Por ejemplo los arboles de saúco, las margaritas, los leones. Etc. son especies. • Población: Es el segundo nivel de organización externa de los seres vivos. Es el conjunto de individuos de la misma especie que habitan en un área determinada y se reproducen entre sí. Sus hábitos de vida son similares en cuanto a características físicas, adaptaciones y alimentación. Ejemplo los peces que viven en un lago, los micos viven en grupos dentro los árboles y la población humana.

Se cita Alvin Nason (2003, p 226) En cualquier comunidad de organismo la fuente primordial de carbono y energía son las plantas verdes que convierten la luz solar y carbono de dióxido de carbono a energía química y carbono orgánico por medio de procesos de fotosíntesis. Las plantas son comidas por animales y estas a su vez por sucesión de otros animales y microorganismos, hasta que la energía original y materia orgánica almacenada por la planta ha sido totalmente gastada. Esta secuencia o serie de diversos organismos a través de los cuales pasa la energía y los materiales reciben en nombre de cadena alimenticia. Estás pueden tener varios grados de complejidad. La más simple podría estar constituida esencialmente de dos eslabones, plantas verdes que ejecutan la fotosíntesis y microrganismos que obtienen sus nutrientes a partir de estas plantas por el desdoblamiento o descomposición que sufren al morir.

Por otra parte están las cadenas alimenticias formadas, por varios eslabones. Por ejemplo los océanos, las plantas microscópicas de la zona fótica son responsables de la producción de materia orgánica al efectuar la función clorofiliana. Las plantas y sus productores pueden ser consumidos por ciertos animales unicelulares o pluricelulares (Llamados zooplancton herbívoro) que están tanto en la zona autótrofa como en la heterótrofa. El zooplancton herbívoro es ingerido por otros animales pluricelulares (llamados Zooplancton carnívoro) los cuales son comidos por ciertos gusanos y algunos crustáceos como camarones, langostas y cangrejos. Los crustáceos pequeños pueden ser devorados por peces pequeños, los cuales a su vez lo son por peces grandes. Estos últimos podrían servir como alimento a varios mamíferos y aves cuya muerte eventual, y descomposición efectuada por microorganismos termina la cadena alimenticia.

Las poblaciones cambian constantemente y estos cambios dependen de los siguientes factores: *Natalidad --> números de nacimientos que se presentan en la población *Mortalidad --> números de organismos que mueren en una población. Imagen 76: Niveles de organización de los seres vivos Fuente http://blog.espol.edu.ec/marefram/files/2011/02/Niveles-de-organizacion.jpg

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Imagen 77: Ejemplos de cadena alimentaria. Fuente: http://v2.educarex.es/web/fsanchezm02/la-proteccion-del-medio-ambiente

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•

Niveles tróficos:

De las cadenas alimenticias surgen dos relaciones fundamentales: primero siempre empiezan con organismo fotosintéticos y terminan con la descomposición. Segundo, en cualquier comunidad natural la distribución de organismos en masa total y en contribución a la cadena alimenticia puede compararse a la estructura de una pirámide. La ancha base de la pirámide representa las plantas que son la fuente primaria de todo la vida sobre la tierra. La siguiente capa hacia arriba o nivel trófico en la pirámide está compuesta de pequeños animales que se alimentan de las plantas de la capa anterior. Los animales más pequeños, a su vez, sirven de alimento a los grandes, los cuales constituyen el siguiente nivel trófico. Los siguientes niveles tróficos de la pirámide están típicamente de animales progresivamente más grandes, pero más escasos. En general, para la pirámide terrestre, la masa total de protoplasmas de cualquier nivel trófico es siempre menor que el nivel inferior como se indica en la estructura de la pirámide. Imagen 78: El valor representado va disminuyendo paulatinamente desde el nivel de productores hacia el de consumidores debido a las pérdidas de materia y energía en cada nivel trófico Fuente:http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena10/contenidos10/q10pdf.pdf

Figura 5: Niveles tróficos Fuente: Alvin Nasan (2003, p 227)

• Ciclos biogeoquímicos: Gracias a las interacciones entre diferentes especies y organismos, los nutrientes se acaban, se desplazan, y se reutilizan cumpliendo así un movimiento cíclico, en los ecosistemas. Hay unos nutrientes de especial importancia, que son: Agua, Carbono, Oxígeno, Nitrógeno, Fósforo - Ciclo del agua (H2O) El agua, es un compuesto fundamental para la vida, ya que actúa como solvente para las reacciones químicas que se dan dentro de los organismos. El agua le permite tomar los nutrientes del suelo a las plantas, y el oxígeno del aire a los animales. Se da en 4 pasos básicos:

1. La evotranspiración. Es el proceso, me-

diante el cual, el agua pasa de estado líquido a gaseoso, (vapor de agua). En este proceso, se dan dos pasos importantes: La evaporación directa del agua, y la transpiración de los organismos, especialmente, de las plantas, que liberan agua. La evotranspiración, aumenta con la tem100

peratura, y la velocidad del viento. 2. La precipitación. Es el procedimiento, por el cual, el vapor de agua se condensa, y cae a la tierra en forma de lluvia.

3. El almacenamiento, tiene lugar en los océa-

nos y en los ríos. También, se da en los casquetes polares, en forma de hielo. Tal es la cantidad de agua almacenada en los polos, que si estos se derritiesen, el nivel del mar, subiría 80 m.. Los polos cubren 17 millones de kilómetros cuadrados, y tienen una profundidad de más o menos 1 kilómetro y medio. El agua también se almacena en los picos con nieves perpetuas. La escorrentía. Es el proceso por el cual, el agua “rueda” hasta el océano. Se da en los ríos y en las quebradas, principalmente. • Ciclo del carbono (CO2): Este ciclo comienza cuando los organismos productores, toman dióxido de carbono, para realizar la fotosíntesis, y lo incorporan a sus tejidos,

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en forma de azúcares. El carbono, al igual que el fósforo, pasa de nivel trófico a nivel trófico en las cadenas y redes alimenticias. Vale decir, que parte del carbono absorbido por las plantas es expulsado luego por las mismas, en el proceso de la respiración. Igual sucede con los consumidores; almacenan parte del carbono consumido, y el resto lo liberan en la respiración. Al final, los descomponedores desarman las moléculas, y liberan el dióxido de carbono a la atmósfera. El dióxido de carbono puede entrar también al agua. •

Ciclo del oxígeno (O2)

Se puede dividir en las siguientes partes: 1. El O2, sale de las plantas, en el proceso de fotosíntesis. En el agua también hay bastante oxígeno (La molécula está compuesta por un átomo de oxígeno, y dos de hidrógeno). Esta sube en el proceso de evotranspiración a la atmósfera. En las partes muy altas, los rayos solares descomponen la molécula del agua, separando así el oxígeno del hidrógeno. Los organismos fotosintéticos también producen oxígeno 2. Los organismos aeróbicos, utilizan el oxígeno para la respiración, desechando así dióxido de carbono. Por esto se dice que el ciclo del oxígeno está muy ligado con el del carbono y el agua. 3. El dióxido de carbono es usado por los organismos fotosintéticos, y sale como desecho oxígeno. Así, pueden suceder dos cosas: 1. Los organismos aeróbicos lo reutilizan, y luego los fotosintéticos, completando el ciclo, o 2. El oxígeno sea incorporado al agua, junto con dos átomos de hidrógeno. Así, esta agua sube, y completa y repite el susodicho ciclo. •

