Biología y Geología
1º bachillerato
-1-
,-2-
, 1 La biología y los seres vivos
La biología es la ciencia que estudia a los seres vivos y, más específicamente,
su origen, su evolución y sus propiedades (nutrición, reproducción,
enfermedades, etc.).
Todos los seres vivos, a diferencia de la materia inerte, son capaces de realizar
las denominadas funciones vitales: nutrición, reproducción y relación.
1.1 Nutrición
Se entiende por nutrición el conjunto de procesos por los cuales los seres vivos
obtienen la energía y la materia que necesitan para conservar y renovar sus
estructuras y para llevar a cabo sus funciones vitales.
En general, se distinguen dos tipos de seres vivos atendiendo al modo de
nutrición que tengan:
- Autótrofos: producen materia orgánica1 a partir de materia inorgánica2.
La energía para llevar a cabo esa transformación la obtienen del sol
(organismos autótrofos fotosintéticos, como las plantas o las algas) o
de reacciones de oxidación de materia inorgánica (organismos autótrofos
quimiosintéticos, como algunas bacterias).
- Heterótrofos: producen la materia orgánica a partir de materia orgánica
procedente de otros seres vivos que sirven de alimento, bien
capturándolos o utilizando sus restos. Son organismos heterótrofos, por
ejemplo, los animales y los hongos.
1.2 Relación
Mediante la función de relación los seres vivos captan los cambios que se
producen en su entorno (cambios físicos: luz, temperatura, etc., o cambios
químicos), tanto en el exterior como en el interior de su organismo, en forma
de estímulos, y responden a ellos elaborando respuestas adecuadas.
Para captar los estímulos necesitan órganos receptores (ojos, oídos, piel,
etc.) encargados de captar los estímulos, un sistema de coordinación
(sistema nervioso, principalmente) que los interprete y un sistema efector
que ejecute la respuesta, normalmente motora o secretora.
1
MATERIA o MOLÉCULA ORGÁNICA: en su composición aparece uno o más átomos de
carbono. La glucosa, de fórmula C6H12O6, es una molécula orgánica pues presenta 6 átomos de
carbono. Hay algunas excepciones a la definición anterior, por ejemplo, el CO2, el CO y los
carbonatos (CO32-) que, aunque presentando átomos de carbono, se consideran moléculas
inorgánicas.
2
MATERIA o MOLÉCULA INORGÁNICA: en su composición no aparecen átomos de
carbono, con las excepciones mencionadas en la definición anterior.
-3-
,1.3 Reproducción
Los seres vivos son capaces de producir copias de sí mismos, iguales o muy
parecidas a los progenitores, lo que permite la continuidad de la especie.
Todos los organismos, desde los unicelulares más sencillos, como un
paramecio, hasta los pluricelulares más complejos como los vertebrados,
surgen a partir de otros seres vivos en un proceso que llamamos reproducción.
Esta puede ser:
- Asexual: en ella participa un solo individuo, y la descendencia será
genéticamente idéntica al progenitor, es decir, se obtienen copias
idénticas.
Figura. Reproducción asexual de una
estrella de mar.
- Sexual: intervienen células
especializadas denominadas gametos.
Son células haploides (n)3 originadas
por el proceso de la meiosis, de tal
manera que se produce la unión
(fecundación) de un gameto masculino
(n) con un gameto femenino (n)
obteniéndose la denominada célula
huevo o cigoto, es decir, la primera
célula del nuevo individuo, célula que por
provenir de la unión de dos células
haploides será diploide (2n)4. A partir
de muchas divisiones celulares por
mitosis, se desarrolla un nuevo
individuo. Figura. Reproducción sexual en ratas.
3
HAPLOIDE: célula o individuo cuya dotación cromosómica está formada por un único juego de
cromosomas, es decir, hay un solo cromosoma de cada tipo y se representa como (n). En la especie
humana los gametos son células haploides con 23 cromosomas cada uno, es decir, hay un solo
cromosoma nº 1, un solo cromosoma nº 2, etc., así igual hasta el cromosoma nº 23.
