Bases de la Biología: Seres Vivos, Niveles de Organización y Biomoléculas

Diferencias entre Seres Vivos y Materia Inerte

Existen cuatro características fundamentales que distinguen a los seres vivos de la materia inanimada:

• Organización compleja: Los seres vivos están altamente organizados; un animal o una planta es un organismo complejo constituido por distintas partes, donde cada una está especializada en realizar una función diferente.
• Obtención de nutrientes: Obtienen nutrientes del medio ambiente exterior, utilizándolos tanto para el crecimiento como para la conservación del individuo.
• Capacidad de reproducción: Mediante esta función biológica son capaces de engendrar nuevos seres semejantes a ellos, a partir de una sola célula o de la unión de células reproductoras.
• Composición molecular específica: Están constituidos por un conjunto característico de moléculas biológicas, tales como glúcidos, lípidos, proteínas, vitaminas y ácidos nucleicos.

Niveles de Organización de los Seres Vivos

La materia viva se estructura en una jerarquía de complejidad creciente:

Partículas elementales > Átomos > Moléculas sencillas > Moléculas complejas > Orgánulos celulares > Células (Colonia / Seres unicelulares) > Tejidos > Órganos > Aparatos y sistemas > Seres vivos pluricelulares > Individuo > Población > Comunidad > Biosfera.

Bioelementos y Biomoléculas

Bioelementos

Los bioelementos son los elementos químicos que forman la materia viva. Los bioelementos más abundantes en los seres vivos son el carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), azufre (S) y fósforo (P).

Biomoléculas y su Clasificación

Los bioelementos se combinan entre sí dando origen a las biomoléculas, las cuales se clasifican en dos grandes grupos:

• Biomoléculas inorgánicas: Comprenden el agua y las sales minerales. Son de pequeño tamaño molecular, están formadas por pocos átomos y poseen poca energía química en sus enlaces. Aunque forman parte del cuerpo de los seres vivos, se encuentran mayoritariamente en el medio físico inerte.
• Biomoléculas orgánicas: Incluyen los glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Son macromoléculas complejas, ricas en energía y exclusivas de los seres u organismos vivos.

Importancia y Características del Agua

• Abundancia vital: Es la biomolécula más abundante en los organismos, constituyendo entre el 50% y el 95% del peso de cualquier ser vivo, siendo un líquido imprescindible para la vida.
• Termorregulación: Ayuda de manera decisiva a regular la temperatura corporal.
• Excelente disolvente:
  • Interviene directamente en reacciones químicas esenciales como la fotosíntesis y la hidrólisis.
  • Participa activamente en los procesos digestivos de los animales.
  • Es el vehículo principal para la excreción de sustancias de desecho a través de la orina o el sudor.
  • Actúa como un eficiente medio de transporte de sustancias y nutrientes.
• Reproducción: Es un medio necesario para los procesos reproductivos.

Glosario de Términos Biológicos

• Biosfera: Conjunto integrado por todas las comunidades ecológicas de la Tierra en su totalidad.
• Seres unicelulares: Individuos constituidos por una sola célula que es capaz de desarrollar todas las funciones vitales por sí misma.
• Seres pluricelulares: Organismos compuestos por múltiples células organizadas; viven junto a otros miembros de su misma especie conformando una población y compartiendo territorio con poblaciones de especies distintas.
• Tejido: Conjunto coordinado de células que poseen forma similar y se agrupan con el fin de realizar una función biológica común.
• Órgano: Estructura compleja originada a partir de la integración funcional de diferentes tipos de tejidos.
• Aparato: Conjunto coordinado de órganos heterogéneos que colaboran para llevar a cabo una misma función general.

Estudio Detallado de las Biomoléculas Orgánicas

Glúcidos (Hidratos de Carbono)

• Función principal: Proporcionar energía inmediata. Mediante la respiración celular, se degradan u oxidan para liberar la energía química que contienen.
• Ejemplos: Glucosa, sacarosa, almidón y celulosa.

Lípidos

• Propiedades: Son insolubles o se disuelven muy poco en agua, pero se disuelven eficazmente en disolventes orgánicos (como benceno, alcohol o gasolina). Son malos conductores térmicos (actúan como aislantes) y su combustión metabólica libera una gran cantidad de energía.
• Ejemplos: Grasas, aceites, colesterol, ceras y ciertas vitaminas.

Proteínas (Prótidos)

• Funciones:
  • Inmunológica (defensa del organismo).
  • Contráctil (movimiento y musculatura).
  • Transporte (desplazamiento de sustancias).
  • Estructural (soporte y arquitectura celular y tisular).
  • Controladora o catalizadora de reacciones químicas (enzimas).
  • Hormonal (regulación de procesos metabólicos).
• Ejemplos: Insulina, colágeno, miosina y hemoglobina.

Ácidos Nucleicos

• Moléculas principales: Ácido Desoxirribonucleico (ADN) y Ácido Ribonucleico (ARN).

Las Funciones Vitales

Todos los seres vivos desempeñan tres funciones vitales:

1. Nutrición: Procesos mediante los cuales se obtiene energía y materia. Encontramos la nutrición autótrofa (capacidad de elaborar materia orgánica rica en energía a partir de compuestos inorgánicos, como ocurre en la fotosíntesis de plantas, algas y ciertas bacterias) y la nutrición heterótrofa (incorporación de materia orgánica ya elaborada).
2. Relación: Interacción y respuesta ante los estímulos del medio interno y externo.
3. Reproducción: Generación de descendencia para la preservación de la especie. Se distinguen dos modalidades:
   • Asexual: El nuevo organismo se origina a partir de una única célula o de un fragmento de un solo progenitor.
   • Sexual: Requiere la intervención de dos células reproductoras especializadas llamadas gametos que, al fusionarse en la fecundación, forman el cigoto, la primera célula del nuevo individuo.