biología 1º bachillerato

BIOLOGÍA1º BACHILLER

GRUPO QUERCUS

Editorial Erein

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ÍNDICE

UU..DD..11.. OORRGGAANNIIZZAACCIIÓÓNN DDEE LLAA MMAATTEERRIIAA EENN LLOOSS SSEERREESS VVIIVVOOSS

Introducción ..........................................................................................................................................................................¿En qué nivel de organización de la materia se encuentra la célula? ....................................................Bioelementos ........................................................................................................................................................................Biomoléculas .........................................................................................................................................................................Asociaciones supramoleculares ...................................................................................................................................Célula .......................................................................................................................................................................................

UU..DD..22.. LLAA CCEELLUULLAA VVIIVVEE

Introducción ..........................................................................................................................................................................La célula contiene información para vivir ..............................................................................................................La célula capta estímulos, transmite señales al exterior e intercambia moléculas con el medio extracelular ...............................................................................................................................................La célula transforma la materia y energía que capta del medio externo ..............................................Las células son capaces de reproducirse ...............................................................................................................La célula procariota ..........................................................................................................................................................La célula eucariota ............................................................................................................................................................El microscopio óptico, un instrumento para observar células .......................................................................

UU..DD.. 33.. BBIIOODDIIVVEERRSSIIDDAADD YY CCLLAASSIIFFIICCAACCIIÓÓNN DDEE LLOOSS SSEERREESS VVIIVVOOSS

Introducción ..........................................................................................................................................................................Nomenclatura y clasificación .......................................................................................................................................Relaciones evolutivas entre los cinco reinos ..........................................................................................................Extinción de especies .......................................................................................................................................................Influencia de la especie humana en la biosfera .................................................................................................Importancia de la biodiversidad .................................................................................................................................

UU..DD.. 44.. RREEIINNOOSS MMOONNEERRAA,, PPRROOTTOOCCTTIISSTTAA YY FFUUNNGGII

Reino Monera ......................................................................................................................................................................Reino Protoctista ..................................................................................................................................................................Reino Fungi o Reino de los Hongos ...........................................................................................................................

UU..DD.. 55.. RREEIINNOO VVEEGGEETTAALL:: NNUUTTRRIICCIIÓÓNN,, RREELLAACCIIÓÓNN YY RREEPPRROODDUUCCCCIIÓÓNN

Introducción ..........................................................................................................................................................................División Briofita ...................................................................................................................................................................División Pteridofita .............................................................................................................................................................División Espermafita ..........................................................................................................................................................

UU..DD.. 66.. NNUUTTRRIICCIIÓÓNN,, RREELLAACCIIÓÓNN YY RREEPPRROODDUUCCCCIIÓÓNN DDEE LLOOSS AANNIIMMAALLEESS

Introducción ..........................................................................................................................................................................Tejidos animales ..................................................................................................................................................................Nutrición de los animales ...............................................................................................................................................Relación en los animales ................................................................................................................................................Reproducción de los animales .....................................................................................................................................

UU..DD.. 77.. PPHHYYLLAA DDEELL RREEIINNOO AANNIIMMAALL

Introducción ..........................................................................................................................................................................Phylum Porifera .....................................................................................................................................................................Phylum Cnidaria (Celentéreos) ....................................................................................................................................Phylum Plathelmintha ........................................................................................................................................................Phylum Mollusca ..................................................................................................................................................................Phylum Annelida ..................................................................................................................................................................Phylum Arthropoda ............................................................................................................................................................Phylum Echinodermata .....................................................................................................................................................Phulum Chordata ................................................................................................................................................................

U.D.1. ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA ENLOS SERES VIVOS

Al terminar esta unidad debes ser capaz de:

• Explicar en qué consisten las funciones de nutrición, relación y reproducción celular.

• Explicar la célula como unidad de estructura, funcionamiento y origen de los seres vivos.

• Enumerar de manera ordenada y definir los niveles de organización desde átomo hasta ser vivo.

• Asignar a cada nivel de organización de la materia la unidad de longitud más apropiada.

• Situar, en el nivel de organización de la materia que les correspondan, ejemplos conocidos de átomos, mo-léculas y estructuras biológicas.

• Enumerar las características que debe reunir una biomolécula para ser orgánica.

• Diferenciar las moléculas orgánicas de las inorgánicas en fórmulas desarrolladas.

• Enumerar los distintos tipos de moléculas que constituyen los seres vivos, poner ejemplos de ellas e indi-car las funciones que realizan.

• Describir moléculas, asociaciones supramoleculares, células y tejidos.

• Poner ejemplos de asociaciones supramoleculares, indicando su composición y estructura.

• Dibujar un modelo de célula procariota, señalando sus principales componentes.

• Indicar la función de cada componente de la célula procariota.

• Relatar el origen de las células eucariotas según la hipótesis endosimbiótica.

• Indicar los procesos necesarios para que se forme un individuo pluricelular a partir de una sola célula.

El mundo de los seres vivos es un mundo de células. Muchos modelos de células diferentescuyo análisis pone de manifiesto una gran diversidad de tamaños, desde grandes a peque-ñas, aunque siempre microscópicas; infinidad de formas; inmóviles o dotadas de movimiento;independientes o asociadas a otras. Pero a pesar de sus diferencias, todas tienen en comúnlo fundamental: una organización que les permite vivir.

La célula es una estructura que posee la organización mínima capaz de realizar las funcio-nes propias de la vida. Esas funciones son:

• Nutrición: Las células toman del medio externo materia y energía que transforman para uti-lizarlas en repararse, crecer,…, en definitiva, vivir; como resultado de esta utilización de lamateria y de la energía se forman desechos que las células expulsan al exterior.

• Reproducción: Las células producen réplicas de sí mismas. Cuando una célula se dividedeja de existir como tal dando lugar a dos células hijas.

• Relación: Las células conocen el ambiente, captando sus características y respondiendoadecuadamente a ellas, lo que es imprescindible tanto para nutrirse como para reprodu-cirse.

Todos los seres vivos, desde los más pequeños (microscópicos) a los más grandes, estamosformados por células, una, varias o numerosas, por lo que se puede decir que la célula es launidad de estructura de los seres vivos.

La vida de un organismo, si es unicelular, es la propia vida de su célula y si es pluricelular esconsecuencia del funcionamiento coordinado de las células que lo constituyen; es decir, la cé-lula es la unidad de funcionamiento o unidad fisiológica de los seres vivos.

El origen de todos los seres vivos, independientemente de que sean unicelulares o plurice-lulares, siempre es una única célula, por lo tanto la célula es también la unidad de origende los seres vivos.

Dado que la célula es la unidad de estructura, de funcionamiento y de origen de los seresvivos, se puede decir de forma resumida que la célula es la unidad de vida.

Observa la figura 1.1 y extrae toda la información que puedas relacionada con los seres vivos,como qué organismos reconoces, a qué grupo pertenecen, el ambiente en que viven,..., demodo que quede de manifiesto tanto la diversidad como la unidad que muestran.

Explica qué es la célula y qué representa para los seres vivos.

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1 Introducción

1. Observa la figura 1.1 y extrae toda la información que puedas relacionadacon los seres vivos, como qué organismos reconoces, a qué grupo pertene-cen, el ambiente en que viven,..., de modo que quede de manifiesto tanto ladiversidad como la unidad que muestran.

2. Explica qué es la célula y qué representa para los seres vivos.

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Organización de la materia en los seres vivos

Figura 1.1. Unidad y diversidad en la Biosfera.

Células de un Hongo

Células de un VegetalCélulas de un Animal

Organismos unicelularesen el aire: Bacterias

Organismos unicelularesen el agua: Protozoos

Según la hipótesis más aceptada en la actualidad sobre el origen de la vida en la Tierra, éstasurgió como resultado de un proceso, a lo largo del cual ciertas moléculas reaccionaron entresí para dar lugar a otras mayores, que continuaron asociándose hasta alcanzar el nivel decomplejidad de la materia suficiente como para llevar a cabo las funciones vitales.

La célula tiene el nivel de organización de la materia suficiente como para llevar a cabo lasfunciones propias de la vida.

Una de las características de los seres vivos, y por tanto de las células, es su capacidad deorganizar las moléculas que toman de su entorno, llevando a cabo reacciones químicas quetransforman dichas moléculas en otras más complejas, es decir, con un alto nivel de organi-zación. De hecho, las mayores moléculas que se conocen, como el ADN, las producen las cé-lulas.

Cualquier sistema material está compuesto por moléculas, pero lo verdaderamente sorpren-dente de las células es la gran variedad de moléculas que las constituyen y las incesantesreacciones químicas que se realizan entre ellas. Algunas de estas reacciones químicas cons-tituyen la nutrición, otras son necesarias para la relación y asimismo hay reacciones quími-cas que intervienen en la reproducción celular. Todo este conjunto de reacciones químicas selleva a cabo de manera coordinada y constituyen la vida.

Las distintas células tienen muchas semejanzas, tanto respecto al tipo de moléculas que lasconstituyen, como al tipo de reacciones químicas que llevan a cabo. Pero junto a estas se-mejanzas básicas, hay también diferencias en su composición y en su funcionamiento. Lassemejanzas se explican por el origen común que se atribuye a todos los seres vivos y las di-ferencias por los procesos evolutivos que han ido dando lugar a las distintas células y, en con-secuencia, a la gran variedad de organismos que existen en la actualidad.

Si analizamos la materia que forma un organismo vivo, podemos establecer en ella diferen-tes niveles de organización hasta descender a un nivel básico, el del átomo.

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2 ¿En qué nivel de organización de la materia se encuentrala célula?

1. Enumera, de menor a mayor complejidad, los niveles de organización de un ser vivo pluricelular, indicando la unidad en que se mide cada nivel (Figura 1.2).

2. ¿Qué organismos unicelulares están representados? Razona cuál de ellostiene un nivel de organización más complejo (Figura 1.2).

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Figura 1.2. Ejemplos de los distintos niveles de organización de la materia en los seres vivos.

ORGANISMOPLURICELULAR

Ser humano

Aparato digestivo

Lím

ite d

el o

jo h

uman

oLí

mite

del

mic

rosc

opio

ópt

ico

Lím

ite d

el m

icro

scop

io

elec

tróni

co

Intestino

Tejido epitelial

Célula epitelial ORGANISMO UNICELULAREUCARIOTA: Ameba

ORGANISMO UNICELULARPROCARIOTA: Bacteria

Orgánulo:Mitocondria

Membrana

Proteinas

Aminoácidos

Bioelementos

Virus

APARATO

ÓRGANO

TEJIDO

ORGÁNULOCÉLULA

PROCARIOTA

ASOCIACIONESSUPRAMOLECULARES

MOLÉCULASCOMPLEJAS

MOLÉCULASSENCILLAS

ÁTOMOS

O

CÉLULA EUCARIOTA

C H O N S P

1000mm = 1m

100mm = 1dm

10mm = 1cm

1000µ = 1mm

100µ

10µ

1000nm = 1µ

100nm

10nm

1nm

0.1nm = 1Å

4.1. Diferencia entre molécula orgánica e inorgánicaLos distintos bioelementos se unen unos con otros formando una gran variedad de molécu-las, tanto orgánicas como inorgánicas.

Las moléculas orgánicas de los seres vivos se caracterizan porque todas están formadaspor C, H y O, y en ellas al menos uno de sus carbonos está unido directamente al hidrógenoo a otro carbono. Sin embargo, las moléculas orgánicas que no forman parte de los seresvivos pueden no tener oxígeno. Las moléculas inorgánicas de los seres vivos no tienen porqué estar formadas por estos tres bioelementos y, aunque contengan carbono, éste no estáunido directamente al hidrógeno.

Los elementos químicos que constituyen las moléculas de los seres vivos reciben el nombrede bioelementos porque, aunque también forman parte de la materia no viva de la Tierra, sonparticularmente abundantes en los organismos, de ahí su nombre “elementos de la Vida”.

Al analizar la composición de las moléculas de distintos tipos de seres vivos se compruebaque hay seis elementos: C, H, O, N, P y S, que suponen más del 99% de la masa celular. El1% restante lo compone un numeroso grupo de otros bioelementos que, a pesar de su pe-queña proporción, son indispensables para la vida.

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3 Bioelementos

4 Biomoléculas

Figura 1.3. Proporciones medias de las biomoléculas en un animal.Tabla 1.1

Inorgánicas

Orgánicas

BIOMOLÉCULASOxígeno molecular O2Nitrógeno molecular N2Dióxido de carbono CO2Agua H2OSales minerales ClNa, CaCO3, Ca3(PO4)2

Glúcidos, compuestos de C, H y OLípidos, compuestos de C, H y OProteínas, compuestas de C, H, O, N y SÁcidos nucleicos, compuestos de C, H, O, N y P

Ac. Nucleicos2%

Lípidos6%

Glúcidos3%

Proteínas18%

Salesminerales

1%Agua70%

1. Indica cuáles son los seis bioelementos más abundantes de los seres vivos. Infórmate sobre qué otros bioele-mentos son también constituyentes de la materia viva; fíjate por ejemplo en los bioelementos que constituyenlas sales minerales.

2. Indica los dos tipos de biomoléculas que componen las células y pon ejemplos de cada uno de ellos.

3. Calcula cuántos litros de agua tiene tu cuerpo.

4. Razona cuáles de las siguientes biomoléculas cumplen los requisitos para ser orgánicas y cuáles no.

5. ¿A cuáles de las moléculas anteriores corresponden los modelos moleculares de la figura 1.4?

Figura 1.4

6. Escribe la fórmula desarrollada de cada una de las moléculas representadas en la figura 1.5.

Figura 1.5

7. Escribe la fórmula desarrollada del O2 y del N2.

8. Construye el modelo tridimensional correspondiente al etanol (alcohol etílico) y a un aminoácido (glicina)

9. ¿Qué biomolécula es la más abundante? ¿Qué tipo de biomolécula orgánica es la más abundante en un animal?

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Carbono

Oxígeno

Hidrógeno

Dióxido de carbono

Agua

Sal común Ácido carbónico Dihidroxiacetona Gliceraldehido

4.2. Biomoléculas inorgánicasLas moléculas inorgánicas de los seres vivos son moléculas sencillas formadas por pocosátomos. No son tan variadas ni realizan tantas funciones como las orgánicas, pero son igual-mente indispensables. Por ejemplo, el agua es imprescindible para que se produzcan las re-acciones químicas que caracterizan la vida y para transportar cualquier molécula en los seresvivos.

Algunas sales minerales, como los carbonatos y fosfatos de calcio forman esqueletos, y otrasintervienen en distintos procesos celulares.

El O2 y el CO2 participan en procesos importantes de la nutrición celular. El O2 es necesariopara la respiración aerobia y el CO2 para sintetizar moléculas orgánicas en la fotosíntesis.

4.3. Biomoléculas orgánicasLas moléculas orgánicas que componen los seres vivos son muy variadas. Esta variedad serefiere no sólo a su diferente composición y tamaño, sino también a sus distintas estructurasque les capacitan para realizar diferentes funciones. En general, todas las grandes molécu-las de los seres vivos se forman por la unión de moléculas sencillas que podemos conside-rar como las unidades (monómeros) de estas grandes moléculas (polímeros), lo mismo queuna cadena se forma al unir todos sus eslabones.

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Glúcidos

Proteínas

Ácidosnucleicos

Lípidos

monosacáridos polisacáridos

monopéptidos (aminoácidos)

polipéptidos (proteínas)

alcohol (glicerina)

ácido graso (ácido oleico)aceite (trioleina)

isopreno poliisoprenos (isoprenoides)

mononucleótidos

polinucleótidos (ácidos nucleicos)

Biomoléculas orgánicas Monómeros Polímeros

ADN

ARN

Figura 1.6.

• Los polisacáridos están formados por muchos monosacáridos unidos entre sí. Por ejem-plo, el glucógeno, el almidón y la celulosa están formados por muchas moléculas de glu-cosa.

La función de la glucosa y la de otros monosacáridos y disacáridos, es proporcionar energíaa la célula. La función de algunos polisacáridos, como el glucógeno y el almidón, es reservade glucosas, y por tanto, reserva de energía. Otros polisacáridos forman estructuras, comopor ejemplo la celulosa que forma parte de la pared de las células vegetales. Los monosa-cáridos, los disacáridos y los polisacáridos forman el grupo de los glúcidos.

• Las proteínas son polipéptidos formados por la unión de más de cien aminoácidos, tam-bién denominados monopéptidos.

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10. ¿Qué bioelementos constituyen la glucosa y, por tanto, los polisacáridos?

11. ¿Qué bioelementos constituyen los aminoácidos y, por tanto, las proteínas?

12. Señala qué tienen en común todos los aminoácidos y por qué se llaman asíestos monómeros.

Figura 1.7. Glucosa.

Figura 1.8. Aminoácidos: cisteína, alanina y fenilalanina.

Hay veinte aminoácidos distintos con los que se pueden formar innumerables proteínas di-ferentes. De hecho, no existen dos seres vivos que tengan todas sus proteínas iguales. Dife-rentes proteínas realizan distintas funciones en los seres vivos. Por ejemplo, la insulina es unahormona que regula la cantidad de glucosa en la sangre, la hemoglobina transporta el oxí-geno a las células, el colágeno da consistencia a los tendones y ligamentos, la queratinaforma el pelo, las plumas, los picos, las uñas, …, las enzimas son un grupo de proteínas quecatalizan las reacciones químicas de las células, los anticuerpos son otro grupo de proteínascon función defensiva, ya que inactivan a las sustancias extrañas que han entrado en los or-ganismos animales. La gran variedad e importancia de las funciones que realizan las prote-ínas pone de manifiesto que son las principales responsables de la vida.

• Los ácidos nucleicos son polinucleótidos formados por la unión de muchos mononucleó-tidos. Cada mononucleótido está formado, a su vez, por la unión de tres moléculas: un mo-nosacárido (ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN), una base nitrogenada (adenina,guanina, citosina o timina en el ADN y adenina, guanina, citosina o uracilo en el ARN) y unamolécula de ácido fosfórico (H3PO4) (figuras 1.6 y 1.9).

Las células tienen dos tipos de ácidos nucleicos: el ADN (ácido desoxirribonucleico) y los ARN(ácidos ribonucleicos). El número de nucleótidos del ADN de los distintos seres vivos es muyelevado, llega a ser de miles de millones. Sin embargo, todos están constituidos por combi-naciones de cuatro nucleótidos: nucleótido de adenina (A), nucleótido de guanina (G), nucle-ótido de citosina (C) y nucleótido de timina (T). Cada ser vivo tiene una combinación exclusivade estos nucleótidos y en ella reside el mensaje genético para vivir, es decir, la informaciónpara fabricar proteínas, que determinan las características de cada ser vivo. Las moléculasde ARN tienen un número de nucleótidos mucho menor y también son combinaciones decuatro distintos (A, G, C, U). La función de los ARN es traducir el mensaje genético en formade proteínas.

• Los lípidos también están constituidos por la unión de moléculas más pequeñas; pero, adiferencia de las anteriores, no todos los lípidos se forman por la unión del mismo tipo deunidad. Así, hay lípidos como las grasas, los aceites, las ceras, los fosfolípidos, …, queestán compuestos por la unión de ácidos grasos y un alcohol; otros, como la vitamina K ylos carotenos, proceden de la unión de moléculas de isopreno. Hay otro grupo de lípidos,los esteroides, que derivan de una molécula con estructura cíclica; pertenecen a este grupoel colesterol, las hormonas sexuales, la vitamina D, ...

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13. ¿Qué bioelementos constituyen los mononucleótidos y, por tanto, los poli-nucleótidos?

14. Colorea los nucleótidos de la figura 1.6. utilizando los siguientes colores:azul, nucleótido de adenina; rojo, nucleótido de guanina; verde, nucleótidode citosina; amarillo, nucleótido de timina; naranja, nucleótido de uracilo.

15. ¿Qué diferencias y semejanzas hay entre los nucleótidos que forman elADN y los que forman el ARN?

Figura 1.9. Mononucleótidos: desoxirribonucleótido de citosina, ribonucleótido de citosina y ribonucleótido de adenina.

Figura 1.10 a. Ácido graso oleico. Figura 1.10 b. Isopreno.

Ribosa odesoxiribosa

Base nitrogenada

Los ácidos grasos proporcionan energía a la célula, por eso las grasas y los aceites son re-servas energéticas celulares. Las ceras forman una capa protectora en las hojas y algunosfrutos, que evita su deshidratación. Los fosfolípidos forman parte de las membranas de todaslas células. La vitamina K regula la coagulación sanguínea. Los carotenos son pigmentos decolor naranja que absorben energía luminosa en la fotosíntesis. El colesterol forma parte delas membranas de las células animales y es precursor de algunas hormonas como las se-xuales.

Las unidades que forman cada tipo de polímero no sólo pueden ser distintas y estar coloca-das en distinto orden, sino que además las cadenas resultantes de su unión se disponen enel espacio de formas variadas como espirales, ovillos, fibras, … Por ello, la complejidad y va-riedad que pueden alcanzar estos edificios macromoleculares es enorme.

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16. ¿Qué bioelementos constituyen los lípidos?

17. Hay lípidos que poseen más bioelementos que los tres anteriores. Pon un ejemplo.

Figura 1.11. Representación de una parte de la molécula de dos polisacáridos: a) celulosa, b) almidón, y detalle de la unión de dos monosacáridos.

Figura 1.12. Representación de parte de la molécula de una proteína y detalle de la unión de dos desus aminoácidos: cisteína y fenilalanina.

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Figura 1.13. Representación de parte de una molécula de ADN.

Describir e interpretar

Describir e interpretar son procedimientos habituales que se llevan a cabo tanto en la ciencia como en la vida cotidiana yson fundamentales para una adecuada comunicación.

Describir es:Representar, por medio del lenguaje, las características de al-guien o de algo, de manera que los demás puedan formarseuna idea clara y precisa de cómo es.

La descripción depende de quién la hace, ya que es quien se-lecciona las características que va a tener en cuenta para des-cribir.

Por ejemplo, una descripción de la molécula de celulosa re-presentada en la figura 1.11a podría ser:La celulosa es una larga cadena constituida por numerosos es-labones de un solo tipo. Cada eslabón tiene forma hexagonaly está compuesto por 6 carbonos, 10 hidrógenos y 4 oxíge-nos. Cinco de los carbonos ocupan vértices del hexágono y enel sexto vértice hay un oxígeno. Hay un carbono que no formaparte del anillo.Los carbonos están unidos entre sí y con átomos de hidrógenoy de oxígeno. Los eslabones están unidos entre sí por unátomo de oxígeno.

Interpretar es:Dar un significado a los datos contenidos en la informaciónque se recibe. Esto implica relacionar los datos, deducir y ex-plicar, dando a la información un sentido global. Además, lainterpretación suele conducir a la búsqueda de más informa-ción.

La interpretación depende de quién la hace y de los conoci-mientos de cada época. Así, una misma observación puede serinterpretada de formas distintas, y esto ha sucedido numero-sas veces a lo largo de la historia de la ciencia.

