NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS

El concepto de niveles de organización implica en su actual concepción, que tanto en el mundo inerte como en el viviente hay diversos niveles de complejidad aplicables a los distintos constituyentes estructurales de una célula o sus asociaciones, y abarca además, interrelaciones particulares o globales con otras células, tejidos, organismos y el medio ambiente. Esta organización jerárquica de la materia permite formular una definición estructural de la vida y lo inanimado. A partir del nivel celular se considera que la materia es viva (con tal de que en cada uno se lleven a cabo funciones de metabolismo y autoperpetuación). Cada nivel incluye menos unidades que cualquier nivel inferior. Además, cada nivel es estructuralmente más complejo que los anteriores, siendo la combinación de todas las complejidades de los niveles anteriores un complejo propio. La materia se puede clasificar en siete niveles morfológicos de organización distintos en base al grado de complejidad que van alcanzando. Describiremos a continuación los distintos niveles. NIVEL SUBATÓMICO: Son los componentes de los átomos, es decir, las partículas más pequeñas por las que está constituida la materia atómica. Son los neutrones y protones (en el núcleo) y los electrones, girando en órbitas en torno a él. NIVEL ATÓMICO: Partículas constituyentes de la materia, y que son capaces de intervenir en reacciones químicas tradicionales (excluimos las reacciones de fusión y fisión nuclear). Están constituidos por los elementos químicos del sistema periódico. NIVEL MOLECULAR: Son las moléculas; unión de dos o más átomos mediante enlaces químicos, que son capaces de existir libremente y sin pérdida de sus propiedades a condiciones determinadas. Pueden interaccionar entre sí mediante distintos tipos de fuerzas, siendo los monómeros la unidad molecular que interviene en estas interacciones. Cuando varios monómeros se unen por las interacciones moleculares, se forma una molécula mayor denominada polímero. Estos polímeros pueden seguir agregándose sucesivamente para ir formando distintas estructuras. Macromoléculas: cuando varias moléculas se unen entre sí para formar el polímero. Supramoléculas: unión de dos o más macromoléculas, que reaccionan entre ellas dando complejos superiores y semifuncionales como orgánulos citoplasmáticos, estructuras filamentosas contráctiles,... Virus: complejos supramoleculares que provienen de la integración de un ácido nucleico, una cápsida proteica y en ocasiones envuelto por una membrana lipídica. NIVEL CELULAR: Corresponde de lleno con las características de un ser vivo. Lo forman las células. Se puede decir que una célula es:  Una unidad vital: es el ser vivo más pequeño que puede existir  Una unida anatómica: seres vivos constituidos por una o más células  Una unidad fisiológica: con mecanismos biológicos para sus funciones vitales  Una unidad genética: deriva de otras preexistentes y transmite la herencia Cuando las células, como seres individuales, deciden reunirse organizadamente para adaptarse mejor al medio, sin perder su individualidad (cada una de ellas sigue realizando todas y cada una de sus funciones), decimos que las células forman colonias. NIVEL PLURICELULAR: Agregado de varias células. Si esta unión termina con la individualidad de cada una de ellas en busca del bien común, dependiendo unas de otras, entonces hablamos de estructura talofita (típica de hongos y algunas algas eucariotas). No se llegan a formar tejidos especializados pero la agrupación comparte sus metabolitos, nutrientes,...haciéndolas depender unas de otras. Cuando por fin las células unidas se especializan tanto que cada grupo realiza determinadas funciones y no otras, entonces hablamos de tejidos. Los tejidos serían un conjunto de células con el mismo origen embriológico, y con la misma función dentro de un organismo. La organización de varios tejidos diferentes para desarrollar funciones concretas se conoce como órgano (corazón) Son las unidades estructurales y funcionales de los seres vivos. Un sistema es una agrupación de órganos para realizar funciones dispares y distintas (Sistema Nervioso). La agrupación de varios órganos para desarrollar una función biológica se conoce como aparato (aparato digestivo). Individuo: Una o más células caracterizadas por un único tipo de información en su ADN. Puede ser unicelular o pluricelular. Los individuos pluricelulares muestran tipos celulares especializados y división de funciones en tejidos, órganos y sistemas. NIVEL DE POBLACIONES: Constituye un conjunto de seres vivos que se relacionan con otros individuos de la misma especie en un ámbito geográfico delimitado, y en un intervalo de tiempo fijado. Especie: grupo de individuos similares que tienden a aparearse entre sí dando origen a una cría fértil. Comunidad: Es la relación entre grupos de diferentes especies. La estructura de una comunidad puede verse alterada debido por ejemplo al fuego, actividad humano la sobrepoblación. NIVEL DE ECOSISTEMAS: El conjunto de seres vivos que se desarrollan con otros individuos de otras especies y con su medio ambiente. Se llama biotopo al lugar donde ocurre esta relación y biocenosis al conjunto de poblaciones interrelacionadas. Así el biotopo y la biocenosis forman el ecosistema. La suma de todos los seres vivos tomados en su conjunto con su medio ambiente es la biosfera. En esencia, es donde tiene lugar la vida, desde las alturas de nuestra atmósfera hasta el fondo de los océanos o hasta los primeros metros de la superficie del suelo (o mejor dicho kilómetros si consideramos las bacterias que se pueden encontrar a unos 4 km. de la superficie).

