Procariotas: dominio Archaea, reino Archaebacteria
Las arqueobacterias son casi tan antiguas como nuestro planeta. Surgieron cuando la Tierra se encontraba en su etapa naciente y las condiciones eran extremas. Hasta la fecha, estos organismos viven en condiciones tales en las que otros no podrían sobrevivir.
ORIGEN DEL REINO
Las arqueobacterias son un tipo de organismo unicelular tan diferente de otras formas de vida modernas que han desafiado la manera en que los científicos clasifican la vida.
El término achaio es una palabra griega que significa “antiguo”.
Los estudios genéticos y bioquímicos recientes en bacterias mostraron que una clase de procariotas era muy diferente de las bacterias actuales e incluso de todas las demás formas de vida modernas.
Se presume que estas células únicas son descendientes de un linaje muy antiguo de bacterias que evolucionaron alrededor de fuentes de aguas profundas ricas en azufre.
Nuevo árbol de la vida
El análisis genético y bioquímico ha llevado a un nuevo árbol filogenético de la vida, que hace uso del concepto de dominios para describir las divisiones de la vida que son más grandes y más generales que la del reino.
Las arqueobacterias tienen una estructura más similar a los eucariotas que a las bacterias. Hay varias características de este reino que ayudan a distinguirlas de las eubacterias.
Las arqueobacterias no tienen peptidoglicano en sus paredes celulares.
La pared celular está compuesta de glicoproteínas y polisacáridos.
Las arqueobacterias tienen un solo cromosoma redondo, como las bacterias, pero su transcripción genética es similar a la que ocurre en los núcleos de las células eucariotas.
¿Sabías qué?
La transcripción de genes en las arqueobacterias ha llevado a algunos científicos a proponer que las eucariotas descienden directamente de las arqueobacterias.
Las envolturas de la pared celular tienen una alta resistencia a los antibióticos debido a la diferencia en la composición de la pared celular.
Las proteínas ribosómicas en eucariotas y arqueas también son similares entre sí.
Solo las arqueobacterias son capaces de realizar la metanogénesis.
CLASIFICACIONES DENTRO DEL REINO ARCHAEBACTERIA
Hay tres tipos de arqueobacterias que se clasifican en función de su relación filogenética:
1. Crenarchaeota (Termoacidófilos)
Grupo de organismos extremadamente tolerantes al calor. Tienen proteínas especiales que funcionan a temperaturas tan altas como 100 °C y además sobreviven en ambientes muy ácidos.
Se han descubierto muchas especies que viven en aguas termales y alrededor de los respiraderos de aguas profundas.
2. Euryarchaeota (halófilos y metanógenos)
Los halófilos pueden sobrevivir en 10 veces la concentración de sal presente en el mar y los metanógenos reducen el CO2 para producir metano. Sin metanógenos, el ciclo del carbono de la Tierra se vería afectado.
Importancia ecológica
Euryarchaeota es la única forma de vida que puede realizar la respiración celular mediante el uso del carbono como su aceptor de electrones. Esto le da un nicho ecológico importante porque la descomposición del carbono en metano es el paso final en la descomposición de la mayoría de las formas de vida.
Las arqueobacterias metanogénicas se pueden encontrar en marismas y humedales, donde son responsables del llamado gas de pantano que da el olor característico a estos lugares. También en los estómagos de los rumiantes, como las vacas, donde descomponen los azúcares que se encuentran en el pasto.
3. Korarchaeota
Es el linaje más antiguo de las arqueobacterias y el tercero descubierto.
Se hallan en escasas cantidades y específicamente en ambientes hidrotermales. Se descubrieron gracias a un muestro filogenético realizado en el estanque Obsidiana de Yellowstone en Estados Unidos. Hoy en día, ya se pueden cultivar en laboratorios.
Los Korarchaeota son raros en la naturaleza tal vez porque otras formas de vida más nuevas están mejor adaptadas para sobrevivir en ciertos ambientes.
IMPORTANCIA BIOLÓGICA
Su capacidad para tolerar condiciones extremas ayuda a los investigadores a aprender sobre las condiciones climáticas, el medioambiente y su supervivencia en la tierra primitiva.
Los metanógenos pueden crecer en fermentadores de biogás y descomponer el estiércol de vaca en gas metano como subproducto. Por lo tanto, se utilizan para la producción de gas doméstico para cocinar.
¿Sabías qué?
Las arqueobacterias constituyen hasta el 20 % de todas las células microbianas en el océano.
Organismos como Methanobacterium ruminantium están presentes en el sistema digestivo de los animales rumiantes con la finalidad de ayudarles a digerir la celulosa.
Las arqueobacterias tienen un papel importante en muchos ciclos químicos, como el ciclo del carbono, el ciclo del nitrógeno y el ciclo del azufre.
UTILIDAD INDUSTRIAL
Debido a su naturaleza extremófila, las arqueobacterias han demostrado ser de gran ayuda en el campo de la biotecnología, especialmente en la producción de enzimas que trabajan a temperaturas muy altas y de algunos antibióticos.
Visión hacia el futuro
Las características del reino de las arqueobacterias demuestran que la vida puede existir en cualquier lugar, bajo cualquier condición. La existencia de estos extremófilos nos da esperanza de que tal vez en un futuro cercano se logre descubrir vida en los otros planetas.
RECURSOS PARA DOCENTES
Artículo “Los seres vivos unicelulares”
Este recurso le permitirá obtener más información acerca de un gran grupo de seres vivos de tamaño considerablemente pequeño, con material genético y conformación simple que solo pueden ser observados bajo un microscopio.
Con este recurso podrá dar a conocer la información sobre estos organismos unicelulares procariotas que no son visibles a simple vista y que abundan en la naturaleza.
Para describir un movimiento, es preciso tener un sistema de referencia, es decir, unos ejes coordenados respecto a los cuales se pueda fijar la posición del móvil en cada instante. Este sistema puede ser fijo o móvil, y mide posición y otras magnitudes físicas de un sistema físico y de mecánica. Se denomina trayectoria al camino recorrido por un móvil a lo largo del tiempo, mientras que el desplazamiento de un móvil desde un punto P0 a un punto P1 es un vector que tiene su origen en el punto P0 y su extremo en el punto P1. Los movimientos se clasifican según su trayectoria, rapidez y orientación.
Todo ser vivo está en constante movimiento.
Rapidez, velocidad y aceleración
La rapidez, la velocidad y la aceleración son magnitudes cinemáticas con propiedades diferentes. La rapidez indica la cantidad de distancia que logra recorrer un móvil en un intervalo de tiempo. La velocidad proporciona la rapidez y agrega también la dirección y el sentido en el cual se desplaza el móvil. El análisis de lavelocidad se divide en dos partes importantes: la velocidad media y velocidad instantánea. La velocidad constante es aquella donde el modulo y la dirección no cambian a través del tiempo y sólo aplica para el Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU). La aceleración se define como el aumento de velocidad durante un intervalo de tiempo.
La rapidez es una magnitud escalar, la velocidad es una magnitud vectorial.
Tipos de movimientos
Se dice que un cuerpoestá en movimiento cuando cambia de posición, pero depende de su trayectoria el tipo de movimiento que realice. El movimiento rectilíneo debe su nombre a que su trayectoria es una línea recta, y son constantes la trayectoria y la dirección. El movimiento rectilíneo uniforme (o simplemente movimiento uniforme) es el que tiene un móvil que se mueve en línea recta con velocidad constante. En el movimiento variado la velocidad no es constante, mientras que en el uniforme sí lo es, por ello la trayectoria en éste último siempre será rectilínea mientras que en el variado será rectilínea y curvilínea. En la caída libre el móvil cae de forma vertical desde cierta altura sin ningún obstáculo. El movimiento curvilíneo se llama de esta manera ya que su trayectoria es una línea curva, que puede ser circular, parabólica, elíptica y ondulatoria.
Los movimientos se diferencian de acuerdo a la trayectoria que el cuerpo haya tomado.
