Procesos Biológicos Esenciales: Nutrición, Relación, Reproducción y Fotosíntesis

Funciones Vitales de los Seres Vivos

Nutrición: Obtención de Materia y Energía

La nutrición comprende los procesos mediante los cuales los seres vivos obtienen la materia y la energía necesarias para vivir.

• Autótrofos: Organismos que transforman la materia inorgánica en orgánica. Ejemplos: plantas y algunas bacterias. Existen dos tipos principales de nutrición autótrofa:
  • Fotosíntesis: Utiliza la luz como fuente de energía.
  • Quimiosíntesis: Emplea la energía liberada por compuestos químicos.
• Heterótrofos: Organismos que obtienen la materia a partir de compuestos orgánicos preexistentes. Ejemplos: animales y hongos. Hay dos tipos principales, según la presencia o ausencia de oxígeno:
  • Respiración celular (aerobia): Requiere oxígeno.
  • Fermentación (anaerobia): No requiere oxígeno.

Relación: Interacción con el Entorno

La relación se define como la capacidad de los seres vivos para interactuar con el medio que los rodea y responder a estímulos.

Reproducción: Perpetuación de la Especie

La reproducción es el proceso por el cual los seres vivos generan descendientes, asegurando la continuidad de la especie.

• Reproducción asexual: Un solo progenitor da origen a descendientes idénticos entre sí y a su progenitor.
• Reproducción sexual: Implica la unión de células reproductoras (gametos) de dos individuos, generando descendientes con variabilidad genética.

Fotosíntesis: El Proceso de Captura de Energía Solar

La fotosíntesis es el proceso fundamental por el cual ciertos organismos capturan la energía de la luz solar para transformar el dióxido de carbono (CO₂) atmosférico, las sales minerales y el agua en glúcidos (azúcares). Durante este proceso, se libera oxígeno como subproducto.

Ecuación general de la fotosíntesis:

CO₂ + H₂O + Luz solar → Glucosa + O₂ + Energía

Organismos fotosintéticos:

• Cianobacterias: Células procariotas.
• Algas y plantas: Células eucariotas vegetales.

La fotosíntesis ocurre en los cloroplastos, orgánulos celulares especializados.

Importancia de la fotosíntesis:

• Tuvo un papel crucial en la evolución de la atmósfera terrestre, incrementando los niveles de oxígeno.
• El dióxido de carbono, incorporado a la glucosa, se convierte en una fuente de carbono y energía utilizable por otros seres vivos.

Quimiosíntesis: Obtención de Energía en Ausencia de Luz

La quimiosíntesis es un proceso metabólico realizado por ciertos organismos, principalmente bacterias, que habitan en ambientes donde no llega la luz solar, como suelos profundos y fondos marinos. Estos organismos obtienen energía a partir de la oxidación de compuestos inorgánicos reducidos.

Respiración Celular y Fermentaciones

Respiración Celular

La respiración celular es un conjunto de reacciones químicas que transforman la glucosa en CO₂ y agua, utilizando oxígeno y liberando energía.

Glucosa + O₂ → CO₂ + H₂O + Energía (Respiración aerobia)

Fermentaciones

Las fermentaciones son procesos metabólicos anaeróbicos (sin oxígeno) que degradan parcialmente la glucosa, generando menos energía que la respiración celular. Algunos ejemplos importantes son:

• Fermentación alcohólica: Utilizada en la producción de vino, cerveza y pan.
• Fermentación láctica: Transforma la leche en ácido láctico (yogur, queso).
• Fermentación acética: A partir de bebidas alcohólicas, se produce vinagre.

Función de Relación: Respuestas a Estímulos

Tipos de Respuestas

• Respuestas que provocan movimientos (taxias):
  • Fototaxia o fototactismo: Reacción ante la luz (raíces con fototaxia negativa, tallos con fototaxia positiva).
  • Geotaxia o geotactismo: Respuesta ante la gravedad (raíces con geotaxia positiva, tallos con geotaxia negativa).
  • Termotaxia o termotactismo: Reacción ante la temperatura (espermatozoides en las trompas de Falopio).
  • Quimiotaxia o quimiotactismo: Respuesta ante una sustancia química (raíces de las plantas dirigiéndose hacia el agua).
• Respuesta pasiva: Estado latente (como en semillas o esporas).

Receptores y Órganos de los Sentidos en Organismos Pluricelulares

Los organismos pluricelulares poseen diversos tipos de receptores sensoriales:

• Mecanorreceptores: Detectan presión y vibraciones.
• Quimiorreceptores: Perciben sustancias químicas (gusto y olfato).
• Fotorreceptores: Detectan cambios en la luz (visión).
• Termorreceptores: Perciben diferencias de temperatura.
• Receptores del dolor (nociceptores): Se localizan en todo el cuerpo.
• Magnetorreceptores: Detectan variaciones en el campo magnético (presentes en algunas aves migratorias).

Órganos de los sentidos:

• Vista: Los fotorreceptores se encuentran en los ojos. Los conos captan los colores, y los bastones diferencian las intensidades lumínicas.
• Tacto: Mecanorreceptores, termorreceptores y receptores del dolor se distribuyen en la piel.
• Gusto: Quimiorreceptores en la lengua detectan los sabores.
• Audición: Receptores del sonido (mecanorreceptores) en el oído detectan las ondas sonoras.
• Olfato: Quimiorreceptores en las fosas nasales detectan sustancias gaseosas.