Una interpretación de la información representada en la figura1.11a podría ser:Dado que el hexágono está formado por carbono e hidrógenoy estos átomos están unidos entre sí, es una molécula orgánica.Por la composición y disposición de los átomos, el hexágonocorresponde a la glucosa. Como la glucosa es un monosacá-rido y la celulosa está formada por muchas glucosas unidas en-tre sí, la molécula de celulosa es un polisacárido. La estructuralineal de la celulosa favorece la formación de fibrillas que, amodo de “varillas”, resultan idóneas para desempeñar una fun-ción de soporte o proporcionar resistencia, es decir, para re-alizar funciones estructurales.

18. En la figura 1.11b está representada la molécula de almidón:

a) Describe dicha molécula.

b) Interpreta la información que proporciona la figura.

19. Expresa las semejanzas y diferencias entre las moléculas representadas enla figura 1.11, completando la siguiente tabla:

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20. Completa la siguiente tabla que resume los tipos de biomoléculas y las fun-ciones que llevan a cabo.

Tipo de molécula

Composición

Estructura

Función

Característica Semejanza Diferencia

BIOMOLÉCULAS FUNCIONES EJEMPLOS

- Transmitir el impulsonervioso.

- Intervenir en la contracciónmuscular.

- Termorreguladora.- Posibilita las reacciones metabólicas.- Disolvente.- 5 ........................................

- 7 ......................................

- 8 ......................................

- 10 ......................................

- Estructural.

- 11 ....................................- Aislante térmico.- 12 ....................................- Estructural (en membranas).- Vitamínica.- Hormonal.- Absorber energía luminosa.

- Catalizadora.- 13 ....................................- Hormonal.- 14 .....................................- Contráctil.- 15 .....................................- Tóxica.

- 16 .................................................................................

- Traducir el mensaje genético en proteínas.

- 21 ........................... - Colágeno, elastina, queratina - 22 ...........................- Hemoglobina- Actina, miosina- Anticuerpos- Toxina botulínica

- Grasas- Grasas- Ceras- 19 ........................... - Vitaminas. A, K, D - Hormonas sexuales- 20 ...........................

- Glucógeno, almidón

- Quitina, celulosa

- 9 ......................................

- 6 ...................................... - CaCO3 , Ca3(PO4)2

- Glucosa, fructosa, ..- Sacarosa, lactosa, ...

- 17 .....................................

- 18 .....................................

- Na+, K+, ...

- Ca2+, ...

- 3 ...................

- 1 ...................

- 2 ...................

- 4 ...................

ADN

PROTEÍNAS

LÍPIDOS

ORGÁNICAS

POLISACÁRIDOS

MONOSACÁRIDOS Y DISACÁRIDOS

GASES

SALESMINERALES

AGUA

INSOLUBLES

SOLUBLES

Las moléculas están asociadas, constituyendo estructuras de mayor tamaño y de más com-plejidad, las asociaciones supramoleculares; por ejemplo:

• un ribosoma es una asociación de moléculas de ARN y proteínas, organizadas en dos su-bunidades. En los ribosomas se lleva a cabo la síntesis de proteínas.

• la cromatina es una asociación de ADN y proteínas. La cromatina contiene la informaciónde las características de la célula.

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21. Indica de qué moléculas está compuesta la molécula de aceite represen-tada en la figura 1.6.

22. ¿Cuántos aminoácidos tiene el fragmento de la molécula de proteína re-presentado en la figura 1.12? ¿De cuántos tipos son? Descríbelo.

23. Describe el fragmento de molécula de ADN representado en la figura 1.13.

24. Compara las moléculas de ADN y ARN.

25. a) Indica qué lípidos realizan una función semejante a la de la glucosa, elalmidón y la celulosa.

b) Indica qué otras funciones realizan los lípidos y pon ejemplos.

5 Asociaciones supramoleculares

Figura 1.14. Componentes y estructuradel ribosoma.

Figura 1.15. Componentes y estructura de la cromatina.

Proteínas

ARN Proteínas

ADN

• la membrana celular es una asociación de lípidos, proteínas y glúcidos. Delimita la célulay realiza los intercambios entre la célula y el medio extracelular.

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• un virus es una asociación de un ácido nucleico (ADN o ARN) y proteínas. Los virus son pa-rásitos celulares porque necesitan la organización de una célula para reproducirse.

Figura 1.16. Componentes y estructura de la membrana de una célula animal.

Figura 1.17. Componentes y estructura de un virus.

1. Indica qué tipo de molécula está presente en todas las asociaciones supra-moleculares representadas.

2. Describe cómo están organizados los distintos tipos de moléculas que for-man:

a. Las membranas celulares.b. Un virus.

proteínas

glúcidos

lípidos

Proteínas

Lípidos

ARN

Glucoproteinas

De la integración de asociaciones supramoleculares, como la membrana celular y los ribo-somas, así como de una gran variedad de moléculas como el ADN, ARN, proteínas, agua, …resulta un nivel de organización capaz de realizar las funciones vitales: el de las células pro-cariotas. Las primeras células procariotas surgieron hace aproximadamente 3.500 millonesde años y estaban formadas por:

• El material genético que es una molécula circular de ADN con la información genéticapara sintetizar las proteínas responsables de la estructura y la actividad celular.

• Los ribosomas, que son gránulos constituidos por distintas moléculas de ARN ribosómicoy proteínas, en los que se lleva a cabo la síntesis de proteínas.

• El citosol o hialoplasma, que es el medio acuoso de la célula constituido, además de poragua, por gran variedad de moléculas, como sales minerales, glúcidos, lípidos, aminoáci-dos, proteínas, moléculas de ARN, ... En este medio tienen lugar gran parte de las reaccio-nes químicas que hacen posible la vida de la célula.

• La membrana, que es la envuelta que individualiza la célula y regula los intercambios deinformación y materia de la célula con el medio externo.

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6 Célula

1. Haz un dibujo que represente cómo sería una célula procariota primitiva y se-ñala en él sus componentes.

2. ¿Qué nivel de organización de la materia tienen los virus? ¿Pueden realizarlas funciones vitales?

3. Da razones que justifiquen que una bacteria es un ser vivo.

4. Pon ejemplos de seres vivos unicelulares, indicando si son procariotas o eu-cariotas.

Durante largo tiempo se fue forjando otro tipo de célula, probando nuevas estructuras que,en función de su eficacia, permanecían o eran desechadas y sustituidas por otras. A lo largode este proceso evolutivo, hace unos 1.500 millones de años, ciertas células procariotas seasociaron dando lugar a un nivel de organización celular de mayor complejidad: el de las cé-lulas eucariotas. En el interior de las células eucariotas actuales, además de asociacionessupramoleculares y de una gran variedad de moléculas, se pueden distinguir unos compar-timentos rodeados de membrana que reciben el nombre de orgánulos. Algunos de estos or-gánulos, como las mitocondrias y los cloroplastos, tienen un nivel de organización semejanteal de las células procariotas de las que proceden.

Durante unos 2.500 millones de años fueron los seres unicelulares los únicos que habita-ron la Tierra. Los primeros organismos unicelulares eran procariotas, semejantes a las bac-terias actuales; después surgieron unicelulares eucariotas, algunos de cuyos descendientesson los protozoos actuales.

19


5. Describe el origen de las células eucariotas representado en la figura 1.18.

Figura 1.18. Hipótesis endosimbiótica del origen de las células eucariotas. Algunas células procariotas evolucionaron,replegando su membrana, aumentando de tamaño y engullendo entonces a otras células procariotas. El resultado fueron lascélulas eucariotas.

Células procariotas

Célula eucariota

La célula eucariota posee suficiente complejidad para dar el gran salto que supone pasar dela unicelularidad a la pluricelularidad. ¿Cómo ocurrió esto? Parece que algunos seres unice-lulares, al reproducirse, daban lugar a células hijas que no se independizaban. Cuando éstas,a su vez, se reproducían no se separaban. Este proceso, a lo largo del tiempo, llegó a origi-nar organismos pluricelulares sencillos, precursores de los actuales seres pluricelulares:vegetales, animales y hongos.

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Figura 1.19. Fecundación, zigoto y desarrollo embrionario.

a) Un gran número de espermatozoidesse acercan al óvulo, sólo uno de ellosentrará y lo fecundará, originando…

b) …una célula huevo. A las tres horasde formarse la célula huevo de ranase divide, dando lugar a 2 células.

c) Tras la división de las dos célulasanteriores el embrión tiene 4 células.

d) Una nueva división da lugar a 8células, cuando éstas se dividen danlugar a…

e) …un embrión de 16 células. Unanueva división originará unembrión…

f) …de 32 células, que continuarádividiéndose, dando lugar a unembrión de 64 células.

g) El embrión ya tiene numerosascélulas. A partir de este momento…

h) …las células además de dividirse sevan diferenciando y organizando, detal manera que, al cabo de pocosdías, se empiezan a formar distintostejidos, órganos y aparatos.

i) Continúa el desarrollo embrionario,es decir, la división, diferenciación yorganización de las células, demanera que el embrión vaadquiriendo la forma, en este caso,de renacuajo.

• El paso de la unicelularidad a la pluricelularidad ocurre también hoy en día cada vez que apartir de una célula huevo (zigoto) se desarrolla un individuo pluricelular. En este proceso,denominado desarrollo embrionario, no sólo aumenta el número de células, tras sucesivasdivisiones, sino que éstas se van diferenciando unas de otras, dando lugar a distintos gru-pos de células, cada uno de los cuales está especializado en realizar una determinada fun-ción. Cada uno de estos grupos de células semejantes que funciona coordinadamenterecibe el nombre de tejido. Son ejemplos de tejidos los tejidos musculares de los anima-les y los vasos conductores de savia de los vegetales.

• Diferentes tejidos están asociados y organizados de tal manera que pueden funcionar co-ordinadamente, llevando a cabo funciones más complejas que las que cada tejido, por sísólo, podría realizar. A este nivel de organización más complejo se le llama órgano. En unorganismo pluricelular hay distintos tipos de órganos, que corresponden a diferentes aso-ciaciones de tejidos. El corazón y la hoja son ejemplos de órganos de animales y vegeta-les respectivamente.

• Distintos órganos están asociados, constituyendo un nivel de organización superior deno-minado sistema o aparato. En un sistema o en un aparato los órganos funcionan de ma-nera coordinada, logrando llevar a cabo funciones más complejas, que las que cada órganopor separado podría realizar. Algunos ejemplos son el aparato circulatorio en los animalesy el vegetativo (formado por raíz, tallo y hojas) en las plantas.

Los seres pluricelulares tienen sistemas especializados en regular y coordinar la función delos otros sistemas. El funcionamiento integrado de todos los sistemas y aparatos permitedesarrollar las funciones de nutrición, relación y reproducción que caracterizan a todo servivo, en este caso, pluricelular.

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1. Explica cuáles son los tres procesos necesarios para que, a partir de una cé-lula, se forme un organismo pluricelular.

2. Tú eres un ser vivo cuya organización corresponde a la de un individuo plu-ricelular. Indica, ordenadamente y poniendo ejemplos, los distintos nivelesde organización que tienes hasta llegar al nivel atómico.

3. Los siguientes términos corresponden a ejemplos de distintos niveles de or-ganización de la materia en un organismo pluricelular: ADN, agua, anti-cuerpo, carbono, cerebro, cromosoma, glóbulo blanco, glucosa, hidrógeno,neurona, sangre.

a) Ordénalos, de menor a mayor, según el nivel de organización de la mate-ria que les corresponde, indicando qué nivel es ese.

b) ¿De qué nivel de organización no hay ejemplos en la relación de términos anterior?

4. En la figura 1.20. se observa un tejido, la epidermis de una cebolla. Descrí-belo.

5. Define: tejido, órgano y aparato.

6. Explica qué es un organismo pluricelular.

Figura 1.20. Epidermis de cebolla.

U.D.2. LA CÉLULA VIVE


• Describir los procesos mediante los cuales las células expresan la información genética.

• Explicar las funciones de la membrana celular.

• Indicar los objetivos de la fotosíntesis y de la respiración.

• Comparar los procesos de la fotosíntesis y la respiración.

• Asociar diferentes procesos celulares a las funciones de nutrición, relación y reproducción.

• Explicar los procesos que tienen lugar cuando una célula se reproduce.

• Indicar la función de cada componente de la célula procariota bacteriana.

• Reconocer células a través del microscopio, en fotografías y dibujos.

• Identificar las diferentes estructuras de una célula eucariota.

• Comparar los dos tipos de organización celular: procariota y eucariota.

• Comparar las células eucariotas animal y vegetal.

• Indicar la función de cada componente de la célula eucariota.

• Comparar cromatina y cromosoma.

• Dar razones de por qué se producen los cambios en el núcleo cuando la célula se va a dividir y durante ladivisión.

• Describir el cariotipo humano.

• Identificar las partes de un microscopio óptico.

• Aplicar las normas de cuidado y manejo del microscopio óptico.

• Realizar el montaje de preparaciones microscópicas.

• Seguir la secuencia planteada en los guiones de prácticas.

• Elaborar un informe de la práctica realizada, reflejando en dibujos las observaciones llevadas a cabo e indi-cando los aumentos utilizados en cada caso.

• Comprobar que los seres vivos están compuestos por células.

Cada fragmento de ADN que contiene información para producir una proteína es un gen. Lainformación de un gen se copia y esa copia es una molécula de ARN mensajero, llamado asíporque lleva el mensaje del ADN a los ribosomas. El mensaje del ARN mensajero, que es unasecuencia de nucleótidos, en los ribosomas se traduce en una secuencia de aminoácidosque forman la proteína. A medida que se traduce el mensaje genético de la molécula de ARN

La célula es el nivel mínimo de organización de la materia que vive y vivir conlleva que la cé-lula esté en continua interacción con el medio en el que se encuentra.

La célula toma del medio que le rodea moléculas y energía y los transforma de un modo pro-pio, construyendo sus estructuras, haciéndolas funcionar, reparándolas continuamente o de-sarrollándolas más. Como resultado de estas transformaciones produce desechos que eliminaal exterior.

La célula capta las condiciones ambientales y según la información que recibe adapta sufuncionamiento a ellas. Así mismo, se comunica con otras células transmitiendo mensajes almedio extracelular.

La célula se reproduce, compensando así la muerte de otras células y, de este modo, se per-petúa la vida.

La incesante actividad que es vivir y que comprende las funciones de nutrición, relación y re-producción, está programada y regulada por el ADN de cada célula.

A pesar de las innumerables formas de vida que se pueden encontrar en la biosfera, todaslas células tienen en común lo fundamental:

• Contienen información para vivir.

• Captan estímulos, transmiten señales e intercambian moléculas con el medio extracelular.

• Transforman la materia y la energía que captan del medio extracelular.

• Son capaces de reproducirse.

24

1 Introducción

2 La célula contiene información para vivir

La información para vivir está en el ADN y según esa información la célula sintetiza sus pro-teínas.

Fig. 2.1. La expresión del mensaje genético: síntesis de proteínas.

ADN

GEN

Transcripción

ARNm

Traducción

PROTEÍNAS

25

La célula vive

1. Indica qué representa cada uno de los números señalados en la figura 2.2.

2. Describe el proceso que muestra la figura 2.2.

3. Pon un título a la figura 2.2.

mensajero, se van uniendo los aminoácidos correspondientes, formando así una proteína. Esdecir, en los ribosomas el lenguaje de los nucleótidos se traduce al lenguaje de los aminoá-cidos o lo que es lo mismo la información contenida en un gen se expresa en una proteína.

Fig. 2.2.

Como las proteínas forman parte de las estructuras celulares y además regulan las reaccio-nes químicas que constituyen la actividad de la célula, el ADN dirige la vida celular por mediode las proteínas que se sintetizan según su información genética.

Las células interaccionan continuamente con el medio en el que viven y lo hacen medianteuna estructura común a todas ellas, la membrana celular o plasmática.

La membrana plasmática es la envuelta que delimita e individualiza la célula, pero sin ais-larla del medio en el que vive.

Mediante la membrana la célula toma la materia y la energía que necesita y por ella tambiénexpulsa diferentes sustancias, algunas de las cuales son productos de desecho.

La membrana plasmática capta las condiciones del medio extracelular y, de esta manera, la cé-lula detecta los cambios que se producen en él y responde a ellos. Además, por medio de lamembrana, las células no sólo captan estímulos sino que también transmiten al exterior men-sajes que pueden ser captados por otras células, lo que permite la comunicación entre ellas.

Por tanto, la membrana celular no es una simple envoltura sino una estructura celular quelleva a cabo una intensa actividad, que es vital para la célula.

26

3 La célula capta estímulos, transmite señales al exteriore intercambia moléculas con el medio extracelular

Fig. 2.3. Transporte de moléculas a través de la membrana celular.

1. ¿En qué nivel de organización de la materia se incluye a la membrana ce-lular?

2. ¿Cuál es la composición de la membrana? Identifica sus componentes enla figura 2.3.

3. Señala mediante flechas en la figura 2.3 en qué sentido se produce eltransporte.

4. ¿Qué tipo de moléculas de la membrana ayudan a determinadas sustanciasa atravesarla?

5. ¿Qué tipo de moléculas de la membrana participarán en la recepción yemisión de señales?

6. Indica en cuál de las funciones celulares se incluye el proceso de:Transporte de nutrientes y desechos a través de la membrana.Captación de estímulos por la membrana.

Citoplasma

Citoplasma

ETAPA 1

ETAPA 2

Figura 2.4. Transformaciones de materia y energía en la fotosíntesis.

MATERIA INORGÁNICAPOBRE EN ENERGÍA QUÍMICA

ENERGÍA LUMINOSA

ENERGÍA CALORÍFICA

MATERIA ORGÁNICARICA EN ENERGÍA QUÍMICA

OXÍGENO

4.1. Células autótrofas y heterótrofasLas moléculas que la célula toma del medio extracelular son diferentes según la célula de quese trate. Así, hay células con un programa de vida que las capacita para producir sus molé-culas orgánicas a partir de los nutrientes inorgánicos que toman de su entorno (agua, dióxidode carbono y sales minerales). Las células capaces de realizar esta transformación de la ma-teria inorgánica en materia orgánica se denominan autótrofas.

Las células que no son capaces de realizar dicha transformación de la materia necesitantomar del medio moléculas orgánicas, además de inorgánicas. Estas células son heterótro-fas.

Hay células con nutrición autótrofa y células con nutrición heterótrofa, tanto procariotas comoeucariotas.

4.2. Las células autótrofas sintetizan moléculas orgánicas a partirde moléculas inorgánicasLas células autótrofas transforman las moléculas inorgánicas (agua, dióxido de carbono, ni-tratos y sulfatos), que son pobres en energía, en otras ricas en energía, moléculas orgánicassencillas (monosacáridos, aminoácidos, ...). Para realizar dicha transformación necesitan ener-gía química y la mayoría de las células autótrofas obtienen dicha energía química a partir dela energía luminosa que captan del Sol. No toda la energía luminosa se transforma en ener-gía química, ya que en todas las transformaciones de energía, una parte de ésta se pierde enforma de energía calorífica.

Este proceso, en el que se lleva a cabo una doble transformación, de materia inorgánica a or-gánica y de energía luminosa a química, recibe el nombre de fotosíntesis.

27

Las células fotosintéticas contienen unas moléculas orgánicas especializadas en absorber laluz. Dichas moléculas, como la clorofila y los carotenos, son pigmentos fotosintéticos. Ade-más, estas células, tienen las estructuras capaces de transformar la energía luminosa ab-sorbida en energía química que utilizan para transformar las moléculas inorgánicas enmoléculas orgánicas. De esta manera, esa energía química queda contenida en las molécu-las orgánicas producidas.

4 La célula transforma la materia y energía que capta delmedio externo

+ + +

Mediante la fotosíntesis las células consiguen las moléculas orgánicas y la energía química,contenida en ellas, que necesitan para vivir. En una de las reacciones químicas de la foto-síntesis se produce oxígeno. Parte de ese oxígeno lo utilizan las células fotosintéticas para re-alizar otro proceso celular, la respiración. El oxígeno sobrante lo liberan al medio externo.

La fotosíntesis no sólo es fundamental para las células que la realizan, sino para toda la bios-fera. Gracias a la fotosíntesis se produce la mayor parte de la materia orgánica de los seresvivos y el oxígeno que casi todos los seres vivos usamos en la respiración.

28

La célula vive

4.3. Todas las células sintetizan moléculas orgánicas complejas a partir de moléculas orgánicas sencillasUna vez que las células tienen moléculas orgánicas sencillas, bien porque las han producidomediante la fotosíntesis, bien porque las han tomado del medio extracelular, todas destinanuna parte de dichas moléculas a formar otras moléculas orgánicas más complejas, necesa-rias para la construcción y renovación de sus propias estructuras celulares.

Por ejemplo, las células vegetales unen muchas moléculas de glucosa para formar un poli-sacárido, la celulosa, que es el componente fundamental de su pared celular. Todas las cé-lulas unen aminoácidos para formar proteínas, una de cuyas muchas funciones es formarparte de las membranas celulares.

Cada tipo de molécula orgánica compleja se sintetiza en un lugar determinado de la célula,allí donde están las enzimas adecuadas para catalizar las reacciones químicas necesariaspara ello.

Las numerosas reacciones químicas que llevan a cabo las células mediante las cuales sin-tetizan moléculas orgánicas complejas, requieren energía química. Todas las células obtienenesa energía química liberándola de las moléculas orgánicas mediante reacciones de oxida-ción.

1. Teniendo en cuenta los bioelementos que constituyen los glúcidos, lípidos,proteínas y ácidos nucleicos ¿qué nutrientes inorgánicos utilizan las célu-las autótrofas para producir cada uno de estos tipos de moléculas orgáni-cas?

2. ¿Qué moléculas orgánicas sencillas se producen en la fotosíntesis?

3. ¿Qué moléculas captan la luz durante la fotosíntesis?

4. ¿Qué doble transformación realizan las células autótrofas fotosintéticas?

5. ¿Cuál es la finalidad de la fotosíntesis?

6. Razona si las células de los animales son autótrofas o heterótrofas ¿Y lasde las plantas?

7. Completa la siguiente tabla que recoge las moléculas orgánicas sencillas(monómeros) que utilizan las células para sintetizar las moléculas orgáni-cas complejas (polímeros).

A T P

A T P

A T P

4.4. Todas las células obtienen energía química de las moléculas orgánicasPara realizar la mayor parte de los procesos celulares la célula necesita energía química. Así,por ejemplo, para intercambiar algunas sustancias con el medio a través de la membrana,para sintetizar proteínas en los ribosomas, para moverse, ... las células necesitan energíaquímica.

Para obtener dicha energía química, contenida en las moléculas orgánicas, la gran mayoríade las células, independientemente de que sean autótrofas o heterótrofas, procariotas o eu-cariotas, realizan la respiración aerobia. Es decir, la finalidad de la respiración es propor-cionar las dosis de energía química (ATP) necesarias para cada proceso celular.