Es una división de la escala temporal geológica correspondiente al inicio de la era cenozoica. Este período marcó la etapa de transición tras el Cretácico y se caracterizó por la evolución de mamíferos. Se divide en tres épocas: Oligoceno, Eoceno y Paleoceno.
DURACIÓN Y DIVISIONES DEL PALEÓGENO
El Paleógeno, también conocido como período terciario temprano, comenzó hace unos 66 millones de años con el Paleoceno, y terminó hace 23 millones de años al acabar el Oligoceno, es decir, duró unos 43 millones de años.
División del Paleógeno
Era
Período
Época
CENOZOICO
Cuaternario
Neógeno
Paleógeno
Oligoceno
(inició hace 34 millones de años)
Eoceno
(inició hace 54 millones de años)
Paleoceno
(inició hace 66 millones de años)
En el Cenozoico, especialmente en el período Paleógeno, los mamíferos se multiplicaron y diversificaron gracias al vacío provocado por la extinción de los dinosaurios.Durante el Paleógeno se dio el final de la desintegración del supercontinente Pangea, proceso que había iniciado al principio del Cretácico.
El Paleoceno
Esta época es la primera dentro de la era cenozoica y dentro del Paleógeno, se ubica después de la extinción masiva de los dinosaurios, cuando las condiciones del planeta eran un poco adversas. El término “Paleoceno” proviene de dos palabras griegas: palaios y kainos que significan “viejo” y “nuevo” respectivamente, y hacen referencia a las principales especie de animales que surgieron durante ese tiempo.
¿Sabías qué?
Durante el Paleoceno, Sudamérica y Norteamérica estaban separadas por los mares ecuatorianos.
División del Paleoceno
Período
Época
Edad
Paleógeno
Oligoceno
Eoceno
Paleoceno
Thanetiense
(inició hace 59,2 millones de años)
Selandiense
(inició hace 61,6 millones de años)
Daniense
(inició hace 66 millones de años)
El desplazamiento de la India hacia Asia dio lugar a un choque tectónico responsable de la formación del Himalaya.
Geología
Las placas tectónicas tuvieron gran actividad durante el Paleoceno, dicha actividad inició durante el Cretácico. Un hecho de interés fue la orogenia Laramide, un proceso geológico que provocó la formación de varias cadenas montañosas en Norteamérica y México, como las montañas Rocosas y la sierra Madre Oriental.
Montañas Rocosas, al occidente de Norteamérica, fue formada por la orogenia Laramide.Sierra Madre Oriental, ubicada mayormente en México, fue formada por la orogenia Laramide.
¿Sabías qué?
En el Paleoceno ya existían varios océanos actuales, como el Pacífico, el Atlántico, el Tetis y el Índico.
Clima
Al inicio del Paleoceno el clima del mundo era bastante frío y árido, pero conforme el tiempo pasó, se transformó en húmedo y cálido. Uno de los fenómenos climáticos más importantes de la época fue el Máximo término de Paleoceno-Eoceno, que consistió en el aumento de la temperatura promedio del planeta a 6 °C.
¿Sabías qué?
Los mamíferos fueron los seres vivos que más beneficiaron del Máximo térmico de Paleoceno-Eoceno.
¿Qué causó el Máximo térmico del Paleoceno-Eoceno?
Existen diversas teorías que explican por qué se produce este fenómeno, entre las más aceptadas están la actividad volcánica, el impacto de un cometa sobre la superficie de la Tierra y la liberación de grandes cantidades de gas metano a la atmósfera.
Vida animal
La extinción masiva de dinosaurios y otras especies permitió que las especies sobrevivientes se diversificaran a tal punto de dominar el planeta. Los animales que se expandieron rápidamente fueron los mamíferos, las aves, los reptiles y los peces. Los mamíferos fueron el tipo de fauna más exitoso en esta época, con un diverso grupo de especies como las monotremas, los marsupiales y los placentarios, este último fue el más diverso y exitoso.
Esqueleto de un Champsosaurus, género de reptil que predominó durante el Paleoceno. Su cuerpo era similar a la de un gran lagarto y podía llegar a medir 2 metros.Durante el Paleoceno habitaron las aves del género Gastornis, también llamadas aves del terror. Tenían un gran tamaño y pico, eran carnívoras y no podían volar.
¿Sabías qué?
Los dinosaurios marinos también desaparecieron tras la extinción masiva del Cretácico, lo que permitió el desarrollo de los tiburones como depredadores dominantes.
Las cabras pertenecen a la infraclase Placentalia. Los placentarios fueron los mamíferos más diversos en el Paleoceno, se destacan los roedores, los lémures, los primates y los ungulados primitivos.
Vida vegetal
Muchas de las plantas que existen en la actualidad se originaron durante el Paleoceno, como las palmeras, las coníferas, los cactus y los helechos. El clima cálido y húmedo dio paso a la creación de las primeras selvas y bosques. Se destaca especialmente la diversificación de las angiospermas, así como de los insectos que evolucionaron para alimentarse y polinizar en ellas.
¿Sabías qué?
Comúnmente, las angiospermas son llamadas plantas con flores.
¿Qué son las angiospermas?
Son plantas con semillas que se caracterizan por poseer flores con verticilos o espirales de sépalos, pétalos, estambres y carpelos. Su nombre deriva del griego y significa “semilla vestida”.
El Eoceno
Esta época forma parte del Paleógeno de la era cenozoica, se caracterizó por su actividad geológica, ya que fue durante este tiempo que se formaron numerosas cordilleras producto de los movimientos de masas continentales. El nombre Eoceno provine del griego eos y kainos que significan “alba” y “nuevo”, respectivamente, en alusión a los nuevos mamíferos de la época.
Divisiones del Eoceno
Período
Época
Edad
Paleógeno
Oligoceno
Eoceno
Priaboniense
(inició hace 38 millones de años)
Bartoniense
(inició hace 41,3 millones de años)
Luteciense
(inició hace 47,8 millones de años)
Ypresiense
(inició hace 56 millones de años)
Paleoceno
¿Sabías qué?
El continente australiano todavía estaba unido a la Antártida durante el inicio del Eoceno.
Geología
La Tierra sufrió una intensa actividad geológica: todo el supercontinente Pangea se fragmentó por completo. Laurasia, en el norte, se fraccionó ampliamente y dio lugar a lo que hoy en día es Europa, Groenlandia y Norteamérica. Un fragmento de África chocó con el continente asiático y la actual península arábiga colisionó con Eurasia.
¿Sabías qué?
Australia y la Antártida se encontraban unidas al inicio del Eoceno, luego, tras la deriva continental, ambos tramos se separaron: la Antártida se desplazó hacia el sur y Australia hacia el norte.
La actividad orogénica en Norteamérica durante el Eoceno formó importantes cadenas montañosas, como las montañas Apalaches.La actividad orogénica en Europa durante el Eoceno creó los Alpes, una cadena montañosa ubicada en el centro del continente.
Clima
El clima durante el Eoceno fue el más estable de toda la era cenozoica, sin embargo, el inicio de la época la temperatura promedio del planeta aumentó súbitamente debido al Máximo Térmico del Paleoceno – Eoceno. A mediados de la época, otro evento cambió las condiciones climáticas: el evento de Azolla, el cual produjo la diminución de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera, y por lo tanto, disminuyó la temperatura ambiental.
Vida animal
La fauna varió considerablemente durante el Eoceno, las aves y los mamíferos dominaron la Tierra durante esa época. Dentro de los mamíferos, los ungulados, los carnívoros y los cetáceos fueron los más diversificados. Las aves protagonistas del escenario fueron los pingüinos, el Gastornisy elPhorusrhacidae.
Phorusrhacos era un género de fororrácidos o aves del terror. Este tipo de aves se diversificó ampliamente durante el Eoceno.Ambulocetus. Median cerca de tres metros y podían caminar.Fósil de pez Diplomystus dentatus.
