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Recursos didácticos para Ciencias Naturales

Tema 8. Las funciones de los seres vivos (I) 6 octubre, 2013

Las funciones de los seres vivos (I)

Cuando acabes de estudiar los contenidos de este tema, deberás:

  1. Comprender que los seres vivos necesitan materia y energía para realizar sus funciones
  2. Recordar que la célula es la unidad de organización y funcionamiento de los seres vivos
  3. Conocer las diferentes funciones que desempeñan las células en los seres vivos.
  4. Comprender el concepto de nutrición como función fundamental para el mantenimiento de la vida.
  5. Saber distinguir entre nutrición autótrofa y nutrición heterótrofa
  6. Comprender la importancia biológica y ecológica de la fotosíntesis.

Para ello, ayúdate con los materiales que se incorporan a continuación (o con los que tú puedas encontrar en otros sitios).

Con los siguientes vídeos recordarás las funciones de los seres vivos, que ya estudiaste el curso pasado.

Los seres vivos y sus características 1

 

Los seres vivos y sus características 2

Los seres vivos y sus características 3

Estudia las funciones vitales en el PROYECTO BIOSFERA

NUTRICIÓN AUTÓTROFA Y HETERÓTROFA

Para estudiar el tema enQUIMICAWEB

Características de los seres vivos

Todos los diversos seres vivos tienen en común que:

  • Se encuentran constituidos por la misma materia, biomoléculas, comunes a todos ellos (unidad de composición).

  • Están formados por células (unidad de estructura).

  • Son capaces de realizar tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción (unidad de función).

La célula, unidad básica de los seres vivos

La célula es considerada la unidad de organización y de funcionamiento de los seres vivos. Este principio quedó enunciado en la teoría celular.

Tipos de células
  • Procariotas, más primitivas: en ellas el material genético se encuentra disperso por el citoplasma. Las bacterias son seres unicelulares procariotas.

    

  • Eucariotas, más complejas y evolucionadas: el núcleo aparece bien diferenciado. Tienen este tipo de células todos los seres vivos menos las bacterias.

    • Las células eucariotas pueden ser de dos tipos:

      • vegetal: con una pared celular externa, vacuolas y cloroplastos

      • animal: sin pared celular, vacuola ni cloroplastos, y con centriolos

  • Los organismos eucariotas, a su vez, pueden ser:

    • Organismos unicelulares como algunos hongos, algunas algas y los protozoos.

Imagen obtenida de http://yaiza-naturales.blogspot.com.es/2011_05_01_archive.html

    • Organismos pluricelulares como los animales, las plantas, algunos hongos y algunas algas. Las células en estos casos se diferencian según el tipo de tejido que forman y la función que desempeñan.

<b>Tejidos</b>

Imagen obtenida de http://es.tiching.com/tipos-de-tejidos-animales/recurso-educativo/95343

Las funciones vitales: la nutrición

Todos los seres vivos llevan a cabo la función de nutrición: desde los

organismos más sencillos, como los unicelulares, hasta los más complejos, como el ser humano.

 

Objetivos de la nutrición:

  • Renovar y conservar estructuras del organismo.

  • Obtener energía.

La nutrición autótrofa: la presentan las plantas, algas y algunas bacterias:

  • Incorporación de nutrientes del mediomoléculas inorgánicas:

    • agua y sales minerales —que absorben por las raíces—

    • dióxido de carbono (CO2) —que las plantas incorporan directamente a través las hojas—.

    • En el caso de las algas unicelulares, de cada una de las células de las algas pluricelulares y de las bacterias autótrofas, estos nutrientes son asimilados directamente del medio.

  • Producción de materia orgánica (fotosíntesis, en los cloroplastos de la célula vegetal) mediante la clorofila

    • capta la energía de la luz solar

    • junto con los nutrientes, se utiliza para producir materia orgánica

    • se desprende oxígeno (O2).

  • Utilización de la materia orgánica.

    • En las plantas la materia orgánica producida en la fotosíntesis se utiliza en la misma célula o se transporta hasta órganos que carecen de células fotosintéticas

      • Todas las células de la planta utilizan las moléculas sencillas generadas en la fotosíntesis

        • para regenerar sus estructuras, crecer, etc.