29

La célula vive

Para llevar a cabo el conjunto de reacciones que constituyen la respira-ción aerobia, las células no sólo necesitan moléculas orgánicas sino tam-bién oxígeno (O2). Las moléculas orgánicas se oxidan y se transformanen moléculas inorgánicas.

En el proceso de la respiración celular (figura 2.6) las moléculas orgáni-cas se van oxidando poco a poco, y la energía química que tienen se valiberando escalonadamente, en pequeñas dosis, que quedan contenidasen unas moléculas orgánicas denominadas ATP. No toda la energía li-berada se empaqueta en dosis de ATP; hay una parte de energía que sepierde en forma de energía calorífica.

Las moléculas de ATP obtenidas en la respiración celular se distribuyenpor la célula y descargan sus dosis de energía allí donde es necesaria.

Monosacáridos

Proteínas

Ácidos nucleicos

Isopreno

Monómero Polímero Tipo de biomolécula

Figura 2.5. Transformaciones de materia y energía en la respiración celular.

Figura 2.6. Liberación gradual de la energía en la respiración celular.

MATERIA INORGÁNICAPOBRE EN ENERGÍA QUÍMICA

ENERGÍA QUÍMICAÚTIL (ATP)

ENERGÍA CALORÍFICA

MATERIA ORGÁNICARICA EN ENERGÍA QUÍMICA

OXÍGENO

MATERIA INORGÁNICA

MATERIA ORGÁNICA

Energía Química

Energía Calorífica

+ ++

Las células se reproducen cuando las condiciones medioambientales, como temperatura,disponibilidad de nutrientes, ... son adecuadas para ello. Algunas células se reproducen cadapocos minutos, como es el caso de muchas bacterias; otras cada pocos días o meses, inclusohay células muy especializadas en los organismos pluricelulares, como por ejemplo, los he-matíes humanos que no se reproducen.

La reproducción celular consiste en que una célula se divide, dejando de existir como tal ydando lugar a dos células hijas.

Al igual que la célula madre vivía porque tenía su programa de vida (ADN) y las estructurasnecesarias para traducirlo, las dos células hijas deben recibir de su célula madre la mismacapacidad de vivir. Esto es posible gracias a que la célula, antes de dividirse, duplica su ADN,de manera que de cada molécula de ADN produce dos moléculas iguales a la original.

30

La célula vive

8. ¿Qué biomoléculas tienen función energética?

9. ¿Qué tipo de moléculas se obtienen en la respiración aerobia?

10. ¿Cuál es la finalidad de la respiración?

11. ¿Realizan la respiración aerobia las células de las plantas? Razona la res-puesta.

12. Compara los procesos de la fotosíntesis y la respiración celular teniendoen cuenta:a) los seres vivos que los realizan.b) la finalidad de los mismos.c) las transformaciones de materia y energía que se producen.d) los gases que se consumen y se liberan.

13. Explica para qué necesitan energía las células.

14. Pon ejemplos de procesos de la nutrición celular.

5 Las células son capaces de reproducirse

Figura 2.7. Duplicación del ADN y su posterior reparto equitativo entre las dos células hijas durantela división celular.

Célula madre Célula madre Célula madre

Célula hija

Célula hija

Duplicación del ADN División de la célula

Así en la división celular lo que sucede es que las dos moléculas de ADN resultantes de la du-plicación del ADN de la célula madre se separan, heredando cada célula hija una de ellas.

Por tanto, el ADN al ser el material que contiene el programa de vida se debe transmitir de lacélula madre a las células hijas y, por eso, es el material hereditario.

31

La célula vive

1. Pinta las cadenas nuevas de ADN de la figura 2.7. Una vez formadas lasdos células hijas ¿dónde se encuentra el ADN de la célula madre?

2. Compara el ADN de las dos células hijas.

Figura.2.8. El protozoo Paramecium está reproduciéndose. Esta serie de cuatro fotografías de un paramecio ha sido tomada a través delmicroscopio óptico con 250 aumentos. La muestra se ha teñido por lo que se ve al paramecio con un color que no es el suyo natural; destaca elcolor que ha tomado el núcleo. Las fotos corresponden a cuatro etapas consecutivas de su reproducción. Puedes ver cómo a partir de una célula;es decir, de un paramecio, se forman dos células; o sea, dos paramecios.

La reproducción celular en los seres vivos unicelulares da lugar a dos células hijas, cada unade las cuales es un individuo unicelular idéntico genéticamente al que le ha dado origen y,por tanto, entre sí. En conclusión, al reproducirse los organismos unicelulares su especie seperpetúa, y esa es la finalidad de la reproducción.

Sin embargo, en un ser pluricelular la reproducción de sus células no tiene por qué implicarla producción de un nuevo individuo como en el caso de un ser vivo unicelular. En el caso delos organismos pluricelulares la reproducción de sus células puede suponer el crecimientodel organismo o la sustitución de las células que mueren por envejecimiento o lesión.

3. Explica qué quiere decir que la célula es la unidad de origen de los seresvivos.

4. Selecciona en el siguiente texto, utilizando tres colores, aquellas frases quete permitan apoyar la idea de que las células de tu cuerpo se nutren,relacionan y reproducen, es decir, viven.

32

La célula vive

Yo soy un glóbulo rojo, una de las 60 billones -¡has leído bien, 60 billones!- de células que constituimos el organismo deAna, un ser humano de 14 años. Todas nosotras llevamos una vida muy activa, trabajamos muchísimo y estamos, aunquecueste creerlo, estupendamente organizadas y coordinadas. Buena prueba de ello es la espléndida salud de Ana.

Por mi profesión soy una célula muy viajera, siempre estoy de aquí para allá, llevando y trayendo oxígeno y dióxido de car-bono. Conozco a muchísimas células y suelo estar bien informada sobre algunos problemillas y malentendidos que surgenentre ellas. Hace un rato, sin ir más lejos, las células jefe me han enviado con una enorme carga de oxígeno hasta el ovarioderecho. En los ovarios viven unas células grandes y un poco serias, las células germinales. Pues bien, cuando he llegadohasta ellas, sin saludarme siquiera, como si no me vieran, han cogido todo el oxígeno que han podido y ¡cómo me han car-gado de dióxido de carbono!, ¡no podía con tanto peso!, ¡cómo se nutren las tías! ¡Menos mal que sólo me encargo de lle-varles el oxígeno, porque si tuviera que llevarles todos los nutrientes ...! Están todo el día comiendo, venga a tomar alimentosy oxígeno. Y luego, ¡claro!, producen una cantidad de desechos ... A mí me lo van a decir, y eso que sólo me corresponderetirarles el dióxido de carbono, me lo van a decir, ... Sin decir nada, con el dióxido de carbono que se me derramaba portodas partes, he llegado como he podido hasta el pulmón, y allí ¡por fin! me he liberado de tanta porquería y me he car-gado de oxígeno.

Aún no había finalizado esta labor cuando ya me han ordenado los jefes que fuera hasta la piel, concretamente de la zonaque recubre la boca de Ana. He aceptado este encargo con mucho agrado, pues las células de la piel son de lo más encan-tador y amable que hay en este organismo: son pequeñitas, perfectamente ordenadas en capas, limpias, supertrabajadorasy ¡tan alegres y parlanchinas!, siempre me cuentan algún cotilleo divertido.

A medida que me acercaba a ellas, he comenzado a oír unas voces, unos gritos, ... todas chillaban a la vez, estaban indig-nadísimas.

- ¡Hola chicas! ¿Qué sucede que estáis tan exaltadas?. Siempre aprovecho estos encargos para charlar un ratito.

- ¡Hola glóbulo rojo! Tenemos un disgusto terrible. Me han contestado

- ¿Qué os pasa? ¡no será para tanto ...!

- ¿Que qué nos pasa? ¿No estás enterada? ¿Desde cuándo no has ido a los ovarios?

- Precisamente se puede decir que vengo de allí.

- Y ¿cómo están esas engreídas y orgullosas células germinales?

- Ahora que lo decís, un poco raras y antipáticas.

- ¿Lo ves? Y ¿sabes qué andan diciendo? ¡Qué son las más importantes de este organismo! ¡Que las demás tenemos que tra-bajar para que ellas se mantengan en buen estado hasta que llegue el “momento” de llevar a cabo su misión. Y que esa mis-ión es sumamente especial y delicada: producir óvulos. Nos hemos informado por una de las jefes, una neurona que esbastante amiga nuestra, que los óvulos son una células femeninas que unidas a los espermatozoides, células producidas enun organismo masculino, dan origen a un nuevo ser humano. Y, ¡ante eso ...!

- ¡Chicas, chicas! ¡No os pongáis así! Aquí todas somos importantes. Miraos a vosotras: siempre bien colocadas, limpias,sanas y laboriosas; recubriendo y protegiendo todos los órganos, impidiendo la entrada de sustancias y microorganismosperjudiciales. Sois la envoltura que nos protege y adorna a todas las demás.

- ¿Tú crees? Si tú que conoces tanto lo dices ... Tal vez tengas razón.

- ¡Glóbulo rojo! , ha gritado una voz angustiada, ¡tráeme pronto mi ración de oxígeno! ¡Necesito alimentarme porquetengo que crecer antes de dividirme!

- Y esa es otra, han dicho las células de la piel. Tenemos que reproducirnos a un ritmo descabellado ... No tenemos un in-stante de reposo. Este organismo se está lesionando constantemente: rasponazos, magulladuras, heridas, ... que nos afectansobre todo a nosotras. Pregunta a nuestras compañeras de las rodillas y de las piernas, ... Bueno, ¡y a las de la cara! ... Desdeque Ana ha empezado a crecer y a cambiar nuestras compañeras de la cara están siendo agredidas y violentadas, ¡de quémodo! ¿No se dará cuenta esta chica de que cada vez que se revienta un grano nos está matando?

- Toma, toma oxígeno ... todo el que necesites. A ver si tus descendientes son tan hermosas como tú, y trae el dióxido decarbono que ya me lo llevo. ¡Hasta pronto!, voy corriendo a otras células que también me necesitan. En fin, que como voso-tras, ¡yo tampoco puedo tomarme un instante de descanso! ¡Menos mal que estoy bien alimentado y tengo energía sufi-ciente para seguir en la brecha!

U.D.3. BIODIVERSIDAD Y CLASIFICACIÓNDE LOS SERES VIVOS


• Enumerar ordenadamente las categorías de clasificación.

• Relacionar las características que tienen en común dos seres vivos con las categorías taxonómicas quecomparten.

• Reconocer la importancia de clasificar y asignar nombres a un ser vivo en función de las categorías taxo-nómicas a las que pertenece.

• Reconocer cómo se nombra científicamente una especie.

• Nombrar los criterios para clasificar los seres vivos en sus respectivos reinos.

• Clasificar seres vivos utilizando claves dicotómicas y tablas.

• Enumerar las características que poseen los seres vivos de cada uno de los reinos.

• Explicar los mecanismos de la evolución.

• Indicar las relaciones evolutivas entre los cinco reinos.

• Explicar la importancia de la biodiversidad para la conservación de la biosfera y la calidad de vida.

• Poner ejemplos de amenazas a la biodiversidad.

• Proponer acciones para conservar la biodiversidad.

• Buscar información en Internet y en otras fuentes sobre biodiversidad y especies en peligro de extinción.

• Poner en común la información recogida.

• Realizar una exposición oral sobre una especie en peligro de extinción.

• Elaborar un informe sobre biodiversidad a partir de los datos obtenidos en diferentes fuentes.

A cada objeto, persona, ser vivo, le adjudicamos un nombre y al citar ese nombre evocamoscaracterísticas que le son propias. Es posible que no todos coincidamos en las mismas ca-racterísticas, pero sí en aquellas fundamentales que nos permiten reconocer a qué o quiénnos referimos.

Cuando decimos bacteria, alga, garza, palmera o seta, estos nombres nos sugieren una ima-gen que corresponde al organismo mencionado, incluso instintivamente intentamos incluir-los en un grupo de referencia, por ejemplo, animal, vegetal,….

Los seres vivos comparten los mismos tipos de moléculas y también la unidad de estructura,de funcionamiento y de origen, la célula. Esto pone de manifiesto la gran semejanza entretodas las formas de vida. Sin embargo, a pesar de estas semejanzas en lo fundamental, hayvariedad de formas, tamaños, organización, modos de realizar las funciones vitales, am-bientes en los que viven, ... Es decir, la unidad y la diversidad son las características de la bios-fera.

La gran variedad de seres vivos que pueblan nuestro planeta es resultado de un largo pro-ceso evolutivo que comenzó aproximadamente hace 3500 millones de años y continúa en laactualidad. Esta diversidad comprende desde los organismos más simples, las bacterias,hasta los más complejos, los vertebrados, y muestra un amplio abanico de adaptaciones alos diferentes ambientes que existen en la Tierra.

Se denomina biodiversidad a la diversidad de especies de seres vivos, a la diversidad den-tro de una especie (diversidad genética) y también a la diversidad de ecosistemas. Los eco-sistemas con mayor variedad de especies son los bosques tropicales y los arrecifes de coral;sin embargo, los polos, los desiertos, los fondos abisales y las zonas humanizadas, tienen unabiodiversidad mucho menor.

Dada la gran diversidad de seres vivos y para facilitar la comunicación en el mundo cientí-fico, es muy útil clasificarlos y ponerles nombre. Hasta el año 2000 se habían clasificado1.750.000 especies y se calculaba que el total podría ser de unos 14 millones. Se piensaque hay grupos de seres vivos en los que existen pocas especies por descubrir, pero en otros,sobre todo de microorganismos, es posible que la mayoría de las especies sea aún desco-nocida.

54

1 Introducción

2 Nomenclatura y clasificación

Nº de especies clasificadas(Fuente: UNEP-WCMC 2000)

Bacterias 4.000Protoctistas 80.000Vertebrados 52.000Invertebrados 1.272.000Hongos 72.000Plantas 270.000

Pero al llamarle ave no estamos diciendo todas las características que tiene la garza real,como por ejemplo, el tamaño de las patas o del pico, el color del plumaje, si es diurna o noc-turna, si es acuática, terrestre, cómo se alimenta, cómo cuida a los pollos, ... Por eso, dentrodel grupo de las Aves se hacen subgrupos a medida que se van teniendo en cuenta caracte-rísticas más detalladas, hasta que se llega al grupo más concreto que representa una espe-cie, en este ejemplo la especie garza real. Así, si decimos que un ser vivo es una garza realestamos indicando todas las características propias de esa especie, características que per-miten diferenciarlas de otras especies de garzas.

Clasificar y asignar nombres a un ser vivo en función de los grupos a los que pertenece, esestar expresando, con muy pocas palabras, una información muy completa sobre las carac-terísticas de ese ser vivo y esto tiene la gran ventaja de facilitar mucho la comunicación enel mundo científico.

Las semejanzas y diferencias entre los seres vivos nos permiten clasificarlos. Todos los seresvivos tenemos en común que estamos formados por células, pero no todos tenemos el mismotipo de células, ni el mismo número, ni asociadas de la misma manera. Por ello la estructurade la célula y el número de células son dos criterios básicos para establecer los grandes gru-pos de seres vivos.

Todos los seres vivos identificados hasta hoy, se han clasificado en uno de los cinco grandesReinos: Reino Monera, Reino Protoctista, Reino Vegetal, Reino Animal y Reino Fungi o Reinode los Hongos.

55

Figura 3.1. Estas son las dos especies de garzas europeas: la garza real (Ardea cinerea) y la garza imperial (Ardea purpurea).

Biodiversidad y clasificación de los seres vivos

El clasificar a los seres vivos en grupos y poner a cada grupo un nombre tiene muchas ven-tajas. Por ejemplo, si decimos que la garza real es un animal, con solo la palabra “animal”estamos diciendo unas cuantas características de la garza. Pero además de animal, la garzaes un ave; con la palabra “ave” estamos diciendo también otras características de la garza:que es un animal que tiene un esqueleto formado por huesos, que su cuerpo está recubiertode plumas, que posee dos alas, que pone huevos, que mantiene constante la temperatura desu cuerpo, ..., es decir, todas las características que tienen los animales que se clasifican enel grupo de las Aves.

56


1- yegua 10- actinia 19- helecho2- lagartija 11- seta del haya 20- hepáticas3- búho real 12- galamperna 21- musgos4- salamandra 13- moho del limón 22- alga parda5- estrella de mar 14- encina 23- vorticela6- araña 15- abetos 24- ameba7- saltamontes 16- jaras 25- euglena8- caracol 17- amapolas 26- estreptococos9- lombriz de tierra 18- nenúfares 27- nostoc

Figura 3.2. Ejemplos de algunos seres vivos de los cinco reinos.

REINO ANIMAL

REINO MONERA

REINO FUNGI

REINO PROTOCTISTA

1

2

5

8

3

6

9

4

7

10

11

12

13

14 15

16

18

20

17

19

21

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REINO VEGETAL

Figura 3.3. La bacteria E. Coli vista al microscopio electrónico.Este organismo es una célula procariota de unas 2,5 µ delongitud.

Figura 3.4. El alga Navicula pelliculosa vista al microscopioelectrónico. Este organismo es una célula eucariota de unas 50 µ de longitud.

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Clave simplificada para clasificar a los seres vivos en su reino

1. Seres vivos formados por células procariotas................................................................................... Monera1. Seres vivos formados por células eucariotas .................................................................................... 2

2. Seres pluricelulares, es decir, formados por muchas células de distintos tipos y organizadas en tejidos, órganos y aparatos .............................................................................................................. 3

2. Seres formados por una sola célula o por más de una, pero que no alcanzan ni la diversidad celular ni el grado de organización de las células de los seres de la opción anterior ......................... 4

3. Seres que captan la luz solar y la transforman en energía química. Con esta energía transformanel agua, las sales minerales y el dióxido de carbono en moléculas orgánicas (autótrofos)................. Vegetal

3. Seres que se alimentan de otros organismos o de sus restos (heterótrofos) ..................................... Animal

4. Todos heterótrofos. Viven sobre materia orgánica y, tras digerirla fuera de las células, la absorben (digestión extracelular).................................................................................................. Fungi

4. Unos autótrofos y otros heterótrofos. Los heterótrofos capturan materia orgánica y la digieren dentro de las células (digestión intracelular)..................................................................................... Protoctista

1. Utilizando la clave anterior clasifica en su reino a los seres vivos de lasfiguras 3.3 y 3.4, enumera las características de los organismos de cadauno de esos reinos. Pon ejemplos de otros seres vivos que pertenezcan adichos reinos.

2. ¿Qué características tienen en común los seres vivos de los Reinos Vegetaly Animal? Indica cuáles son sus principales diferencias.

3. ¿Qué características tienen en común la lombriz de tierra, la araña y layegua para que todas estén incluidas en el Reino Animal.

4. Enumera las características de los seres vivos del Reino Vegetal y de losdel Reino Fungi.

5. Indica los criterios que se utilizan para clasificar seres vivos en sus Reinosy razona por qué los virus no se incluyen en ningún reino.

Cuando se descubre a un ser vivo lo primero que se hace es compararlo con los que ya seconocen y si por sus características no se puede incluir en ninguno de los grupos estableci-dos hasta el momento, se propone un nuevo grupo. Imaginemos que se descubriera un or-ganismo que no pudiera incluirse en ninguno de los cinco reinos actuales; habría queconsiderar un nuevo reino y adjudicar un nuevo nombre a dicho reino.

Aunque nos pueda parecer sencillo, hacer grupos con los seres vivos es realmente una tareadifícil, ya que muchas veces precisar las semejanzas y diferencias entre ellos requiere estu-dios complejos, como por ejemplo los análisis bioquímicos que se están aplicando actual-mente y que, en ocasiones, hacen variar los componentes de los grupos ya establecidos. Lataxonomía es la ciencia encargada de la nomenclatura y clasificación de los seres vivos.

Hay muchos ejemplos que ilustran estos cambios de reino basados en el conocimiento másprofundo de los organismos que lo integran. Es muy llamativo, por ejemplo, el caso de los Hon-gos que, hasta fechas relativamente recientes y por vivir fijos a un sustrato como las plan-tas, se incluían en el Reino Vegetal. Hoy en día se están estudiando y se considera que loshongos abarcan seres heterótrofos muy diversos, desde organismos unicelulares, como laslevaduras, hasta organismos pluricelulares más conocidos, como las setas. Pero caracterís-ticas propias, como su forma de reproducirse, muy diferente a la de los animales, y la com-posición de la pared celular, distinta a la de los vegetales, han conducido a la creación de unreino propio, el Reino Fungi o Reino de los Hongos.

Ya que hablamos de seres que han sido movidos de su reino inicial, tampoco podemos olvi-dar el caso de las algas pluricelulares. Éstas, por realizar la fotosíntesis y, consecuentemente,ser autótrofas, se hallaban incluidas en el Reino Vegetal. Sin embargo, hoy en día se clasifi-can en el Reino Protoctista ya que, además de no estar constituidas por células lo suficien-temente diferenciadas para formar tejidos y órganos verdaderos, tampoco los zigotosresultantes de la fecundación se desarrollan en el interior de un órgano femenino, como su-cede en los vegetales.

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Figura 3.5. Reproducción sexual de un alga.

Cavidad reproductorafemenina

Cavidadreproductoramasculina

Célula sexualfemenina

Célula sexualmasculina

Si se estudian comparativamente (figuras 3.5 y 3.6) la reproducción sexual de un alga y lade un vegetal muy sencillo, un musgo, se pueden constatar las diferencias que han deter-minado excluir a las algas del Reino Vegetal.

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6. a) Asocia a cada uno de los números de las figuras 3.5 y 3.6 el rótulo quele corresponda: fecundación externa, fecundación interna, desarrollo delzigoto en el interior del órgano reproductor femenino, desarrollo delzigoto en el agua.

b) Indica las dos características de las algas, relacionadas con lareproducción sexual, por las que no se incluyen en el Reino Vegetal.

La lista de seres que a lo largo del tiempo han sido cambiados de grupo de clasificación esmuy larga y es que, al menos de momento, ninguna clasificación puede ser definitiva, ya quehay un gran número de seres vivos aún desconocidos. De hecho, hasta 1969 sólo se consi-deraban cuatro reinos y ese año R.H. Whittaker propuso los cinco reinos actuales. Reino Mo-nera que incluye a las bacterias y cianobacterias, Reino Protoctista que incluye a protozoosy algas, Reino Fungi que incluye a los hongos, Reino Vegetal y Reino Animal. En un futuropodría haber un número mayor de reinos al dar la categoría de reino a alguno de los gruposclasificados actualmente dentro del Reino Protoctista y del Reino Monera.

Los grupos y subgrupos en que se clasifican los seres vivos se denominan categorías ta-xonómicas. La categoría taxonómica más amplia es el reino, que incluye una gran variedady cantidad de seres vivos que tienen en común pocas características pero de importancia fun-damental. Dentro del reino se clasifican los seres vivos en grupos más reducidos, los phylao divisiones. El phylum incluye las clases, éstas los órdenes, el orden está formado por fa-milias y éstas por géneros, el género incluye especies. La especie es la categoría taxonó-mica que reúne a los seres que son muy semejantes entre sí y que al cruzarse tienendescendencia fértil.