Vida vegetal
Las condiciones climáticas de esta época permitieron el desarrollo de múltiples especies vegetales entre las que cabe destacar la metasequoia, género de árbol de rápido desarrollo, y las cupresáceas, plantas versátiles de climas cálidos.
¿Sabías qué?
En el inicio del Eoceno había abundantes bosques y junglas, incluso, hay evidencia que demuestra que en los polos existieron bosques durante esta época.
La Metasequoia es un género de plantas caducifolias, es decir, pierden sus hojas en determinadas épocas del año.Las cupresáceas pueden ser tan pequeñas como arbustos o tan grandes como árboles de hasta 100 metros. Muchas veces son aromáticos.
¿Sabías qué?
La Gran ruptura de Stehlin fue un suceso de extinción ocurrido entre el límite del Eoceno y el Oligoceno, en el que los más afectados fueron los mamíferos.
El Oligoceno
Esta época es la tercera y última dentro del Paleógeno, se distingue de otras épocas por la expansión global de los pastizales y la redistribución de los seres con vida. El término “oligoceno” proviene de las palabras griegas oligos y xainos, que significan “poco” y “reciente” respectivamente y hace alusión a la escasez de nuevos mamíferos tras la evolución de éstos en el Eoceno.
Divisiones del Oligoceno
Período
Época
Edad
Paleógeno
Oligoceno
Chattiense
(inició hace 28,1 millones de años)
Rupeliense
(inició hace 33,9 millones de años)
Eoceno
Paleoceno
Geología
La actividad geológica y orogénica fue intensa, pues los fragmentos de Pangea continuaron su desplazamiento por la Tierra hasta ocupar los lugares actuales. Dos procesos fueron representativos de la época: la orogenia Laramide, que había iniciado en el Cretácico; y la orogenia Alpina, responsable de la formación de la cordillera Atlas en África.
La cordillera Atlas separa al desierto del Sahara de las costas del mar Mediterráneo y del océano Atlántico.La orogenia Alpina formó sistemas montañosos en Europa, tales como los Apeninos, los Alpes, los Balcanes y el Caúcaso; en Asia creó las cordilleras del Himalaya, el Hindu Kush y el Karakórum.
¿Sabías qué?
Durante el Oligoceno, el fragmento correspondiente a Sudamérica se desplazó hacia el oeste para unirse con Norteamérica y formar el continente americano que existe en la actualidad.
Clima
Las condiciones climáticas del Oligoceno fueron extremas, con temperaturas muy bajas. La Antártida y Groenlandia estuvieron repletas de hielo. La Antártida se separó completamente de Sudamérica, lo que provocó que a su alrededor circularan diversas corrientes marítimas como la Circumpolar Antártica, gracias a la cual se formaron los glaciares.
Las bajas temperaturas del Oligoceno modificaron algunos ecosistemas, entre los que predominaron los bosques de coníferas y los caducifolios.
Vida animal
A pesar de las condiciones climáticas tan extremas, muchos animales lograron diversificarse y surgir, especialmente los mamíferos, las aves y los reptiles. Mucha fauna característica del Eoceno desapareció y se expandieron grupos modernos de animales. Los mamíferos más destacados de la época fuero los cánidos, los primates y los cetáceos.
El Paraceratherium, el mamífero terrestre más grande de todos los tiempos, habitó durante el Oligoceno. Alcanzaba alturas de hasta 9 metros y pesaba aproximadamente 20 toneladas.
¿Sabías qué?
Los roedores fueron los mamíferos más abundantes durante el Oligoceno. Se destacaba la especie Eomys quercyi: roedor planeador más antiguo que se haya conocido.
Primates durante el Oligoceno
Los primates son un grupo de mamíferos caracterizados por tener cinco dedos en las extremidades, pies plantígrados, un patrón dental general, grades ojos, y de hábitos arbóreos. Los fósiles de los primeros primates del Oligoceno señalan que eran de pequeño tamaño.
El Kentriodon fue uno de los cetáceos más diversos durante el Oligoceno.
Vida vegetal
Las plantas con semilla cubierta (angiospermas) dominaron gran cantidad de hábitats. Los bosques tropicales disminuyeron progresivamente y fueron sustituidos por plantas herbáceas. También se extendieron las plantas de leguminosas.
¿Sabías qué?
Las hayas, pinos y rosas fueron comunes durante el Oligoceno.
Plantas herbáceas
Este tipo de plantas evolucionó con éxito gracias a sus características de crecimiento, pues el ritmo de crecimiento de estas especies es continuo, nunca se detiene.
RECURSOS PARA DOCENTES
Infografía “Fósiles”
Este recurso explica cómo se clasifican los restos de organismos primitivos preservados en las rocas.
La principal característica que diferencia a los planetas enanos de otros planetas es que orbitan alrededor del Sol junto a otros cuerpos. A través de los estudios astronómicos se han distinguido cinco planetas enanos: Ceres, Plutón, Eris, Haumea y Makemake.
¿QUÉ ES UN PLANETA ENANO?
Un planeta enano es un cuerpo celeste que orbita alrededor del Sol y que tiene la masa suficiente para que su autogravedad le confiera una forma casi esférica. Aunque esta característica lo hace similar a los planetas, no lo es.
¿Sabías qué?
La calificación de planetas enanos fue creada en 2006 por la Unión Astronómica Internacional (IUA).
¿Qué se necesita para ser un planeta enano?
Gira alrededor del Sol.
No es un satélite de un planeta ni de otro cuerpo estelar.
No ha limpiado la vecindad de su órbita, es decir, gira en su órbita con otros cuerpos.
¿Planeta o planeta enano?
La diferencia entre un planeta y un planeta enano radica en que este último es incapaz de mantener su órbita libre de otros cuerpos celestes. Además, dicha órbita frecuentemente se cruza con la de otros elementos del sistema solar.
No existen rangos máximos o mínimos en cuanto a la masa o el tamaño de los planetas enanos.Órbitas de los planetas enanos.
CERES: EL MÁS GRANDE DE LOS ENANOS
Datos de interés
Diámetro: 952,4 km
Masa: 9,43 x 1020 kg
Distancia al Sol: 425 millones de km
Período orbital: 4,6 años terrestres
Periodo de rotación: 9,07 horas
Composición: hielo, carbonatos y arcillas
Ceres está ubicado en el cinturón de asteroides, entre las órbitas de Marte y Júpiter. Es el planeta enano más pequeño del sistema solar y tiene una forma bastante esférica para este tipo de objetos.
Tiene un tercio de la masa de todo el cinturón de asteroides. Contiene agua congelada en un manto de 100 kilómetros de espesor y un núcleo rocoso, por lo que ocupa más agua dulce que el propio planeta Tierra, pero se encuentra totalmente congelada, ya que la temperatura máxima del planeta es de -34 °C. A pesar de ello, no se descarta la presencia de vida en forma de microorganismos.
Partes del planeta enano Ceres.En el año 2007 se lanzó la misión Dawn para visitar el planeta enano Ceres. La sonda obtuvo las primeras imágenes de su mapa en el año 2015.
Plutón fue descubierto en el año 1930 y se lo consideró un planeta del sistema solar hasta el año 2006, fecha en la que fue reasignado en la categoría de planeta enano.
Este planeta enano está ubicado en el Cinturón de Kuiper y posee cinco satélites naturales. En orden de su descubrimiento son: Caronte, Nix, Hydra, P4 y P5. Se considera que Plutón y Caronte forman un sistema binario porque el segundo no orbita alrededor del primero, sino que ambos orbitan alrededor del centro de masas del sistema.
Misión New Horizons
La nave espacial New Horizons de la NASA envió las primeras imágenes y datos de Plutón y sus satélites en julio de 2015. La información recopilada por esta nave espacial reveló una actividad geológica inesperada en el planeta enano, a su vez ha aportado información acerca del complejo sistema de satélites que posee Plutón.
¿Sabías qué?
La inusual órbita de Plutón le permite estar más cerca del Sol que Neptuno durante 20 de los 248 años terrestres que dura su recorrido.