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Ciclo del nitrógeno(N),(N2):

El nitrógeno, es un elemento muy importante en la tierra. Forma el 78%2 de la atmósfera. Es fundamental en la estructura de los aminoácidos, las proteínas, y los ácidos nucleicos. Sin embargo, no

puede ser utilizado directamente por los organismos. Así, tiene que ser transformado para el uso de los organismos. El ciclo sigue los siguientes pasos: 1. Transformación. Diferentes bacterias transforman el nitrógeno: Los Clostridios, fijan el nitrógeno al suelo. Los Rizobios, que viven en los nódulos de algunas legumbres, y transforman el nitrógeno, para que la planta lo pueda utilizar Cadena trófica. Luego, el nitrógeno toma el camino de las redes y cadenas alimenticias, de herbívoros, a carnívoros. Luego, el nitrógeno regresa al suelo, en forma de desechos, y cuerpos muertos. 2. Regreso al suelo. El nitrógeno vuelve al suelo en forma de amoniaco. El amoniaco puede ser utilizado por las plantas otra vez, o permanecer en el suelo, convirtiéndose en nitratos. Estos nitratos son regresados a la atmósfera gracias a las pseudomonas, que restituyen el nitrógeno a la atmósfera.

También puede suceder, que no todo el fósforo sea absorbido por las plantas, sino que sea arrastrado por las corrientes acuíferas. En estos casos, es transportado al mar, en donde es depositado junto con los sedimentos marinos, al fondo del océano. Luego de varios años, se incorpora a las rocas, que mas tarde, pueden subir a la superficie por algún fenómeno geológico, comenzando así, nuevamente el ciclo. Al estar el fósforo en el mar, puede suceder que los animales lo beban, por esto, los organismos marinos son ricos en fósforo.

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5.4. Los factores bióticos:

Ciclo del fósforo (P)

El fósforo, es indispensable para la vida en la tierra. Hace parte de los huesos, de los ácidos nucleicos, de los fosfolípidos de las membranas celulares, es el principal componente del ATP, del cual los seres vivos toman energía y nutrientes. Este ciclo, es el único que no tiene movimientos sobre la faz terrestre. El fósforo se mueve a través de sus sitios de almacenamiento. Son las rocas sedimentarias, y los organismos vivos. Se da en los siguientes pasos: 1. Erosión. Las rocas ricas en fósforo, se erosionan con el tiempo. El fósforo, por lo tanto, también se disuelve, y se incorpora en la tierra en forma de fosfatos. 2. Cadenas tróficas. Las plantas absorben los fosfatos de la tierra, y luego, el fósforo se mueve con los organismos, en las cadenas y redes tróficas, hasta que llega a los organismos descomponedores (como por ejemplo: hongos, y bacterias).

Imagen 79: Ciclos biogeoquímicos integrados Fuente: http://ciclosbiogeoquimicos801.blogspot.com/

Los factores abióticos son los distintos componentes que determinan el espacio físico en el cual habitan los seres vivos, dentro de los más importantes podemos encontrar: el agua, la temperatura, la luz, el pH, el suelo y los nutrientes. A continuación se discutirá brevemente como cada uno de estos factores juega un papel en el desarrollo de la vida para ello hace referencia a Cogua (2013.) Agua: El agua es uno de los elementos abióticos más importantes, este es un compuesto esencial para la vida y constituye gran parte de los tejidos vivos; se sabe que los animales terrestres se encuentran compuestos por agua en un 75% e invierten una gran cantidad de su energía en la conservación de su contenido corporal de agua. Para las plantas, la situación no es muy diferente, una gran la mayoría de las actividades que ellas realizan dependen de la presencia del agua. Todos los procesos que permiten y regulan la vida se realizan en medio acuoso, dada la propiedad del agua de ser un excelente solvente. De igual forma, los individuos que habitan en medios acuáticos se encuentran favorecidos por las propiedades físicas del agua, ya que el agua líquida presenta una densidad mayor que el hielo por lo cual este último flota, formando una barrera que aísla el líquido subyacente del frío ambiental protegiendo así a los organismos acuáticos en épocas invernales. En zonas áridas donde la escasez del líquido es permanente, tanto las plantas como los animales presentan adaptaciones para conservar agua. Un ejemplo sencillo de ello son los cactus que modifican sus hojas a espinas para limitar la superficie de evapotranspiración; la fotosíntesis la realizan en sus tallos. A manera de conclusión podría decirse que la vida tal como la conocemos es imposible sin agua. 103

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Temperatura: Ésta impone una restricción importante a la vida dado que los organismos vivientes son máquinas químicas complejas dentro de las cuales la gran mayoría de funciones vitales son realizadas por enzimas (hipervínculo página celular) de carácter proteico, cuya actividad se encuentra en un rango entre los 0 y los 60ºC. Por encima de estas temperaturas sufren desnaturalización, ello acarrea el cese de su función, llevando así a la muerte del individuo. Por otra parte, si la temperatura desciende por debajo de los 4ºC, el agua, componente principal de los tejidos vivos, pasa a su estado sólido, en el cual su volumen es mayor. Tal aumento de volumen implica la destrucción de organelos celulares y aún de la propia célula. La temperatura regula además la velocidad a la cual se llevan a cabo las reacciones químicas, una mayor temperatura implica una mayor velocidad de reacción. Esto debido fundamentalmente a que la temperatura es una medida indirecta del calor, una mayor temperatura indica un contenido de energía mayor en las moléculas y por tanto una mayor reactividad de las mismas. Organismos tales como aves y mamíferos invierten una gran cantidad de su energía para conservar una temperatura constante óptima con el fin de asegurar que las reacciones químicas, vitales para su supervivencia, se realicen a velocidades adecuadas que les permitan obtener eficiencia en todos sus procesos. Luz: Es la principal fuente de energía de la tierra, ello la convierte en un factor muy importante para el desarrollo de la vida. En muchos ambientes, la luz se convierte en un factor limitante para los organismos productores primarios. Por ejemplo, en un lago la luz sólo penetra hasta una determinada profundidad, ello limita la producción de este ecosistema a la capa superior a este límite; esta zona es llamada zona fótica. Un fenómeno similar se observa en las plantas que habitan las zonas inferiores de los bosques (denominadas sotobosque); la mayor parte de la luz es absorbida por las hojas de las plantas que se encuentran en la parte superior o dosel. A ello se debe que las plantas del soto-

bosque generen hojas de gran tamaño; ya que al aumentar su superficie de absorción tienen mayor probabilidad de captar los pocos rayos de luz que llegan hasta este estrato del bosque. En la selva húmeda tropical, existe competencia por la luz, para captar la mayor cantidad de luz posible las plantas poseen hojas de gran tamaño.