4
DIPLOIDE: célula o individuo cuya dotación cromosómica está formada por dos juegos de
cromosomas, es decir, hay dos copias de cada cromosoma y se representa (2n). Cada juego de
cromosomas proviene de un progenitor. En cada célula humana hay 46 cromosomas pues hay dos
juegos de 23 cromosomas, es decir, hay 2 cromosomas nº 1, dos cromosomas nº 2, etc., así igual
hasta el cromosoma nº 23.
-4-
,1.4 Organización
Los seres vivos son estructuras complejas que se organizan en niveles
jerárquicos, cada uno de los cuales tiene mayor grado de complejidad que el
precedente y más interacción entre sus componentes. Por estos motivos, cada
nivel presenta unas propiedades emergentes5 que no se dan en niveles
inferiores.
Hay dos tipos de niveles de organización:
- Los abióticos: formados por los constituyentes químicos que conforman
tanto la materia viva como la inerte.
- Los bióticos: constituidos exclusivamente por seres vivos, desde las
formas más sencillas a las más completas.
5
PROPIEDADES EMERGENTES: son características que surgen a partir de la combinación de
componentes más sencillos según aumenta el nivel de complejidad de un sistema. Esta idea se
resume en el axioma clásico “el todo es mucho más que la suma de sus partes”.
-5-
, Figura. Niveles de organización de los seres vivos.
2 La base química de los seres vivos
Todos los seres vivos estamos constituidos por
elementos químicos, los denominados
bioelementos, que son los mismos que están
presentes en el resto del universo aunque se
encuentren en diferentes proporciones.
- Bioelementos primarios. Son los más
abundantes en la materia viva ya que tienen
gran capacidad de combinarse:
▪ Carbono (C)
▪ Oxígeno (O)
▪ Hidrógeno (H)
▪ Nitrógeno (N)
▪ Fósforo (P)
▪ Azufre (S)
Tabla. Abundancia de elementos en el cuerpo humano y en
la corteza terrestre.
-6-
,- Bioelementos secundarios. Se encuentran en menor proporción :
▪ Calcio (Ca)
▪ Sodio (Na)
▪ Potasio (K)
▪ Magnesio (Mg)
▪ Cloro (Cl)
▪ Yodo (I)
- Oligoelementos. Se encuentran en
proporciones muy bajas en la materia
viva, inferior al 0,1 %. Aunque
minoritarios, son imprescindibles para los
seres vivos. Por ejemplo, el hierro (Fe),
que está en un porcentaje menor al 0,001
%, es un componente básico de la
hemoglobina.
La combinación de bioelementos mediante enlaces químicos da lugar a
diferentes moléculas, que reciben el nombre de biomoléculas o principios
inmediatos.
Las biomoléculas se agrupan en:
- Biomoléculas inorgánicas. No son exclusivas de los seres vivos, ya
que también aparecen en la materia inerte. Son:
▪ Agua y sales minerales
- Biomoléculas orgánicas. Son moléculas exclusivas de los seres vivos.
Están formadas por cadenas de carbono, que forman estructuras
lineales, ramificadas o cíclicas. A estas cadenas se unen otros átomos,
como hidrógeno, oxígeno, azufre y fósforo. Las biomoléculas orgánicas
se clasifican en:
▪ Glúcidos
▪ Lípidos
▪ Proteínas
▪ Ácidos nucleicos
Muchas biomoléculas orgánicas presentan gran complejidad estructural y
se denominan macromoléculas o polímeros. Estas macromoléculas se
forman por la unión de moléculas menores, similares o idénticas,
llamadas monómeros.
-7-
, Figura. Composición de un polímero.
3 Las biomoléculas inorgánicas
El agua y las sales minerales son biomoléculas necesarias para el desarrollo de
la actividad vital de los seres vivos; además, desarrollan una gran variedad de
funciones en ellos.
3.1 El agua
El agua es la molécula más abundante en los seres vivos. En los humanos
supone alrededor de un 64 % del peso del cuerpo, proporción que varía en los
demás seres vivos.
El tanto por ciento de agua varía también
en los diferentes tejidos y órganos de un
individuo, siempre en relación
directamente proporcional a su actividad
fisiológica.