ERIS: EL MÁS PESADO DE LOS PLANETAS ENANOS
Datos de interés
Diámetro: 2.326 km
Masa: 1,67 x 1022 kg
Distancia al Sol: 10,12 millones de km
Período orbital: 557 años terrestres
Composición: nitrógeno, hielo, metano, roca y magma
Eris es el más masivo de los planetas enanos. Su nombre oficial es (136199) Eris, se encuentra ubicado en el disco disperso del Cinturón de Kuiper y el único satélite natural que se le conoce es Disnomia.
Este planeta enano tiene una pronunciada inclinación con respecto al plano de la Tierra (aproximadamente 44 grados), lo que lo convierte en el objeto de mayor inclinación de todo el sistema solar. Debido a esta inclinación es que se ha demorado tanto su descubrimiento, ya que no se enfocaba hacia objetos de tanta inclinación.
¿Qué significa su nombre?
En la mitología griega, Eris es la diosa griega de la discordia y la lucha, en tanto, Disnomia es su hija, la diosa de la anarquía.
Makemake, cuyo nombre oficial es (136472) Makemake, es uno de los dos cuerpos más grandes del Cinturón de Kuiper. Fue descubierto en el Observatorio Palomar en el año 2005, tres años después fue aceptado por la Unión Astronómica Internacional como un planeta enano. Es de color rojizo y más pequeño que Plutón.
¿Sabías qué?
Makemake es el nombre del dios de la fertilidad en la mitología Rapanui, un grupo nativo de la isla de Pascua, ubicada 3.600 km de Chile.
Satélite
En abril de 2016 fue descubierto un satélite en órbita alrededor del planeta enano Makemake. Provisionalmente se lo ha llamado MK2, y su descubrimiento ha servido para reforzar la teoría de que la mayoría de los planetas enanos tienen satélites.
HAUMEA: PLANETA SIN FORMA ESFÉRICA
Datos de interés
Diámetro: 1.400 km
Masa: 4,2 x 1021 kg
Distancia al Sol: 6,5 millones de km
Período orbital: 281,9 años terrestres
Periodo de rotación: 3,9 horas
Composición: hielo, cianuros y otros compuestos desconocidos
Haumea fue detectado por primera vez en el Observatorio de Sierra Nevada en España y en 2005 se hizo el anuncio oficial de su descubrimiento.
Forma elipsoidal
El eje mayor de Haumea es el doble de diámetro que el eje menor, lo que da una idea de su forma. Se cree que esta particular forma alargada y sus dos satélites podrían ser el producto de un choque con otro objeto de gran tamaño.
Este planeta enano se encuentra en el llamado Cinturón de Kuiper y cuenta con dos satélites naturales: Haumea I (Hi’aka) y Haumea II (Namaka). Es posible verlo con un telescopio aficionado por su brillo y su masa, que es de un tercio respecto a la de Plutón, pero se diferencia principalmente por su forma elipsoide.
Ubicación de los planetas enanos en nuestro sistema solar.
RECURSOS PARA DOCENTES
Artículo destacado “Planetas enanos”
Este apartado describe las características generales de los cinco planetas enanos descubiertos hasta ahora.
Dentro de la ecología, los investigadores trabajan en cuatro niveles específicos: organismo, población, comunidad y ecosistema. Los ecosistemas están compuestos de partes que interactúan dinámicamente, que incluyen los organismos, las comunidades que forman y los componentes no vivos de su entorno.
Un individuo es cualquier ser vivo u organismo. Si bien puede tener muchas partes separadas, el individuo no puede sobrevivir sin las partes y éstas no pueden sobrevivir sin el individuo.
Algunos individuos son simples y sólo contienen una molécula de información que describe cómo obtener energía y reproducir la molécula. Otros son más complejos o multicelulares que pasan por rituales de apareamiento para introducir dos células haploides que se fusionarán y se convierten en un nuevo individuo.
Insectos eusociales
La eusocialidad ocurre en las poblaciones donde no se reproducen todos los individuos, excepto uno, que en el caso de los insectos es la reina. En términos evolutivos, esto significa que toda la colmena es un solo organismo que a veces se denomina “superorganismo”.
El estudio del organismo en ecología se centra en las adaptaciones morfológicas, fisiológicas y de comportamiento que permiten que un organismo sobreviva en un hábitat específico.
Como la variedad de vida en la Tierra es enorme, la definición de individuo u organismo todavía está en constante cambio, y continuamente se presentan nuevas definiciones de lo que se considera un organismo.
¿QUÉ SE CONOCE COMO ESPECIES?
Las especies son grupo de individuos físicamente similares que son capaces de reproducirse con el resultado de una descendencia fértil.
Las especies se caracterizan por el hecho de que están aisladas reproductivamente de otros grupos, lo que significa que los organismos de una especie son incapaces de reproducirse con organismos de otra especie.
Taxonomía vs. filogenética
La taxonomía es un sistema científico que clasifica los organismos en categorías según sus características biológicas. Como las especies también se pueden definir en función de una historia evolutiva y ascendencia compartida, existe la filogenética, que es el estudio de las relaciones evolutivas entre organismos.
LAS POBLACIONES
Las poblaciones están formadas por grupos de individuos de una misma especie que viven en un área geográfica determinada en un momento dado y que pueden reproducirse entre sí. Se debe tener en cuenta que aunque las poblaciones incluyan individuos de la misma especie, pueden tener una composición genética diferente entre ellos y otras poblaciones.
Para que ocurra el cruzamiento, los individuos deben tener la capacidad de aparearse con cualquier otro miembro de una población y producir descendencia fértil. Sin embargo, las poblaciones contienen variaciones genéticas dentro de sí mismas, y no todos los individuos son igualmente capaces de sobrevivir y reproducirse.
Las poblaciones se pueden describir en varias escalas. Un buen ejemplo de una población local son los peces en un estanque, pero esta localidad puede operar a escala regional, nacional, insular o continental e Incluso puede constituir toda la especie.
Cuando los individuos de las poblaciones locales pueden dispersarse entre otras poblaciones locales se denomina metapoblación.
La biología de la población es el estudio de las características de la población y los factores que afectan su tamaño y distribución.
Características de la población
Patrones migratorios.
Densidad de población.
Demografía que incluye las tasas de natalidad y mortalidad, la proporción de sexos y la distribución por edad.
Genética de la población.
Rasgos del historial de vida.
Dinámica del grupo que incluye las interacciones dentro y entre las poblaciones.
La ecología de la población es el estudio de cómo las poblaciones interactúan con el medio ambiente.
La mayoría de las poblaciones no son estables, fluctúan en tamaño con el tiempo. Las fluctuaciones generalmente son respuestas a cambios en los componentes abióticos y bióticos, que actúan como factores limitantes contra el crecimiento exponencial indefinido de las poblaciones.
Cuando los recursos alimentarios son abundantes y las condiciones ambientales son favorables, las poblaciones pueden crecer. Por el contrario, cuando la depredación es fuerte, las poblaciones pueden agotarse.
¿Qué es la genética de poblaciones?
La genética de poblaciones es el estudio de la variación genética que existe en los grupos de organismos que pertenecen a la misma especie.
Ejemplo de población
Elefantes africanos
Hay dos especies de elefantes tradicionalmente reconocidas: los elefantes africanos (Loxodonta africana) y los elefantes asiáticos (Elephas maximus). Actualmente, el grupo de elefantes africanos fue dividido en dos especies: elefantes africanos de arbusto (Loxodonta africana) y elefantes del bosque africano (Loxodonta ciclotis).
Elefantes africanos en la Reserva Nacional Samburu en Kenya.
¿Sabías qué?
A principios del siglo XX las poblaciones de elefantes africanos eran de hasta 5 millones de individuos, pero debido a la fragmentación del hábitat y la caza furtiva de sus colmillos solamente quedan alrededor de 400.000.