        • en la respiración celular

        • la glucosa se degrada en presencia de oxígeno produciendo energía, H2O y CO2.

        • se expulsa al medio el dióxido de carbono como un residuo.

        • Este proceso tiene lugar en las mitocondrias.

  • Bacterias que no pueden realizar la respiración celular, obtienen la energía degradando la glucosa mediante fermentaciones.

Fermentación láctica

Glucosa——————– FERMENTACIÓN LÁCTICA——Ácido láctico + energía

Fermentación alcohólica

Glucosa——- FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA——Ácido láctico + CO2 + energía
  • Eliminación de las sustancias de desecho (excreción), tras la utilización de los nutrientes.

Importancia de la fotosíntesis

 
  • Producción de oxígeno
  • Eliminación de CO2
  • Producción de materia orgánica (base de las cadenas tróficas o alimenticias)
    • Los organismos fotosintéticos se denominan productores
      • En los ecosistemas terrestres, las plantas son los organismos productores
      • en los ecosistemas acuáticos, los organismos productores son las algas unicelulares o pluricelulares.
  • Los organismos que dependen directa o indirectamente de la materia orgánica creada por los productores se llaman consumidores
    • primarios si se alimentan directamente de los productores (herbívoros)
    • secundarios si se alimentan de los primarios
 

La nutrición heterótrofa.

Seres vivos heterótrofos: necesitan alimentarse de otros seres vivos porque no realizan la fotosíntesis.

  • Incorporan como nutrientes moléculas orgánicas (azúcares, grasas, proteínas)

  • que metabolizan en sus células para

    • regenerar estructuras, crecer y reproducirse

    • obtener energía mediante respiración celular.

Se distinguen las siguientes etapas:

  • Incorporación de nutrientes del medio: Intercambio de gases (aparato respiratorio)

    • Los organismos unicelulares los toman directamente del medio, los introducen en una vacuola y en ella los digieren transformándolos en moléculas sencillas.

    • Los organismos pluricelulares tienen un aparato digestivo para transformar los alimentos en moléculas sencillas.

      • En los animales más sencillos se trata de una cavidad gástrica con un solo orificio de entrada y salida

      • En los animales más complejos se trata de un tubo digestivo dividido en diferentes tramos y con dos orificios, uno en cada extremo

  • Transporte (aparato circulatorio)
  • Utilización de la materia orgánica en las células (metabolismo)

  • Eliminación de sustancias de desecho al medio (excreción)

ACTIVIDADES

Ya debes haber leído suficiente para saber responder a los ejercicios que encontrarás en este apartado.

Empieza por los del IES SUEL, que como ya sabes son interactivos.

Y ahora intenta resolver las cuestiones siguientes, basadas, como dicen en las películas y series, en hechos reales:

  1. Es de todos conocido que los seres humanos, así como otros animales, debemos ingerir agua para poder vivir. También debemos incorporar a nuestro organismo sales minerales (habrás oído que cuando se te agarrotan los gemelos puede ser debido a la falta de potasio). El agua y las sales minerales son sustancias inorgánicas que podemos encontrar tanto en la materia viva como en la no viva. Pero existen otras sustancias que sólo podemos encontrar en la materia viva.

A) ¿Qué tipo de sustancias son estas últimas? ¿Qué las distingue de las primeras?
B) ¿Cómo se llaman las sustancias que podemos encontrar en los seres vivos independientemente de si aparecen o no en la materia no viva?
C) ¿De dónde crees que proceden las sustancias que encontramos exclusivamente en los seres vivos? ¿Sabrías explicar cómo se forman (quién y cómo lo hace)?.
D) ¿Para qué emplearán los seres vivos todas estas sustancias? ¿Las usan todos de las misma forma? ¿Cómo las usan?

  1. La representación química de la fotosíntesis es la siguiente:


CO2 + H2OGlucosa + O2


A) ¿Qué función cumplen los compuestos orgánicos en los seres vivos?
B) Explica brevemente el proceso por el cual se asimilan los compuestos que intervienen en la fotosíntesis.
C) En este proceso fotosintético, ¿todas las reacciones que ocurren dependen de la presencia de luz?
D) Además de la clorofila, ¿existen otros pigmentos fotosintéticos? Si la respuesta es afirmativa, ¿qué función tienen?
E) ¿Qué estructuras celulares participan en la fotosíntesis? ¿Participan las mismas estructuras en todos los organismos fotosintéticos?
F) ¿Para qué se emplean los diferentes compuestos formados en la fotosíntesis?
G) siempre ha existido en la atmósfera la misma cantidad de oxígeno que la que hay actualmente? Razónalo.