Tabla. Contenido hídrico en algunos seres
vivos y en diferentes órganos.
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, 1 La biología y los seres vivos
La biología es la ciencia que estudia a los seres vivos y, más específicamente,
su origen, su evolución y sus propiedades (nutrición, reproducción,
enfermedades, etc.).
Todos los seres vivos, a diferencia de la materia inerte, son capaces de realizar
las denominadas funciones vitales: nutrición, reproducción y relación.
1.1 Nutrición
Se entiende por nutrición el conjunto de procesos por los cuales los seres vivos
obtienen la energía y la materia que necesitan para conservar y renovar sus
estructuras y para llevar a cabo sus funciones vitales.
En general, se distinguen dos tipos de seres vivos atendiendo al modo de
nutrición que tengan:
- Autótrofos: producen materia orgánica1 a partir de materia inorgánica2.
La energía para llevar a cabo esa transformación la obtienen del sol
(organismos autótrofos fotosintéticos, como las plantas o las algas) o
de reacciones de oxidación de materia inorgánica (organismos autótrofos
quimiosintéticos, como algunas bacterias).
- Heterótrofos: producen la materia orgánica a partir de materia orgánica
procedente de otros seres vivos que sirven de alimento, bien
capturándolos o utilizando sus restos. Son organismos heterótrofos, por
ejemplo, los animales y los hongos.
1.2 Relación
Mediante la función de relación los seres vivos captan los cambios que se
producen en su entorno (cambios físicos: luz, temperatura, etc., o cambios
químicos), tanto en el exterior como en el interior de su organismo, en forma
de estímulos, y responden a ellos elaborando respuestas adecuadas.
Para captar los estímulos necesitan órganos receptores (ojos, oídos, piel,
etc.) encargados de captar los estímulos, un sistema de coordinación
(sistema nervioso, principalmente) que los interprete y un sistema efector
que ejecute la respuesta, normalmente motora o secretora.
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MATERIA o MOLÉCULA ORGÁNICA: en su composición aparece uno o más átomos de
carbono. La glucosa, de fórmula C6H12O6, es una molécula orgánica pues presenta 6 átomos de
carbono. Hay algunas excepciones a la definición anterior, por ejemplo, el CO2, el CO y los
carbonatos (CO32-) que, aunque presentando átomos de carbono, se consideran moléculas
inorgánicas.
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MATERIA o MOLÉCULA INORGÁNICA: en su composición no aparecen átomos de
carbono, con las excepciones mencionadas en la definición anterior.
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,1.3 Reproducción
Los seres vivos son capaces de producir copias de sí mismos, iguales o muy
parecidas a los progenitores, lo que permite la continuidad de la especie.
Todos los organismos, desde los unicelulares más sencillos, como un
paramecio, hasta los pluricelulares más complejos como los vertebrados,
surgen a partir de otros seres vivos en un proceso que llamamos reproducción.
Esta puede ser:
- Asexual: en ella participa un solo individuo, y la descendencia será
genéticamente idéntica al progenitor, es decir, se obtienen copias
idénticas.
Figura. Reproducción asexual de una
estrella de mar.
- Sexual: intervienen células
especializadas denominadas gametos.
Son células haploides (n)3 originadas
por el proceso de la meiosis, de tal
manera que se produce la unión
(fecundación) de un gameto masculino
(n) con un gameto femenino (n)
obteniéndose la denominada célula
huevo o cigoto, es decir, la primera
célula del nuevo individuo, célula que por
provenir de la unión de dos células
haploides será diploide (2n)4. A partir
de muchas divisiones celulares por
mitosis, se desarrolla un nuevo
individuo. Figura. Reproducción sexual en ratas.
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HAPLOIDE: célula o individuo cuya dotación cromosómica está formada por un único juego de
cromosomas, es decir, hay un solo cromosoma de cada tipo y se representa como (n). En la especie
humana los gametos son células haploides con 23 cromosomas cada uno, es decir, hay un solo
cromosoma nº 1, un solo cromosoma nº 2, etc., así igual hasta el cromosoma nº 23.