Célula sexualmasculina

Célula sexualfemenina

Órgano reproductormasculino

Órgano reproductorfemenino

Figura 3.7. Categorías taxonómicas.

ESPECIE

GÉNERO

FAMILIA

ORDEN

CLASE

PHYLUM

REINO

Figura 3.6. Reproducción sexual de un musgo.

Sucede con mucha frecuencia que a una determinada especie de seres vivos se le deno-mina de formas diversas según las diferentes regiones y países. Así por ejemplo el nombrede “garza real” no es universal, corresponde a un nombre en castellano, pero hay otros mu-chos nombres vulgares en otros idiomas para designar a este animal.

Ya puedes imaginar que si las especies sólo tuvieran nombres vulgares, la comunicacióncientífica entre las distintas partes del mundo sería complicadísima y se prestaría a confu-sión. Por eso, ya desde el siglo XVIII se establecieron unas normas para poner un nombrecientífico a cada especie. Este nombre consta de dos palabras en latín, la primera escrita conletra mayúscula y la segunda en minúscula. Por ejemplo, el nombre científico de la garzareal es Ardea cinerea, y siempre que se cita “Ardea cinerea“ toda la comunidad científica sabea qué ser vivo se están refiriendo. En el nombre de la especie la primera palabra, escrita conmayúscula, indica el género, así la garza real y la garza imperial son dos especies que per-tenecen al mismo género, Ardea.

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Sucede con mucha frecuencia que a una determinada especie de seres vivos se le deno-

de “garza real” no es universal, corresponde a un nombre en castellano, pero hay otros mu-chos

Ya puedes imaginar que si las especies sólo tuvieran nombres vulgares, la comunicacióncientífica entre las distintas partes del mundo sería complicadísima y se prestaría a confu-sión. Por eso, ya desde el siglo XVIII se establecieron unas normas para poner un científico

a qué ser vivo se están refiriendo. En el nombre de la especie la primera palabra, escrita con

tenecen al mismo género,

Idioma Nombre vulgar

Castellano Garza real

Euskera Lertxun hauskara

Gallego Garza real

Catalán Bernat pescaire

Francés Héron cendré

Arabe يقرزلاInglés Grey heron

Alemán Graureiher

Portugués Garça-real

Ruso Серая цапляChino 蒼鷺Japonés 和名

Figura. 3.8. Cuatro especies de blénidos.

1

3

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7. Los peces de la figura 3.8, llamados vulgarmente viejas o babosas, sonmarinos y viven en el litoral; tienen varias características comunes, comocarecer de escamas, poseer la aleta dorsal continua,... pero se clasifican encuatro especies diferentes.

Blennius pavo (Gallerbo): Aleta dorsal sin dividir. Detrás de cada ojo unamancha oscura.

Blennius pholis (Babosa): Aleta dorsal sin dividir. Sin manchas oscurasdetrás de cada ojo.

Blennius ocellaris (Torillo): aleta dorsal dividida en dos lóbulos por mediode una depresión. Apéndice dérmico sobre cada ojo. Mancha oscura en laprimera porción de la aleta dorsal.

Blennius gattorugine (Cabruza): Aleta dorsal dividida en dos lóbulos pormedio de una depresión. Apéndice dérmico sobre cada ojo. Sin manchaoscura en la aleta dorsal.

a. Indica a qué especie pertenece cada uno de los peces dibujados.b. ¿A qué género pertenecen todos estos peces? ¿Cómo lo sabes?c. ¿Qué otras categorías taxonómicas tienen en común? Razona la

respuesta.

8. Las plantas de la figura 3.9, cuyos frutos comemos habitualmente, tienencaracterísticas comunes, pero pertenecen a especies diferentes.

1. Fruto cubierto de pelo fino y suave 21. Fruto desprovisto de pelo 4

2. Hojas ovaladas anchas o redondeadas Prunus armeniaca2. Hojas por lo menos dos veces más largas que anchas 3

3. Fruto esférico muy carnoso Prunus persica 3. Fruto elíptico poco carnoso Prunus dulcis

4. Pedúnculo del fruto por los menos dos veces más largo que el fruto maduro Prunus avium

4. Pedúnculo del fruto más corto que el fruto maduro Prunus domestica

a. Clasifica las plantas de los dibujos, utilizando esta clave.b. ¿Por qué el albaricoquero y el melocotonero pertenecen a distintaespecie?c. ¿A qué género pertenecen todas estas plantas? ¿Cómo lo deduces?

Figura 3.9. Cinco especies de prúnidos. A (melocotonero), B (cerezo), C (ciruelo), D (almendro), E (albaricoquero).

A B C D E

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Figura 3.10. Un ejemplo de pirámide de clasificación del Reino Animal.

1. Vaca Bos taurus

2. Cebú Bos indicus

3. Yak Bos grunnieus

4. Gacela Gacella dorcas

5. Cabra íbice Capra ibex

6. Muflón Ovis musimon

7. Ñú Conochaetes taurinus

8. Ciervo Cervus elaphus

9. Jirafa Jirafa camelopardalis

10. Camello Camellus bactrianus

11. Hipopótamo Hippopotamus amphibius

12. Ballena azul Balaenoptera musculus

13. Murciélagovespertillo Myotis myotis

14. Lobo Canis lupus

15. Ardilla Sciurus vulgaris

16. Chimpancé Pan troglodytes

17. Elefante indio Elephas indicus

18. Serpiente de agua Natrix natrix

19. Rana verde Rana esculenta

20. Gaviota argéntea Larus argentatus

21. Caballa Scomber scombrus

22. Estrella de mar Astropecten irregularis

23. Araña de jardín Araneus diadematus

24. Mariposa monarca Danaus plexippus

25. Abejorro común Bombus terrestris

26. Calamar Loligo vulgaris

27. Caracol de huerta Helix pomatia

28. Lombriz de tierra Lumbricus terrestris

29. Medusa Aurelia aurita

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9. En la pirámide del Reino Animal (figura 3.10) aparecen representadas lascategorías taxonómicas a las que pertenece la especie Bos taurus(vaca/toro).

a. ¿Qué categoría taxonómica incluye el mayor número de individuos?

b. Indica qué categorías taxonómicas tienen en común con la vaca: el yak,la cabra, la jirafa, la rana, el calamar, la ballena.

El ser humano, Homo sapiens ¿en qué Reino: .........................................,Phylum: ..........................., Clase: ............................, Orden: ..................,Familia: .............................., Género: .............................y Especie:.........................se clasifica?

c. ¿Con qué animales de los representados en la pirámide tiene la vaca máscaracterísticas en común, es decir, un parentesco más cercano?

d. Indica en qué categorías taxonómicas de las representadas en lapirámide puedes incluir a los siguientes animales: Antílope, gato,lagartija, saltamontes, ser humano, gorrión, sapo, ostra. Explica en quéte has basado al hacerlo

10. En la pirámide del Reino Vegetal (figura 3.11) se representan lascategorías taxonómicas a las que pertenece la especie Tripholiumpratense (trébol).

a. ¿Qué categoría taxonómica incluye el menor número de individuos?

b. Indica qué categorías taxonómicas tienen en común con un trébol: lalenteja, un roble, un ciprés, un helecho.

La lenteja, Lens culinaris, en qué Reino: ..........................., División:........................, Clase: ........................., Orden: ........................., Familia:.........................., Género: ........................... y Especie: ..........................se clasifica?

c. ¿Con qué vegetales de los representados en la pirámide tiene el trébolmenos características comunes, es decir, un parentesco más lejano?

d. Indica en qué categorías taxonómicas de las representadas en lapirámide puedes incluir a los siguientes vegetales: pino, encina, musgo,garbanzo. Explica en qué te has basado al hacerlo.

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Figura 3.11. Un ejemplo de pirámide de clasificación del Reino Vegetal.

1. Trébol del prado, Tripholium pratense

2. Trébol campestre, Tripholium campestre

3. Trébol blanco, Tripholium repens

4. Lenteja, Lens culinaris

5. Falsa acacia, Robinia pseudoacacia

6. Tojo, argoma, Ulex europaeus

7. Mimosa, Acacia dealbata

8. Árbol del amor, Cercis siliquastrum

9. Cerezo, Prunus avium

10. Chivirita, Bellis peremnis

11. Roble Carballo, Quercus robur

12. Colza, Brassica rapa

13. Amófila, Ammophila arenaria

14. Cólchico, Colchicum autunnale

15. Palma canaria, Phoenix canariensis

16. Cedro, Cedrus atlantica

17. Ciprés, Cupressus sempervirens

18 Helecho Polypodium vulgare

19. Cola de caballo, Equisetum arvense

20. Musgo, Polytrichum commune

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1. ¿Cuáles son los mecanismos que producen nuevos caracteres en losindividuos?

2. ¿Por qué no todos los nuevos caracteres perduran?3. Explica cómo influye la variedad de ambientes de la Biosfera en la

diversidad de seres vivos.

4. Explica qué es la coevolución.

Hoy en día hay una gran variedad de seres vivos en la Tierra y se clasifican en cinco reinos.Aunque los animales y las plantas son quizás los seres vivos más conocidos, en sus co-mienzos la vida no estuvo protagonizada por ellos, sino por seres más sencillos que, por suscaracterísticas incluiríamos en el Reino Monera.

Las bacterias y cianobacterias primitivas fueron evolucionando; en el transcurso de ese con-tinuo proceso de evolución a lo largo de millones de años, algunas especies se han ido ex-tinguiendo y de las especies que sobrevivieron, unas dieron origen a las bacterias actuales ylas otras a seres vivos con una organización celular más compleja, los seres eucariotas queincluiríamos en el Reino Protoctista. También algunas especies de protoctistas se han ido ex-tinguiendo mientras que otras han dado origen a los protozoos y las algas actuales. De la evo-lución de ciertas especies de protoctistas surgieron los primeros hongos, animales yvegetales.

Los vegetales y animales primitivos eran mucho más “sencillos” que la mayoría de los queviven en la actualidad. Hoy en día, junto con animales y vegetales de organización sencillaconviven otros grupos de organización más compleja que son el resultado de la evolución delos primitivos.

La evolución de las especies se produce a medida que su material genético se va modificando.La modificación del material genético puede deberse a mutaciones, que implican cambios enlos genes y a la reproducción sexual que lleva consigo la combinación de genes de dos pro-genitores. Dichos cambios genéticos determinan nuevos caracteres. El medio ambiente se-lecciona los individuos que poseen aquellos caracteres que les permiten estar mejoradaptados a él, es decir, tiene lugar una Selección Natural. Los individuos seleccionados, alreproducirse, transmiten a sus descendientes la nueva información genética y, con ella, losnuevos caracteres. Cada ambiente selecciona unas determinadas especies, por lo que dadala gran variedad de ambientes de nuestro planeta, existe una gran diversidad de especies deseres vivos. Sin embargo, los individuos que por sus características no están tan bien adap-tados al medio en el que viven, tienen más dificultades para sobrevivir y reproducirse y estadesventaja conduce a la extinción de su especie.

Sin embargo, cada especie no ha evolucionado de forma aislada e independiente, sino quelos distintos seres vivos han evolucionado conjuntamente, es decir, se produce la coevolución.Esto es así porque toda especie, al cambiar, introduce unas modificaciones en su medio quecondicionan la evolución de las otras especies que conviven con ella

Así, por ejemplo, la evolución y diversificación de las plantas con flores vistosas y aromáti-cas ha transcurrido de forma paralela a la de muchos insectos que encuentran en ellas sualimento y que, al mismo tiempo, transportan el polen de unas a otras, contribuyendo así asu reproducción.

3 Relaciones evolutivas entre los cinco reinos

Figura 3.12. La flor de esta especieOphrys apífera, se parece al insectoque la poliniza, son un ejemplo decoevolución.

La enorme variedad de seres vivos que existe hoy en día muestra diferentes formas posiblesde resolver los problemas que presenta el medio. La vida se originó en el agua y, al princi-pio, estuvo restringida al medio acuático, pero el medio terrestre ofrecía nuevas perspecti-vas y los seres vivos no las desecharon, aunque muchos intentos para conquistarlo resultaranfallidos. Los primeros seres pluricelulares colonizadores de la tierra firme fueron los vegeta-les, que abrieron nuevos caminos y posibilidades de evolución en este medio.


66

5. El árbol de la figura 3.13 muestra las relaciones evolutivas entre los cincoreinos:

a. Escribe el nombre de cada reino en el rectángulo correspondiente.b. Indica a qué reino pertenecen los seres vivos antepasados de todos los

organismos.c. ¿En qué reino se clasifican los primeros seres vivos que surgieron a

partir de los seres del Reino Monera? ¿Qué dos grupos principales deseres vivos se incluyen en este segundo reino?

d. ¿A partir de los seres vivos de qué reino surgieron los vegetales, hongosy animales?

e. Indica qué grupo de seres vivos tiene mayor parentesco evolutivo con losanimales y razónalo: los hongos o los vegetales; las bacterias o losprotozoos.

f. En el árbol hay ramas que no acaban en flechas ¿qué significado tiene?

Figura 3.13. Árbol de las relaciones evolutivas entre los cinco reinos. Los grupos de seresvivos citados en este árbol tienen especies que viven en la actualidad.

Espermafitas

Pteridofitas

Briofitas

Algas Verdes

Algas Rojas

Algas Pardas

CianobacteriasBacterias

?

Protozoos

EsponjasCelentéreos

Platelmintos

Moluscos

Artrópodos

Equinodermos

Peces Anélidos

Anfibios

Aves Reptiles Mamíferos

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Figura 3.14.

6. Explica cómo es posible que haya seres vivos actuales que tengancaracterísticas muy parecidas a sus antepasados; por ejemplo, que existanbacterias actuales semejantes a las bacterias de hace unos 2.000 millonesde años o tiburones blancos casi iguales a los de hace 200 millones deaños.

7. En los dibujos de la figura 3.14 se observan ejemplos de coevolución entreplantas y animales polinizadores.

Teniendo en cuenta los datos de la figura y de la tabla, asocia a cada tipode flor el tipo de animal que la visita e indica a qué dibujo correspondecada una de las parejas que has establecido.

Características de flores Características de animales

- tonalidad discreta (blanquecina...).- intenso aroma de perfume. - olfato muy desarrollado.A - se abren al atardecer. - actividad nocturna. I

- tubulares con el néctar en el fondo. - larga trompa chupadora.

- colores vistosos (amarillo ...). - pico largo y fino, que aloja una lengua larga.- de aroma suave. - buena vista.B - flor de base cerrada en cuyo fondo - poco olfato. II

se encuentra el néctar. - necesidad de líquido.

- abiertas.C - néctar accesible y abundante. - apéndice bucal corto y succionador. III

- colores vistosos.- aroma escaso. - vista muy desarrollada.D - forma de tubo en cuyo fondo está el - apéndice bucal largo y succionador. IV

néctar que es un poco acuoso.

U.D. 4. REINOS MONERA, PROTOCTISTA Y FUNGI


• Hacer el montaje de preparaciones microscópicas y manejar adecuadamente el microscopio.

• Reconocer células y microorganismos en fotografías o al microscopio óptico y dibujarlas.

• Indicar las características que posee un ser vivo para ser incluido en el Reino Monera, Protoctista o Fungi.

• Reconocer en fotografías o dibujos las distintas formas de las bacterias.

• Explicar las formas de vida y nutrición de los organismos monera, poniendo ejemplos.

• Explicar la nutrición de los protoctistas, poniendo ejemplos.

• Clasificar los protozoos en grupos según su movimiento.

• Describir el micelio de un hongo pluricelular.

• Explicar la forma de vida de los hongos, poniendo ejemplos.

• Explicar la importancia que tienen las bacterias, los protoctistas y los hongos para los seres humanos y elmedio ambiente.

El Reino Monera agrupa una gran variedad de seres vivos que tienen en común el ser uni-celulares procariotas. Los grupos más amplios y representativos de este reino son las bac-terias y las cianobacterias.

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1.1. Formas de las bacterias y cianobacteriasVistas al microscopio, las células bacterianas presentan cuatro tipos básicos de formas quereciben distintos nombres: coco, si es esférica, vibrio, si se parece al signo de una coma, es-pirilo, de forma espiral y bacilo, si se parece a la cápsula de un medicamento.

Además, algunas especies bacterianas presentan agrupaciones de individuos debido a quepermanecen unidos tras la división celular. Según cómo se agrupen reciben distintos nom-bres. Los cocos presentan varias formas de agrupación, como por ejemplo, diplococos (dedos en dos), estreptococos (en cadenas) y estafilococos (en racimos de uvas). Los bacilossuelen presentar cadenas lineales, diplobacilos (de dos en dos) y estreptobacilos (conmayor número de individuos).

1 Reino Monera

1. ¿Todos los seres vivos unicelulares se clasifican en el Reino Monera?

2. ¿Todos los seres vivos procariotas se clasifican en el Reino Monera?

3. Identifica la forma de bacteria que señala cada número en la figura 4.1.

Figura 4.1. Formas de las bacterias.

Figura 4.2. Bacterias que causan el ántrax. Figura 4.3. Bacterias que producen el cólera.

Figura 4.4 Figura 4.5.

1

2

3

4

1.2. Reproducción bacterianaLas bacterias, cuando se encuentran en sus mejores condiciones de vida (temperatura ade-cuada, suficiente espacio, alimento abundante,…), tienen la capacidad de dividirse con granrapidez. Si una bacteria estuviera en estas condiciones se dividiría cada veinte minutos apro-ximadamente y, así, en menos de dos días se formaría una masa de 6x10 21 T. de bacterias,o sea, una masa como la de todo el planeta Tierra.

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Reinos Monera, Protoctista y Fungi

Pocas especies de cianobacterias se presentan como individuos aislados y en éstas su cé-lula es de forma esférica (cocoide). La mayoría de las cianobacterias forman colonias fila-mentosas y tampoco son raras las colonias de forma cúbica.

4. ¿Qué forma presentan las bacterias de las figuras 4.2, 4.3, 4.4 y 4.5?

5. Hay un género de bacterias denominado Streptococcus ¿por qué recibeeste nombre?

Figura 4.6. Fotografía de microscopio óptico de filamentos de la cianobacteria Nostoc commune.

Figura 4.7. En esta fotografía tomada a travésde un microscopio óptico con 650 aumentos,se pueden observar numerosísimos puntitoscoloreados, cada uno de los cuales es unacélula y corresponde a una bacteria. Todasestas bacterias son de la misma especie, quese llama Escherichia coli y es una de lasespecies bacterianas que vive en el intestinohumano. El color morado que presentan noes el suyo propio; han sido teñidas parapoder observarlas mejor.

Figura 4.8. Esta fotografía de Escherichiacoli está tomada al microscopio electrónicocon 20.000 aumentos. La bacteria estáreproduciéndose ya que se aprecia cómo suúnica célula se está dividiendo en dos.

Figura 4.9. Una célula se divide dando lugar ados células hijas, cada célula hija se divide asu vez produciendo dos nuevas células, demodo que en cada periodo de división lapoblación se duplica (crecimientoexponencial, 2x siendo x el número dedivisiones).

Bacteria Crecimiento División

1.3. Nutrición y formas de vida de los procariotas

1.3.1 BacteriasLas bacterias viven en todo tipo de ambientes: suelo, agua, aire, en otros seres vivos, inclusoen lugares donde la vida es casi imposible, como en los glaciares, volcanes, salinas, am-bientes sin oxígeno (O2),…

• Muchas bacterias se alimentan de materia orgánica, es decir, son heterótrofas. Entre ellasse diferencian:

– Las bacterias saprofitas son bacterias que viven sobre materia orgánica, como cadáve-res, hojarasca, excrementos, etc. Transforman dicha materia orgánica en inorgánica esdecir, son descomponedoras y tienen gran importancia en la Biosfera ya que contribu-yen a reciclar la materia en los ecosistemas.

– Las bacterias simbióticas viven asociadas con otros seres vivos beneficiándose mutua-mente. Por ejemplo, en el intestino grueso humano viven algunas especies de bacteriasque se nutren de restos de los alimentos y sintetizan algunas vitaminas que nosotros ne-cesitamos. En las raíces de algunos vegetales, como las leguminosas, viven bacteriasque captan el nitrógeno atmosférico (N2) y lo transforman en amoniaco (NH3), que utili-zan las plantas para producir sus propias moléculas orgánicas nitrogenadas, como lasproteínas y los ácidos nucleicos.

– Las bacterias parásitas viven en otros seres vivos causándoles enfermedades. Por ejem-plo Salmonella produce la salmonelosis y el bacilo de Koch la tuberculosis.

• Otras bacterias son autótrofas porque toman del medio materia inorgánica y la transfor-man en orgánica, con energía procedente, en unos casos, de la luz solar (bacterias foto-sintéticas) y en otros de reacciones químicas (bacterias quimiosintéticas). Ambos tipostienen una gran importancia porque, al proporcionar materia orgánica para los seres vivosson productoras de los ecosistemas.

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6. Describe cómo varía el número de individuos de una población debacterias a lo largo del tiempo y, teniendo en cuenta los factores quecondicionan el crecimiento de la misma, da alguna razón que explique lascausas de las fases representadas en la gráfica.

Figura 4.10. Variación del número de individuos de una población bacteriana a lo largo del tiempo. Fases que se distinguen.

Latencia Exponencial Estacionaria Muerte

Núm

ero

de in

divi

duos

por

ml.

en p

oten

cias

de

10

Tiempo en horas

11

10

9

8

7

6

5

1.3.2. CianobacteriasLas cianobacterias viven donde hay agua. Son autótrofas y, por tanto, productoras de losecosistemas de los que forman parte. Todas son fotosintéticas y fueron los primeros seresque desprendieron O2 al realizar la fotosíntesis. La aparición del O2 en la atmósfera supusoun gran cambio en la Biosfera ya que condicionó la evolución biológica.

Algunas especies de cianobacterias forman filamentos debido a que las células permanecenunidas tras la división celular. Ciertas células de estos filamentos, las células de mayor tamañoque se observan en la figura 4.6, se especializan en la fijación de nitrógeno atmosférico. Laatmósfera es el almacén de nitrógeno de la Biosfera y, por tanto, el origen de este bioele-mento, necesario para la síntesis de las moléculas orgánicas nitrogenadas aminoácidos,bases nitrogenadas,…).

Hay cianobacterias que se asocian con determinadas especies de hongos estableciendo unarelación simbiótica que da lugar a líquenes. También hay líquenes en los que el hongo estáasociado a una especie de alga verde en lugar de a una cianobacteria.

83


7. ¿Dónde viven las bacterias saprofitas? ¿Cuál es su función en losecosistemas?

8. Explica qué significa que dos organismos son simbióticos

9. ¿Qué tipo de nutrición tienen las bacterias parásitas y dónde viven?