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pH:

El pH es una medida del contenido de iones hidronio (H) presentes en una solución. Dicho contenido se calcula como el logaritmo de la concentración de iones hidronio. En condiciones normales y ausencia de solutos algunas pocas moléculas de H2O disocian los iones hidronio e hidroxilo; la concentración de iones hidronio es de 10-7/l. El pH del agua en estas condiciones es 7. Este valor se considera como neutro. Un pH menor a 7 indica acidez, es decir una concentración mayor de iones H+ que la que se presenta en el agua. Mayor a 7 indica basicidad, es decir, menor concentración de H que la que se encuentra en el agua. En altas concentraciones los iones hidronio pueden ser nocivos para las células, debido a que por su elevada reactividad pueden dañar algunas enzimas; aún las bacterias acidófilas (que viven en pH inferiores a 4) mantienen su pH interno en valores cercanos a la neutralidad.

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Nutrientes:

Son compuestos inorgánicos esenciales para la construcción de los tejidos vivos. Constituyen un factor limitante para el crecimiento de las plantas y en consecuencia de los individuos que se alimentan de ellas. Algunos nutrientes se encuentran disponibles en pequeñas concentraciones, tal es el caso del Nitrógeno, pues aunque éste es el gas más abundante en la atmósfera, sólo puede ser utilizado cuando

se encuentra en forma de iones amonio (NH4) y nitrato (NO3). En general la concentración de estos iones es baja en el suelo; para solucionar este problema muchas plantas tienen asociaciones con cianobacterias y bacterias que son capaces de fijar nitrógeno atmosférico el cual puede ser aprovechado por las plantas. En la tabla número 1 se ilustran algunos de los nutrientes con su función principal dentro de los organismos vivos.

5.5. El clima y su influencia en los ecosistemas: Según el blog introducción a la ecología (2010) el Clima, es el promedio de las condiciones del ambiente durante cierto período de tiempo, y es la principal influencia ambiental en los ecosistemas. Plantas, animales, insectos y microbios se adaptan a pequeños cambios en el clima. Sin embargo, las condiciones del clima varían enormemente sobre la tierra. Los organismos adaptados en Illinois no sobrevivirán en un clima tropical o desierto. Inclusive los cambios extremos en el clima de podrían resultar destructivos para algunos miembros del ecosistema. Los dos factores climáticos más importantes para los ecosistemas son: la luz solar y el agua. La luz solar es importante para el crecimiento de las plantas y para proveer energía para calentar la atmósfera de la tierra. La intensidad de la luz controla el crecimiento de las plantas. La duración de la luz afecta el florecimiento de las plantas y los hábitos de los animales e insectos. Todos los organismos vivos requieren de cierta cantidad de agua. Los organismos en ecosistemas secos se adaptan a las condiciones, guardando agua para usarla durante largos períodos de tiempo o siendo menos activos. En el otro extremo, algunas plantas y animales solamente sobreviven si son sumergidas en agua.

El clima tiene una gran influencia en la vida de los seres vivos. Los factores climáticos hacen que en la naturaleza existan diferentes ambientes en los cuales se desarrolla la vida vegetal, animal y humana. La relación que existe entre los seres vivos y un medio ambiente determinado crea un equilibrio natural entre las distintas especies que lo habitan. Si este se altera, se producen grandes problemas en la naturaleza y en la vida de todos los seres vivos.

5.6. Los recursos naturales:

Para conceptualizar se hace referencia en la página web de jotamarco. Un recurso natural es un bien, una sustancia o un objeto presente en la naturaleza, y explotado para satisfacer las necesidades y deseos de una sociedad humana. Por lo tanto se trata de una materia prima, mineral (ej.: el agua) o de origen vivo (ej.: el pescado). Puede ser de materia orgánica como el petróleo, el carbón, el gas natural o la turba. También puede tratarse de una fuente de energía: energía solar, energía eólica o, por extensión, de un servicio del ecosistema (la producción de oxígeno vía la fotosíntesis, por ejemplo). Un recurso natural puede existir como una entidad separada como es el caso del agua dulce y el aire así como un organismo viviente como un pez, o puede existir en una forma alternativa que debe procesarse para obtener el recurso como en el caso de los minerales metálicos, el petróleo y la mayoría de las formas de energía. Desde la década de 1970, esta noción de recursos natural ha evolucionado y tiende a expandirse hacia los recursos útiles para cualquier ecosistema y para todos los sectores socio-económicos. De manera que las superficies disponibles de suelo, la calidad del agua o del aire, el aspecto de los paisajes, la biodiversidad... son otros aspectos de los recursos naturales. 105

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Evolución del concepto

La noción de recurso natural (expresada de forma precisa) parece ser relativamente reciente. Ella también ha cambiado considerablemente desde la década de 1970 acompañando a los avances del conocimiento científico y el progreso técnico (la diversidad se ha convertido así en un nuevo recurso para la ingeniería genética).

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Se consideró inicialmente como recursos naturales a la biomasa útil y a las “materias primas”, luego se agregaron las formas de energía útil a los humanos y sobre todo a la agricultura , la silvicultura y la pesca, y después a la industria ( leña, tracción animal, molinos de viento y del agua). Más adelante, los combustibles fósiles fueron considerados como recursos naturales y finalmente a la energía nuclear. Por ejemplo, desde la antigüedad hasta la era industrial, la sal tenía un gran precio, no porque fuera escasa en el planeta, sino porque era vital para la salud y de difícil acceso lejos del mar, y fue objeto de impuestos importantes. El petróleo (desconocido entonces) tenía un valor mucho menor. Estos valores se invirtieron en los siglos XIX y XX cuando los combustibles fósiles se convirtieron en vitales para la industria, la pesca y la agricultura, así como para la construcción, los transportes y numerosos servicios. Y si el coltán (mezcla de minerales del cual se extraen los elementos columbio o niobio y tantalio) tiene valor tanto para los europeos, norteamericanos y de otros países tecnológicamente avanzados, también es de valor en algunas regiones subdesarrolladas de África debido al contacto que mantienen a través de las relaciones comerciales. Poco a poco fue apareciendo el valor de amenidad de ciertos recursos; más difícil de cuantificar, pero real, que se refleja, por ejemplo, en el compromiso de muchos individuos y movimientos para la protección del Wilderness (término inglés que indica el carácter salvaje de la naturaleza, es decir no modificado por la actividad humana) en Estados Unidos y por los románticos europeos como los pintores de la Escuela de Barbizon en Francia. El actual aumen-

to de los precios de la tierra en las proximidades de los medios naturales y paisajes notables es otra manifestación de dicho cambio. A finales del siglo XX, con la aparición y rápida propagación del concepto de desarrollo sostenible como reacción a la pérdida o la degradación y el agotamiento de muchos recursos naturales, el concepto de funcionalidad ecológica y servicio ecológico se ha expandido a la recursos naturales o recursos útiles esenciales no sólo para los seres humanos sino también a todos los ecosistemas.

