Conceptos Esenciales de Biología: Célula, Metabolismo y Reinos de la Vida

La Célula Procariota: Estructura y Organismos

La célula procariota se forma por la unión de moléculas orgánicas en mares primitivos, un proceso que fue muy largo.

Características de la Célula Procariota

  • Tamaño: Más pequeño que el de las células eucariotas.
  • ADN: No está rodeado por una membrana nuclear; se encuentra disperso en el citoplasma. El ADN es una doble cadena en forma anillada.
  • Orgánulos: Solo tiene un orgánulo: los ribosomas.
  • Membrana Celular: Forma los mesosomas, que es donde se localizan las enzimas de la respiración.
  • Pared Celular: Tiene una composición diferente a la de las células vegetales y animales. Algunas presentan dos capas para poder adherirse y desprenderse mejor.

Organismos Procariotas

Constituyen el reino de las Moneras. Todos los organismos son unicelulares. Los procariotas que existen actualmente son: bacterias y algas verde-azules o cianobacterias.

Eubacterias: Clasificación por Forma y Nutrición

Las Eubacterias, o bacterias verdaderas, se dividen por su forma y tipo de nutrición.

Según la Forma

  • Esféricos o Cocos: Se encuentran aislados, en parejas (Diplococos), formando cadenas (Estreptococos) o con agrupaciones irregulares (Estafilococos).
  • Bacilos o Varillas: Los más comunes son las bacterias lácticas.
  • Bacterias Espirales: Se denominan espirilos.

Según la Nutrición

  • Heterótrofos:
    • Saprófitos: Son los descomponedores.
    • Simbiontes: Digieren la celulosa.
    • Comensales: Forman parte de las bacterias de nuestro cuerpo.
    • Parásitos: Son los que originan enfermedades.
  • Autótrofos:
    • Quimiosintéticos: Obtienen energía de la oxidación de materiales inorgánicos.
    • Fotosintéticos: Realizan fotosíntesis.

Arqueas: Grupos Principales

Las Arqueas se dividen en tres grupos principales:

  • Halófilos: Viven en ambientes con alta concentración de sal.
  • Metanógenos: Son anaerobios y producen metano.
  • Termoacidófilos: Viven en ambientes calientes y ácidos.

La Célula Eucariota: Estructura y Orgánulos

Orgánulos Limitados por Membrana

  • Membrana Plasmática: Tiene dos capas formadas por fosfolípidos y moléculas de colesterol unidas a glúcidos.
  • Citoplasma: Parte de la célula situada entre la membrana plasmática y la nuclear.
  • Núcleo: Rodeado por una doble membrana. En su interior se sintetizan las proteínas y contiene un medio líquido o nucleoplasma, donde se encuentran el nucleolo y la cromatina. El nucleolo está formado por ARN y otros compuestos, y la cromatina por ADN y proteínas pequeñas.

Orgánulos de la Célula Eucariota

  • Retículo Endoplasmático: Conjunto de membranas que forman sacos aplanados y túbulos comunicados entre sí. Se distingue el retículo endoplasmático rugoso y el liso.
  • Aparato de Golgi: Conjunto de membranas en forma de sacos apilados que modifica los productos procedentes del retículo endoplasmático.
  • Lisosomas: Vesículas que se forman a partir del aparato de Golgi.
  • Vacuolas: Almacenan sustancias.
  • Mitocondrias: Orgánulos de doble membrana. La membrana interna forma las crestas mitocondriales, donde se localizan las enzimas de la respiración.
  • Plastos: Exclusivos de células vegetales, con tres tipos principales:
    • Leucoplastos: Almacenan almidón, proteínas o aceites.
    • Cromoplastos: Contienen varios tipos de pigmentos.
    • Cloroplastos: Contienen clorofila y realizan la fotosíntesis.

Orgánulos sin Membrana

  • Ribosomas: Formados por ARN y proteínas.
  • Citoesqueleto: Red de filamentos proteicos, incluyendo microfilamentos y microtúbulos.
  • Centrosoma: Exclusivo de las células animales, organiza el citoesqueleto.
  • Cilios y Flagelos: Prolongaciones alargadas de las membranas celulares, implicadas en el movimiento.

Metabolismo Celular: Catabolismo y Anabolismo

Catabolismo

Reacciones de ruptura de moléculas complejas en más simples, liberando energía. Ejemplo: transformación del almidón en glucosa.

Anabolismo o Biosíntesis

Construcción de moléculas grandes a partir de moléculas pequeñas, consumiendo energía. Ejemplo: unión de aminoácidos para formar proteínas.

Intercambio de Sustancias

Sin Deformación de la Membrana

  • Difusión: Es el movimiento de partículas que van de un lugar de mayor concentración a uno de menor concentración.
  • Transporte Pasivo: No requiere energía.
  • Transporte Activo: Requiere energía para mover sustancias contra su gradiente de concentración.

Con Deformación de la Membrana

  • Endocitosis: Proceso por el que la célula incorpora sustancias. Incluye:
    • Fagocitosis: Para sólidos.
    • Pinocitosis: Para líquidos.
  • Exocitosis: Proceso por el que la célula expulsa sustancias.

Funciones de Relación de la Célula

Son aquellas mediante las cuales la célula percibe un estímulo y elabora una respuesta.