10. ¿Qué tienen en común las bacterias saprofitas, simbióticas y parásitas?¿En qué se diferencian?

11. Indica las semejanzas y diferencias entre las bacterias autótrofasfotosintéticas y las autótrofas quimiosintéticas.

12. Explica que función cumplen los productores en los ecosistemas y quéseres del Reino Monera son productores.

13. ¿Qué consecuencias tuvo en la Biosfera la actividad de lascianobacterias?

14. Explica qué importancia tienen los organismos fijadores de N2. Ponejemplos de microorganismos fijadores de N2.

15. Pon ejemplos de bacterias simbióticas.

16. Completa la siguiente tabla para comparar los tipos de nutrición de lasbacterias y cianobacterias:

Fuente de materia

Fuente de energía

Tipos de nutrición

Bacterias Cianobacterias

1.4. Utilización de las bacterias por el ser humanoDesde la antigüedad los seres humanos hemos utilizado las bacterias y otros microorganis-mos en la obtención de algunos productos alimenticios. Más tarde se han aplicado estos pro-cesos a escala industrial en diversos campos:

Alimentación• El yogur, queso,… se obtienen por fermentación de la leche realizada por algunas bacte-

rias como Lactobacillus.

• El vinagre se obtiene por fermentación del alcohol llevada a cabo por bacterias como Ace-tobacter.

• Otras bacterias producen vitaminas (B12 y riboflavina) que se añaden a los alimentos paraenriquecerlos.

• También se utilizan bacterias en la producción de aminoácidos que potencian el sabor dealgunos alimentos o que actúan como antioxidantes.

Sanidad• La industria farmacéutica utiliza bacterias para producir algunos antibióticos como la es-

treptomicina, el cloranfenicol y la cefalosporina.

• Así mismo, mediante ingeniería genética, se han introducido genes humanos en bacteriasy estas bacterias transgénicas se utilizan para producir medicamentos necesarios para eltratamiento de determinadas enfermedades: la insulina en la diabetes, la hormona del cre-cimiento en el enanismo, el interferón en enfermedades víricas o el factor VIII de la coagu-lación en la hemofilia.

Minería• Se utilizan algunos microorganismos para extraer y concentrar el cobre y el uranio conte-

nidos en las rocas. Constituyen una alternativa a la minería tradicional en aquellos casos enlos que la mena mineral es muy escasa y su explotación no es rentable. Actualmente, al-rededor del 14% de la producción de cobre de los Estados Unidos se obtiene utilizando alas bacterias Thiobacillus ferro-oxidans.

Medio ambienteLas bacterias resultan útiles en la resolución de problemas medioambientales como por ejem-plo las que se utilizan en los siguientes casos:

• Depuración de aguas residuales. Ciertas bacterias degradan los residuos orgánicos quecontienen dichas aguas.

• Descontaminación de suelos y aguas. Hay bacterias que degradan plaguicidas o absorbenmetales pesados.

• Limpieza de mareas negras mediante bacterias que consumen hidrocarburos.

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17. Cita productos en cuya fabricación se utilicen bacterias.

18. Explica la utilización de bacterias en la recuperación del medioambiente.

Figura 4.11. Producción a escalaindustrial de microorganismos útiles.

Los protoctistas son los seres eucariotas más sencillos. Se incluyen en este reino, amplio ydiverso, los seres unicelulares eucariotas y otros pluricelulares con una organización senci-lla, es decir, todos los seres eucariotas que no estén incluidos en los Reinos Vegetal, Animaly Fungi. Los grupos más representativos son los protozoos y las algas.

2.1. ProtozoosLos protozoos (protos, primero y zoon, animal) son seres eucariotas unicelulares heterótro-fos, en su mayoría son de vida libre y forman parte del plancton del agua dulce o del mar yson consumidores de fitoplancton. Algunos protozoos son parásitos y producen enfermeda-des que afectan principalmente a los seres vivos del Reino Animal.

Se clasifican según su movimiento en cuatro grupos:

• Ciliados, son los protozoos que se mueven impulsados por los numerosos cilios que poseesu célula. Uno de los más grandes es el paramecio (figura 2.8).

• Flagelados, su célula posee uno o más flagelos que les permite desplazarse en el agua.Algunos causan enfermedades.

• Rizópodos, estos protozoos se mueven mediante deformaciones celulares, denominadaspseudópodos o falsos pies, que les permiten desplazarse en el agua.

• Esporozoos, son protozoos inmóviles que viven parásitos en distintos tejidos.

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2 Reino Protoctista

Observación de bacterias del yogur

Objetivos• Clasificar por su forma y por cómo están agrupadas las bacterias observadas.• Dibujar las bacterias observadas.

Material• Yogur, agua, azul de metileno al 1%, alcohol-cloroformo o xilol. Microscopio.• Cuentagotas, aguja enmangada o asa de siembra, mechero, portaobjetos y cubreobjetos.

Procedimiento1º Toma con el asa de siembra o con una aguja enmangada, previamente esterilizada, una pequeña muestra de yogur,

colócala en el portaobjetos, bien limpio, añade una gota de agua y realiza un frotis o extensión deslizando el borde deotro porta sobre tu preparación. Sécala al aire o acercándola a la llama para que el secado sea más rápido y se fije bien.

2º Lava la preparación con alcohol-cloroformo o xilol. Para ello, deja resbalar unas gotas sobre la preparación para quearrastre las gotas de grasa del yogur. Ayúdala a secar agitando.

3º Tiñe la preparación con unas gotas de azul de metileno que se deja 2 minutos. Lávala después con agua para eliminarel colorante. Para realizar un lavado correcto, vierte un chorro fino de agua sobre la preparación. La secamos agitandoel porta. Coloca el cubre.

4º Observa al microscopio, por lo menos con 100 aumentos. Las bacterias se observarán mejor en las zonas donde quedenmenos restos de yogur, teñidas de azul y con aspecto levemente brillante.

Cuestiones1) Dibuja las diferentes bacterias que observes y clasifícalas por su forma y por cómo están agrupadas.

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Figura 4.12. La ameba es un protozoo que vive en aguas estancadasy deforma su célula para capturar el alimento.

Figura 4.13. En el interior del protozoo Euplotes haymateria semejante a la del agua que le rodea, por loque podemos interpretar que está comiendo.

Figura 4.14. El Trypanosoma rhodesiense es un protozoo que infectala sangre de los vertebrados y produce la enfermedad del sueño.

Figura 4.15. El Plasmodium falciparum es unprotozoo que infecta los glóbulos rojos, donde sedesarrolla y produce la malaria o paludismo.

1. Clasifica en su grupo correspondiente los protozoos de las figuras 4.12,4.13, 4.14 y 4.15.

Figura 4.16. El alga Navícula es unicelular, Spirogyra es un alga filamentosa (1. célula, 2. cloroplasto) yCodium tomentosum es un alga pluricelular verde.

Navicula Spirogyra Codium tomentosum

50 µ

36-40 µ

300 µ

2

6 cm1

2.2. AlgasTodas las algas son seres autótrofos fotosintéticos acuáticos, por tanto, son productores enlos ecosistemas donde viven. Algunas algas son unicelulares y forman parte del fitoplancton;otras son pluricelulares, pero con una organización sencilla, ya que no alcanzan la estructuraen tejidos, órganos y aparatos. Las algas se clasifican según sus pigmentos en verdes, par-das y rojas.

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Figura 4.17. Algunas especies de algas del litoral. No están representadas a escala. P = nivel de pleamar, B = nivel de bajamar, I = Nivel intermareal.

2. Recuerda por qué las algas pluricelulares, como Codium, se clasifican enel Reino Protoctista y no se clasifican en el Reino Vegetal.

3. Colorea las algas numeradas de la figura 4.17.

1. Enteromorpha linza (v)

2. Fucus spirallis (p)

3. Lithophylum incrustans (r)

4. Porphyra umbilicalis (r)

5. Laminaria hyperborea (p)

6. Rhodymenia palmata (p)

7. Laminaria saccharina (p)

8. Fucus vesiculosus (p)

9. Ascophylum nodosum (p)

10. Ulva lactuca (v)

11. Chondrus crispus (r)

12. Corallina officinalis (r)

v: alga verde p: alga parda r: alga roja

5

6

7

810

11

12

1

2

3

4

9

88


Observación de los microorganismos de una infusión

Objetivos• Identificar microorganismos de una infusión.• Dibujar los microorganismos observados.• Anotar las observaciones realizadas.

Material• Infusión.• Varilla de vidrio.• Portaobjetos y cubreobjetos.• Microscopio.

Procedimiento1º Localiza un lugar donde haya agua estancada de color verdoso y toma una muestra de esta agua con el fin de estudiarla

después con el microscopio. Recoge la muestra en un frasco y procura mantenerlo abierto el máximo tiempo posible,para que no se agote el oxígeno del agua, y así los seres que habitan en ella puedan seguir respirando y mantenerse vivos.

2º Haz una preparación microscópica con una gota del agua de la muestra.3º Rastrea la preparación en busca de los distintos microorganismos. Cuando creas que has localizado todos los que hay,

estudia detenidamente uno por uno y registra tus anotaciones en el cuaderno.

Cuestiones1) Haz un dibujo de cada uno de ellos, precisando su forma, color, número de células, contenido de las mismas.

2) Calcula aproximadamente cuál es su tamaño real y anótalo junto a su dibujo.

3) Describe qué hace:

¿Se mueve o está quieto?, ¿cómo se mueve?

¿Está comiendo? ¿Qué come?

¿Alguno se está dividiendo, reproduciendo?

¿Cómo reacciona frente a estímulos como burbujas de aire, trozos de algas u otros seres vivos.

4) Trata de reconocer a qué grupo de microorganismos pertenece con la ayuda de los dibujos que se te proporcionan.

Oscillatoria (30 µ) (oscila lentamente de un lado a otro)

Cianobacterias

Algas

Spirogyra (una célula 300 µ) Scenedesmus (40 µ) Cosmarium (60 µ)

Zygnema (una célula 50 µ) Navicula (50 µ) Closterium (60 µ)

Los Hongos son un grupo heterogéneo de seres vivos, algunos microscópicos (unicelulareso filamentosos) y otros macroscópicos (pluricelulares). Todos ellos son eucariotas y heteró-trofos que viven sobre materia orgánica; esta la digieren fuera de su cuerpo y posteriormentela absorben.

El cuerpo de los hongos está formado por filamentos celulares que generalmente están ra-mificados. A cada filamento se le llama hifa y es microscópico. El conjunto de hifas da lugaral micelio que se extiende por el sustrato del que absorbe los nutrientes. En determinadascondiciones ambientales a partir del micelio se originan unas estructuras reproductoras, ge-neralmente aéreas, que producen esporas. Un tipo de estructuras reproductoras fácilmentereconocibles son las setas.

No todos los hongos poseen micelio, ya que algunos son unicelulares, como las levaduras.

La mayoría de los hongos son saprofitos y absorben materia orgánica de los restos de seressobre los que viven, descomponiéndola y contribuyendo a su transformación en materia inor-gánica, por ello son, junto con algunas especies de bacterias, los descomponedores de losecosistemas terrestres.

También hay hongos que son parásitos ya que se alimentan de otros seres vivos a los queinfectan. Los hongos parásitos producen enfermedades en plantas, animales y personas. Lamayoría de las enfermedades de las plantas son causadas por hongos, son muy difíciles decurar y por eso se queman las partes infectadas de las plantas para destruirlos.

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3 Reino Fungi o Reino de los Hongos

Protozoos

Euglena (75 µ) Paramecium (200 µ) Vorticella (1 mm)

Euplotes (100 µ) Halteria (50 µ)(se mueve como si diese botes)

Colpidium (55 µ) Lacrymaria (140 µ) Stylonychia (100 µ)(parece “pasear sobre superficies)

Algunas especies de hongos establecen una relación de simbiosis con otros seres vivos eincluso con otros hongos. Ciertas especies de hongos desarrollan simbiosis con algas mi-croscópicas o con cianobacterias, protegiéndolas de la desecación; estas asociaciones sim-bióticas son los líquenes. También hay hongos que se asocian en simbiosis con las raíces deplantas, sobre todo arbóreas o arbustivas, formando micorrizas. Los hongos de las micorri-zas ayudan a la planta en la absorción de nutrientes del suelo y además la protegen del ata-que de hongos parásitos; por eso, hoy en día, en las repoblaciones forestales se plantan losárboles con sus micorrizas asociadas para facilitar su desarrollo.

90


Figura 4.18. Micelio aéreo y subterráneo de un hongo.

Figura 4.19. En el dibujo de la izquierda, que corresponde a un corte transversal de una hoja de patatainfectada por el hongo Puccinia graminis, se observa cómo las hifas del micelio del hongo se abrenpaso entre las células de los tejidos de la hoja. A la derecha se aprecia la superficie de la hoja y cómoel micelio lanza brotes portadores de esporas a través de los estomas. Esta especie de hongo parásitole causa a la patata una enfermedad llamada tizón ya que la oscurece.

1. Señala en la figura 4.19 la estructura reproductora y el micelio del hongo.

Otros hongos son útiles en la industria alimentaria; por ejemplo, las levaduras se utilizan parallevar a cabo las fermentaciones que permiten la producción de cerveza, vino, pan, quesos,embutidos... También se utilizan hongos en las industrias farmacéuticas, tanto en la produc-ción de antibióticos, por ejemplo, Penicillium notatum, que produce penicilina, como en la pro-ducción de vitaminas...

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2. Identifica en las dos estructuras de líquenes de la figura 4.20 los dos tiposde organismos que los constituyen. Describe cómo están asociados encada caso.

3. En los líquenes:

a) ¿Qué beneficios obtiene el hongo de la simbiosis?

b)¿Qué beneficios obtiene el alga o la cianobacteria de la simbiosis?

4. Explica qué tipo de nutrición tienen los hongos y su importancia para losecosistemas.

5. Enumera las principales formas de vida de los hongos y pon ejemplos.

6. Pon ejemplos de la utilidad de los hongos.

Figura 4.20. Dos tipos de estructuras de líquenes. Figura 4.21. El liquen Parmelia prunastisobre una rama.

Figura 4.22. Microfotografía coloreada de células delevadura de cerveza, Saccharomyces cerevisiae.

Figura 4.23. Penicillium notatum (moho).

U.D. 5. REINO VEGETAL: NUTRICIÓN, RELACIÓN Y REPRODUCCIÓN


• Enumerar las características que poseen los seres vivos que se clasifican en el Reino Vegetal.

• Indicar la importancia de los vegetales para la vida en la Tierra.

• Explicar las características de los briofitos por las que su hábitat está restringido a lugares húmedos.

• Relacionar la estructura de los distintos tejidos del cormo con la función que realiza cada uno.

• Relacionar la estructura de los órganos del cormo con las funciones que realizan.

• Explicar las ventajas del cormo frente al talo en relación con la adaptación al medio terrestre.

• Describir la reproducción de los musgos.

• Describir la reproducción de los helechos.

• Explicar las ventajas que tienen para la perpetuación de los briofitos y de los pteridofitos las dos fases de sureproducción.

• Explicar la nutrición de las cormofitas, indicando los tejidos y órganos que intervienen en cada uno de losprocesos.

• Explicar algunas adaptaciones de las espermafitas a diferentes condiciones ambientales.

• Poner ejemplos de distintos tipos de respuestas que tienen los vegetales a estímulos del medio.

• Poner ejemplos de funciones que llevan a cabo las fitohormonas.

• Explicar las ventajas que tiene la flor en la reproducción de los vegetales en el medio terrestre.

• Establecer semejanzas y diferencias entre la reproducción de las gimnospermas y las angiospermas.

• Clasificar plantas, hojas, tallos, raíces, flores y frutos utilizando tablas.

• Diseñar una clave dicotómica para clasificar un grupo de árboles.

• Realizar el montaje de preparaciones microscópicas y manejar adecuadamente el microscopio.

• Dibujar con rigor las observaciones realizadas.

• Desarrollar experiencias con control de variables.

• Extraer conclusiones de los resultados de las experiencias.

• Encontrar la información requerida, utilizando diferentes fuentes y presentarla de forma adecuada.

El Reino Vegetal agrupa a seres muy diversos, desde los más sencillos, como los musgos ylas hepáticas, hasta los más complejos, las plantas con flores y semillas, pasando por otrosque tienen un nivel de organización intermedio, los helechos y equisetos. Pero todos ellos per-tenecen a este reino porque presentan una serie de características en común:

• Son organismos pluricelulares y, por tanto, eucariotas.

• En su cuerpo se diferencian dos tipos de estructuras: la estructura vegetativa relacionadacon la nutrición del vegetal y la estructura reproductora especializada en la reproducción.Ambas estructuras participan en la función de relación.

• Su nutrición es autótrofa y fotosintética, al igual que la de sus antecesoras las algas.

• Sus órganos reproductores se caracterizan por tener una cubierta de células estériles queenvuelve a las células fértiles. Además, los órganos femeninos producen células sexualesfemeninas que no salen al exterior y, por ello, los gametos masculinos se trasladan hastadichos órganos femeninos y, dentro de ellos, se realiza la fecundación. Asimismo, los zigo-tos resultantes se desarrollan en el interior de los órganos sexuales femeninos, dando lugara embriones. Estas características de su reproducción sexual diferencian a los vegetales desus antecesoras las algas (Figuras 3.5 y 3.6).

Los vegetales son de gran importancia para la vida en la Tierra, ya que llevan a cabo im-portantes funciones:

• Son los productores en los ecosistemas del medio terrestre, es decir, producen la materiaorgánica de la que dependen los demás seres vivos de ese medio.

• Consumen grandes cantidades de dióxido de carbono y liberan oxígeno durante la fotosín-tesis, por lo que son importantes para que la proporción de dichos gases, en la atmósferaactual, sea idónea para el mantenimiento de la vida en nuestro planeta.

• Liberan vapor de agua a la atmósfera mediante la transpiración, interviniendo en el ciclodel agua.

• La cobertura vegetal protege a los continentes de la erosión, evitando la pérdida de suelofértil.

• La vegetación proporciona un hábitat terrestre adecuado para numerosas especies de otrosseres vivos que, por lo tanto, dependen de su conservación.

Los primeros vegetales surgieron por evolución de ciertas algas verdes, que ya estaban, enparte, preparadas para vivir en tierra firme, pues en sus células se habían desarrollado pa-redes protectoras que les permitían vivir también en los periodos de sequía que se producíanen su medio. El avance hacia la tierra firme fue muy lento, alcanzando primero las orillas, paraluego, poco a poco, adentrarse en tierra a medida que iban adquiriendo las adaptaciones co-rrespondientes. Así, tras un largo y continuado proceso evolutivo, ligado a la conquista delmedio terrestre, fueron apareciendo los diferentes grupos de vegetales.

Los musgos son los vegetales más sencillos y primitivos que existen. Viven en el medio te-rrestre, aunque su vida depende estrechamente del agua y, por ello, su hábitat se encuentrarestringido a los lugares más húmedos. Se considera que los musgos son resultado de unode los muchos intentos de colonización del medio terrestre que llevaron acabo algunas algasen el pasado.

Entre los primeros vegetales que ya poseían la estructura vegetativa adecuada para mante-nerse erguidos en el medio terrestre y alcanzar, incluso, grandes alturas en busca de la luz,se encuentran los helechos. Estos, al estar mejor adaptados que los musgos al medio te-

94

1 Introducción

Figura 5.0.

rrestre, consiguieron mayor expansión y desarrollo en este medio. Sin embargo, los helechosaún siguen dependiendo del agua para reproducirse sexualmente.

Los vegetales que lograron independizar su reproducción sexual del agua conquistaron de-finitivamente el medio terrestre y colonizaron los nuevos ambientes que este medio ofrecía;estos vegetales son las plantas con flores y semillas.

95

Reino Vegetal: Nutrición, Relación y Reproducción

Figura 5.1. Colonización de la tierra firme por los diferentes grupos vegetales.

1. ¿Qué características tienen en común los seres que se clasifican en elReino Vegetal?

2. ¿Qué funciones llevan a cabo las dos estructuras que se diferencian en elcuerpo de un vegetal?

3. ¿Qué seres vivos fueron los antecesores directos de los vegetales?

4. ¿Qué vegetales son los más sencillos? ¿Cuáles son los más complejos?

5. Describe qué representa la figura 5.1.

6. La siguiente clave simplificada presenta las principales Divisiones delReino Vegetal. En ella se resaltan las características más notables quepermiten diferenciarlos entre sí. Fíjate cómo los nombres referidos a losvegetales tienen el sufijo “fita”, que es un término griego que significavegetal.

a) ¿En qué división clasificas un musgo, un pino, un rosal, un helecho, uncereal?

b) Ayudándote de los datos que posees hasta ahora, concreta lassemejanzas y diferencias fundamentales entre un helecho y un musgo,un cereal y un pino.

c) Enumera qué características poseen las plantas que se incluyen en cadauna de las divisiones del Reino Vegetal.

d) Indica qué criterios se utilizan para clasificar a los vegetales en sudivisión correspondiente.

2.1. IntroducciónEl nombre de estas plantas procede de la palabra griega bryon, que significa musgo. Pero enla División Briofita se incluyen, además de los musgos, las hepáticas.

Son vegetales de talla modesta, cuyas poblaciones forman tapices, en el caso de las hepáti-cas, y almohadillas en la mayoría de los musgos.

96


En general viven en ambientes muy húmedos. A través de toda la superficie de su cuerpo pue-den absorber el agua de lluvia y de rocío e incluso de la niebla, pero no son capaces de re-tenerla si el ambiente se vuelve muy seco, por lo que su adaptación al medio terrestre estodavía muy precaria. Algunas especies resisten períodos de falta de agua, desecándose ypermaneciendo en estado de vida latente; sin embargo, unas gotas de lluvia son suficientespara que reemprendan su vida activa y reverdezcan.

Divisiones del Reino Vegetal. Clave simplificada.

1. Plantas de muy pequeño tamaño que apenas sobresalen del sustrato en el que viven, cubriéndolo a modo de costras o almohadillas. Sus aparentes raíces, tallo y hojas son falsos órganos porque no están formados por tejidos, es decir, su estructura vegetativa es de tipo talo ................................................................................................................................. Briofita

1. Plantas que se mantienen erguidas y pueden alcanzar un porte elevado porque su estructura vegetativa es de tipo cormo, es decir, está formada por órganos: raíz, tallo y hojas. Estos órganos tienen, entre otros tejidos, vasos conductores de savia que, además, les sirven de sostén ......................................................................................................................... 2

2. Plantas que no producen flores ni semillas....................................................................................... Pteridofita2. Plantas que producen flores y semillas ............................................................................................ Espermafita

2 División Briofita

Figura 5.2. Figura 5.3.

1. Observando las figuras 5.2 y 5.3, reconoce qué tipo de Briofita aparece encada una de ellas.

El cuerpo vegetativo de los briofitos tiene una organización de tipo talo intermedia entre lostalos primitivos de las algas y el aparato vegetativo tipo cormo de los vegetales superiores.En general no tienen órganos desarrollados para la captura de nutrientes y su transporte, nipara sostener su cuerpo, por eso son siempre plantas de pequeño porte.

