Nutrición Autótrofa vs. Heterótrofa
Nutrición Autótrofa
La nutrición autótrofa aprovecha la energía del sol para transformar agua y sustancias del suelo en biomoléculas. Este proceso se llama fotosíntesis. Las plantas son un ejemplo de organismos autótrofos.
Nutrición Heterótrofa
La nutrición heterótrofa se da en los seres vivos que no pueden captar la energía del sol, como los carnívoros o herbívoros. Estos organismos se alimentan de energía orgánica producida por otros seres vivos, descomponiéndola en moléculas más simples y absorbiéndolas mediante el proceso de digestión.
Elementos Esenciales para la Nutrición de las Plantas
- Agua: Asciende desde las raíces hasta las hojas a través del xilema en forma de savia bruta.
- Oxígeno: Junto al hidrógeno forma agua, se desprende y sale por unos poros que se encuentran en las hojas llamados estomas.
- Sales Minerales: Del suelo, disueltas en el agua, aportan nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio, cloro y hierro.
- Dióxido de Carbono: Aporta el carbono y el oxígeno que la planta necesita.
Transporte de Sustancias en las Plantas
Savia Bruta
La savia bruta (agua y sales minerales) asciende a través del xilema, un tejido conductor en forma de tubos huecos, gracias a una sustancia impermeable llamada lignina. La savia bruta va desde las raíces hasta las hojas y otras partes donde se realiza la fotosíntesis.
Savia Elaborada
La savia elaborada (líquido con biomoléculas) fabricada en las hojas se distribuye a través del floema. La savia elaborada circula tanto en sentido ascendente como descendente.
Transpiración
La transpiración es la pérdida continua de agua a través de los estomas de las hojas. Se produce por la circulación de aire en el exterior de la hoja, que hace que se evapore el agua que sale por los estomas. Este fenómeno origina un vacío que provoca la succión de la savia bruta que circula por el xilema desde la raíz a las hojas.
Capilaridad
Los vasos del xilema son finos (menos de 1 mm de diámetro), lo que facilita el ascenso del agua. La fuerza de cohesión de las moléculas de agua hace que se mantengan unidas y, al adherirse a las paredes del tubo, tiran de las demás moléculas y provocan el ascenso por capilaridad.
Clorofila y Fotosíntesis
Clorofila
La clorofila es una sustancia química cuya propiedad la hace imprescindible para la vida de la planta, capaz de captar la energía lumínica y posibilitar que las sustancias inorgánicas (agua, dióxido de carbono y sales minerales) se conviertan en biomoléculas mediante el proceso de fotosíntesis.
Fotosíntesis
La fotosíntesis es el proceso por el que la energía del sol, captada por la clorofila, se convierte en energía química que se utiliza para producir compuestos orgánicos como la glucosa.
Fórmula: agua + dióxido de carbono + energía lumínica → glucosa + oxígeno
Respiración Celular
La respiración se produce en las mitocondrias de la célula y consiste en la oxidación de los nutrientes orgánicos para extraer la energía que contienen.
Fórmula: Glucosa + oxígeno → agua + dióxido de carbono + energía química
Alimentación de los Animales
Animales Heterótrofos
Los animales, como seres heterótrofos, necesitan captar el alimento y transformarlo para obtener nutrientes y utilizar la energía que estos contienen. También proporcionan materiales para el crecimiento y la renovación de tejidos.
En la mayoría de los animales, el alimento entra por la boca y recorre el tubo digestivo. Los alimentos que no son digeridos son expulsados por el ano.
Digestión en Vertebrados
En los vertebrados, el tubo digestivo tiene unas glándulas que agregan jugos digestivos. Los peces tienen dientes cónicos y afilados que se renuevan constantemente. Los mamíferos tienen dientes perfeccionados de formas y tamaños muy distintos y adaptados al tipo de alimentación del animal.
Tipos de Digestión
Digestión Intracelular
La digestión intracelular es característica de seres unicelulares como los protozoos. Se realiza por fagocitosis, englobando las partículas alimenticias y formando vacuolas digestivas. Los nutrientes que obtienen pasan al citoplasma y los que no son expulsados al exterior. Las esponjas, que son seres pluricelulares, también realizan este tipo de digestión.
Digestión Extracelular
La digestión extracelular tiene lugar en el exterior de las células. Los alimentos digeridos pasan por el tubo digestivo y entran en contacto con los jugos digestivos que los transforman en biomoléculas. Los alimentos se digieren mediante procesos mecánicos, como la masticación o trituración, y también procesos químicos, cuando los jugos digestivos transforman los alimentos triturados en moléculas.
Aparato Circulatorio
Función del Aparato Circulatorio
El aparato circulatorio está formado por conductos o vasos sanguíneos (arterias, venas y capilares) en los cuales la sangre es impulsada por el corazón, que la hace llegar a todas las células del cuerpo. Una de sus funciones es transportar los nutrientes absorbidos durante la digestión. La otra función es transportar a través de la sangre el oxígeno necesario para obtener la energía de los nutrientes, así como el dióxido de carbono y otros productos de desecho.
Tipos de Aparatos Circulatorios
Aparato Circulatorio Abierto
El aparato circulatorio abierto lo forma el corazón y unas arterias por las que sale la sangre. Cuando se realiza el intercambio de sustancias, la sangre es aspirada hacia el corazón a través de orificios que se encuentran en sus paredes. Es característico de artrópodos y moluscos, excepto los cefalópodos.
