Seres vivos - celulares

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Características de los seres vivos 

La vida es parte integral del universo. Como tal, buscar definiciones de la vida como fenómeno diferenciado es tan difícil (algunos dirían que inútil) como la búsqueda de la localización del alma humana. No hay una respuesta simple a la cuestión de "¿qué es la vida?" que no incluya algún límite arbitrario. Sin ese límite, o nada está vivo, o todo lo está.

Cualquiera de nosotros es capaz de reconocer que una mariposa, un pino o un pájaro carpinteros son organismos vivos.... mientras que una roca o el agua de mar no los están.

Con otras "cosas" es mas difícil encontrar el límite... Pese a su diversidad , los organismos que pueblan este planeta comparten una serie de características que los distinguen de los objetos inanimados.
Propiedades comunes a todos los seres vivos:

1. Organización y Complejidad. 

Tal como lo expresa la TEORÍA CELULAR (uno de los conceptos unificadores de la biología) la unidad estructural de todos los organismos es la CÉLULA. La célula en sí tiene una organización específica, todas tienen tamaño y formas características por las cuales pueden ser reconocidas. 
Algunos organismos estás formados por una sola célula -> unicelulares, en contraste los organismos complejos son multicelulares, en ellos los procesos biológicos dependen de la acción coordenada de las células que los componen, las cuales suelen estar organizadas en tejidos, órganos, etc.
Los seres vivos muestran un alto grado de organización y complejidad. La vida se estructura en niveles jerárquicos de organización, donde cada uno se basa en el nivel previo y constituye el fundamento del siguiente nivel, por ejemplo: los organismos multicelulares están subdivididos en tejidos, los tejidos están subdivididos en células, las células en organelas etc. 

Células vegetales	hojas

2. Crecimiento y desarrollo. 

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

crecimiento y desarrollo humano= óvulo + espermatozoide= niño

3. Metabolismo.  

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

Respiración celular | Fotosíntesis |Fermentación

4. Homeostasis

Las estructuras organizadas y complejas no se mantienen fácilmente, existe una tendencia natural a la pérdida del orden denominada entropía.  Para mantenerse vivos y funcionar correctamente los organismos vivos deben mantener la constancia del medio interno de su cuerpo, proceso denominado homeostasis (del griego "permanecer sin cambio"). Entre las condiciones que se deben regular se encuentra: la temperatura corporal, el pH , el contenido de agua, la concentración de electrolitos etc. Gran parte de la energía de un ser vivo se destina a mantener el medio interno dentro de límites homeostáticos. 

5. Irritabilidad: 

Los seres vivos son capaces de detectar y responder a los estímulos que son los cambios físicos y químicos del medio ambiente, ya sea interno como externo. Entre los estímulos generales se cuentan:

• Luz: intensidad, cambio de color, dirección o duración de los ciclos luz-oscuridad
• Presión
• Temperatura
• Composición química del suelo, agua o aire circundante.

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

	Ej. de células que captan la luz
	retina humana	cloroplastos en células vegetales

6. Reproducción y herencia. 

Dado que toda célula proviene de otra célula, debe existir alguna forma de reproducción, ya sea asexual (sin recombinación de material genético) o sexual (con recombinación de material genético). La variación, que Darwin y Wallace reconocieran como fuente de la evolución y adaptación, se incrementa en este tipo de reproducción. La mayor parte de los seres vivos usan un producto químico: el ADN (ácido desoxirribonucleico) como el soporte físico de la información que contienen. Algunos organismos, como los retrovirus (entre los cuales se cuenta el HIV), usan ARN (ácido ribonucleico) como soporte.

Fisión binaria en bacterias	cromosomas humanos

En realidad una definición abarcativa de lo que es un ser vivo podría ser: "todo aquello que sea capaz de reproducirse por algún mecanismo y responda a la presión evolutiva".

Aunque la característica genética de un solo organismo es la misma durante toda su vida, la composición genética de una especie, comprendida como un todo, cambia a lo largo de muchos períodos de vida. Con el tiempo. las mutaciones y la variabilidad en los descendientes proporcionan la diversidad en el material genético de una especie. En otras palabras, las especies EVOLUCIONAN. La fuerza más importante de la evolución es la selección natural, proceso por el cuales los organismos que presentan rasgos adaptativos (que le permiten adaptarse mejor al medio) sobreviven y se reproducen de manera mas satisfactoria que los demás sin dichos rasgos.