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2.2. Musgos

2.2.1. Estructura vegetativaLas almohadillas que forman los musgos están constituidas por numerosos individuos que notienen suficiente rigidez para mantenerse erguidos por sí mismos, pero al estar agrupados sedan soporte unos a otros.

Si separamos de la almohadilla con cuidado un individuo y lo observamos con detalle, vere-mos que se diferencian en él tres partes, que aparentan ser raíz (a), tallo (b) y hojas (c), comose observa en la figura 5.5. Si tomáramos una muestra de cualquiera de estas partes y la ob-serváramos al microscopio, veríamos que sus células son semejantes unas a otras. Por ejem-plo:

• En la muestra de la falsa raíz no se diferencian células especializadas en absorber el aguay las sales minerales del suelo, ya que esta absorción se realiza por todo el talo. Sin em-bargo, como las verdaderas raíces, sirven de sujeción al suelo.

• En la falsa hoja todas las células tienen cloroplastos y, por tanto, realizan la fotosíntesis, perono hay células especializadas en proteger a la hoja de la desecación, ni en el transporte denutrientes.

• En el aparente tallo tampoco hay diferentes tipos de células, como por ejemplo, las queconstituyen los vasos conductores en los verdaderos tallos.

2. Explica qué es una organización tipo talo.

3. ¿Por qué los briofitos no pueden vivir en ambientes secos?

4. ¿Por qué los briofitos no pueden alcanzar portes elevados?

Figura 5.4. Almohadilla de musgo constituida por numerosos individuos. Figura 5.5. Individuo de musgo separado de una almohadilla.

a

b

c

Por ello, ninguna de estas tres estructuras puede considerarse un verdadero órgano, comolo son la raíz, el tallo y las hojas de los demás vegetales, que sí lo son al estar constituidospor diversos tipos de células especializadas y organizadas en tejidos.

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A pesar de la simplicidad de la estructura vegetativa de los briofitos, estos presentan un ciertogrado de diferenciación entre sus células. Por ejemplo, unas tienen cloroplastos y otras no,por lo que hay un inicio de reparto de funciones entre las células. Además, dentro de los di-ferentes grupos de musgos hay distintos niveles de complejidad, ya que, por ejemplo, en losde organización más elevada se pueden observar unas células alargadas que constituyenprimitivos cordones conductores, aunque no llegan a ser como los vasos conductores de lasplantas cormofitas.

2.2.2. Reproducción

Figura 5.6. Microfotografía de una falsa hoja del musgo Funaria hygrometrica en la que seobservan células semejantes con numerosos cloroplastos.

Figura 5.8. Funaria hygrometrica, musgo de uno a tres centímetros de altura, que formacéspedes densos en lugares abiertos, húmedos y ricos en nitrógeno. Es muy común entodas partes y, en particular, en suelos de lugares incendiados.

Cápsula

Seda

Esporofito

Gametofito

Figura 5.7. Gametofito y esporofitode un musgo.

En determinados momentos de la vida del musgo, en los extremos superiores de las planti-tas, se forman órganos sexuales en cuyo interior se producen células sexuales o gametos,por ello a esas plantitas se les denomina gametofitos. Los gametos masculinos necesitanagua para desplazarse hasta los femeninos. Tras la fecundación y posterior desarrollo de lacélula huevo, sobre el gametofito se forma una estructura nueva denominada esporofitoporque en él se producen las esporas.

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Figura 5.9. La reproducción sexual en los musgos origina el esporofito.

5. Describe las partes del musgo que se reconocen en la figura 5.8.

6. ¿Qué diferencias observas entre las células sexuales femeninas y lasmasculinas?

7. ¿Cómo consigue la célula sexual masculina llegar hasta la célula femeninapara unirse a ella?

8. Describe el proceso de formación del esporofito.

9. Las esporas se liberan en épocas secas ¿cómo se dispersan?

10. Describe el proceso de formación del gametofito.

Figura 5.10. La reproducción asexual de los musgos origina gametofitos.

Gametofito Gametofito Fecundación Desarrollo de Esporofitomasculino femenino interna la célula huevo

Esporofito

Esporas

Gametofito

Esporas germinadas

Nuevosgametofitos

En la reproducción de los briofitos intervienen dos tipos de células, los gametos y las espo-ras. Al unirse los gametos procedentes de distintos individuos, -fase sexual-, se producencombinaciones de genes. Estas combinaciones de genes determinan la aparición de nuevoscaracteres entre los musgos, por lo que la fase sexual contribuye a aumentar la diversidaden la especie y, con ello, las posibilidades de adaptación al medio ambiente. Las esporasprocedentes de un individuo son dispersadas por el viento a grandes distancias y cada es-pora, al germinar, -fase asexual-, origina un nuevo gametofito. La fase asexual contribuye ala dispersión de la especie.

La parte más desarrollada y duradera de la planta de musgo es el gametofito. El esporofitopasa más desapercibido, pues es más pequeño y sólo crece sobre el gametofito en deter-minadas condiciones ambientales. El esporofito depende del gametofito para su nutrición.

Los briofitos también se pueden reproducir sin que intervengan células especializadas y lohacen por fragmentación del talo, es decir, por reproducción asexual. Los fragmentos des-prendidos del gametofito se desarrollan originando nuevas plantas.

100


11. ¿Qué ventaja tiene para los musgos:

a) La reproducción sexual?

b) La reproducción asexual?

Observación de un musgo

Objetivos• Diferenciar el gametofito del esporofito.• Comprobar la sencillez de organización del gametofito.

Material• Placa de Petri • Portaobjetos y cubreobjetos • Lupa• Aguja enmangada • Agua • Una plantita de musgo con esporofito• Pinzas • Microscopio

Procedimiento1º Coloca la plantita de musgo en la placa de Petri y obsérvala a la lupa.2º Dibuja lo que observas y señala en el dibujo las partes que reconozcas.3º Separa, ayudándote de las pinzas, una pequeña “hojita” y colócala en un porta con una gota de agua, monta el cubre y

observa al microscopio.4º Haz un esquema de lo que observas en la preparación y señala qué identificas.5º Separa con la aguja enmangada y las pinzas una pequeña porción de las “raicillas”, que previamente has lavado para

quitarles la tierra. Haz una preparación microscópica y obsérvala al microscopio.6º Dibuja lo que observas y señala qué identificas.7º Separa el esporofito y colócalo centrado sobre un portaobjetos. Ábrelo con la aguja enmangada. Añade una gota de agua

y coloca el cubreobjetos. Observa la preparación al microscopio.8º Dibuja lo que observas y señala qué identificas.

Cuestiones1) ¿Observas diferentes tipos de células en las “hojitas”? ¿Y en las “raicillas”?2) Razona si las “hojas” y “raíces” de los musgos pueden ser considerados órganos.3) ¿Cuál es la diferencia entre las células que constituyen la “hojita” y las de las “raicillas”? Relaciona estas diferencias con

su función.4) ¿Qué contiene el esporofito?

3.1. IntroducciónLos pteridofitos proceden de un grupo de algas verdes. El camino evolutivo que condujo a lospteridofitos resolvió mejor los problemas que planteaba la colonización del medio terrestre queel que siguieron las algas que dieron lugar a los briofitos.

Son vegetales que pueden alcanzar un gran porte. En el Paleozoico (Era Primaria) formaronlos primeros bosques de la Tierra y sus restos dieron lugar a muchos de los actuales yaci-mientos de carbón; por eso, aquel periodo del Paleozoico en el que fueron muy abundantesrecibe el nombre de Carbonífero.

El nombre de estas plantas procede de la palabra griega pterix que significa helecho, aunquela División Pteridofita incluye, además de los helechos, los equisetos. Los equisetos o colasde caballo tienen tallos huecos, en cuyos nudos crecen finísimas hojas que se distribuyenformando coronas. Los helechos presentan grandes hojas, por lo general, profundamentehendidas.

101

3 División Pteridofita

1. ¿Quienes fueron los antecesores de los pteridofitos?

2. Describe las diferencias entre las hojas de los equisetos y de los helechos (figura 5.11 y 5.12)

Figura 5.11. Equisetum maximum se desarrolla en suelosarcillosos y húmedos.

Figura 5.12. Polypodium setifere es un helecho que creceen lugares frescos y sombríos.

Figura 5.13a. Aparato vegetativo de Polypodium vulgare. Figura 5.13b. Corte transversal de tallo de un helecho Polypodium.

102


Las funciones de los tejidos del cormo son:

• Protección y revestimiento. La epidermis es el tejido que recubre la planta y le protegefrente a la desecación, problema con el que se enfrentan las plantas en el medio terrestre.En las partes más expuestas a la desecación, las células de la epidermis se impermeabili-zan con cera, que forma la cutícula.

• Absorción de nutrientes inorgánicos del suelo (agua y sales minerales). Las células espe-cializadas en esta función se localizan en la epidermis de las raíces.

• Transporte del agua y sales minerales (savia bruta) desde la raíz hasta las hojas. Las célu-las encargadas de este transporte tienen las paredes endurecidas, son alargadas y formanvasos conductores a modo de “cañerías”, denominados vasos leñosos que constituyenun tejido conductor que recorre toda la planta.

• Captura de nutrientes inorgánicos de la atmósfera (dióxido de carbono). Se hace a travésde unas estructuras especializadas de la epidermis, los estomas. Los estomas son carac-terísticos de la epidermis de las hojas. También, a través de ellos, la planta expulsa el ex-cedente de oxígeno que se genera cuando las células no consumen en la respiración aerobiatodo el oxígeno que se produce en la fotosíntesis; asimismo, por los estomas expulsa a laatmósfera el vapor de agua de la transpiración.

3.2. Aparato vegetativo de los helechos: el cormo y los tejidos vegetalesLos pteridofitos fueron las primeras plantas con una estructura vegetativa que resolvía los pro-blemas que planteaba el medio terrestre para vivir en él. Este aparato vegetativo se llamacormo y está constituido por tres órganos diferentes: raíz, tallo y hoja. Como órganos queson están formados por tejidos, es decir, por grupos de células especializados, cada uno, enuna determinada función.

HAZ

Nervio

Hoja

Soro

ENVÉS

Tallo subterraneo(Rizoma)

Raíces

Vasos conductores

Epidermis Parénquima

• Transformación de los nutrientes inorgánicos (agua, dióxido de carbono y sales minerales)en moléculas orgánicas mediante la fotosíntesis. El tejido especializado en esta función, elparénquima clorofílico, está constituido por células que poseen cloroplastos y se en-cuentra principalmente en las hojas.

• Transporte de nutrientes orgánicos (savia elaborada) desde las células de las hojas, a lasrestantes células de la planta. Se realiza también a través de unos vasos denominadosvasos liberianos que forman otro tejido conductor.

• Almacén de sustancias nutritivas como agua, almidón, en el parénquima de reserva.

• Sostén de la planta. Realizado por unos tejidos, cuyas células tienen las paredes muy en-grosadas y endurecidas. También contribuyen al sostén de la planta los vasos conductores,sobre todo los leñosos.

• Crecimiento. Las células responsables del crecimiento de la planta se caracterizan por di-vidirse continuamente y constituyen los meristemos.

103


3. Completa el siguiente cuadro de los tejidos de las cormofitas.

Epidermis

Parénquima clorofílico

Parénquima de reserva

Vasos leñosos

Vasos liberianos

Meristemos

Tejido Funciones Órgano donde se localiza

3.3. Reproducción de los helechosAunque los pteridofitos, al ser plantas cormofitas, están adaptadas al medio terrestre en lo quese refiere a su vida vegetativa, para su reproducción sexual siguen dependiendo del agua.

En los briofitos, el esporofito sólo crece en determinadas condiciones ambientales sobre el ga-metofito, del cual se nutre, y la planta permanente corresponde al gametofito. Sin embargo,en los pteridofitos, sólo mientras el esporofito es joven está anclado al gametofito y se nutrede él; pero al desarrollarse y ser capaz de nutrirse por si mismo, el gametofito desaparece yla planta permanente corresponde al esporofito.

Al tener estructura de cormo, el esporofito de los helechos puede alcanzar mayores alturase incluso presentar un porte arbóreo. Sin embargo, como los musgos, los helechos tambiénnecesitan el agua para que el gameto masculino se desplace hasta el femenino, por lo quelos gametofitos están pegados al suelo.

Esporofito

Esporofito

Esporofito

Gametofito

Fecundación interna

GametosÓrgano sexual masculino

Órgano sexualfemenino

Vista ventralVista lateral

Esporas germinadas

Esporas

Soro

Esporangio

Gametofito

104


Figura 5.14. Reproducción de los helechos.

Los pteridofitos también se pueden reproducir sin que intervengan células reproductoras,por fragmentación tanto del esporofito como del gametofito.

4. ¿Qué tipo de células reproductoras originan los helechos en el envés desus hojas?

5. ¿Qué ventajas supone la producción de esporas para un helecho?

6. ¿En qué momento de la reproducción del helecho es esencial la presenciade agua en la superficie del suelo?

7. ¿Qué ventajas supone la reproducción sexual para el helecho?

8. Describe ordenadamente cómo se reproducen los helechos.

9. Indica cuáles son las diferencias más notables entre los briofitos y lospteridofitos respecto a:

a) La estructura vegetativa.

b) El proceso reproductor

c) La adaptación al medio terrestre

d) El grado de evolución

105


Observación del esporofito de un helecho

Objetivos• Comprobar la complejidad de organización del esporofito.

Material• Agujas enmangadas, portaobjetos y cubreobjetos• Lupa binocular y microscopio• Muestra de helecho con esporas

Procedimiento y Cuestiones1º Reconoce a simple vista los diferentes órganos de la planta de helecho. Comprueba la presencia de nervio en las hojas.

1) ¿Qué tejidos crees que constituirán dicho nervio?

2º Observa, así mismo, los soros.2) ¿En qué cara de la hoja están?

3º Haz un dibujo y señala en él todo lo que has diferenciado.

4º Con ayuda de la lupa binocular y de las agujas enmangadas, observa los soros. Comprueba que están formados denumerosos esporangios.3) ¿Qué forma tienen los esporangios y cómo están unidos a la hoja?

5º Haz un dibujo.

6º Con la lupa binocular habrás observado que todos los esporangios no tienen el mismo aspecto. Recoge, con las agujasenmangadas, diferentes esporangios y, con cuidado, colócalos bien separados en un porta con una gota de agua; montael cubre.

7º Observa la preparación al microscopio y comprueba cómo unos esporangios están llenos de esporas y otros vacíos.Observa también las esporas. Te darás cuenta que no todas las células del esporangio son iguales, destacan una fila decélulas por tener su pared engrosada; gracias a ellas el esporangio se rompe, dejando en libertad las esporas que se hanformado en su interior. Haz dibujos de estas observaciones.

4.1. IntroducciónLas espermafitas son las plantas que mejor adaptadas están al medio terrestre, porque ade-más de poseer una estructura vegetativa tipo cormo, como las pteridofitas, su reproducciónsexual se puede llevar a cabo sin la ayuda del agua.

El nombre de estas plantas procede de la palabra griega sperma que significa semilla. Lassemillas se forman tras la reproducción sexual, en un aparato reproductor exclusivo de las es-permafitas: la flor.

Las primeras espermafitas fueron las gimnospermas. Aparecieron a finales del Paleozoico yfueron los vegetales dominantes durante el Mesozoico (Era Secundaria). Muchas especies sehan extinguido y la mayoría de las que existen hoy en día son árboles que pertenecen a la Sub-clase Coníferas, como por ejemplo pinos y abetos.

Otro grupo de las espermafitas, las angiospermas, aparecieron a finales del Mesozoico; sinembargo, no llegaron a ser formas vegetales dominantes hasta principios del Cenozoico (EraTerciaria), en el que desplazaron rápidamente a las gimnospermas. Desde entonces no hancesado su desarrollo y expansión, colonizando todos los ambientes, hasta llegar a constituirlos dos tercios de la flora actual. Las angiospermas incluyen una gran variedad de árboles,arbustos y herbáceas.

Las espermafitas son los vegetales que presentan mayor complejidad, tanto en su estructuravegetativa como en la reproductora.

4 División Espermafita

Figura 5.15a. Espermafita de climatemplado.

U.D. 6. NUTRICIÓN, RELACIÓN Y REPRODUCCIÓN DE LOS ANIMALES


• Relacionar la estructura de cada tejido animal con la función que realiza.

• Definir medio interno, líquido intersticial y líquido circulante

• Enumerar los aparatos y sistemas implicados en la nutrición, indicando la función de cada uno de ellos.

• Diferenciar alimento y nutriente.

• Diferenciar digestión intracelular y extracelular.

• Diferenciar defecación y excreción.

• Enumerar los cuatro tipos de aparatos digestivos en orden evolutivo y poner ejemplos de animales que po-sean cada uno de ellos.

• Reconocer los órganos del tubo digestivo humano y las glándulas anejas.

• Explicar las tendencias evolutivas de los aparatos digestivos.

• Explicar las ventajas e inconvenientes del intercambio de gases en el medio acuático y en el medio terres-tre.

• Explicar las características de cada tipo de estructura respiratoria: piel, branquias, pulmones y tráqueas.

• Indicar cómo tiene lugar el intercambio de gases en cada tipo de estructura respiratoria.

• Explicar la necesidad del transporte de sustancias en el cuerpo de los animales.

• Comparar aparatos circulatorios abiertos y cerrados, simples y dobles, con circulación completa e incom-pleta, poniendo ejemplos de animales que poseen cada uno de los tipos.

• Indicar la función de arterias, venas y capilares.

• Explicar las tendencias evolutivas de los aparatos circulatorios.

• Indicar en qué consisten los procesos de filtración y reabsorción que llevan a cabo los sistemas excretores.

• Identificar protonefridios, nefridios y nefronas.

• Explicar las tendencias evolutivas de los sistemas excretores.

• Diferenciar sistema nervioso central y sistema nervioso periférico en los vertebrados.

• Indicar el sentido de transmisión del impulso nervioso desde que se genera hasta que se ejecuta una res-puesta.

• Explicar las tendencias evolutivas de los sistemas nerviosos.

• Identificar las glándulas endocrinas de las personas.

• Nombrar algunas hormonas e indicar la glándula que las produce y la función que realizan.

• Indicar las diferencias entre la coordinación nerviosa y la coordinación hormonal.

• Identificar los órganos del aparato reproductor de hombres y mujeres.

• Comparar reproducción sexual y asexual y especificar sus consecuencias.

• Definir gameto, gónada, fecundación, zigoto, animales unisexuales y hermafroditas.

• Explicar los tipos de fecundación.

• Indicar las diferencias entre ovíparos, ovovivíparos y vivíparos.

• Indicar las diferencias entre desarrollo directo e indirecto.

138

1 Introducción

Figura 6.1

Los animales, como seres pluricelulares, están constituidos por un gran número de célulasque viven en estrecha dependencia unas de otras, pues la vida de cada una de ellas, es decir,su nutrición, relación y reproducción no es posible sin la colaboración de las demás. El re-sultado del funcionamiento coordinado de todas las células es la vida del ser pluricelular, eneste caso, del animal.

Las células de los animales más primitivos, las esponjas, no están muy organizadas, es decir,no forman tejidos ni órganos verdaderos, ya que viven con cierta independencia unas deotras. Los primeros animales con células especializadas en tejidos, aunque todavía muy ru-dimentarios, son los celentéreos (medusas. corales,...). A lo largo de la evolución ha ido au-mentando la variedad de tipos celulares que constituyen los distintos tejidos animales,alcanzando su máximo desarrollo en los vertebrados; así, por ejemplo, en el cuerpo humanohay más de doscientos tipos celulares diferentes. La mayor complejidad de organización delos tejidos, órganos y aparatos, así como de la coordinación entre los mismos, ha hecho po-sible un funcionamiento cada vez más eficaz.

Todas las células del animal viven inmersas en un medio acuoso del que toman los nutrien-tes y al que vierten los desechos resultantes de su actividad. Este medio acuoso en los ani-males acuáticos más sencillos es la propia agua en la que viven, es decir, su medio externo.

En animales más complejos la mayoría de sus células no están en contacto directo con elmedio externo; sin embargo, las células, tanto de los animales acuáticos como terrestres,viven en un medio líquido, el medio interno. Este medio mantiene unas características pro-pias distintas de las del medio externo. El medio interno en los animales sencillos está cons-tituido por el líquido intersticial, que es aquel en el que viven inmersas las células. En losanimales más complejos, el medio interno está formado además por líquidos que circulan porel interior de vasos, los líquidos circulantes; éstos renuevan el líquido intersticial y comu-nican entre sí las células, ya que transportan unas moléculas, denominadas hormonas, cuyafunción es coordinar las actividades de las células que forman el animal. El medio interno seabastece de nutrientes del medio externo y elimina los desechos celulares expulsándolos aeste último.

Además de nutrirse y relacionarse las células de un animal también se reproducen. En lamayoría de los casos, la reproducción celular no supone la reproducción del animal sino lasustitución de células muertas o el crecimiento del cuerpo. Sin embargo, la reproducción dedeterminadas células, las células germinales, va encaminada a la reproducción sexual delanimal. Las células no destinadas a la reproducción sexual del animal se denominan célu-las somáticas.

1. Asigna a cada número de la figura 6.1 uno de los siguientes términos:líquido circulante, líquido intersticial, líquido intracelular, nutrientes,desechos celulares.

Los tejidos animales difieren unos de otros no sólo por el tipo de célula, sino también por lacantidad y composición de la sustancia intercelular que los constituyen. El tipo de célula y desustancia intercelular es lo que determina la función que realiza cada tejido.

139

La gran diversidad de tejidos en los animales se puede clasificar en cuatro grupos: tejido epi-telial, tejido conectivo, tejido muscular y tejido nervioso.

Figura 6.2.a. Endotelio: una capa de célulasplanas.

1. Endotelio, 2. Tejido conjuntivo.

Figura 6.2.b. Tejido epitelial pluriestratificado:varias capas de células.

1. Tejido epitelial pluriestratificado, 2. Tejido conjuntivo.

Figura 6.2.c. Glándula exocrina: vierte susecreción por conductos que desembocan enel medio externo.

1. Tejido epitelial de revestimiento, 2.Conducto secretor, 3. Células secretoras,4. Tejido conjuntivo.

Constituido por células estrechamente unidas, sin apenas sustancia intercelular. Se diferencian dos tipos de tejido epitelial: el epitelio de revestimientoy el epitelio glandular.

Tejido epitelial de revestimiento

Cubre y protege la superficie del cuerpo, formando la piel; reviste las cavidades internas (boca, es-tómago, vejiga, útero, pulmón,...) y, además, está especializado en la filtración o absorción de sus-tancias.

Tejido glandular

Especializado en la síntesis y secreción de sus-tancias. Forma las glándulas.

Figura 6.3.a. Sangre.