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Clasificación

Existen varios métodos de categorización de los recursos naturales; estos incluyen fuente de origen, etapa de desarrollo y por su renovabilidad. Sobre la base de origen, los recursos se pueden dividir en: - Bióticos, los que se obtienen de la biósfera (materia viva y orgánica), como las plantas y animales y sus productos. Los combustibles fósiles (carbón y petróleo) también se consideran recursos bióticos ya que derivan por descomposición y modificación de materia orgánica; y - Abióticos, los que no derivan de materia orgánica, como el suelo, el agua, el aire y minerales metálicos. Teniendo en cuenta su estado de desarrollo, los recursos naturales pueden ser denominados de las siguientes maneras: - Recursos Potenciales - recursos potenciales son los que existen en una región y pueden ser utilizados en el futuro. Por ejemplo, el petróleo puede existir en muchas partes de la India, que tiene rocas sedimentarias, pero hasta el momento en que realmente se perfore y ponga en uso, sigue siendo un recurso potencial. - Recursos Actuales - Recursos actuales son aquellos que ya han sido objeto de recono-

cimiento, su cantidad y calidad determinada y se están utilizando en la actualidad. El desarrollo de un recurso actual a partir de uno potencial depende de la tecnología disponible y los costos involucrados. - Recursos de Reserva - La parte de un recurso actual que se puede desarrollar de manera rentable en el futuro se llama un recurso de reserva. La renovación es un tema muy popular y muchos recursos naturales se pueden clasificar como renovables o no renovables. La diferencia entre unos y otros está determinada por la posibilidad que tienen los renovables de ser usados una y otra vez, siempre que la sociedad cuide de la regeneración. • Los recursos renovables Son aquellos que se reponen naturalmente. Las plantas, los animales, el agua, el suelo, entre otros, constituyen recursos renovables siempre que exista una verdadera preocupación por explotarlos en forma tal que se permita su regeneración natural o inducida. Algunos de estos recursos, como la luz del sol, el aire, el viento, etc, están disponibles continuamente y sus cantidades no son sensiblemente afectadas por el consumo humano. El uso por humanos puede agotar a muchos recursos renovables pero estos pueden reponerse, manteniendo así un flujo. Algunos toman poco tiempo de renovación, como es caso de los cultivos agrícolas, mientras que otros, como el agua y los bosques, toman un tiempo comparativamente más prolongado para renovarse. y son susceptibles al agotamiento por el exceso de uso. Los recursos desde una perspectiva de uso humano se clasifican como renovables sólo mientras la tasa de reposición o recuperación sea superior a la de la tasa de consumo.

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Los recursos no renovables

Son recursos que se forman muy lentamente y aquellos que no se forman naturalmente en el medio ambiente. Los minerales son los recursos más comunes incluidos en esta categoría. Desde la perspectiva humana, los recursos no son renovables cuando su tasa de consumo supera la tasa de reposición o recuperación; un buen ejemplo de esto son los combustibles fósiles, que pertenecen a esta categoría, ya que su velocidad de formación es extremadamente lenta (potencialmente millones de años), lo que significa que se consideran no renovables. Esto implica que al ser utilizados, no puedan ser regenerados. De estos, los minerales metálicos puede reutilizarse a través de su reciclaje. Pero el carbón y el petróleo no pueden reciclarse. - Extracción, Estos recursos naturales representan, además, fuentes de riqueza para la explotación económica. Por ejemplo, los minerales, el suelo, los animales y las plantas constituyen recursos naturales que los humanos pueden utilizar directamente como fuentes para esta explotación. De igual forma, los combustibles, el viento y el agua pueden ser utilizados como recursos naturales para la producción de energía. La extracción de recursos implica cualquier actividad que retira los recursos de la naturaleza. Esto puede variar en escala, desde el uso tradicional de las sociedades preindustriales, a la industria global. Las industrias extractivas son, junto con la agricultura, la base del sector primario de la economía. La extracción produce materia prima que se procesa para agregar valor. Ejemplos de industrias extractivas son la cacería y captura de animales, la minería, la extracción de petróleo y gas y la silvicultura. - El agotamiento La conservación del medio ambiente debe considerarse como un sistema de medidas sociales, socioeconómicas y técnico-productivas dirigidas a la utilización racional de los recursos naturales, la conservación de los complejos

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naturales típicos, escasos o en vías de extinción, así como la defensa del medio ante la contaminación y la degradación. Las comunidades primitivas no ejercieron un gran impacto sobre los recursos naturales que explotaban, pero cuando se formaron las primeras concentraciones de población, el medio ambiente empezó a sufrir los primeros daños de consideración. En la época feudal aumentó el número de áreas de cultivo, se incrementó la explotación de los bosques, y se desarrollaron la ganadería, la pesca y otras actividades humanas. No obstante, la revolución industrial y el surgimiento del capitalismo fueron los factores que más drásticamente incidieron en el deterioro del medio ambiente, al acelerar los procesos de contaminación del suelo por el auge del desarrollo de la industria, la explotación desmedida de los recursos naturales y el crecimiento demográfico

El agotamiento de los recursos naturales es causado por “impulsores directos del cambio”, tales como la minería, la extracción de petróleo, la pesca y la silvicultura, así como “impulsores indirectos de cambio”, como la demografía, la economía, la sociedad, la política y la tecnología. La práctica actual de la agricultura es otro factor que causa el agotamiento de los recursos naturales. El agotamiento de los recursos naturales es una preocupación constante para la sociedad. - Protección, En 1982, la ONU desarrolló la Carta Mundial de la Naturaleza en la cual se reconoce la necesidad de proteger la naturaleza de un mayor agotamiento debido a la actividad humana. Indican las medidas necesarias que deben adoptarse a todos los niveles sociales, desde el derecho internacional al individuo, para proteger la naturaleza. Entre éstas resaltan la necesidad de un uso sostenible de los recursos naturales y sugieren que la protección de los recursos deben ser incorporados en el sistema de derecho en el ámbito estatal e internacional.

5.7. Dinámica de los ecosistemas: Los ecosistemas cambian a lo largo del tiempo. Además son capaces de mantener y aumentar su organización, reajustándose, adaptándose a cualquier tipo de variación, usando continuamente materia y energía. Los ecosistemas tienden a alcanzar su máxima estabilidad y madurez, es decir su CLIMAX, el proceso de consecución del clímax se denomina sucesión ecológica.