Aparato Circulatorio Cerrado
En el aparato circulatorio cerrado, la sangre circula siempre por los vasos sanguíneos. El corazón envía la sangre por las arterias, que se ramifican y forman redes capilares. Cuando se ha realizado el intercambio de sustancias, desde los capilares la sangre llega a las venas que la llevan de nuevo al corazón. Es característico de los anélidos y vertebrados.
Respiración Celular
Respiración Aeróbica
La respiración celular es el proceso mediante el cual los nutrientes se degradan en presencia de oxígeno. Para que tenga lugar la respiración celular es necesario absorber oxígeno y eliminar el dióxido de carbono.
Respiración Anaeróbica
La respiración anaeróbica se realiza sin oxígeno y produce menos energía que la aeróbica.
Excreción
La actividad celular produce residuos o desechos, como el dióxido de carbono o la urea, que resultan tóxicos para el organismo. Los seres vivos poseen órganos que se encargan de eliminar todas las sustancias de desecho; este proceso se denomina excreción. Los órganos excretores son los riñones, que filtran la sangre y eliminan el exceso de agua y de sales junto a residuos tóxicos como la urea en forma de orina.
Reproducción Sexual y Asexual
Reproducción Sexual
La reproducción sexual implica la unión de las células sexuales, denominadas gametos, de dos individuos: un macho y una hembra.
Reproducción Asexual
En la reproducción asexual, un organismo se divide y da origen a descendientes genéticamente idénticos al progenitor.
Etapas de la Reproducción Sexual
Las etapas de la reproducción sexual son: formación de gametos, fecundación y desarrollo del embrión. Los descendientes son diferentes a sus progenitores, por tanto, la capacidad para adaptarse a distintos ambientes y situaciones es mayor.
Reproducción en Plantas
La Flor
La flor es el órgano reproductor de las plantas más evolucionadas. Contiene y protege los gametos alojados en los gametofitos.
- El cáliz: Sirve de protección especial durante la fase de capullo de la flor.
- La corola: Sirve de reclamo para los animales polinizadores.
- Los estambres: Constituyen los órganos masculinos de la flor.
- El pistilo: El órgano femenino está formado por tres partes: el estigma, el estilo y el ovario.
Polinización
La polinización es el proceso por el cual los granos de polen, que se encuentran en los estambres de la flor (los órganos masculinos), llegan a la parte femenina de la misma flor o de otra flor.
Si el polen cae en el estigma de la misma flor, tiene lugar la autopolinización. Si se deposita en otra flor, se produce la polinización cruzada.
Formas de Polinización
Polinización por Insectos
Las flores polinizadas por insectos tienen colores vivos y brillantes y desprenden un olor fuerte para atraerlos. Suelen producir néctar, una solución azucarada que sirve de alimento a los insectos y pájaros.
Polinización por el Viento
Las flores polinizadas por el viento no necesitan néctar ni tener colores brillantes. Las anteras de esas flores tienden a sobresalir de la flor para que puedan moverlas el viento. Los granos de polen suelen ser muy pequeños y ligeros.
Tipos de Reproducción Asexual
Gemación
La gemación ocurre cuando un grupo de células se diferencian formando una yema. Las yemas no se desprenden y se ramifican formando colonias. El ejemplo más conocido es el coral.
Escisión o Fragmentación
La escisión o fragmentación ocurre cuando un animal se divide en dos partes (escisión) o varias (fragmentación) y cada una regenera el organismo completo, como las estrellas de mar.
Poliembrionía
La poliembrionía es una modalidad de reproducción sexual en la que un embrión se fragmenta en varios idénticos que se desarrollan independientemente, como los armadillos. En la especie humana existe poliembrionía en los gemetos univitelinos.
Reproducción en Animales
Gónadas Masculinas y Femeninas
Las gónadas masculinas son los testículos y producen gametos denominados espermatozoides. Tienen una cabeza y una cola o flagelo que les permite desplazarse.
Las gónadas femeninas son los ovarios y producen gametos que se denominan óvulos. Son células individuales que pueden tener grandes dimensiones.
Fecundación
Fecundación Externa
La fecundación externa se produce en el seno del agua y es característica de los animales acuáticos.
Fecundación Interna
En la fecundación interna, los machos introducen los espermatozoides dentro del cuerpo de la hembra. Es característica de los animales terrestres.
Desarrollo del Embrión
Oviparismo
En el oviparismo, la hembra deposita el huevo en el exterior y el embrión se desarrolla a partir de las reservas nutritivas del huevo.
Ovoviviparismo
En el ovoviviparismo, el embrión se desarrolla a partir de las reservas del huevo, pero este se encuentra dentro del cuerpo de la madre.
Viviparismo
En el viviparismo, el embrión se desarrolla dentro del cuerpo de la madre a partir de las sustancias nutritivas que le proporciona.
Período de Celo, Gestación y Nacimiento
Los mamíferos se aparean durante los llamados períodos de celo, que es cuando el cuerpo del animal, tanto del macho como de la hembra, está preparado para reproducirse.
Se denomina gestación al tiempo en que el embrión permanece en el útero hasta el nacimiento.
Los mamíferos se aparean más en primavera o verano.
Sistema Endocrino
El sistema endocrino actúa mediante mensajeros denominados hormonas. Las hormonas tienen gran importancia sobre el control del crecimiento, de las reacciones químicas que se producen en el organismo y en las funciones de reproducción.
Sistema Nervioso
Médula Espinal
La médula espinal, protegida por la columna vertebral, es la vía a través de la cual la información viaja desde el resto del organismo al encéfalo y viceversa. Junto con el encéfalo forma el sistema nervioso central.