Glóbulos blancos (1.Linfocito,2.Granulocito, 3.Monocito),4.Glóbulos rojos o hematíes,5.Plaquetas, 6. Sustanciaintercelular o plasma.

Figura 6.3.b. Tejidoconjuntivo laxo.

Células (1. Fibroblasto,2.Macrófago, 3.Linfocito, 4. Adipocito),Sustancia intercelular(5. Fibras de elastina,6. Fibras de colágeno,7. Sustancia amorfa),8. Vaso sanguíneo, 9.Célula sanguínea.

Formado por células que suelen estar separadas e inmersas en grandes cantidades de sustancia intercelular. Entre los diferentes tipos de tejidos co-nectivos se encuentran: la sangre, el tejido conjuntivo, el tejido cartilaginoso, el tejido óseo y el tejido adiposo.

Sangre

Caracterizado porque las células se encuentran inmersas en una sus-tancia intercelular líquida (plasma sanguíneo). Se encarga del transportede todo tipo de sustancias y de la defensa interna.

Tejido conjuntivo

Tiene una sustancia intercelular blanda formada por fibras y sustanciaamorfa. El tejido conjuntivo laxo sirve de relleno y unión entre otrostejidos y se encuentra ampliamente distribuido por todo el cuerpo. Eltejido conjuntivo denso forma los tendones y los ligamentos que unenmúsculos a huesos y los huesos entre sí, respectivamente.

Tejido epitelial

Tejido conectivo

2 Tejidos animales

140

Nutrición, Relación y Reproducción de los Animales

Tejido cartilaginoso

La sustancia intercelular es semirrígida. Formalos cartílagos que tienen algunos órganos,constituyendo el soporte de estructuras flexi-bles (oreja, tráquea, ….). También recubre loshuesos en las articulaciones móviles, for-mando una superficie pulida que disminuye elrozamiento entre los huesos, lo que favorece elmovimiento.

Tejido óseo

La sustancia intercelular es bastante rígida de-bido a las sales de calcio que la constituyen.Forma los huesos y sirve de soporte y protec-ción.

Tejido adiposo

No tiene apenas sustancia intercelular. Las cé-lulas acumulan grasa y, por tanto, este tejidosirve como almacén de energía.

Figura 6.3.c. Tejido cartilaginoso hialino.

1. Células, 2. Sustancia intercelular.

Figura 6.3.d. Tejido óseo compacto.

1. Células, 2.Sustancia intercelular,3.Conductos que albergan nervios yvasos sanguíneos.

Figura 6.3.e. Tejido adiposo.

1. Adipocito (célula grasa), 2. Núcleo de lacélula, 3. Sustancia intercelular, 4. Capilarsanguíneo.

Lo constituye un conjunto de células alargadas, denominadas fibras musculares, que están rodeadas de poca sustancia intercelular. Está especiali-zado en la contracción y, por tanto, en el movimiento. El tejido responsable de las contracciones de las vísceras es el tejido muscular liso, el res-ponsable de los movimientos del esqueleto es el tejido muscular estriado y el que forma el corazón y con sus contracciones impulsa la sangre esel tejido muscular cardiaco.

Figura 6.4.a. Tejido muscular liso.

1. Célula o fibra muscular lisa, 2. Núcleo de la célula, 3. Sustancia intercelular.

Figura 6.4.b. Tejido muscular estriado.

1. Célula o fibra muscular estriada, 2. Tejido conjuntivo.

Las células que lo constituyen, denominadas neuronas, son muy ramificadas y forman circuitos por los que se transmiten los impulsos nerviosos. Estetejido capta estímulos, almacena la información recibida y la procesa, elaborando respuestas que transmite a los músculos, vísceras y glándulas paradirigir y regular sus funciones. Actúa como coordinador de las diferentes partes del cuerpo del animal.

Figura 6.5. Conexiones entre distintos tipos de neuronas deltejido nervioso.

Neurona (1.Axón, 2.Cuerpo neuronal, 3.Núcleo de la célula,4.Dendritas)

Tejido muscular

Tejido nervioso

141


2. Indica qué tejido forma mayoritariamente cada uno de los órganosseñalados en la figura 6.6.

Figura 6.6. Localización de algunos órganos en el cuerpo humano.

1. Cerebro. 4. Piel. 9. Articulación de la rodilla.

2. Glándula salivar. 5. Riñón. 10. Tibia.

3. Pulmón: 6. Médula espinal.

3.a. Capilar sanguíneo 7. Músculo sartorio.

3.b. Alveolo. 8. Tendón.

142


3. Identifica y describe los tejidos animales de la figura 6.7. Indica su función.

Figura 6.7.a Figura 6.7.b

Figura 6.7.c Figura 6.7.d

Figura 6.7.e Figura 6.7.f

Figura 6.7. Tejidos animales fotografiados al microscopio óptico.

143


Disección de muslo de pollo

Objetivos• Identificar a simple vista: piel, músculos, tendones, ligamentos, huesos (fémur, tibia y peroné) y articulaciones móviles.• Asignar a cada una de las partes anteriores los tejidos que las constituyen: epitelial de revestimiento, conjuntivo laxo,

conjuntivo denso, adiposo, muscular estriado esquelético, cartilaginoso hialino, óseo compacto y óseo esponjoso.• Describir las diferentes partes que se observan.• Dibujar diferentes estructuras observadas, indicando las partes que se reconocen.

Material• Bisturí • Pinzas • Tijeras • Navaja• Aguja enmangada • Bandeja de disección • Guantes • Portaobjetos y cubreobjetos• Muslo de pollo • Microscopio • Lupa de mano

Procedimiento y observaciones

1º Observa la piel externamentea) Fíjate en los puntos de inserción de las plumas. ¿Están distribuidos de cualquier modo o siguen algún orden? Dibújalo

en una silueta de muslo.b) Haz también un dibujo ampliado del punto de inserción. Para observarlo mejor, ayúdate de la lupa si es necesario.c) Teniendo en cuenta que las aves son animales homeotermos y que las plumas sirven como aislante térmico, da alguna

explicación que relacione esa distribución de las plumas con la función que desempeñan.

2º Retira la piel poco a pocoa) Comprueba que la piel está constituida por dos capas: epidermis y dermis.b) Describe como es la capa más externa. ¿Qué nombre recibe? ¿De qué tejido está constituida?c) Dale la vuelta a la piel y describe cómo es la capa interna. ¿Qué nombre recibe? ¿De qué tejido está constituida?

3º Al retirar la piel irás observando que, bajo ella, en algunas zonas, hay una capa de “grasa”a) ¿De qué tejido se trata?b) Coge una pequeña muestra (como una cabeza de alfiler) y extiéndela en un portaobjetos con ayuda de las pinzas y

de la aguja enmangada. Coloca sobre la muestra el cubreobjetos. A continuación, pon un trozo de papel de filtroencima y aplasta suavemente la muestra para que se extienda todavía más, teniendo cuidado de que no se deslice elcubre sobre el portaobjetos.

c) Observa al microscopio. Haz un dibujo del tejido, señalando en él lo que identifiques.d) ¿Para qué ha sido necesario extender y aplastar la muestra?

4º Una vez retirada la piela) Observa una fina capa que envuelve a los músculos y a los tendones. Descríbela. ¿De qué tejido se trata?b) Observa los haces musculares. ¿De qué tejido están constituidos?c) Observa los tendones y descríbelos. ¿Qué función realizan los tendones? ¿De qué tejido están constituidos?d) Dibuja un haz muscular y su tendón.

5º Separa los músculos de los huesos sin romper las articulacionesa) Observa los huesos (fémur, tibia y peroné) y las articulaciones.b) ¿Qué mantiene unidos al fémur con la cintura pélvica y con la tibia? Describe cómo son esas uniones. ¿De qué

tejido están constituidas? ¿A qué se debe el que cueste tanto cortarlas?c) Describe los extremos articulares del fémur. ¿De qué tejido están constituidos? ¿Qué función desempeñan?d) Dibuja el fémur y señala en el dibujo las epífisis (cabezas del hueso) y la diáfisis (caña).

6º Haz tres cortes transversales en el fémur, por las epífisis y por la diáfisisa) ¿Qué diferencia observas en sus estructuras?b) Relaciona esta diferencia con los dos tipos de tejido óseo: esponjoso y compacto, que constituyen un hueso largo

como el fémur.

144

3.1. Nutrición en el ser humano, un ejemplo de nutrición animal

3 Nutrición de los animales

Figura. 6.8

Para comprender cómo viven las células de un animal complejo, vamos a considerar una delos varios billones de células que constituyen el cuerpo del ser humano, una célula del tejidomuscular localizada en el bíceps. Esta célula, junto con las restantes que forman ese mús-culo, realiza una función específica en nuestro organismo, llevar a cabo movimientos de graneficacia. Pero esta célula para vivir precisa satisfacer sus necesidades, por lo que requierela cooperación de los demás tipos de células que forman los otros tejidos, órganos y apara-tos del cuerpo.

Alimentos y nutrientes Amarillo

Restos no aprovechablesde los alimentos Marrón

Oxígeno Azul

Desechos celulares

Dioxido de carbono Negro

Moléculas nitrogenadas Verde

145


El alimento se ha transformado en nutrientes que pueden ser absorbidos por las células. Sinembargo, no todas las partes de la manzana pueden ser suficientemente divididas para quelas células las utilicen. Los restos no digeridos, como la celulosa, son eliminados al medio ex-terno.

1. ¿Cómo se llama este proceso de ruptura de los alimentos? ¿Dónde serealiza, dentro o fuera de las células, es decir, es intra o extracelular?

2. Indica qué moléculas resultan de la ruptura de la molécula de almidón, deuna proteína y de una grasa.

3. ¿Qué aparato realiza este proceso?

4. ¿Qué diferencia hay entre alimento y nutriente? Pon ejemplos de cada unode ellos.

5. ¿Cómo se llama el proceso de expulsión de los restos no digeridos? ¿Quénombre reciben estos restos?

6. ¿Qué aparato realiza dicho proceso de expulsión?

7. ¿Qué aparato se encarga de llevar los nutrientes a la célula del bíceps?

8. ¿De dónde toma los nutrientes la célula del bíceps?

9. Pinta, sobre la figura 6.8, utilizando los colores correspondientes, elrecorrido que siguen los alimentos y nutrientes desde la boca hasta lacélula del bíceps, así como el recorrido de los restos no aprovechables delos alimentos.

10. ¿Qué aparato coge el oxígeno para todas las células de tu cuerpo?

11. ¿Qué aparato hace llegar el oxígeno hasta la célula de tu bíceps?

12. Pinta, sobre la figura 6.8, utilizando el color correspondiente, elrecorrido que sigue el O2 hasta alcanzar la célula del bíceps.

Cuando comes, el alimento que tomas está destinado a nutrir todas tus células. Pero, porejemplo, un pedazo de manzana es demasiado grande para ellas. Se tiene que romper enfragmentos más pequeños y las macromoléculas o polímeros que los componen se tienen quedividir en sus unidades o monómeros, que son moléculas lo suficientemente pequeñas comopara poder entrar en las células. Estas moléculas son los nutrientes.

Uno de los nutrientes que necesitan las células es el oxígeno, que utilizan para liberar la ener-gía que contienen las moléculas orgánicas, es decir, para respirar.

Las reacciones químicas que se llevan a cabo en tus células producen desechos, como dió-xido de carbono y moléculas nitrogenadas, que si no fuesen eliminadas intoxicarían las cé-lulas. El proceso de eliminación de estos desechos al exterior del cuerpo se llama excreción.

3.2. Tendencias evolutivas de los aparatos relacionados con la nutrición

3.2.1. Aparatos digestivosA lo largo de la evolución de los animales el tipo de digestión ha ido variando. Los primerosanimales realizaban una digestión totalmente intracelular, en la actualidad ese es el caso delas esponjas. Después surgieron animales que completaban la digestión intracelular con unadigestión extracelular, es decir, que llevaban a cabo una digestión mixta, como los celenté-reos. Posteriormente, aparecieron animales que realizaban una digestión exclusivamente ex-tracelular. En la actualidad, la mayoría de los animales llevan a cabo este último tipo dedigestión en un aparato digestivo en forma de tubo.

Podemos entender esta evolución si tenemos en cuenta que la digestión intracelular es menosventajosa porque sólo permite la captura de partículas pequeñas de alimento y, además, cadacélula debe ser capaz de llevar a cabo todos los procesos de transformación del alimento ennutrientes y de expulsión de los desechos. La digestión extracelular, por el contrario, permiteal animal la captura de alimentos de mayor tamaño y en más cantidad.

146


13. ¿A dónde vierte la célula del bíceps sus productos de desecho?

14. ¿Qué aparato recoge estos desechos y los transporta?

15. ¿Qué aparatos se encargan de expulsar del cuerpo los desechoscelulares? Indica cuáles son estos desechos y los nombres que recibenlos productos expulsados de los que forman parte.

16. Pinta en la figura 6.8, utilizando los colores correspondientes, elrecorrido que siguen los desechos celulares desde la célula del bícepshasta ser expulsados al exterior del cuerpo.

17. Enumera los aparatos que intervienen directamente en la nutrición de lascélulas del cuerpo humano.

Figura 6.9. Tipos de aparatos digestivos.

Medusa

Lombriz intestinal

Lombriz de tierra

Salamandra

El paso progresivo de la digestión intracelular a la mixta y posteriormente a la extracelular fueposible gracias a la aparición de aparatos digestivos que en los primeros animales consis-tían en una cavidad gástrica con una sola abertura; más tarde tenían forma de tubo que re-corría el interior del cuerpo del animal y se abría al exterior por dos orificios y posteriormente,en el tubo se diferenciaron partes especializadas en distintos procesos. Este último modelode aparato digestivo es el que poseen actualmente la mayoría de los animales y, como el ali-mento se mueve en un sólo sentido, avanzando de la boca al ano, permite que mientras elalimento es ingerido por el extremo anterior del tubo, sea digerido en el siguiente tramo, ab-sorbido a continuación y los residuos eliminados por el extremo posterior.

147


18. Asigna a cada uno de los animales de la figura 6.9 el tipo de aparatodigestivo que le corresponde:

a) Cavidad digestiva con un orificio.

b) Tubo digestivo sin partes diferenciadas.

c) Tubo digestivo con partes diferenciadas.

d) Tubo digestivo con partes diferenciadas y glándulas anejas.

19. Enumera ordenadamente, del extremo anterior al posterior, las partesdiferenciadas del tubo digestivo de:

a) el ser humano (figura 6.8)

b) la salamandra (figura 6.9)

20. a) ¿Cuáles son las glándulas anejas del aparato digestivo del serhumano? Indica a qué parte del tubo digestivo vierte su secreción cadauna de ellas.

b) ¿Qué tipo de digestión realiza el ser humano?

3.2.2. Estructuras respiratoriasEl tipo de estructura respiratoria está relacionada no sólo con el grado de complejidad delcuerpo del animal sino también con las características del medio en el que vive, acuático oterrestre (aéreo).

El medio acuático tiene la ventaja de que los gases están disueltos en el agua y ésta man-tiene húmedas las superficies respiratorias, lo que facilita el intercambio de gases. Sin em-bargo, tiene el inconveniente de que la proporción de oxígeno en el agua es unas veinticincoveces menor que en el aire y la de dióxido de carbono es mayor que en éste, por lo que lavelocidad de difusión de estos gases entre el medio acuático y el medio interno del animales más lenta.

Figura 6.10. Superficie respiratoria de la liebre de mar y la babosa.

Por el contrario, aunque en el medio terrestre la velocidad de intercambio de gases entre elmedio interno del animal y el aire es mayor, existe el inconveniente de que el animal debemantener la superficie respiratoria húmeda aunque el ambiente sea seco.

148


Existen cuatro tipos de estructuras respiratorias: la piel, las branquias, los pulmones y lastráqueas, a través de las cuales se realizan las respiraciones cutánea, branquial, pulmonar ytraqueal, respectivamente.

• Piel. Los animales que realizan respiración cutánea tienen el cuerpo cubierto por una pielfina y húmeda que está en contacto con capilares sanguíneos. Tienen respiración cutánealas lombrices de tierra y otros anélidos, algunos moluscos y los anfibios

• Branquias. Son evaginaciones o expansiones de la piel que se proyectan hacia el medioexterno en forma de láminas o filamentos más o menos ramificados, en cuyo interior se en-cuentran capilares sanguíneos. La piel de las branquias se caracteriza por ser fina y semantiene húmeda porque el medio externo es acuático. Las branquias son órganos carac-terísticos de algunos anélidos y moluscos, crustáceos, equinodermos, peces y larvas deanfibios.

• Pulmones. Son invaginaciones de la piel que forman cavidades en el interior del animal,estando así protegida de la desecación que produce el aire en el medio terrestre. La pielde estas cavidades también es fina y está en contacto con capilares. Tienen pulmones loscaracoles y las babosas, los anfibios, los reptiles, las aves y los mamíferos.

• Tráqueas. Son tubos ramificados cuyo diámetro va disminuyendo a medida que se aden-tran en el cuerpo del animal. A través de estos tubos el aire llega directamente a las célu-las. La respiración traqueal es característica de los insectos y de otros artrópodos terrestres,como los arácnidos y los miriápodos.

21. Explica por qué la superficie respiratoria de la liebre de mar es muchomayor que la de la babosa si los dos animales tienen parecidasnecesidades respiratorias. Indica cuál es la otra diferencia entre ambasestructuras respiratorias.

Figura 6.11. Tipos de estructuras respiratorias.

Medio externo

Liquido intersticial

Liquido circulante

Liquido intracelular

Medio interno

a b c

d

3.2.3. Aparatos circulatoriosEn los animales de organización sencilla, las células están próximas al medio externo y, portanto, toman los nutrientes y expulsan los desechos directamente a él. Es el caso de las es-ponjas y los celentéreos.

Al aumentar la complejidad de la organización de las células en tejidos, órganos y aparatos,así como el tamaño de los animales, no todas las células del animal pueden intercambiarsustancias con el medio externo y se hace necesario un sistema de transporte. El aparato cir-culatorio no sólo realiza funciones de transporte sino que contribuye a mantener constanteslas características del medio interno, amortiguando los posibles cambios que las variacionesde las condiciones físico-químicas del medio externo pudieran introducir en él. La estabili-dad del medio interno es imprescindible para la vida celular.

Cualquier aparato circulatorio está constituido por un líquido circulante, que es parte delmedio interno, y se desplaza por el organismo actuando como vehículo de transporte; losvasos por los que circula y un sistema que mueva dicho líquido.

El líquido circulante está constituido mayoritariamente por agua, en la que se encuentranmoléculas inorgánicas (sales minerales, oxígeno, dióxido de carbono, ...), moléculas orgáni-cas (glucosa, aminoácidos, pigmentos respiratorios, anticuerpos, colesterol,...) y células confunción defensiva. En unos animales los pigmentos respiratorios, como la hemoglobina, cuyafunción es el transporte del oxígeno y del dióxido de carbono, se encuentran libres en el lí-quido circulante, y en otros animales más complejos, en el interior de células especializadas,los glóbulos rojos, hematíes o eritrocitos.

Los vasos circulatorios pueden formar:

• un aparato circulatorio cerrado en el que el líquido circulante se mueve por el interior deun circuito formado por tres tipos de vasos. Las arterias, por las que el líquido circulantese dirige desde el sistema de bombeo hacia las células. Las venas, que lo conducen en sen-tido contrario, desde las células hasta el sistema de bombeo. Los capilares, vasos de pe-queño diámetro que conectan arterias y venas entre sí y a través de cuyas paredes el líquidocirculante y el líquido intersticial intercambian sustancias. Tienen aparato circulatorio ce-rrado los anélidos, los cefalópodos y los vertebrados.

• un aparato circulatorio abierto, en el que el líquido circulante sale de los vasos y se mez-cla con el líquido intersticial. Tras los intercambios con las células, el líquido vuelve al sis-tema circulatorio. Este tipo de aparato circulatorio es característico de los moluscos bivalvosy univalvos, así como de los artrópodos.

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22. Asigna a cada dibujo de la figura 6.11 el nombre de la estructurarespiratoria que representa.

23. Describe el recorrido del oxígeno desde el medio externo hasta lascélulas del interior del animal en cada uno de los cuatro tipos deestructuras respiratorias.

24. Indica la diferencia entre la respiración traqueal y los otros tres tipos derespiración.

25. ¿Cuál es la principal diferencia entre las branquias y los pulmones?Relaciona esta diferencia con el hecho de que las branquias seancaracterísticas de animales acuáticos y los pulmones de animalesterrestres.

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El sistema que mueve el líquido circulante por el interior de los vasos se caracteriza por tenerun mayor desarrollo de su tejido muscular, cuya contracción provoca el movimiento de dicholíquido. Este sistema puede estar distribuido en varias zonas de los vasos, denominados en-tonces vasos contráctiles, o localizado en una única zona, formando un corazón.

26. ¿Cuáles son las funciones que realiza el aparato circulatorio?

27. ¿Por qué el aparato circulatorio, para renovar el líquido intersticial,necesita relacionarse con los órganos digestivos, respiratorios yexcretores?

28. Indica qué tipo de aparato circulatorio representan los esquemas a y b dela figura 6.12 y asigna a cada número el término que le corresponda:arteria, capilares, líquido circulante, líquido intersticial, sistema debombeo y vena.

Figura 6.12.a Figura 6.12. b

Figura 6.13. Aparatos circulatorios de la lombriz de tierra y un caracol.

29. Compara los aparatos circulatorios de la lombriz de tierra y el caracol.

A lo largo de la evolución de los vertebrados la circulación de la sangre se va haciendo máscompleja, complejidad que está estrechamente relacionada con la diferente organización delcorazón.

Lombriz de tierra

Caracol

En los peces el corazón tiene sólo dos cavidades, una aurícula, a la que llega la sangre, y unventrículo del que sale.

En los anfibios y reptiles, excepto los cocodrilos, el corazón consta de tres cámaras: dos au-rículas en la parte superior, separadas entre sí y relacionadas ambas con un único ventrículo.

En los vertebrados más evolucionados, cocodrilos, aves y mamíferos, el corazón tiene cua-tro cámaras: dos aurículas en la parte superior y dos ventrículos, diferenciándose en estecorazón dos lados separados por un tabique, hasta el punto de que se habla de un corazónderecho y un corazón izquierdo.

Dependiendo del número de cámaras del corazón, dos, tres o cuatro, la sangre recorre todoel cuerpo siguiendo un único circuito, pasando una sola vez por el corazón, o describiendodos circuitos que coinciden en el corazón. Según este criterio la circulación se considera sim-ple o doble.

• Circulación simple: Cuando el corazón tiene dos cavidades, una aurícula y un ventrículo,existe un solo circuito por el que se mueve la sangre en su recorrido por todo el cuerpo; esdecir, la sangre que sale del corazón va directamente al aparato respiratorio y de éste a losrestantes órganos, desde donde retorna al corazón.