En base a la definición dada antes, el mundo de lo vivo comprendería por lo menos dos grandes grupos:

1. Los organismos celulares (eucariotas, procariotas, términos acuñados por E. Chatton)
2.  Los organismos no celulares (virus) 
   y, si realmente esta definición fuere abarcativa
3. Los ¿no organismos? (priones (*) y ...)

Algunos términos aplicados a las células 

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

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

• Eucariotas (del griego eu = bueno, verdadero; karyon = núcleo): organismos caracterizados por poseer células con un núcleo verdadero rodeado por membrana. El registro arqueológico muestra su presencia en rocas de aproximadamente 1.200 a 1500 millones de años de antigüedad.

• Heterótrofos : un organismo que obtiene energía de otro organismo. Los Animales son heterótrofos.

• Autótrofo : un organismo que fabrica su propio alimento, convierte energía de fuentes inorgánicas en dos formas

• Fotosíntesis: es la conversión de energía luminosa en los enlaces C-C de los carbohidratos, es el proceso por el cual la mayoría de los autótrofos obtienen su energía.

• Quimiosíntesis es la captura de energía liberada por ciertas reacciones químicas. Se considera que la quimiosíntesis apareció en la Tierra antes que la fotosíntesis.

Componentes de la célula eucariótica 

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

1. Separar el medio interno celular de su entorno

2. Actuar como una barrera selectiva que permite a ciertas moléculas atravesarla, como por ejemplo el agua y a otras no.

3. En los organismos pluricelulares ciertas moléculas de la superficie intervienen en el reconocimiento de lo propio. Los antígenos son sustancias que pueden estar localizadas en el exterior de las células, de los virus y, en algunos casos otros productos químicos, principalmente proteínas. Los anticuerpos son proteínas (con forma de Y) producidas por un animal en respuesta de un antígeno específico. Son la base de la inmunidad y la vacunación.

• Material  necesario para que la célula se replique y/o reproduzca. La mayor parte de los organismos usan ADN. Algunos retrovirus y los viroides usan ARN como material hereditario.
  El ADN procariótico está organizado en un cromosoma circular contenido en un área conocida como nucleoide.
  El ADN eucariótico está organizado en una estructura linear, el cromosoma eucariótico (que asocia el ADN con las proteínas básicas conocidas como histonas), contenidos dentro de una doble membrana: la membrana nuclear, un área conocida como el núcleo.

• Las organelas son formaciones que se encuentran en el citoplasma y están destinadas a realizar ciertas funciones.

• Los ribosomas son el sitio de la síntesis proteica. No se encuentran rodeados por membranas y los poseen tanto eucariotas como procariotas, si bien existen diferencias en los tamaños de las subunidades de ambos tipos.

• La pared celular es una estructura que rodea a la membrana plasmática. Las paredes celulares de los procariotas y eucariotas (cuando la tienen) difieren en su estructura y composición química. Las células de las plantas tienen celulosa en sus paredes celulares.

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• Introducción a la Biología Molecular: Clasificación tradicional de los cinco reinos http://mural.uv.es/semarguz/biodef/content.htm
• Apuntes en la Facu
  http://www.lafacu.com/apuntes/biologia/ 
• Monografias.com - Biologia http://www.monografias.com/Biologia/ 
• Biological Sciences in the Science and Engineering Library
   http://ublib.buffalo.edu/libraries/units/sel/bio/evolweb2.html 
• Discovery, Chance and the Scientific Method Read an case study, in a way, of how to apply the scientific method. This page was developed for the Access Excellence site.
• The Five Kingdoms A table summarizing the kingdoms of living things;  http://curie.uncg.edu/~esmith/kingdom.html
• Instructional Resources in Biology http://golgi.harvard.edu/BioLinks/EduRes.html  
• Bio-online  http://www.bio.com/os/start/home.html 