  1. Normalmente regamos las plantas para que se mantengan vivas, pero si nos pasamos con el riego las hojas empiezan a amarillear y podemos matarlas. ¿Por qué crees que ocurre esto?


  1. También sabemos que si añadimos fertilizantes o abonos las plantas crecen mejor, pero si nos pasamos podemos destruirlas.

A) ¿Qué tienen los abonos y fertilizantes y por qué ocurre esto?
B) ¿Qué hacen las plantas con esos componentes de abonos y fertilizantes?

  1. En algunas ocasiones, ciertos lagos sufren un proceso conocido con el nombre de eutrofización que lleva a que proliferan desmesuradamente sobre todo algas. Esto hace que casi toda la vida animal desaparezca de dicho lago. A veces se acumula tal cantidad de materia debido a este proceso que el lago llega a desaparecer transformándose en tierra firme. Investiga en qué consiste la eutrofización y por qué produce las consecuencias mencionadas.


  1. El uso indiscriminado y excesivo de herbicidas puede perjudicar al medio ambiente y a los seres vivos. Escribe un texto en el que argumentes de qué manera les afecta.


  1. ¿Por qué matan los herbicidas?


  1. Un grupo de alumnos/alumnas ha diseñado un experimento para llevar a cabo en el laboratorio, que consiste en poner el mismo número de semillas de una misma planta en 4 macetas con la misma cantidad de tierra, que serán regadas con la misma cantidad de agua, y una vez que germinen y desarrollen hojitas, serán expuestas a diferentes horas de luz. Una estará en oscuridad y las otras tres se iluminarán 2, 4 y 6 horas cada día.

Explica qué crees que ocurrirá exponiendo argumentos.


  1. En los hospitales suele ser una práctica habitual sacar de noche los ramos de flores que haya en las habitaciones. La razón que suelen dar para esta práctica es que “las flores roban oxígeno al enfermo”. Explica brevemente cómo utilizan las plantas el oxígeno y el dióxido de carbono de día y de noche.


  1. La fotosíntesis es uno de los procesos metabólicos de los que se valen las células para obtener energía. Es un proceso complejo, mediante el cual los seres vivos poseedores de clorofila y otros pigmentos captan energía luminosa procedente del sol y la transforman en energía química, transformando con ello el agua y el dióxido de carbono en compuestos orgánicos reducidos (glucosa y otros), liberando en el proceso oxígeno hacia la atmósfera.

  2. Como todos los seres vivos, los animales también necesitan materia y energía para crecer y reparar estructuras y cumplir las funciones vitales que distinguen a los seres vivos de la materia inerte. Todos los animales deben incorporar en su alimentación la materia orgánica procedente de otros seres vivos ya que ellos no son capaces de fabricarla partiendo de materia inorgánica mediante el proceso de la fotosíntesis. Supongamos que en una expedición se ha descubierto una nueva especie de ser vivo; intenta responder a las siguientes cuestiones:

A) ¿Cómo sabes distinguir si es un animal o una planta?
B) ¿Qué estructuras intentarías buscar en el caso de que sospechases que es un animal, y por qué buscarías esas estructuras?
C) ¿Crees que tales estructuras deberían ser exactamente iguales a las que ya conoces en otros animales?
D) Por cierto, y como ayuda a la pregunta anterior, recuerda que una esponja es un animal aunque su aspecto no se parece nada al que seguro que piensas que debe tener un animal. Entonces, ¿por qué sabemos que es un animal?
E) ¿Por qué las plantas carnívoras son plantas y no animales?

12. Ya sabemos que según la forma en que consiguen la materia orgánica los seres heterótrofos, podemos hablar de herbívoros, etc. ¿Qué encuentras en mayor número: plantas, herbívoros o carnívoros? ¿Por qué?.


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