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La Sucesión ecológica:

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Tipos de sucesiones

Es por tanto: Un proceso dinámico resultante de la interacción de los factores bióticos y abióticos en el tiempo, que da lugar a la formación de un ecosistema complejo y estable. Es un proceso lento y gradual, en el que las poblaciones que son inestables sufren modificaciones, tanto en su composición como en su tamaño, buscando el equilibrio. Cuando se consigue este equilibrio, el CLIMAX, la comunidad tenderá a mantenerse estable y no será sustituida por otra mientras no cambien las condiciones físicos químicos y climáticos. Por tanto vamos a encontrar los ecosistemas más maduros del planeta en aquellos lugares con climatología más estable. Selva Tropical y Arrecifes Coralinos. Si ocurre un cambio el CLIMAX se rompe y el ecosistema iniciaría otra sucesión. Este proceso de vuelta atrás se denomina regresión. La regresión puede ocurrir por causas naturales (incendios, inundaciones, cambio climático, volcanes,...) o por causas antrópicas, (deforestación, contaminación, introducción de nuevas especies...). En la regresión suelen aparecer poblaciones de r estrategas (oportunistas). Las principales regresiones se producen en los ecosistemas terrestres, debido a sobrepastoreo, talas excesivas, deforestación, erosión o incendios. Cuando el fenómeno es muy grave la comunidad puede perder su capacidad de regeneración. En los ecosistemas acuáticos la más importante es la regresión producida por contaminación con abonos y fertilizantes en aguas dulces y la contaminación del litoral y la sobreexplotación pesquera en el medio marino.

- Sucesiones primarias: Se producen en territorios vírgenes que aún no han sido colonizados. Es el caso de las lavas volcánicas, los aluviones, las dunas. Los primeros organismos en colonizar son los líquenes y musgos, que van formando el suelo, posteriormente bacterias y hongos y las primeras hierbas. - Sucesiones secundarias: Ocurren en ecosistemas que han sufrido una regresión que ha interrumpido su camino hacia el clímax o lo ha roto. Todavía se conserva el suelo y parte de la vegetación. Al cabo de un cierto tiempo, si las condiciones ambientales no han variado, el ecosistema se recupera y continúa con su sucesión o se estabiliza. Imagen 79: Ciclos biogeoquímicos integrados Fuente: http://ciclosbiogeoquimicos801.blogspot.com/

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- Tendencias de las sucesiones ecológicas: A medida que avanza una sucesión ecológica se observan una serie de cambios o tendencias generales: 109

Aumento progresivo de la biomasa: Al principio no hay limitación de los recursos disponibles, la producción es muy alta, por lo que se produce un aumento progresivo hasta las etapas finales. Finalmente la respiración iguala a la respiración, excepto cuando se retira la biomasa (cultivo), o se seca la hierba. En estos casos nunca se llegará a la etapa clímax. Disminución de la productividad: A más evolución, menos tasa de renovación. Aumento de la biodiversidad: Tanto en riqueza específica como en diversidad específica. En general las r estrategas son sustituidas por las k estrategas. Aumento de los nichos ecológicos: Se produce un mayor aprovechamiento y el ecosistema se vuelve más complejo. Aumento de la estabilidad: Se establecen relaciones entre las especies, con múltiples retroalimentaciones, que contribuyen a la estabilidad. Disminución del flujo energético que recorre el ecosistema: Finalmente la energía pasa por muchos organismos por lo que se producen más pérdidas, el reciclado se produce instantáneamente por lo que la materia apenas tiene tiempo de estar en el medio antes de volver a ser capturada.

Imagen 80: Sucesión ecológica Fuente: http://sucesioneseco.blogspot.com/

Relaciones intraespecíficas: En la biocenosis se dan dos tipos de relaciones: intraespecíficas e interespecíficas: Las relaciones intraespecíficas son las que se establecen entre los individuos de una misma especie en un ecosistema. Pueden ser beneficiosas para la especie si favorecen la cooperación entre los organismos o perjudiciales si provocan la competencia entre ellos.

- o por dominancia social (un individuo se impone a los demás)

La asociación en grupos de individuos se produce para obtener determinados beneficios como: - mayor facilidad para la caza y la obtención de alimento - la defensa frente a los depredadores de la especie - la reproducción por proximidad de los sexos en el grupo La competencia se produce cuando dos indivi- - el cuidado y protección de las crías duos compiten por: - los recursos del medio (una zona del territorio, Ejemplos de relaciones intraespecificas el alimento, los nutrientes del suelo, la luz, etc) - Las hormigas: Son insectos que forman - la reproducción (luchando por el sexo opues- una asociación estatal ya que entre los individuos se establecen diferentes categorías o castas (reina, to) 110

obreras, zánganos) bajo el control de la reina, y cada casta realiza una función determinada (reproducción, alimentación, defensa) - Los corales: Es una asociación colonial de numerosos individuos que viven juntos. - Los gorilas: Es una asociación familiar formada por individuos con cierto grado de parentesco cuyo beneficio es el cuidado de las crías. - Los perros: Establecen una territorialidad, es decir, una delimitación y defensa de una zona definida por un individuo, muchas veces marcada con señales olorosas (orina). Las relaciones interespecíficas son las que se establecen entre las especies diferentes de un ecosistema. Algunas de las relaciones más habituales son: - Relación presa-depredador. Es la relación en la que una especie (el depredador) obtiene un beneficio en contra de otra especie que se perjudica y que normalmente muere (la presa). - Relación parásito-huésped. Es aquella en la que un organismo (el parásito) vive a costa de otro (el hospedador) del que obtiene lo necesario para vivir y sale, por tanto, perjudicado de la relación. - Relación de mutualismo. Es aquella en la que las dos especies obtienen un beneficio mutuo. En algunos casos se ha llegado a una total compenetración y las dos especies no pueden vivir de forma separada, se llama entonces simbiosis. - Relación de comensalismo. Es la relación en la una especie (el comensal) obtiene un beneficio de otra sin que esta tenga ningún perjuicio, permaneciendo por tanto indiferente. Ejemplos: - Depredación: León y gacela. Una especie captura y mata a otra para obtener alimento. Un organismo puede ser el depredador de otro y a su vez ser también la presa respecto a un tercero. - Parasitismo: Pulgón y rosal. El pulgón absorbe los nutrientes del rosal al que debilita y

perjudica. El parasitismo no suele terminar la muerte de la especie parasitada. - Mutualismo: Liquen. Los líquenes son especies formadas por la asociación simbiótica entre un alga y un hongo. El alga produce el alimento por fotosíntesis y el hongo aporta la fijación al sustrato y humedad. - Comensalismo: Cangrejo ermitaño. El cangrejo ermitaño se aprovecha de la concha de otra especie que ya ha muerto para su protección.

