Conceptos Esenciales de Biología: Células, Tejidos y Procesos Vitales

Funciones de los Sistemas Biológicos

Los sistemas biológicos cumplen diversas funciones esenciales para la vida de un organismo, clasificándose principalmente en:

Sistemas de Relación con el Ambiente

Permiten la interacción y adaptación del organismo con su entorno. Incluyen:

• Sistema Tegumentario: Regula la temperatura corporal y la transpiración.
• Sistema Esquelético: Proporciona soporte y protección.
• Sistema Nervioso: Coordina las respuestas y la percepción.
• Sistema Muscular: Permite el movimiento.

Sistemas de Servicio Interno (Metabolismo y Homeostasis)

Son cruciales para el mantenimiento de las funciones vitales y el equilibrio interno del cuerpo (homeostasis). Incluyen:

• Sistema Excretor: Elimina desechos metabólicos.
• Sistema Neuroendocrino: Regula funciones corporales a través de hormonas y señales nerviosas.
• Sistema Digestivo: Procesa los alimentos y absorbe nutrientes.
• Sistema Circulatorio: Transporta nutrientes, oxígeno y desechos.
• Sistema Respiratorio: Facilita el intercambio de gases.

Sistema de Reproducción

Es fundamental para la conservación de la especie.

Biología Vegetal: Xilema, Floema y Células

Función del Xilema y el Floema

Ambos son tejidos vasculares esenciales en las plantas:

• Xilema: Transporta sales minerales y agua desde la raíz hasta las hojas y otras partes de la planta. Sus células son cilíndricas y huecas.
• Floema: Transporta alimento (azúcares producidos en la fotosíntesis) desde las hojas al resto de la planta. Sus células también son cilíndricas y huecas.

Tipos de Células Vegetales y sus Funciones

• Clorénquima: Contiene muchos cloroplastos y es donde ocurre la fotosíntesis.
• Aerénquima: Permite la circulación del aire dentro de la planta.
• Células de Reserva: Funcionan como almacenamiento de nutrientes.
• Células de Resistencia: Proporcionan sostén y resistencia a la planta.

Tipos de Tejido Animal

Los principales tipos de tejido animal son:

1. Tejido Epitelial: Cumple funciones de revestimiento, protección, secreción o sensorial (ej. la piel).
2. Tejido Conectivo: Proporciona sostén y soporte, y rellena espacios (ej. tendones).
3. Tejido Muscular: Responsable del movimiento (ej. músculo cardíaco, liso en órganos internos y estriado).
4. Tejido Sanguíneo: Es un tipo especializado de tejido conectivo que se encarga del transporte de sustancias y la regulación de la temperatura interna del cuerpo. Está compuesto por plasma, plaquetas, eritrocitos y leucocitos.

Compuestos Orgánicos Esenciales

Los compuestos orgánicos son la base de la vida y se clasifican en:

• Carbohidratos: Ejemplos incluyen glucosa, lactosa, maltosa.
• Lípidos: Incluyen grasa animal, aceite vegetal, esteroides, fosfolípidos.
• Proteínas: Ejemplos son la albúmina, hemoglobina.
• Ácidos Nucleicos: Como el ADN y el ARN.
• Molécula liberadora de energía: El ATP (Adenosín Trifosfato).

Bioelementos Primarios

De los 98 bioelementos conocidos, los que se consideran "primarios" por su abundancia y esencialidad en la materia viva son:

• C (Carbono)
• H (Hidrógeno)
• O (Oxígeno)
• N (Nitrógeno)
• P (Fósforo)
• S (Azufre)

Conocidos comúnmente por las siglas CHONPS.

Compuestos Químicos Inorgánicos

Los compuestos inorgánicos son aquellos que no están basados principalmente en carbono e hidrógeno, o que no presentan enlaces carbono-carbono o carbono-hidrógeno típicos de los compuestos orgánicos. Incluyen:

• Agua: Es el solvente universal y constituye del 60% al 95% de la masa de los organismos.
• Gases: Como el CO2 (dióxido de carbono) y el O2 (oxígeno). El CO2 se utiliza en la fotosíntesis y el O2 es esencial para la respiración celular, disolviéndose en el protoplasma celular.
• Sales Minerales: Son compuestos neutros que resultan de la reacción de un ácido con una base (ÁCIDO + BASE → H2O + SAL MINERAL). También se conocen como electrolitos y son vitales para diversas funciones biológicas.

Metabolismo de Vitaminas

¿En qué órgano se metabolizan las vitaminas y qué organismos ayudan a hacerlo?

Las vitaminas se metabolizan principalmente en el intestino, y las bacterias presentes en la flora intestinal ayudan en este proceso.

Citología

¿Qué es la citología?

La citología es la rama de la biología que estudia la estructura y funciones de la célula.

Función de los Organelos Celulares

Cada organelo celular tiene una función específica:

• Membrana Celular: Define y protege mecánicamente a la célula, distinguiendo el exterior del interior y una célula de otra. Regula el paso de sustancias.
• Aparato de Golgi: Implicado en la modificación, clasificación y empaquetamiento de proteínas y lípidos para su secreción o transporte a otros organelos.
• Núcleo: Contiene el material genético (ADN) de la célula y controla sus funciones.
• Mitocondria: Es el sitio principal de la respiración celular, donde se produce la mayor parte del ATP.

Metabolismo Celular: Anabolismo y Catabolismo

El metabolismo celular comprende dos procesos interconectados:

• Anabolismo: Es la elaboración o síntesis de moléculas complejas a partir de moléculas simples. Este proceso requiere energía (ej. la síntesis de proteínas).
• Catabolismo: Es el desdoblamiento o degradación de moléculas complejas para convertirlas en más pequeñas. En este proceso se libera energía.

Transporte Celular: Pasivo y Activo

El transporte de sustancias a través de la membrana celular puede ser de dos tipos principales:

• Transporte Pasivo:
  • No requiere gasto de energía (ATP).
  • Las sustancias se mueven a favor del gradiente de concentración (de mayor a menor concentración).
  • Tipos principales: Difusión (simple y facilitada) y Ósmosis (movimiento de agua).
• Transporte Activo:
  • Requiere gasto de energía (ATP).
  • Las sustancias se mueven en contra del gradiente de concentración (de menor a mayor concentración).
  • Tipos principales: Pinocitosis (ingestión de líquidos y pequeñas partículas) y Fagocitosis (ingestión de partículas grandes).

Enzimas: Definición y Componentes

Una enzima es una proteína que actúa como catalizador biológico. Su función principal es acelerar una reacción química específica, disminuyendo la energía de activación necesaria para que la reacción ocurra. Después de la reacción, la enzima vuelve a quedar íntegra y lista para otra catálisis.

Las partes clave de una enzima en su función son:

• Sustrato: La molécula o moléculas sobre las que actúa la enzima. El sustrato se ancla a la enzima.
• Sitio Activo: Es la región específica de la enzima (a menudo descrita como una "bolsa" o hendidura) donde el sustrato se une y ocurre la reacción catalítica.