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Masa – Peso – Volumen - Densidad

M A S A

žLa masa es la cantidad de materia que poseen los cuerpos, la cual está constituida por átomos que se encuentran ubicados en el núcleo de éstos. La masa tiene como unidad estándar al kilogramo (kg)

žEl miligramo, el gramo y el kilogramo son las unidades de masa que se usan habitualmente en la vida diaria.

žEjemplos: 200 gramos de salame, 3 kilogramos de azúcar, 20 miligramos de bicarbonato,

P E S O

žEl peso es la fuerza que ejerce la gravedad sobre una masa y ambas magnitudes son proporcionales entre sí, pero no iguales, pues están vinculadas por el factor aceleración de la gravedad.

ž La UNIDAD DE MEDIDA DEL PESO ES EL NEWTON (N)

žEl peso es la fuerza que resulta de la acción de la gravedad en la materia.

 

ž El dinamómetro, el aparato que sirve para cuantificar el peso, está formado por un resorte con un extremo libre y posee una escala graduada en unidades de peso. Para saber el peso de un objeto solo se debe colgar del extremo libre del resorte, el que se estirará; mientras más se estire, más pesado es el objeto.

 V O L U M E N

ž El concepto de volumen está asociado a la matemática (geometría).

ž Igual que en geometría, en física suele hablarse de dimensiones, y cuando se habla de dimensiones nos estamos refiriendo a ideas tales como: ancho, largo y alto.

ž Los cuerpos, contienen puntos a lo alto, ancho y largo, por lo tanto ocupan un lugar en el espacio.

   ž El lugar que ocupan los cuerpos en el espacio se denomina volumen. El volumen viene a ser el "tamaño" de un cuerpo.

   ž Si examinamos el entorno nuestro veremos muchos cuerpos. Entre ellos hay piedras, troncos, granos de arena, personas, botellas con bebida y botellas vacías, etc., sería interminable la lista. Pero fijémonos en el último ejemplo: botellas con bebida y botellas vacías.

ž Ambas son cuerpos, porque ocupan una región del espacio; sin embargo, una de ellas tiene materia en su interior, y la otra podría no tenerla. Alguien dirá que si sacamos la bebida quedará aire en su interior. Correcto, pero bien podríamos estar en un ambiente en que no exista aire. En este caso la botella sin bebida no tendría materia en su interior. Sin embargo, la botella sigue siendo botella y sigue ocupando una región del espacio, independiente de que tenga materia en su interior o no la tenga.

ž Lo anterior es muy importante en el sentido de que hay que tener muy claro que un cuerpo puede ser sólido o no pero sigue ocupando un lugar en el espacio. Y la medida de la región del espacio que ocupa es lo que conocemos por volumen.

D E N S I D A D

ž Es un concepto asociado a la física.

ž La densidad de una sustancia o de un material muchas veces caracteriza al material y en el caso de sustancias puras, a menudo sirve para identificar de qué sustancia se trata, pero debe tenerse presente que en algunos casos muy puntuales hay sustancias que tienen la misma densidad o muy parecidas.

žPara obtener la densidad de una sustancia, debemos saber su masa y su volumen.

žSegún esto, se define la densidad como:

    “el cociente entre la masa de una muestra de sustancia y el volumen de dicha muestra”. 

   En forma matemática, esta definición se puede expresar mediante la siguiente fórmula:

                     d = masa =   m
                 volumen   v

ž De acuerdo a esto, si se tiene una muestra de una sustancia y se desea determinar su densidad, basta medir su masa a través de una balanza, medir luego el volumen con algún procedimiento adecuado y calcular finalmente el cociente (división) entre la masa y el volumen de la muestra. La densidad quedará expresada en unidades que son el cociente entre las unidades de masa y volumen que se utilizaron en la medición.

žAsí, por ejemplo, se tiene:

 d=g/cm3 = Kg/m3       1cm3 = 1 cc = 1 ml