5.8. El hombre y los ecosistemas:

Se cita Bermúdez Olga del curso virtual fundamentos socioculturales. El hecho de que el orden cultural sea natural no significa. que se sitúe dentro del orden ecosistémico. Este contraste entre las leyes que rigen las relaciones ecosistémicas y las leyes del orden humano, es quizás uno de los problemas teóricos modulares para entender la significación y alcance de la problemática ambiental. Es, sin embargo, un problema difícil de abordar por la carga de presupuestos con los que se ha enfocado. Dentro del ecosistema cada una de las especies está atada a la estructura general a través de un nicho ecológico, es decir, a través de la función que ejerce dentro del conjunto. Cada una de ellas ocupa un lugar en la transmisión de la energía o en los ciclos de recuperación de la materia. En ese preciso equilibrio del ecosistema es difícil encontrar el nicho del hombre. Los ecólogos se esfuerzan inútilmente en ello. Odum acaba por reconocerle al hombre una “función dual, como manipulador y habitante de los ecosistemas.” Cualquier tratado de ecología está lleno de diatribas contra el hombre, porque este no logra adaptarse a las leyes de los ecosistemas. La alimentación del hombre en efecto, no depende de una función o de un nicho, sino de su capacidad para transformar los ecosistemas en sistema artificiales. Depende de 111

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su plataforma tecnológica y no de su nicho. Eso es lo que ha venido haciendo el hombre a lo largo de su historia, sobre todo desde el neolítico. La caza y la pesca son todavía formas de adaptación intermedias, pero dependen ya de una instrumentalidad primitiva, y, por consiguiente, modifican el orden ecosistémico. El pescador y el cazador extraen del ecosistema su aumento, sin necesidad de artificializarlo, pero sus formas de captación son artificiales, por muy primitivas que sean las herramientas. La transformación más radical del medio ecosistémico fue obra de las culturas neolíticas. La agricultura y la domesticación de los animales no son otra cosa que la modificación de las leyes que regulan el equilibrio ecosistémico. Para manejar el ecosistema en su provecho, el hombre necesita anular las especies competitivas, especialmente los grandes predadores o las especies vegetales que compiten por los recursos y que el hombre empieza a considerar como malezas, plagas o animales dañinos. Este es el significado de la revolución neolítica, que representa el momento más drástico de ruptura con el orden ecosistémico. La domesticación de plantas y animales significó la imposición de una racionalidad tecnológica al conjunto del ecosistema. El hombre introduce nuevas fuentes energéticas como la tracción animal, modifica los ciclos de los elementos materiales y acorta los escalones de las cadenas tróficas. Este nuevo orden establecido para beneficio de una sola especie, ya no puede ser controlado por las leyes del ecosistema, sino que dependen del equilibrio dinámico establecido por leyes que se derivan del cálculo racional. Lo mismo puede decirse de la domesticación de los animales, que es otro de los grandes inventos del hombre del neolítico. Con ello se apropia el hombre primitivo de una fuente de energía adicional, que le permite reempla-

zar la fuerza de su brazo. Esta forma de “esclavización” de la naturaleza ya había sido prefigurada en algunas especies anteriores, y en alguna forma el parasitismo es una manera de vivir de la energía ajena. Con la domesticación de los animales, el hombre tiene a su amaño un deposito disponible de proteínas, sin necesidad de gastar su energía en las fatigosas jornadas de caza. Los cambios en las cadenas alimenticias no se deben solamente a la domesticación, sino también al hecho de que el hombre emigra con “sus” animales y “sus” plantas. Este ha sido un aspecto casi totalmente olvidado por el análisis demográfico. El traspaso masivo de especies ha cambiado el paisaje y ha alterado los equilibrios de los ecosistemas. La introducción en Alaska del reno de Laponia, que a diferencia del caribú no es migratorio, produjo grandes desequilibrios en un ecosistema en el que la migración es una importante estrategia de supervivencia.

5.9. Alteraciones de los ecosistemas Se tiene en cuenta Alberanga (2012) el concepto de homeostasis, es decir, el estado establecido a lo largo del tiempo que mantiene a un ecosistema funcionando en equilibrio. Ahora bien, la homeostasis de un ecosistema puede perderse tanto sea por alteraciones de los componentes abióticos como de los bióticos. Esencialmente se debe a dos tipos de fenómenos: Naturales, como sequías, inundaciones, tornados, huracanes... Forman parte de los ciclos de la Naturaleza, y suelen ser reversibles. Debidos a las acciones humanas, como la contaminación, la caza indiscriminada, la deforestación, entre otros ejemplos. Suelen llevar a la pérdida del equilibrio, y pueden ser irreversibles. La contaminación es la introducción en el ambiente de componentes nocivos que disminuyen la calidad del ambiente y perjudican a los seres vivos.

La contaminación del suelo:

Imagen 81: contaminación del suelo Fuente: http://wwwcontaminacionambiente.blogspot.com/

Los suelos pueden contaminarse con basura domiciliaria, desechos industriales, agrotóxicos, filtraciones de pozos sépticos. Las consecuencias son diversas: desaparecen las especies que lo poblaban; se pierde el empleo de ese suelo como recurso; en el caso de la basura domiciliaria, provoca que aumente la actividad bacteriana, con lo que aparecen malos olores propios de la descomposición y aparecen además vectores trasmisores de enfermedades, como moscas y ratas; los desechos industriales y los plaguicidas que llegan al suelo, pueden llegar a afectar seriamente la salud humana. Un caso muy cercano a nosotros es el de la contaminación por plomo: baterías utilizadas como relleno de terrenos y

residuos de la nafta con plomo, afectaron a decenas de niños en Montevideo, en particular en el barrio La Teja. La contaminación por plomo trae aparejadas consecuencias irreversibles: anemia, retardo en el crecimiento, mayor fragilidad en los huesos, hiperactividad, dificultades de aprendizaje, entre otras.

La contaminación del agua:

Imagen 83: Contaminación del agua Fuente: http://wwwcontaminacionambiente.blogspot.com/

Al agua de arroyos, ríos, lagos y mares llegan todo tipo de residuos: aguas residuales, desechos industriales, basura domiciliaria, plaguicidas, derrames de petróleo y sus derivados... ¿Cuáles son las consecuencias de esto? La pérdida del recurso hídrico en el caso de ríos y arroyos, disminución del agua disponible para riego, consumo animal y humano; pérdida de especies acuáticas; aumento de la incidencia de enfermedades vinculadas al agua como el cólera o la hepatitis; aumento de la actividad bacteriana con la consecuente disminución del oxígeno, pérdidas económicas en la pesca y en la actividad turística.