• ADN (ácido desoxirribonucleico)
  Un ácido nucleico compuesto de dos cadenas polinucleotídicas que se disponen alrededor de un eje central formando una doble hélice, capaz de autorreplicarse y codificar la síntesis de ARN.
  Lugar donde esta "depositada" la información genética.
  Ácido nucleico que funciona como soporte físico de la herencia en el 99% de las especies. La molécula, bicatenaria, está formada por dos cadenas antiparalelas y complementarias entre sí. Su unidad básica, el nucleótido, consiste en una molécula del azúcar desoxirribosa, un grupo fosfato, y una de estas cuatro bases nitrogenadas: adenina, timina, citosina y guanina. Fórmula
• ARN(ácido ribonucleico): Ácido nucleico formado por una cadena polinucleotídica. Su nucleótido, consiste en una molécula del azúcar ribosa, un grupo fosfato, y una de estas cuatro bases nitrogenadas: adenina, uracilo, citosina y guanina.
• Asexual (del griego a como prefijo privativo): Un método de reproducción en el cual se producen descendientes genéticamente idénticos a su único progenitor. Ocurre por diversos mecanismos, entre ellos fisión, gemación y fragmentación.

• Anticuerpos: Proteínas producidas por células del sistema inmunitario que se "pegan" a las moléculas o partículas extrañas con la finalidad de inactivarlas.

• Antígenos: Moléculas que al ingresar a un organismo inician la producción de anticuerpos, generalmente proteínas o proteínas combinadas con polisacáridos.

• Celulosa: Polisacárido compuesto por cadenas lineales de glucosa unidas por uniones beta glucosídicas. Pricipal componente estructural de las plantas, insoluble e indigerible para el sistema digestivo humano.

• Cromosomas (del griego chroma = color; soma = cuerpo): Estructuras del núcleo de la célula eucariota que consiste en moléculas de ADN (que contienen los genes) y proteínas (principalmente histonas).

• Eucariotas (del griego eu = bueno, verdadero; karyon = núcleo, nuez): organismos caracterizados por poseer células con un núcleo verdadero rodeado por membrana. El registro arqueológico muestra su presencia en rocas de aproximadamente 1.200 a 1500 millones de años de antigüedad

• Homeostasis ( del griego homos = mismo o similar, stasis = estar): La capacidad de mantener relativamente constante el medio interno
• Organelas: Estructuras subcelulares que realizan determinadas funciones (generalmente están rodeadas por membranas y se las encuentra en las células eucariotas) p.ej.: mitocondrias, cloroplastos, núcleo.
• pH: El logaritmo negativo de la concentración de iones H⁺. El pH es una medida del carácter ácido o alcalino de la solución. Un pH 7 corresponde a neutralidad, por debajo estamos en la zona ácida y por arriba en la alcalina
• Priones: Agente infeccioso compuesto sólo de una o más moléculas de proteínas, que no son acompañadas de material con información genética (definición sujeta a modificación). Definidos por Prusiner como "partículas proteicas infecciosas", se multiplican por una vía increíble: convierten proteínas normales en moléculas peligrosas sin mas que modificar su forma (a una isoforma). Se las considera responsables del "scrapie" (prurito lumbar de la oveja y cabra), la "enfermedad de las vacas locas" y en humanos del "kuru" o "muerte de la risa" y la enfermedad de Creutzfeld-Jacob. Mas información
• Retrovirus (del latín retro = girar hacia atrás): Virus que contienen una sola hebra de ARN como material genético, se reproducen copiando el ARN en ADN complementario usando la transcriptasa reversa. La hebra de ADN es luego copiada y, el ADN bicatenario, es insertado en el ADN de la célula huésped.
• Sexual: Sistema de reproducción en el cual se fusionan dos células sexuales (gametos) haploides para producir un cigoto diploide.
• Virus (del latín virus = veneno): Agente infeccioso de naturaleza obligatoriamente intracelular para sintetizar su material genético, ultramicroscópico y ultrafiltrable. Constan de un ácido nucleico (ADN o ARN) y un recubrimiento proteico. Entidad no celular, de muy pequeño tamaño. En estado extracelular son inertes.

Traducción, redacción y diagramación a cargo de : Dr. Jorge S. Raisman, lito@unne.edu.ar
Dra. Ana María Gonzalez, amgonza@unne.edu.ar
Traducido y modificado localmente, página original: http://www.140.198.160.119/bio/bio181/BIOBK/BioBookCELL1.html  
Sábado, 11 de Marzo de 2006