• Circulación doble: Cuando el corazón tiene tres o cuatro cavidades la sangre recorre doscircuitos, uno desde el corazón al aparato respiratorio y de éste al corazón y otro desde elcorazón a los demás órganos del cuerpo y de éstos nuevamente al corazón.

En la circulación doble, el número de cámaras del corazón condiciona el que la sangre pro-cedente del aparato respiratorio, rica en oxígeno y pobre en dióxido de carbono, se mezcleo no con la sangre procedente del resto de los órganos, pobre en oxígeno y rica en dióxidode carbono, por lo que hay dos tipos de circulación doble: incompleta y completa res-pectivamente.

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30. a) Indica qué señala cada uno de los números de los esquemas A, B y Cde la figura 6.14.

b) Describe la circulación de la sangre por cada uno de estos modelos deaparato circulatorio y explica si es simple o doble, completa oincompleta.

c) Indica a qué clase de vertebrados corresponde cada uno de estosmodelos.

Figura 6.14. Aparatos circulatorios de los vertebrados.

3.2.4. Sistemas excretoresEn los animales más sencillos los desechos que producen las células pasan al líquido in-tersticial y de éste al medio externo a través de la superficie corporal, es decir, carecen deestructuras excretoras. Es el caso de las esponjas y los celentéreos.

Los demás animales tienen un sistema excretor que consiste en tubos que recogen los de-sechos celulares y los vierten al medio externo.

El sistema excretor más primitivo está formado por protonefridios. Éstos consisten en unascélulas ciliadas o flageladas, denominadas células flamígeras por su aspecto de llama, es-pecializadas en filtrar el líquido intersticial. En esta filtración las moléculas de pequeño ta-maño contenidas en el líquido intersticial, pasan al interior de los tubos excretores a travésde las células flamígeras. Entre estas moléculas se encuentran los desechos que las célulasdel animal vierten a él. Las células flamígeras, con la ayuda de sus cilios o flagelos, impul-san el líquido filtrado hacia el medio externo por un sistema ramificado de tubos finos, quedesembocan en conductos excretores dispuestos a lo largo del cuerpo del animal. Finalmenteeste filtrado con los desechos es expulsado por poros excretores.

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31. Razona si es cierta o no una idea muy extendida según la cual, lasarterias son vasos por los que circula sangre oxigenada y las venas vasospor los que circula sangre pobre en oxígeno.

32. Los animales homeotermos, como las aves y los mamíferos, necesitangrandes cantidades de oxígeno para cubrir el gasto energético quesupone mantener la temperatura constante. Esto conlleva también unaproducción elevada de dióxido de carbono.

a) Razona qué tipo de circulación doble satisfará mejor estasnecesidades.

b) ¿Qué inconveniente tendría la circulación simple para aves ymamíferos?

33. Indica qué señala cada uno de los números de la figura 6.15.

Figura 6.15. Sistema excretor, formado por protonefridios, de una planaria.

En animales más evolucionados, que ya poseen aparato circulatorio, además de líquido in-tersticial existe líquido circulante. Un tipo de sistema excretor relacionado con el aparato cir-culatorio es el formado por nefridios. Los nefridios son tubos que tienen un extremoensanchado en forma de embudo con el borde ciliado y abierto al medio interno, y el otro ex-tremo abierto al exterior, formando un poro excretor. Las células expulsan sus desechos al lí-quido intersticial y éste se introduce en los nefridios ayudado por los cilios. Los nefridiosestán rodeados de vasos circulatorios y esto permite, tanto que los desechos del líquido cir-culante pasen a los tubos excretores, como que sustancias útiles que iban a ser excretadasvuelvan al líquido circulante, es decir, se produce su reabsorción. Algunas de las sustanciasútiles que se recuperan durante la reabsorción son: glucosa, aminoácidos, agua, K+, Na+...

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34. Colorea en la figura 6.16 los nefridios y señala los poros excretores y, enla ampliación, los vasos circulatorios.

35. Compara los sistemas excretores de la planaria y la lombriz de tierra.

Figura 6.16. Sistema excretor de una lombriz de tierra.

Para llevar a cabo los procesos de filtración del medio interno y reabsorción de las sustan-cias útiles existen diferentes modelos de sistemas excretores que suponen soluciones dis-tintas al problema de la eliminación de los desechos celulares. La distribución en el cuerpodel animal de los tubos excretores y, por tanto, de los poros excretores, varía de unos gruposde animales a otros.

Los vertebrados tienen un nuevo modelo de sistema excretor en el que los tubos excretoresno se hallan distribuidos por todo el cuerpo, sino que se concentran y localizan en zonas con-cretas. Ello requiere que los desechos celulares lleguen hasta los tubos excretores y de estose encarga el aparato circulatorio.

En los vertebrados el sistema de excreción está formado por nefronas. Cada nefrona es untubo excretor cuyo extremo anterior cerrado y ensanchado en forma de saco, la cápsula deBowman, rodea un conjunto de capilares muy replegados, el glomérulo. La cápsula de Bow-man se continúa en un tubo que está rodeado de capilares. Este tubo está más o menos de-sarrollado según la clase de vertebrados. En la nefrona de los mamíferos se diferencian zonasen las que el tubo está muy replegado y otras en las que es más recto. Numerosas nefronasdesembocan en unos tubos de mayor diámetro, los tubos colectores. Las nefronas y lostubos colectores se hallan agrupados en unas zonas concretas del animal, formando órga-nos denominados riñones. Los riñones se conectan con el medio externo a través de unostubos, los uréteres (figura 6.8).

a b c

La estrecha relación que existe entre los capilares del glomérulo y la cápsula de Bowman fa-vorece el filtrado de la sangre. La sangre que entra al glomérulo contiene nutrientes y dese-chos, además de células sanguíneas, anticuerpos, etc. La mayor parte de los desechos sonnitrogenados y, de ellos, el más abundante en la orina de los mamíferos es la urea. La san-gre que sale del glomérulo ya filtrada contiene las mismas células sanguíneas y las molécu-las de mayor tamaño, como los anticuerpos, pero menor cantidad de moléculas pequeñascomo nutrientes y desechos, ya que una parte de ellos han pasado a la cápsula de Bowman.En la región tubular de la nefrona se produce la reabsorción de las sustancias útiles que con-tiene el líquido resultante de la filtración, de manera que el producto que va a ser excretado,la orina, sólo lleva lo que el organismo necesita expulsar fuera para mantener su equilibriointerno.

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36. Colorea y señala sobre la figura 6.17.b el tubo colector y una de las dosnefronas; y en la 6.17.c señala el glomérulo y las dos zonas ampliadas dela nefrona (cápsula de Bowman y región tubular).

37. Indica en qué parte de la nefrona tiene lugar el filtrado de la sangre ¿Quésemejanzas y diferencias hay entre la sangre que entra en el glomérulo yla que sale?

38. Explica la función que se lleva a cabo en la región tubular de la nefronay la importancia de esta función.

39. Indica qué diferencia hay entre la sangre que entra al riñón por la arteriarenal y la que sale por la vena renal.

Figura. 6.17. Estructura interna del riñón de un mamífero. 1. Riñón, 2. Uréter, 3. Arteria renal, 4. Vena renal.

En resumen, en los animales con sistemas excretores primitivos las células vierten sus dese-chos al líquido intersticial y de éste pasan a los tubos excretores que se abren al medio ex-terno. En los animales más evolucionados, las células también vierten sus desechos al líquidointersticial, pero de éste pasan al líquido circulante que los transporta hasta los tubos excre-tores, localizados en una zona concreta del cuerpo. Paralelamente a este cambio evolutivo haido aumentando la longitud de los tubos excretores y, con ello, la superficie de intercambio entreel aparato circulatorio y el sistema excretor; por lo que la excreción resulta más eficaz.

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40. Destaca las semejanzas y diferencias entre los sistemas excretores deinvertebrados y de vertebrados.

4 Relación en los animales

Figura. 6.18.

4.1. Sistemas de relación en el ser humano

Sistema nervioso

Glándulas secretorasde hormonas

U.D. 7. PHYLA DEL REINO ANIMAL


• Enumerar las características que poseen los seres vivos que se clasifican en el Reino Animal.

• Enumerar las principales características de cada phylum del Reino Animal.

• Ordenar evolutivamente distintos phyla animales o representantes de los mismos.

• Incluir a un animal en su phylum correspondiente, indicando las razones.

• Utilizar claves simplificadas para clasificar animales.

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El Reino Animal reúne a los seres eucariotas pluricelulares que utilizan la materia orgánicacomo fuente de materia y energía y que se caracterizan por poseer células contráctiles queles dotan de movimiento y células nerviosas que les permiten controlar ese movimiento.

Según el registro fósil, los primeros animales datan de hace unos 670 millones de años, enel Precámbrico, antes de la Era Primaria.

1 Introducción

2 Phylum Porifera

Los representantes de este phylum son las esponjas, animales exclusivamente acuáticos,que tienen el cuerpo en forma de saco, fijado por la base a un sustrato y perforado por nu-merosos poros, que dan nombre al grupo. Por estos poros se introduce el agua que, poste-riormente, sale por una abertura de mayor tamaño, el ósculo, situada en la parte superior delcuerpo.

Las células que constituyen estos animales no están muy organizadas, por lo que no formanórganos. Es decir, las células satisfacen sus necesidades con cierta independencia, estandocada una de ellas en relación directa con el agua, de la que toman el oxígeno y los nutrien-tes y a la que vierten el dióxido de carbono y otros productos de desecho. Las esponjas lle-van a cabo una digestión intracelular. No tienen aparato digestivo, respiratorio, excretor, nicirculatorio.

Figura 7.1. Corte del cuerpo de una esponja.

Figura 7.2. Esta esponja adapta su forma al sustrato dondecrece de forma masiva. Los ósculos se encuentran cercaunos de otros.

Figura 7.3. Esta esponja perfora la roca calcárea sobre laque vive.

1. En la figura 7.1. señala: el ósculo, los poros y la zona de fijación alsustrato. Indica mediante flechas el sentido de entrada y salida del agua.

Las esponjas tampoco tienen sistema nervioso ya que, aunque tienen células nerviosas, éstasno se hallan conectadas entre sí. Se reproducen tanto asexual como sexualmente. En estecaso los gametos no se producen en gónadas, sino en células que se hayan distribuidas porel cuerpo. Algunas esponjas producen sólo gametos femeninos o masculinos, otras son her-mafroditas.

Pertenecen a este phylum las medusas, los corales y las anémonas, la hidra de agua dulce,…Estos animales, como las esponjas, son exclusivamente acuáticos y tienen el cuerpo en formade saco, pero, a diferencia de ellas, tienen más células especializadas formando tejidos.

Los celentéreos fueron los primeros animales que poseyeron un sistema nervioso, aunquemuy sencillo, está formado por un conjunto de neuronas dispersas e interconectadas, for-mando una red (figura 6.20). También poseen células musculares que se contraen y relajanbajo las órdenes de dicho sistema nervioso. Esto les permite mover partes de su cuerpo y des-plazarse.

También se diferencian de las esponjas en que los celentéreos poseen una verdadera cavi-dad digestiva. Esta cavidad digestiva presenta una única abertura, que sirve tanto para laentrada de los alimentos como para la expulsión de los desechos. Dicha abertura está rode-ada de tentáculos móviles provistos de unas células, denominadas cnidoblastos, exclusivasde estos animales y que producen un líquido urticante. Cuando los tentáculos entran en con-tacto con una posible presa, los cnidoblastos le inyectan el líquido urticante, paralizándola, yasí resulta más fácil introducirla en su cavidad digestiva, donde comienza a ser digerida. Ladigestión se completa en el interior de las células, por tanto, los celentéreos realizan una di-gestión mixta.

Como la mayoría de las células de estos animales están en contacto con el agua, no tienenotros aparatos relacionados con la nutrición.

Las células urticantes tienen también una función defensiva.

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Phyla del Reino Animal

3 Phylum Cnidaria (Celentéreos)

Figura 7.4. Esta medusa sólo tiene 6cm. de diámetro. Por la noche emite una luminiscencia violácea.

Figura 7.5. Corte del cuerpo de un pólipo y de una medusa.

Los animales de este phylum pueden presentar dos formas de vida:

• La forma pólipo es la de aquellos celentéreos que viven adheridos a un sustrato y no semueven libremente, aunque pueden cambiar su emplazamiento. Tienen esta forma de vidala hidra de agua dulce, las actinias y las anémonas. Hay especies de celentéreos que for-man colonias. Una colonia se origina a partir de un único progenitor que, por reproducciónasexual, da origen a muchos individuos que permanecen juntos, compartiendo una es-tructura que construyen entre todos. Un ejemplo de celentéreo colonial es el de los cora-les, pólipos que construyen las estructuras calcáreas que forman los arrecifes coralinos.

• La forma medusa corresponde a los celentéreos de vida libre que se desplazan impulsa-dos por sus propios órganos o por las corrientes.

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Algunas especies de celentéreos son únicamente pólipos durante toda su vida, éstas se re-producen tanto sexual como asexualmente (figura 6.23). Otras son siempre medusas y sólotienen reproducción sexual. También hay especies que alternan, a lo largo de su vida, la fasepólipo y la fase medusa. Las medusas liberan sus gametos en el agua, que tras la fecunda-ción, dan lugar a larvas. Éstas se fijan a las rocas, transformándose en pólipos, los cuales sereproducen asexualmente mediante divisiones transversales, permaneciendo unidos duranteun cierto tiempo y formando una colonia. A medida que van madurando los individuos de lacolonia se van separando, emprendiendo vida libre como medusas, las cuales se reproduci-rán de nuevo sexualmente con lo que se vuelve a iniciar el ciclo reproductor.

Figura 7.6. Colonia de coral rojo frecuente en el Mediterráneo entre20 y 200 m. de profundidad. El esqueleto posee color rojo debido alas sales de hierro que contiene. Del esqueleto común afloranalgunos individuos que muestran su cuerpo en forma de saco contentáculos; otros individuos permanecen recogidos.

Figura 7.7. Formas pólipo y medusa de Aureliaaurita.

1. En la figura 7.5 señala la boca, los tentáculos y la cavidad digestiva, tantoen el pólipo como en la medusa.

2. Indica cuáles son las células características de los animales de este phylumy cuál es su función.

3. En los celentéreos que alternan a lo largo de su vida las formas pólipo ymedusa ¿cuál de estas formas se origina por reproducción asexual y cuálsexualmente?

A partir de un grupo de animales, antecesores también de los celentéreos, surgieron unos gu-sanos planos, que por ello reciben el nombre de platelmintos (del griego platy = plano; hel-minthes = gusanos). Pertenecen a este phylum animales de vida libre como las planarias, yparásitos como las tenias o las duelas.

Los platelmintos se diferencian de las esponjas y los celentéreos en que en un extremo desu cuerpo se concentran células nerviosas, formando ganglios, conectados a órganos de lossentidos muy sencillos. Esto supone una cefalización incipiente del sistema nervioso (figura6.20). Puesto que los órganos de los sentidos permiten conocer mejor el ambiente, el ex-tremo en el que se concentran es la cabeza, y ésta determina el sentido de movimiento delos animales. El extremo del cuerpo del animal donde se encuentra la cabeza se considerael extremo anterior y el opuesto, el extremo posterior.

Además el cuerpo de estos animales presenta un lado izquierdo y otro derecho, simétricosentre sí, por lo que tienen simetría bilateral. Este tipo de simetría la presenta, a partir de losplatelmintos, la mayoría de los animales.

Los animales de este phylum no sólo tienen un sistema nervioso más complejo que los ce-lentéreos, sino que además tienen un sistema excretor constituido por protonefridios y unaparato reproductor. Sin embargo, al igual que los celentéreos, tienen una cavidad digestivacon un solo orificio y no tienen ni aparato respiratorio ni circulatorio.

Salvo raras excepciones los platelmintos son hermafroditas. Este phylum incluye a los pri-meros animales poseedores de órganos copuladores que les permitieron llevar a cabo unafecundación interna. Son ovíparos.

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4 Phylum Plathelmintha

Figura 7.8. Plano que muestra lasimetría bilateral.

Figura 7.9. La duela hepática parasita el hígado deovejas, vacas y otros mamíferos, provocando laobstrucción de los conductos biliares.

Figura 7.10. Esta planaria, de unos centímetrosde longitud, se desplaza sobre el fondo marinocon la ayuda de un mucus que segrega y de losnumerosos cilios que posee. Se alimenta deascidias, y de pequeños crustáceos.

1. Indica las semejanzas y las diferencias entre los platelmintos y loscelentéreos.

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5 Phylum Mollusca

Los moluscos surgieron por evolución de algunos gusanos planos que habían desarrollado ca-parazones protectores. La mayor complejidad de los moluscos se pone de manifiesto en eldesarrollo de sus aparatos. Por ejemplo, el aparato digestivo tiene forma de tubo y, por tanto,dos orificios, el anterior, la boca, y el posterior, el ano. En este tubo hay diferentes partes ytambién tiene glándulas anejas. Puesto que los moluscos viven en distintos medios, no todostienen las mismas estructuras respiratorias, éstas pueden ser según los casos: branquias, pielo pulmones (figura 6.11). El aparato circulatorio es abierto, salvo en los cefalópodos (figura6.13).

Hay especies de moluscos que son hermafroditas con fecundación cruzada y otras son uni-sexuales. Son ovíparos y la mayoría tienen metamorfosis.

Los moluscos presentan una mayor cefalización que los platelmintos y también poseen gan-glios en la masa visceral y en el pie. Los ganglios están conectados por nervios longitudina-les y transversales.

Figura 7.12. El pulpo sólo abandona su guaridaentre las rocas para capturar a sus presas oante un peligro.

Figura 7.11. Corte longitudinal de un pulpo en el que se destaca la posición delos ganglios de su sistema nervioso.

Los animales de este phylum presentan gran variedad de formas, tanto en su aspecto externocomo en su modo de vida; habitan desde las profundidades marinas hasta las montañas. Elnombre de estos animales hace referencia a su cuerpo blando (del latín mollis = blando) yestá formado por tres partes: cabeza, masa visceral y pie. Pero en algunas clases de mo-luscos esta organización básica del cuerpo está modificada como consecuencia de adapta-ciones a ciertas formas de vida.

El pie es un órgano musculoso cuya forma y posición da nombre a las diferentes clases demoluscos:

• Gasterópodo significa «pie en posición ventral». El pie de estos animales es plano, enforma de suela, y les permite desplazarse lentamente sobre el sustrato.

Son gasterópodos los caracoles, las lapas y las babosas o limacos.

La mayoría de los gasterópodos tienen una concha que protege su cuerpo blando. La con-cha está formada por una sola pieza denominada valva, por eso los gasterópodos tambiénreciben el nombre de univalvos.

• Pelecípodo quiere decir «pie en forma de hacha». Este pie está adaptado a excavar, lo quepermite a estos animales enterrarse en los sedimentos donde viven.

Algunos ejemplos de pelecípodos son los mejillones, las navajas y las madreperlas de río.La concha de los pelecípodos está formada por dos valvas, de ahí su nombre de bivalvos.

• Cefalópodo significa «pie en la cabeza». En estos moluscos el pie está transformado en ten-táculos prensiles que rodean la cabeza. Los cefalópodos son exclusivamente marinos. Lamayoría de los cefalópodos tienen concha interna, como la sepia y el calamar; algunos ca-recen de ella, como el pulpo, y otros, como el nautilus, la tienen externa. Los cefalópodosson los moluscos con un mayor nivel de desarrollo, por ejemplo, su sistema nervioso mues-tra una notable cefalización, y tienen los ojos más complejos de todos los invertebrados, conuna estructura semejante a la de los vertebrados.

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Figura 7.13. Este caracol vive en lasaguas dulces estancadas y sealimenta de plantas acuáticas queroe con la rádula bucal.

Figura 7.15. Las valvas de la conchase abren para dejar salir el piemusculoso excavador.

Figura 7.16b. Reconstrucción de un Ammonites.

Figura 7.16 a. Fósil de Ammonites.

Figura 7. 14. Algunos gasterópodos marinos no tienen concha, pero han desarrolladocomo sistema defensivo potentes venenos que advierten con sus llamativos colores.Poseen branquias dorsales. El que aparece en la fotografía, característico de la costacantábrica, mide unos tres centímetros y se alimenta de esponjas y algas.

Figura 7.17. Disposición de las partes del cuerpo de los gasterópodos, pelecípodos y cefalópodos.

Ojo Ojo

Tentáculos

Boca con rádula Pie ventral

Sifón

Sifón

Pie en forma de hacha

Boca con pico de loro y rádula

Pie transformado ententáculos con ventosas

Clase CEFALÓPODOS(pulpos, calamares, sepias...)

Clase GASTERÓPODOS(caracoles, babosas, lapas...)

Clase PELECÍPODOS(mejillones, ostras, berberechos...)

Concha Pie Cabeza Manto que recubre la masa visceral

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1. Completa la siguiente tabla comparativa de las tres clases de moluscos.

Partes del cuerpo

Forma y situación del pie

Concha

Hábitat

Estructuras respiratorias

Características Gasterópodos Pelecípodos Cefalópodos

Anatomía de un molusco: el mejillón

Objetivos• Identificar y situar las partes del mejillón.• Diseccionar con precisión.

Material• Mejillones vivos. • Bandeja. • Bisturí.• Tijeras • Portaobjetos y cubreobjetos • Microscopio• Pinzas • Cuentagotas

Procedimiento y cuestiones1º Recuesta en la bandeja el mejillón sobre una de sus valvas. Sujétalo e introduce el

bisturí entre las dos valvas por la zona del vértice. Deslízalo hasta la parte más ancha,procurando que no se rompa.

2º Observa cómo se adosa parte del manto a cada una de las valvas y cómo quedan al descubierto los órganos que ésterecubre. Identifica cada uno de los órganos.¿Cómo se hallan dispuestas las branquias? Descríbelas.

3º Con ayuda de unas pinzas tira suavemente del músculo retractor del pie y anota lo que observas.4º Separa los palpos y comprueba que rodean la boca.5º Retira el cuerpo de las valvas, mediante incisiones practicadas con el bisturí en los músculos que sirven para cerrarlas.6º Pliega el cuerpo, como si se tratara de cerrar un libro e identifica las partes que se observan en esta nueva posición.7º Haz un dibujo del interior de las valvas del mejillón. Señala en él las huellas del manto, los músculos abductores y la

charnela.8º Abre de nuevo el cuerpo del mejillón y corta un trocito de branquia. Colócala sobre un porta, añade una gota de agua

del interior de la concha, monta el cubre-objetos y observa la preparación al microscopio. Describe lo que observas.9º Comprueba la resistencia de los filamentos del biso y relaciona esa característica con la función que desempeñan.

Apertura de la concha del mejillón.

Fibras del biso

Boca

Palpos

Hepatopáncreas

Músculos del pie

PieBranquia

BranquiaJoroba del polichinela

Borde del manto

Fragmento de músculo aductor

Interior nacarado de la concha

biología 1º bachillerato

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