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La contaminación del aire:

Imagen 84: Contaminación del aire Fuente: http://wwwcontaminacionambiente.blogspot.com/

A la atmósfera llegan gases tóxicos procedentes de las industrias, los vehículos, los aerosoles, la quema de basura, el humo de los incendios. Las consecuencias incluyen trastornos respiratorios en las personas, disminución de especies (en particular, aves), deterioro de monumentos y edificios, alteración de la capa de ozono (con lo que aumenta la radiación ultravioleta que llega hasta nosotros, y con ella el aumenta el riesgo de contraer cáncer de piel). Los efectos más nocivos se dan en el aumento del efecto invernadero, que conduce al calentamiento global, cuyas consecuencias pueden llegar a ser devastadoras: sequías, escasez de agua para consumo humano, animal, vegetal, aumento de la evaporación del agua de los mares, lluvias intensas, inundaciones, derretimiento de glaciares y casquetes polares, aumento del nivel del mar, desaparición de zonas costeras. • ¿Qué es el efecto invernadero? Es el fenómeno por el cual algunos de los gases de la atmósfera, como el vapor de agua 114

y el dióxido de carbono (CO2) retienen parte de la energía del sol. Si aumenta la concentración de estos gases, aumenta el efecto invernadero, por lo que se produce el calentamiento global.

domésticos (no dejarlos en stand by), apagar las luces que no estemos utilizando Compartir vehículos, caminar, andar en bicicleta Racionalizar el uso del agua Reciclar los residuos Plantar árboles, cuidar los que hay. Los problemas ambientales son la contaminación, la deforestación, la desertización, el calentamiento global y la pérdida de biodiversidad. La contaminación. Es la alteración del aire, el suelo o el agua con sustancias perjudiciales producidas por el ser humano. La producen los humos procedentes de la combustión de petróleo o carbón, los plaguicidas y herbicidas usados en la agricultura y los residuos de las fábricas y de las ciudades. Hace que se modifiquen los ecosistemas. La deforestación. Consiste en la desaparición de bosques por la tala excesiva de árboles, la contaminación y los incendios. La desertización. Es la transformación de algunos paisajes en zonas desérticas. El calentamiento global. Se produce como con-

secuencia del aumento del dióxido de carbono de la atmósfera, que actúa como una manta y provoca el aumento de la temperatura de la Tierra. La pérdida de biodiversidad. La biodiversidad es la variedad de especies de seres vivos que hay en un ecosistema. Hoy día se están extinguiendo numerosas especies de animales y plantas en toad la Tierra,a causa de la contaminación, el calentamiento global, la caza o la pesca y los incendios. La desaparición de una especie puede acarrear que desaparezcan otras de su cadena alimentaria. • Soluciones a los problemas ambientales Las personas tenemos la responsabilidad de buscar soluciones a los problemas ambientales. Algunas medidas pueden ser: Disminuir la contaminación. Evitar la tala de árboles silvestres. Prohibir la caza de animales en peligro de extinción y el comercio de productos derivados de ellos. Proteger zonas concretas con gran valor natural, creando Parques Naturales y Parques Nacionales.

- ¿Por qué ocurre? Las causas del calentamiento global se pueden resumir en estas tres: La quema de combustibles fósiles, como el carbón y el petróleo, La deforestación, el aumento explosivo de la población, con el consiguiente aumento de la demanda de recursos. - ¿Qué consecuencias tiene el calentamiento global? Escasez de agua, sequías, desertificación Incendios forestales Lluvias intensas, inundaciones Derretimiento de glaciares y casquetes polares, con el aumento del nivel del mar y la subsecuente desaparición de zonas costeras - ¿Qué podemos hacer? Hay muchas cosas que cada uno de nosotros puede hacer; he aquí algunas de ellas: Usar lámparas de bajo consumo, apagar los electro115

Práctica de laboratorio Unidad V Elaboración de papel reciclado Objetivo: Reconocer la importancia de reutilizar para lograr que el planeta siga siendo hermoso y tan verde y puro como se pueda. Materiales: • Dos bastidores (uno con rejilla) • Papel • Recipiente o palangana • Bol • Trozo de tela de algodón • Licuadora • Dos placas de madera (también puedes usar MDF) Procedimiento: • Cortar el papel en trozos pequeños. Colocar los trozos de papel dentro de uno de los recipientes. • Vuelca agua adentro. suficiente agua como para que el papel se moje por completo; a cantidad de agua dependerá de la cantidad de papel. • Mete la mezcla de papel y agua dentro de la licuadora. Asegúrate de que la mezcla tenga suficiente agua como para que pueda licuarse por completo. • Licuar la mezcla hasta que obtener una pulpa. Cuando esté pronta, vuélcala dentro del recipiente más grande. • Tomar los dos bastidores y júntalos de manera que la rejilla quede en medio de ambos. Poner dentro del recipiente que contiene la pulpa. • Retirar los bastidores dejando que el agua que excede escurra dentro del recipiente. 116

• Colocar ambos bastidores sobre una superficie firme y retira el bastidor que no tiene rejilla. • Sobre el bastidor con rejilla que tiene la pulpa, colocar el trozo de tela de algodón y sobre éste coloca también una de las placas de madera o MDF. • Con cuidado de que todas las piezas mantengan su lugar, dar la vuelta al bastidor junto a los otros materiales. Luego de voltearlo, retira el bastidor con rejilla. • Ahora colocar el otro trozo de tela sobre la pulpa de papel y arriba la otra plaqueta de madera. • Coloca algún peso sobre la madera; cualquier objeto pesado servirá. Dejar así por algunos minutos. • Cuando ya hayas dejado pasar algún tiempo, retira el objeto pesado de arriba de la madera y luego retira también la madera y la tela que se encontraba debajo de ésta. • Toma la tela que tiene aún la pulpa del papel y déjala secar. Puedes colgarla al sol como se muestra en el video. O también puedes simplemente dejarlo que se seque solo, aunque esto llevará más tiempo. • Cuando ya esté seco, retira el otro trozo de tela del papel.

Autoevaluación Unidad V Para ellos se basó en Biología y geología que se ubica enhttp://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena10/contenidos10/q10pdf.pdf 1. Los ecosistemas están agrupados en unidades mayores llamadas biomas. Los biomas se distribuyen según las distintas zonas climáticas de la Tierra. Relaciona cada bioma (bosque Tropical, pradera, selva tropical, bosque caducifolio, sabana, taiga, tundra, desierto) con sus principales características. a) En zonas cercanas a los polos. Vegetación escasa en suelo helado casi todo el año. Fauna adaptada al frío extremo………….. b) En zonas de veranos calurosos e inviernos suaves. Dominan la encina, el alcornoque y el quejigo. Lagartos, conejos, águilas, zorros son su fauna asociada…………….. c) En zonas interiores de los continentes, con clima templado y lluvias variables. Dominan las plantas herbáceas y las aves……………... d) En zonas tropicales cálidas, con una estación seca y una lluviosa. Vegetación arbustiva de gran altura. Cebras, gacelas y jirafas son fáciles de encontrar…………….. e) En zonas con precipitaciones escasas y grandes cambios de temperatura. Vegetación a base de cactus y chumberas. Fauna nocturna como el coyote, serpientes,…………….... f) En zonas próximas al ecuador, con lluvías muy abundantes y temperaturas cálidas. Vegetación muy desarrollada y abundante, entre la cual

viven primates, grandes felinos, etc……………. 2. Biodiversidad: Es la variabilidad de organismos vivos que existe en un espacio determinado. Comprende la diversidad de especies, la diversidad de genes y la diversidad de ecosistemas existentes en la Tierra. La biodiversidad es consecuencia del proceso de la evolución, ya que las diferentes condiciones de vida de los organismos han conducido a distintas formas de adaptación que, con el paso del tiempo, ha llevado a la diversificación de los organismos actuales. La biodiversidad es por tanto, la gran riqueza biológica de nuestro planeta. Indica en las siguientes actitudes y acciones si son “positivas” o “negativas” con respecto a la biodiversidad. a) Utilizar venenos para eliminar las especies malas b) Caminar por el campo en el mayor silencio posible c) Adquirir especies exóticas como mascotas d) Cultivar las especies mejores y más productivas e) Visitar un centro de interpretación de la naturaleza f) Colaborar con organizaciones protectoras de animales g) Cercar una parcela para evitar que se escapen los animales h) Realizar un paso subterráneo bajo una autovía o vía férrea i) Colocar nidos o pajareras en los árboles j) Coleccionar especies de insectos para conocerlos mejor 117