COMPLICACIONES EN EL ESTUDIO DE LOS NIVELES DE ORGANIZACIÓN SUPERIORES
En cada nivel de organización hay niveles inferiores que forman la base de los niveles superiores. En esa transición de un nivel a otro ocurren algunas excepciones que complican la forma en que se puede definir cada nivel.
Por ejemplo, el término individuo significa etimológicamente “aquello que no es divisible”. Sin embargo, existen excepciones como es el caso de organismos coloniales como las esponjas, las hidras y los mohos que se pueden dividir muchas veces para dar origen a nuevos individuos.
Otras excepciones incluyen organismos simbiontes, como los líquenes, que están formados por una simbiosis entre algas y hongos.
Cada nivel de organización se identifica por tener propiedades y características específicas que surgen en ese nivel y no existen en el anterior.
RECURSOS PARA DOCENTES
Video “Los individuos, las especies, las poblaciones y las comunidades”
Con este video podrá conocer las características de los diferentes niveles de organización que exceden al individuo.
La comunidad biótica de cualquier ecosistema se basa principalmente en cómo los organismos obtienen su alimento. Estos organismos se interrelacionan en cadenas y redes alimentarias, por lo que dependen unos de otros para sobrevivir.
Los eslabones, también llamados niveles en las tramas tróficas, son las posiciones que los grupos de organismos ocupan en una cadena o red alimentaria. Todas las cadenas y redes alimenticias tienen al menos dos o tres niveles tróficos.
El primer nivel trófico o base de un ecosistema tiene la mayor concentración de energía. Esta energía se dispersa entre los animales en los siguientes tres o cuatro niveles. Ciertos organismos, debido a su tamaño, función o comportamiento alimentario, pertenecen a un nivel trófico particular, aunque a veces es difícil ubicar a los animales con comportamientos más complejos.
Rol trófico
El rol trófico de cada organismo, es decir, el papel que ocupa cada ser vivo dentro de la cadena alimentaria, dependerá de las características propias de cada especie, como su adaptabilidad a los recursos del ecosistema y su capacidad de relacionarse con los diferentes organismos.
PRODUCTORES
Los productores son organismos que fabrican su propio material orgánico a partir de sustancias inorgánicas simples. No tienen que obtener energía de otros organismos. Adquieren su energía del Sol y la transforman en alimento a través del proceso de fotosíntesis. Los productores también pueden llamarse autótrofos y están al comienzo de cualquier cadena alimenticia simple.
Para la mayor parte de la biósfera, los principales productores son las plantas fotosintéticas y las algas que sintetizan glucosa a partir de dióxido de carbono y agua. La glucosa producida se usa como fuente de energía y se combina con otras moléculas del suelo para generar biomasa. Es esta biomasa la que proporciona la energía teórica total disponible para todos los organismos no fotosintéticos del ecosistema.
¿Sabías qué?
Las algas microscópicas y las bacterias verdeazuladas son los principales productores de un ecosistema acuático y se conocen como fitoplancton.
CONSUMIDORES
Los consumidores o heterótrofos son organismos que obtienen moléculas orgánicas al comer o digerir otros organismos, son los herbívoros y carnívoros del ecosistema. Al comer otros organismos, obtienen alimento como fuente de energía y moléculas de nutrientes dentro de la biomasa ingerida.
Los consumidores se agrupan en cuatro tipos de acuerdo con sus preferencias alimentarias:
1. Consumidores primarios (herbívoros): se alimentan de los productores, comen las hojas, las flores, los tallos y las raíces de las plantas. Un insecto, un ciervo o un conejo son consumidores primarios en un ecosistema terrestre que tiene árboles, pastos y hierbas como productores.
Los herbívoros son animales vegetarianos lo que significa que no comen carne de otros animales.
2. Consumidores secundarios: se alimentan de consumidores primarios o herbívoros y, por lo tanto son carnívoros, como por ejemplo los sapos, zorros y lobos.
3. Consumidores terciarios: se alimentan de los consumidores secundarios, como por ejemplo el león que se alimenta del lobo o la serpiente que se alimenta del sapo.
4. Omnívoros: son consumidores que se alimentan tanto de plantas como de animales. Comen plantas, pero no todo tipo de plantas. A diferencia de los herbívoros, los omnívoros no pueden digerir algunas de las sustancias en los granos u otras plantas que no producen frutos. Sin embargo, pueden comer frutas y verduras. Algunos ejemplos de animales omnívoros son la rata, el cerdo y el hombre.
Son aquellos que descomponen el material orgánico o los restos de organismos muertos. Cuando los organismos mueren, sus cuerpos forman una fuente de energía y materia prima para otros organismos.
Los descomponedores son el eslabón final en una red alimentaria que descompone la materia orgánica muerta de los productores y consumidores, y finalmente devuelve energía a la atmósfera en la respiración y las moléculas inorgánicas de regreso al suelo durante la descomposición.
La descomposición es un proceso importante porque permite que el material orgánico se recicle en un ecosistema.
Los descomponedores se pueden dividir en dos grupos según su modo de nutrición:
1. Detritívoros: ingieren materia orgánica no viva. Estos pueden incluir lombrices de tierra, escarabajos y muchos otros invertebrados.
2. Saprófitos: viven sobre o en materia orgánica no viva, secretan enzimas digestivas y absorben los productos de la digestión. Estos incluyen hongos y bacterias.
Etapas de la descomposición en animales
Fresco: comienza tan pronto como el corazón del organismo deja de latir. Cuando el oxígeno deja de entrar al cuerpo y el dióxido de carbono se acumula, la autolisis empieza y comienza la putrefacción.
Hinchazón: debido a la putrefacción, se produce una acumulación de gases y los restos del organismo se hinchan. Algunos gases y fluidos salen del cuerpo.
Putrefacción activa: los restos pierden masa y comienza a producirse la licuefacción y la desintegración de los tejidos. Las bacterias producen sustancias químicas, como el amoníaco, el sulfuro de hidrógeno y el metano, que causan olores fuertes.
Putrefacción avanzada: el organismo ha perdido mucha masa, por lo que no queda mucho por descomponer. Si está en el suelo habrá un aumento de nitrógeno en el lugar, un nutriente muy importante para las plantas.
Seco/restos: sólo quedan la piel seca, el cartílago y los huesos. El crecimiento de las plantas puede ocurrir alrededor de los restos debido al aumento de los niveles de nutrientes en el suelo. Eventualmente, solo quedarán los huesos del organismo.
Niveles tróficos
Nivel
¿De dónde obtiene el alimento?
Ejemplo
Consumidor
Lo fabrica
Consumidor primario
De los productores
Consumidor secundario
De los consumidores primarios
Consumidor terciario
De los consumidores secundarios
Descomponedor
De la materia orgánica no viva
RECURSOS PARA DOCENTES
Video “Redes y cadenas alimentarias. Productores, consumidores y descomponedores”
En este recurso audiovisual encontrará la cadena alimentaria, qué es, cómo se forma y cuáles son los organismos que la componen.
Este reino incluye a los diferentes tipos de plantas que se encuentran en el planeta Tierra. Cada grupo tiene características especiales y únicas, donde se han incluido alrededor de 260 mil especies. Una de las principales características de este reino es que todos sus miembros poseen clorofila.
Organismos con células eucariotas (que tienen núcleo).
Comienzos
Como ya sabemos, la vida comenzó en el agua, por lo que es probable que las algas fueran las antecesoras de este grupo. En este medio cuentan con características muy particulares: no se desecan, se mantienen con un adecuado sostén y se reproducen fácilmente debido a que el agua sirve como medio para dispersar las esporas.
Multicelulares.
Tienen pared celular.
Tienen un nivel de organización de órganos.
Autótrofos.
Contienen un pigmento llamado clorofila que ayuda a absorber la luz solar. Obtienen su color verde de la clorofila que se encuentra dentro de sus células.
No presentan sistema de locomoción, viven anclados a un sustrato.
Su reproducción puede ser sexual o asexual.