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DIPLOIDE: célula o individuo cuya dotación cromosómica está formada por dos juegos de
cromosomas, es decir, hay dos copias de cada cromosoma y se representa (2n). Cada juego de
cromosomas proviene de un progenitor. En cada célula humana hay 46 cromosomas pues hay dos
juegos de 23 cromosomas, es decir, hay 2 cromosomas nº 1, dos cromosomas nº 2, etc., así igual
hasta el cromosoma nº 23.
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,1.4 Organización
Los seres vivos son estructuras complejas que se organizan en niveles
jerárquicos, cada uno de los cuales tiene mayor grado de complejidad que el
precedente y más interacción entre sus componentes. Por estos motivos, cada
nivel presenta unas propiedades emergentes5 que no se dan en niveles
inferiores.
Hay dos tipos de niveles de organización:
- Los abióticos: formados por los constituyentes químicos que conforman
tanto la materia viva como la inerte.
- Los bióticos: constituidos exclusivamente por seres vivos, desde las
formas más sencillas a las más completas.
5
PROPIEDADES EMERGENTES: son características que surgen a partir de la combinación de
componentes más sencillos según aumenta el nivel de complejidad de un sistema. Esta idea se
resume en el axioma clásico “el todo es mucho más que la suma de sus partes”.
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, Figura. Niveles de organización de los seres vivos.
2 La base química de los seres vivos
Todos los seres vivos estamos constituidos por
elementos químicos, los denominados
bioelementos, que son los mismos que están
presentes en el resto del universo aunque se
encuentren en diferentes proporciones.
- Bioelementos primarios. Son los más
abundantes en la materia viva ya que tienen
gran capacidad de combinarse:
▪ Carbono (C)
▪ Oxígeno (O)
▪ Hidrógeno (H)
▪ Nitrógeno (N)
▪ Fósforo (P)
▪ Azufre (S)
Tabla. Abundancia de elementos en el cuerpo humano y en
la corteza terrestre.
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,- Bioelementos secundarios. Se encuentran en menor proporción :
▪ Calcio (Ca)
▪ Sodio (Na)
▪ Potasio (K)
▪ Magnesio (Mg)
▪ Cloro (Cl)
▪ Yodo (I)
- Oligoelementos. Se encuentran en
proporciones muy bajas en la materia
viva, inferior al 0,1 %. Aunque
minoritarios, son imprescindibles para los
seres vivos. Por ejemplo, el hierro (Fe),
que está en un porcentaje menor al 0,001
%, es un componente básico de la
hemoglobina.
La combinación de bioelementos mediante enlaces químicos da lugar a
diferentes moléculas, que reciben el nombre de biomoléculas o principios
inmediatos.
Las biomoléculas se agrupan en:
- Biomoléculas inorgánicas. No son exclusivas de los seres vivos, ya
que también aparecen en la materia inerte. Son:
▪ Agua y sales minerales
- Biomoléculas orgánicas. Son moléculas exclusivas de los seres vivos.
Están formadas por cadenas de carbono, que forman estructuras
lineales, ramificadas o cíclicas. A estas cadenas se unen otros átomos,
como hidrógeno, oxígeno, azufre y fósforo. Las biomoléculas orgánicas
se clasifican en:
▪ Glúcidos
▪ Lípidos
▪ Proteínas
▪ Ácidos nucleicos
Muchas biomoléculas orgánicas presentan gran complejidad estructural y
se denominan macromoléculas o polímeros. Estas macromoléculas se
forman por la unión de moléculas menores, similares o idénticas,
llamadas monómeros.
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, Figura. Composición de un polímero.
3 Las biomoléculas inorgánicas
El agua y las sales minerales son biomoléculas necesarias para el desarrollo de
la actividad vital de los seres vivos; además, desarrollan una gran variedad de
funciones en ellos.
3.1 El agua
El agua es la molécula más abundante en los seres vivos. En los humanos
supone alrededor de un 64 % del peso del cuerpo, proporción que varía en los
demás seres vivos.
El tanto por ciento de agua varía también
en los diferentes tejidos y órganos de un
individuo, siempre en relación
directamente proporcional a su actividad
fisiológica.
Tabla. Contenido hídrico en algunos seres
vivos y en diferentes órganos.
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