3. Relaciona el organismo de la derecha con su correspondiente en la izquierda, atendiendo a su relación interespecífica. a) La flor es un mutualista...................El cereal b) La ternera se alimenta de..............El insecto c) El zorro es el depredador de......La lombriz d) El búho es el depredador de..El murciélago e) El cerdo tiene como parasito..........El ratón f) El roble es parasitado por....Las bacterias del suelo g) Gallina es un depredador de..El ser humano h) La araña se alimenta de...............La mosca i) El piojo es un parásito de......El ser humano 4. Indica en qué nivel trófico se sitúa cada uno de los organismos: Bellota: _________ Zarzamora __________ Buitre_________ Ratón ___________Mirlo _______________ Hierba_________ Halcón ___________ Águila ___________ Ardilla ___________ Conejo ___________ Jabalí ___________ Zorro ____________

118

5. Rellena los huecos con la palabra correspondiente. Con los siguientes organismos elabora cuatro cadenas tróficas validas: Aguila, Ardilla, Bellota (de encina), Buitre, Conejo, Hierba, Jabalí, Mirlo, Ratón, Ratonero, Zarzamora, Zorro. Se pueden repetir organismos en las cadenas. ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

6. Razona cada una de las frases e indica si es verdadera o falsa. a) De la energía que entra en un organismo la mayor parte se pierde en calor y sólo una mínima cantidad se utiliza para las reacciones enzimáticas, la transmisión nerviosa, el movimiento,.. b) De un organismo al siguiente dentro de una cadena trófica, sólo está disponible un 10% de la energía para el siguiente nivel trófico. c) La energía para crear cada alimento para el ser humano es diferente ya que pasar de un nivel vegetal a uno herbívoro o carnívoro reduce la energía disponible. d) Una dieta basada en los productores y herbívoros es menos eficaz ya que son los carnívoros los que acumulan la energía de los niveles inferiores. e) Los países en vías de desarrollo tienen una dieta basada en los primeros niveles tróficos ya que no pueden desperdiciar ninguna energía en obtener alimentos de los niveles superiores. 7. Indica si es verdadera o falsa cada una de las frases. a) La asociación que se produce entre organismos es una relación interespecífica b) Los organismos productores pueden autótrofos y heterótrofos. c) Los herbívoros se corresponden con los consumidores terciarios d) Las bacterias y hongos son los principales organismos Descomponedores. e) Los mineralizadores transforman la materia orgánica en inorgánica 8. Escoge la respuesta correcta a cada pregunta. - ¿Cómo se llama el proceso que realizan los organismos autótrofos? a) Fotosíntesis b) Respiración celular c) Transformación d) Descomposición

- La principal forma de regreso del dióxido de carbono a la atmósfera es: a) Las emisiones volcánicas b) La quema de combustibles fósiles c) La respiración de los seres vivos d) Todas las respuestas son ciertas - con: a) b) c) d)

- Las leguminosas son muy importantes por que aportan a la humanidad una gran cantidad de: a) Fósforo b) Hierro c) Nitrógeno d) Carbono

El hábitat y el nicho ecológico tienen que ver El biotopo Las relaciones intraespecíficas La biocenosis Las cadenas tróficas

- ¿De dónde obtienen la energía los descomponedores? a) De la fotosíntesis b) De todos los organismos incluidos ellos mismos c) De la transformación de materia orgánica en d) inorgánica e) De los consumidores

Actividad para desarrollar 1).Elige un ecosistema de nuestro país, descríbelo y menciona integrantes de su comunidad biótica (flora y fauna). 2) En los ecosistemas, se dan diversas cadenas tróficas o alimenticias (se c onocen t ambién como p irámides alimenticias), en donde la materia y la energía pasan de unos seres v ivos a o tros. Cada c adena tiene d iferentes eslabones (o niveles), que son los productores, los consumidores y los descomponedores. Define los conceptos de PRODUCTOR, CONSUMIDOR y D ESCOMPONEDOR. 3) Elabora una cadena trófica que tenga lugar en el ecosistema que e legiste, e i ndica qué s er v ivo ocupa cada uno de los eslabones o niveles. Para aprender más Biología Ovirmire 2001, editorial Limusa S.A, México D.F Biología, Alvin Nason 2003 Editorial Limusa. Biología Claude Av Villee. Biología Eldra Pearl Salome 2001. Editorial M. Graw Hill, interamericana Editores S.A 119

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CIBERGRAFÌA:

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AUTOEVALUACIÓN Respuestas a las preguntas de 122

Respuestas a las preguntas de autoevaluación

Unidad I 1

2 C

Unidad II 1 C

2 A

Unidad III 1

2 C

Unidad IV 1 B

2 D

3 C

4 A

5 B

6 A

7 C

8 A

9 C

3 C

4 A

5 B

6 C

7 B

8 C

9 D

3 A

4 B

5 A

6 C

7 B

8 B

9 A

3 C

4 D

5 A

6 C

7 D

8 B

9 D

10 C

10 A

Unidad V 1. a (Tundra), b (Bosque mediterráneo), c (Pradera), d (Sabana) e (desierto), f ( selva tropical) 2. a (negativa), b (positiva), c (negativa), d (negativa), e (positiva), f (positiva), g ( negativa), h (positiva ), i (positiva), j (negativa ) 3. a (insecto), b (cereal), c (conejo), d (ratón), e (solitaria), f (murciélago), g (lombriz), h (mosca), i (ser humano). 4. Bellota (Productor), Zarzamora (Productor), Buitre (Consumidor terciario), Ratón (Consumidor primario), Mirlo (Consumidor primario), Hierba (Productor), Halcón (Consumidor secundario), Águila (Consumidor terciario), Ardilla (Consumidor primario) Conejo (Consumidor primario), Jabalí (Consumidor secundario), Zorro Consumidor secundario) 5. Bellota, Ardilla, Jabalí, Águila, Hierba, Conejo, Zorro, Buitre, Zarzamora, Mirlo, Ratonero, Buitre, Bellota, Ratón, Ratonero, Buitre 6. a (falso), b (verdadero), c (verdadero), d (falso), e (verdadero) 7. a (falso), b (falso), c (falso), d (verdadero), e (verdadero) 8. Fotosíntesis, todas las respuestas son ciertas, biocenosis, nitrógeno, de todos los organismos incluidos ellos mismos.