CLASIFICACIÓN DENTRO DEL REINO
El reino vegetal se clasifica en subgrupos: briofitas y cormofitas. Los criterios en los cuales se basa esta clasificación son:
Si las estructuras del cuerpo de la planta presentan diferenciación.
Si presenta sistema vascular para el transporte de sustancias.
Si la planta produce flores y semillas.
Briofitas (Briophyta)
Las plantas de este grupo tienen cuerpos diferenciados como tallos o estructuras foliares, pero carecen de un sistema vascular para el transporte de sustancias. Se encuentran tanto en la tierra como en hábitats acuáticos, por lo que se conocen como anfibios del reino vegetal.
Las briofitas han desarrollado rizoides para anclar y absorber agua junto con sales minerales disueltas.
No tienen semillas y se desarrollan en dos fases: gametofito y esporofito.
Esporofito: está compuesto por filamento y cápsula, en esta última se originan las esporas.
Gametofito: se produce al germinar una espora, pero requiere de la humedad adecuada para ello.
Clasificación de las briofitas
Antoceros: briofitas simples.
Hepáticas: briofitas de aspecto plano.
Musgos: briofitas filiformes.
Cormofitas (Cormophyta)
Son plantas vasculares que tienen raíz, tallo y hojas. En el transcurso del tiempo se adaptaron al medio terrestre. Pueden clasificarse en Pteridophyta y Spermatophyta.
Pteridophyta (sin semillas)
No producen flores.
Se desarrollan en fases independientes, en una de ellas producen esporas y en otra células sexuales.
Tienen estructuras bien diferenciadas, como el tallo, la raíz, las hojas y un sistema vascular.
Generalmente habitan en sitios húmedos y con poca luminosidad.
Los helechos y los equisetos forman parte del grupo de las pteridofitas.
Spermatophyta (con semillas)
Tienen semillas y flores.
Habitan en diversos lugares del planeta.
Se clasifican en gimnospermas y angiospermas, estas últimas a su vez se dividen en monocotiledóneas y dicotiledóneas.
Según su capacidad de formación de semillas, el reino de las plantas se clasificó en criptógamas y fanerógamas. Las criptógamas son plantas que no tienen órganos reproductivos conspicuos o bien desarrollados, como los briófitos y los pteridofitos. Por su parte, las fanerógamas son plantas que tienen órganos reproductivos conspicuos y producen semillas como las gimnospermas y las angiospermas.
Gimnospermas: son plantas que tienen un cuerpo bien diferenciado, un sistema vascular y producen semillas desnudas, es decir, que no están encerradas dentro de una fruta. Los árboles perennes, siempreverdes leñosos pertenecen a este grupo.
Angiospermas: a diferencia de las gimnospermas, las semillas de las angiospermas están encerradas dentro de los frutos. Se conocen comúnmente como plantas con flores. Las semillas germinan de hojas embrionarias llamadas cotiledones; según el número de cotiledones presentes en las semillas, se dividen en dos: monocotiledóneas y dicotiledóneas.
Tienen un solo cotiledón, las piezas florales se disponen en grupos de tres, el tallo no tiene formación de madera secundaria y sus hojas presentan nerviación paralela.
Dicotiledóneas
El embrión tiene dos cotiledones que se transforman en hojas adultas, tienen una raíz principal, raíces secundarias, cuatro o cinco pétalos y la nerviación se presenta en patrones pinnados o palmados.
¿CÓMO CONTRIBUYEN LAS PLANTAS A NUESTRA VIDA?
Las plantas son extremadamente importantes en la vida de las personas en todo el mundo, de ellas dependen la mayor parte de las necesidades humanas básicas como alimentos, ropa, refugio y atención médica.
Combustible
Las plantas ayudan a proporcionar algunas de nuestras necesidades energéticas. En algunas partes del mundo, la madera es el principal combustible utilizado por las personas para cocinar y calentar sus hogares.
Importancia biológica
La fotosíntesis de las plantas proporciona el oxígeno en la atmósfera de nuestro planeta.
Evitan la erosión del suelo.
Reducen el nivel de contaminantes en el aire.
Son la base para muchas cadenas alimenticias en el mundo.
Los bosques ayudan en la formación de lluvias.
Actúan como hábitat de muchos animales.
Utilidad industrial
Las plantas proporcionan la materia prima para muchos tipos de productos farmacéuticos, así como también para tabaco, café y alcohol.
¿Sabías qué?
El Aloe vera es una planta medicinal muy popular que se ha utilizado durante miles de años para el tratamiento de diferentes enfermedades, principalmente las relacionadas con la piel.
La industria de la fibra depende en gran medida de los productos del algodón.
La madera de una amplia variedad de árboles se emplea para la fabricación de un sinfín de productos.
Algunas plantas se utilizan en la fabricación de jabón, gelatina y otros alimentos.
RECURSOS PARA DOCENTES
Video “Reino Plantae”
Video que muestra los dos grandes grupos de plantas. Explica las características principales de cada grupo y parte de su clasificación.
Eucariotas: dominio eukarya, reino protista o protoctista
El término protista fue utilizado por primera vez por Ernst Haeckel en 1886. Hace referencia a un reino que forma un vínculo entre otros reinos de plantas, animales y hongos. Los protistas representan un paso importante en la evolución temprana.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Organismos eucariotas simples.
Unicelulares, algunos coloniales y otros multicelulares, como las algas.
¿Sabías qué?
Los protistas pueden ser muy pequeños o tener hasta 100 metros de longitud.
Principalmente de naturaleza acuática.
Tienen mitocondrias para la respiración celular y algunos tienen cloroplastos para la fotosíntesis.
Los núcleos de los protistas contienen múltiples hebras de ADN, el número de nucleótidos es significativamente menor que los eucariotas complejos.
Pueden ser heterótrofos o autótrofos. Los flagelados se alimentan por filtración y otros mediante el proceso de endocitosis.
El movimiento es a menudo por flagelos o cilios.
La respiración celular es principalmente aeróbica, pero algunos que viven en lodo debajo de estanques o en tractos digestivos de animales son estrictamente anaerobios facultativos.
Algunas especies se reproducen sexualmente y otros asexualmente.
Forman quistes en condiciones adversas.
Los protistas son un componente principal del plancton.
Algunos protistas son patógenos, como el Plasmodium falciparum, que causa la malaria en humanos.
PROTISTAS PARECIDOS A ANIMALES
Los protistas que tienen características similares a los animales se conocen como protozoos y habitan en ambientes húmedos. Su capacidad para moverse y su incapacidad para producir sus propios alimentos (heterótrofos) los hacen semejantes a los animales, pero a diferencia de éstos, son unicelulares.
PROTOZOOS
Sarcodinas
Zooflagelados
Ciliados
Esporozoos
Estos protistas se clasifican de acuerdo a la forma en que se mueven:
Sarcodinas
El movimiento de estos organismos se produce al extender los lóbulos del citoplasma conocidos como pseudópodos. Durante la formación de los pseudópodos, el citoplasma fluye hacia el lóbulo y es por ello que tienen una apariencia similar a una burbuja.
Ameba
Las amebas pueden alcanzar un tamaño máximo de 2 mm de diámetro. Estos protozoos cambian constantemente de forma y emplean los pseudópodos para el movimiento y la alimentación. La forma de un pseudópodo generalmente refleja la agrupación familiar a la que pertenece.
Zooflagelados
Estos protozoos se mueven con la ayuda de flagelos. La mayoría son parásitos, muchos se ven en el intestino de los humanos, en las termitas y en otros animales. Las especies parasitarias generalmente tienen más flagelos que aquellos de vida libre.
Algunos flagelados son perjudiciales como el Trypanosoma gambiense, que causa la enfermedad del sueño en bovinos y humanos.
Ciliados
Los protozoos de este filo se mueven con estructuras pilosas llamadas cilios, que además de permitir la locomoción del organismo, son empleados para barrer partículas de alimentos en el organismo.