  • Enquistamiento: Formación de una cubierta muy resistente para pasar a un estado de vida latente o más lento.
  • Tactismos: Movimientos de la célula en respuesta a estímulos. Tipos de estímulos:
    • Mecánicos (tigmotactismo)
    • Luminosos (fototactismo)
    • Térmicos o químicos (quimiotactismo)
  • Movimiento Ameboide: Mediante prolongaciones del citoplasma (pseudópodos).
  • Movimiento Contráctil: Células que se mueven en una sola dirección.
  • Movimiento Vibrátil: Movimiento de los cilios o flagelos.

División Celular

Ciclo Celular

  • Fase G1 (Gap = Intervalo): Crecimiento celular.
  • Fase S (Síntesis): Duplicación del ADN.
  • Fase G2: Los cromosomas, ya duplicados, se encuentran dispersos en el núcleo en forma de filamentos de cromatina.

Mitosis

  • Profase
  • Metafase
  • Anafase
  • Telofase

Citocinesis

Meiosis

Protoctistas y Hongos: Diversidad de Eucariotas

Los Protoctistas incluyen algas, protozoos y organismos semejantes a hongos.

Protozoos

Algas Unicelulares

  • Euglenoides
  • Dinoflagelados
  • Diatomeas
  • Algas doradas o crisofíceas

Algas Pluricelulares

  • Pardas o feofíceas
  • Verdes o clorofíceas

    Formas que pueden adoptar

    • Filamentosas
    • Laminares
    • Coloniales
  • Rojas o rodofíceas

Protoctistas que parecen hongos

Hongos: Características Principales

Características

  • Hifas: Filamentos que forman el cuerpo del hongo. El conjunto de hifas se denomina micelio.
  • Cenocíticas
  • Tabicadas
  • Haustorios

Origen y Diversidad de las Plantas

Origen de las Plantas Terrestres

Las plantas terrestres evolucionaron a partir de algas, adaptándose al medio terrestre. Similitudes con las algas verdes: mismos pigmentos, almidón y sacarosa como glúcido principal de la savia elaborada. Las plantas provienen de las carofíceas.

Estructuras para Adaptarse al Medio Terrestre

  • Cutícula: Capa impermeable.
  • Estomas: Poros en la cutícula que permiten el intercambio de CO2 y O2.
  • Gametangios: Órganos sexuales encargados de proteger el embrión.
  • Esqueleto Interno: Mantiene la planta erguida.
  • Vasos Conductores: Para el transporte de sustancias.

Características de los Vegetales

  • Son autótrofos.
  • Tienen pared celular.
  • Cloroplastos.
  • Alternancia de generaciones en su ciclo de vida.

Clasificación de las Plantas

Según la Presencia de Vasos Conductores (Sistema Vascular)

  • No vasculares: Briófitos.
  • Sí vasculares: Pteridófitos y Espermatófitas.

Briófitos

Formados por musgos y hepáticas. Inconvenientes que han tenido que superar para la vida terrestre:

  • Evitar la desecación.
  • Mantenerse erguidas.
  • Fijarse al sustrato: tienen rizoides.

Musgos

Plantas Vasculares

Tipos de vasos: leñosos (xilema) y liberianos (floema).

Pteridófitos

Agrupan helechos, licopodios y equisetos (colas de caballo).

  • Helechos: Las hojas se denominan frondes, y cuando se dividen, sus segmentos son pínnulas.

Espermatófitas: Plantas con Semillas

Características que les permitieron conquistar todos los ambientes:

  • No dependen de la humedad para la reproducción.
  • Esporofito diploide dominante.
  • Poseen una gran diversidad genética. Son heterosporas: producen esporas de diferente tamaño con información genética distinta (microsporas y megasporas).

Gimnospermas: Semilla Desnuda

Características más importantes:

  • Tienen tejidos leñosos o xilema.
  • Cutícula.
  • Se reproducen por granos de polen.
  • Las gimnospermas más importantes son las coníferas.

Tipos de Hojas

  • Finas y alargadas.
  • Cortas y rígidas.
  • Anchas y romas.

Angiospermas: Semilla en Fruto

Tienen fruto y flor, por eso se denominan fanerógamas. Se pueden dividir en monocotiledóneas y dicotiledóneas.

Cotiledones: Hoja embrionaria que contiene sustancias alimenticias para el embrión.

Comparativa: Dicotiledóneas vs. Monocotiledóneas

  • Semillas:
    • Dicotiledóneas: Con 2 cotiledones.
    • Monocotiledóneas: Con 1 cotiledón.
  • Flores:
    • Dicotiledóneas: Con 4 o 5 pétalos (o múltiplos).
    • Monocotiledóneas: Con 3 pétalos (o múltiplos de 3).
  • Nervación de las Hojas:
    • Dicotiledóneas: Ramificada.
    • Monocotiledóneas: Paralela.
  • Granos de Polen:
    • Dicotiledóneas: Con tres poros.
    • Monocotiledóneas: Con un poro.
  • Haces Vasculares en el Tallo:
    • Dicotiledóneas: Colocados en anillo.
    • Monocotiledóneas: Distribuidos por el tallo.

Tipos de Bosques

  • Bosque Mediterráneo o Perennifolio: Encinas y alcornoques.
  • Bosque Atlántico Caducifolio: Robles y hayas.