Esporozoos
Todos los miembros de este filo son sésiles, es decir, no se mueven porque carecen de estructuras locomotoras. Son transportados por sus huéspedes a través de sus fluidos corporales.
PROTISTAS PARECIDOS A PLANTAS
Los protistas similares a plantas tienen clorofila, esta sustancia verde en sus células les permite hacer fotosíntesis. Se presume que la mayor cantidad de oxígeno en la Tierra la producen estos organismos.
Algas verdes
Incluyen algas unicelulares y multicelulares.
La mayoría son de agua dulce.
Tienen paredes celulares de celulosa y pectina.
Su principal fuente de reserva es el almidón.
La Spirogyra es un alga verde unicelular que crece como un hilo verde o filamento.
Algas rojas
La mayoría son grandes y multicelulares.
Crecen en los océanos.
Algunas algas rojas se usan como alimento en ciertas partes de Asia.
Algas pardas
Multicelulares.
Crecen en rocas de aguas de mar poco profundas.
Las algas grandes se llaman quelpos.
Importante fuente de alimento para peces e invertebrados.
¿Sabías qué?
El alginato es una sustancia derivada de algunas algas que se utiliza en la fabricación de lociones o plásticos y en odontología para obtener impresiones dentales.
Algas doradas
Su nombre de deriva del griego Chryso, que significa “color de oro”.
Se dividen en algas verde-amarillas, algas marrones-doradas y diatomeas.
Las diatomeas son las más abundantes.
Diatomeas
La concha de las diatomeas está hecha de sílice. Son la principal fuente de alimentos para los organismos acuáticos. Los fósiles de estos organismos forman depósitos gruesos en el fondo del mar conocidos como diatomeas.
Algas de fuego
Unicelulares.
Se las conoce como dinoflagelados.
Almacenan alimentos en forma de almidón y aceites.
El color rojo es debido a la clorofila A y C y xantofilas.
Tienen la capacidad de ser bioluminiscentes.
Los dinoflagelados que causan las mareas rojas contienen una neurotoxina que los hace venenosos para la fauna marina.
PROTISTAS CON ASPECTO DE HONGOS
Unicelulares.
Conocidos como moldes de limo.
Saprófitos.
Viven en suelo húmedo, plantas y árboles en descomposición.
¿Sabías qué?
En condiciones desfavorables, estos protistas producen esporas resistentes que se dispersan a través de las corrientes de aire y ayudan a la supervivencia del individuo durante un largo tiempo.
IMPORTANCIA BIOLÓGICA
Productores primarios que desempeñan un papel básico en la producción de alimentos y oxígeno.
Algunos protistas son comestibles.
Las algas marinas son ricas en sodio, potasio y yodo.
Son fuentes primarias de algunos medicamentos al producir sustancias como la fucoidina y la heparina, que se emplean como anticoagulantes.
IMPORTANCIA SANITARIA
Por su condición de parásitos, algunos protistas pueden causar muchas enfermedades en plantas y animales, así como también en el hombre: la giardiasis, la malaria, el mal de Chagas, la disentería amebiana y la toxoplasmosis.
El tizón tardío de la papa es causado por el protozoario Phytophthora infestans.
UTILIDAD INDUSTRIAL
Los protistas marinos tienen gran importancia en la fabricación de productos comerciales, ya que producen sustancias útiles como el alginato, el agar, la carragenina y algunos antisépticos que se emplean en la industria farmacéutica y cosmética.
Agar
El agar se usa como medio para cultivar bacterias y otros organismos en condiciones de laboratorio, también para hacer cápsulas de gelatina y como base para algunos cosméticos.
RECURSOS PARA DOCENTES
Artículo “El reino de los Protistas”
Este recurso permitirá obtener más información acerca de este grupo de seres vivos que no son ni plantas, ni animales, ni hongos.
Este recurso permitirá conocer las características de los organismos que sólo pueden ser observados mediante un microscopio y que habitan diversos ambientes.
TEORÍA CELULAR Y CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS
Se consideran seres vivos todos aquellos organismos que están hechos de células, que son las unidades de la vida. Existen dos tipos de células: las procariotas y las eucariotas. La teoría celular describe las células y cómo funcionan. Es considerada uno de los principios básicos de la biología, el crédito de la misma se lo llevan los grandes científicos Theodor Schwann, Matthias Schleiden y Rudolph Virchow, aunque ningún avance se hubiera logrado si no fuera por los trabajos de Robert Hooke. Todas las funciones de los seres vivos dependen de las células: el movimiento, la reproducción, el crecimiento, la sensibilidad, la respiración, la excreción y la nutrición.
Robert Hooke acuño el término “célula” al examinar la estructura porosa del corcho y observar pequeñas celdillas.
LA CÉLULA: UNIDAD ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL
La célula puede definirse como la unidad fundamental de los organismos vivos capaz de reproducirse independientemente. Cada célula está contenida dentro de una membrana puntuada con puertas, canales y bombas especiales. Estos dispositivos permiten la entrada o la salida de moléculas seleccionadas mediante dos mecanismos principales: transporte pasivo y transporte activo. Protegido por la membrana se encuentra el citosol, el cual a su vez está compuesto por el citoesqueleto, una red de estructuras proteicas filamentosas. Finalmente, uno de los organelos más importantes de la célula, y el que se encarga de que se cumplan las funciones vitales y de resguardar el ADN, es el núcleo, presente únicamente en las células eucariotas.
En el núcleo de cada célula, la molécula de ADN se empaqueta en estructuras parecidas a hilos llamadas cromosomas.
CÉLULA ANIMAL VS CÉLULA VEGETAL
De los dos tipos de célula que existen, la más desarrollada es la eucariota. Las células eucariotas se pueden clasificar en dos tipos: la célula vegetal y la célula animal. Ambos tipos de célula comparten organelos como la membrana plasmática, el núcleo, el citoplasma, el retículo endoplasmático, el aparato de Golgi, las mitocondrias y las vacuolas. Por otro lado, se diferencian en organelos como los lisosomas, la pared celular, los cloroplastos y los centriolos. La teoría endosimbiótica propone que los cloroplastos fueron una vez células procariotas que vivían dentro de células huéspedes y que quedaron atrapadas dentro de ellas. Por un lado, recibían protección y, por otro lado, ellos proporcionaban nutrientes, y así, con el paso del tiempo, se formaron las células eucariotas.
Una de las diferencias entre la célula animal y la vegetal es que esta última posee una pared celular que le da soporte.
NUTRICIÓN Y RESPIRACIÓN CELULAR
Se conoce como respiración al conjunto de reacciones bioquímicas mediante las cuales la energía es liberada a partir de sustancias alimenticias, como por ejemplo, la glucosa. La respiración celular se lleva a cabo a través de 3 procesos: glucólisis, mediante el cual es extraída la energía de la glucosa; ciclo de Krebs, mecanismo mediante el cual las células vivas descomponen moléculas de combustible orgánico en presencia de oxígeno para recoger la energía que necesitan para crecer y dividirse; y finalmente la cadena transportadora de electrones, la ruta final de la respiración aerobia y la única parte del metabolismo de la glucosa donde se utiliza el oxígeno atmosférico.
El adenosín trifosfato o ATP es una molécula transportadora energía y se encuentra en las células de todos los seres vivos.
FUNCIONES CELULARES DE REPRODUCCIÓN Y RELACIÓN
El mecanismo de reproducción celular más difundido es la mitosis. Es un proceso de división celular mediante el cual una célula se divide y da origen a dos células hijas genéticamente idénticas a ella. Se compone por las siguientes fases: profase, metafase, anafase y telofase. Por otro lado, la meiosis es la forma especializada de división celular que se produce en las células sexuales, por ejemplo: las esporas de plantas, los espermatozoides y los óvulos. Se compone de las siguientes fases: meiosis I y meiosis II, cada una con profase, metafase, anafase y telofase. Además de los procesos de mitosis y meiosis, para que se separen físicamente las células ocurre la citocinesis.
El ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que pueden producir crecimiento y división en células hijas.
PRODUCCIÓN CELULAR
Las proteínas están presentes en los seres vivos y son las responsables de construir estructurasbiológicas y realizar variadas funciones indispensables para el desarrollo de los organismos. El ADN determina el orden de los aminoácidos en la formación de proteínas. La síntesis de proteínas tiene como finalidad permitir al organismo formar aquellas macromoléculas que se necesitan para llevar a cabo sus funciones. La síntesis de proteínas en las células consta de dos etapas: la transcripción y la traducción. Por un lado, la transcripción es el proceso mediante el cual la información contenida en el ADN es copiada en forma de ARN mensajero (ARNm). En la traducción, el ARNm sale del núcleo y se mueve hacia los ribosomas, donde se produce la síntesis de proteínas.
Los ribosomas son los organelos encargados de fabricar proteínas, pueden encontrarse libres en el citoplasma o unidos al retículo endoplasmático rugoso.
Las células necesitan energía para poder realizar todas sus funciones vitales. La mejor manera de obtenerla es mediante la respiración celular llevada a cabo en las mitocondrias, que tiene como resultado la producción de adenosín trifosfato o ATP. Se conoce como respiración al conjunto de reacciones bioquímicas mediante las cuales la energía es liberada a partir de sustancias alimenticias, como por ejemplo la glucosa obtenida principalmente de los nutrientes.
¿CÓMO OBTIENE ENERGÍA LA CÉLULA?
Se necesita energía para realizar trabajos pesados y ejercicios, pero los humanos también utilizamos energía mientras pensamos e incluso mientras dormimos. De hecho, las células vivas de cada organismo utilizan constantemente energía. Los nutrientes y otras moléculas se importan a la célula, se metabolizan (se descomponen) y, posiblemente, se sintetizan en nuevas moléculas, se modifican si es necesario, se transportan alrededor de la célula y posiblemente se distribuyen a todo el organismo.
La mayor parte de las estructuras que componen a los seres vivos pertenecen a tres tipos de moléculas básicas: aminoácidos, azúcares y grasas. Estas moléculas son vitales y el metabolismo se centra en sintetizarlas para la construcción o reparación de células y tejidos, o en degradarlas y utilizarlas como recurso energético.
De los carbohidratos se obtiene la mayor cantidad de energía a través del metabolismo de la glucosa o glucólisis y la respiración celular.
¿Qué es el metabolismo?
Es la circulación continua de materia y energía a través del cuerpo. El metabolismo es una red de procesos que generan energía y le permiten a los seres vivos perpetuarse y autorrepararse.
¿QUÉ ES LA RESPIRACIÓN CELULAR?
Es el el proceso mediante el cual los organismos combinan el oxígeno con las moléculas de los productos alimenticios y desvían la energía química de estas sustancias a actividades que sustentan la vida y los descartan, como productos de desecho, dióxido de carbono y agua.
¿Sabías qué?
Los organismos que no dependen del oxígeno degradan los alimentos en un proceso llamado fermentación.
Glucólisis
Es el conjunto de reacciones químicas en las que la energía es extraída de la glucosa mediante su ruptura en dos moléculas llamadas piruvato. Este mecanismo es parte de la respiración celular y es la primera etapa del metabolismo de los carbohidratos, específicamente del catabolismo, donde las moléculas grandes se transforman en otras más pequeñas. Al romperse la glucosa, se libera energía en forma de dos moléculas de ATP. Finalmente, el producto resultante del piruvato puede ser utilizado en la respiración celular para almacenar aún más energía.
La glucólisis consta de 2 etapas: la fase de requerimiento energético, donde se gastan dos moléculas de ATP, y la fase de liberación de energía, donde se genera piruvato.
Ciclo de Krebs
Es la segunda etapa del proceso de respiración celular, mecanismo mediante el cual las células vivas descomponen moléculas de combustible orgánico en presencia de oxígeno para recoger la energía que necesitan para crecer y dividirse.
El combustible orgánico, ahora piruvato, es degradado a acetil coenzima A o acetil coA para poder entrar al ciclo de Krebs, el cual consta de 8 reacciones: citrato sintasa, acontinasa, isocitrato deshidrogenasa, alfa-cetoglutarato deshidrogenasa, succinil CoA sintetasa, succinato deshidrogenasa, fumarasa ymalato deshidrogenasa. De todas estas reacciones se producen 2 moléculas de ATP, 6 de NADH y 2 de FADH2, de estas dos últimas se generarán 18 ATP y 4 ATP respectivamente.
Cadena transportadora de electrones
Es la ruta final de la respiración aerobia y, además, es la única parte del metabolismo de la glucosa donde se utiliza el oxígeno atmosférico. Se lleva a cabo en la membrana interna de la mitocondria y tiene como finalidad crear un gradiente de protones (hidrogeniones H+) que luego puede ser utilizado en la fosforilación oxidativa para producir energía en forma de ATP.
El transporte de electrones es un conjunto de reacciones deóxido-reducción (reacciones de transferencia de electrones) que se asemejan a una especie de carrera de relevos. Allí los electrones son pasados rápidamente de un componente a otro hasta llegar al final de la cadena, donde los electrones reducen el oxígeno molecular y producen agua.
Los electrones transferidos en esta etapa pertenecen a las coenzimas NADH+H y FADH, provenientes de la glucólisis y el ciclo de Krebs, en total son 10 NADH+H y 2 FADH.
La cadena transportadora está formada por 4 complejos transportadores: complejo I o NADH deshidrogenasa, complejo II o succinato deshidrogenasa, complejo III o citocromo bc1 y complejo IV o citocromo oxidasa.
LA FABRICA DE ENERGÍA CELULAR: LA MITOCONDRIA
Las mitocondrias actúan como las centrales eléctricas de la célula. Contienen dos membranas principales. La membrana mitocondrial externa rodea completamente la membrana interna, con un pequeño espacio intermembrana en medio. La membrana externa tiene poros basados en proteínas y suficientemente grandes para permitir el paso de algunos iones y moléculas.
Tanto el ciclo de Krebs como la cadena transportadora de electrones se producen dentro de la mitocondria.
En contraste, la membrana interna tiene una permeabilidad mucho más restringida. Al igual que la membrana plasmática de una célula, también está cargada de proteínas involucradas en el transporte de electrones y la síntesis de ATP. Esta membrana rodea la matriz mitocondrial, donde el ciclo de Krebs produce los electrones que viajan de un complejo de proteínas a otro en la membrana interna. El aceptor final de electrones es el oxígeno, y esto en última instancia forma agua. Al mismo tiempo, la cadena de transporte de electrones produce ATP.
¿QUÉ ES EL ATP?
El adenosín trifosfato o ATP es una molécula transportadora de energía y se encuentra en las células de todos los seres vivos. El ATP captura la energía químicaobtenida de la descomposición de las moléculas de los alimentos y la libera para alimentar otros procesos celulares.
¿Cómo es la estructura del ATP?
El ATP es un nucleótido que consta de tres estructuras principales: la base nitrogenada, la adenina; el azúcar (ribosa) y una cadena de tres grupos fosfato unidos a la ribosa.
La cadena de fosfato del ATP es la fuente de energía real que la célula utiliza. La energía disponible está contenida en los enlaces de los fosfatos y se libera cuando se rompen, lo que ocurre mediante la adición de una molécula de agua (un proceso llamado hidrólisis). Por lo general, solo el fosfato externo se elimina del ATP para producir energía; cuando esto ocurre, el ATP se convierte en difosfato de adenosina (ADP), la forma del nucleótido que tiene solo dos fosfatos.
De ADP a ATP
La mayor parte del ATP en las células es producido por la enzima ATP sintasa, que convierte el ADP y el fosfato en ATP.
RECURSOS PARA DOCENTES
Artículo “Glucólisis: la energía del azúcar”
En este artículo encontrará información acerca de la glucólisis y sus etapas.
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