miércoles, 9 de noviembre de 2016

Niveles de organización de los seres vivos.

                                                            Dr.Jorge Luis Góngora Cedeño.
Sabemos que materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.La química se encarga de estudiar su naturaleza, composición y trasformación. Si la materia tiene masa significa que se puede medir.La mayoría de los científicos cree que toda la materia contenida en el Universo se creó en una explosión denominada Big Bang , que desprendió una enorme cantidad de calor y de energía. Al cabo de unos pocos segundos, algunos de los haces de energía se transforman en partículas diminutas que, a su vez, se convirtieron en los átomos que integran el Universo en que vivimos.

La física es la ciencia que se encarga del estudio de este ámbito junto con el nivel atómico y subatómico.La biología se ocupa de analizar jerarquías o niveles de organización que van desde la célula a los ecosistemas. Este concepto implica que en el universo existen diversos niveles de complejidad. Por lo tanto es posible estudiar biología a muchos niveles, desde un conjunto de organismos (comunidades) hasta la manera en que funciona una célula o la función de las moléculas de la misma. Al estudiar la materia que constituye los seres vivos se pueden distinguir en ellas varios niveles de complejidad estructural, que son los llamados niveles de organización.

Cada nivel proporciona a la materia propiedades que no se encuentran en los niveles inferiores.Los niveles de organización de la materia se pueden agrupar en abióticos y bióticos. Las asociaciones moleculares constituyen el límite entre el mundo biótico (de los seres vivos) y el abiótico (de la materia no viva o inerte). Por ejemplo, los ácidos nucleicos poseen la capacidad de autorreplicación, una característica de los seres vivos.Los abióticos abarcan tanto a la materia inorgánica como a los seres vivos, mientras que los bióticos sólo se encuentran en los seres vivos. A modo de resumen podemos verlo como sigue.Los niveles de organización abióticos son:
  1. Nivel subatómico, formado por las partículas constituyentes del átomo (protones, neutrones y electrones). 
  2. Nivel atómico, compuesto por los átomos que son la parte más pequeña de un elemento químico. Ejemplo: el átomo de hierro o el de carbono. 
  3. Nivel molecular, formado por las moléculas que son agrupaciones de dos o más átomos iguales o distintos. Dentro de este nivel se distinguen las macromoléculas, formadas por la unión de varias moléculas, los complejos supramoleculares y los orgánulos formados por la unión de complejos supramoleculares que forman una estructura celular con una función.Está constituido por los polímeros que son el resultado de la unión de varias moléculas (ejemplos: proteínas, ácidos nucleicos). La unión de varias macromoléculas da lugar a asociaciones macromoleculares (ejemplos: glucoproteínas, cromatina). Por último, las asociaciones moleculares pueden unirse y formar organelos u orgánulos celulares (ejemplos.: mitocondrias y cloroplastos). 

Los niveles de organización bióticos son:

  1. Nivel celular, que comprende las células, unidades más pequeñas de la materia viva. 
  2. Nivel tejido, o conjunto de células que desempeñan una determinada función. 
  3. Nivel órgano, formado por la unión de distintos tejidos que cumplen una función. 
  4. Nivel aparato y sistema, constituido por un conjunto de órganos que colaboran en una misma función. 
  5. Nivel individuo, organismo formado por varios aparatos o sistemas. 
  6. Nivel población, conjunto de individuos de la misma especie que viven en una misma zona y en un mismo tiempo. 
  7. Nivel comunidad, conjunto de poblaciones que comparten un mismo espacio. 
  8. Ecosistema, conjunto de comunidades, el medio en el que viven y las relaciones que establecen entre ellas.
Para una mejor comprensión y estudio la ciencia y diferentes investigadores resumen los Niveles de Organización de los seres vivos de la siguiente manera.
  1. Biosfera: Incluye todos los seres vivos tomados en conjunto con su medio ambiente, es decir donde se desarrolla la vida, desde las alturas de nuestra atmósfera hasta el fondo de los océanos o hasta los primeros metros de la superficie del suelo (o digamos mejor kilómetros sí consideramos a las bacterias que se pueden encontrar hasta una profundidad de cerca de 4 Km. de la superficie). Dividimos a la Tierra en atmósfera (aire), litosfera (tierra firme), hidrosfera (agua), y biosfera (vida). 
  2. Paisaje: es un nivel de organización superior que comprende varios ecosistemas diferentes dentro de una determinada unidad de superficie. Por ejemplo, el conjunto de vid, olivar y almendros características de las provincias del sureste español llamado agrosistemas. 
  3. Región: es un nivel de organización superior al de paisaje y supone una superficie geográfica que agrupa varios paisajes. 
  4. Bioma: Son ecosistemas de gran tamaño asociados a unas determinadas características ambientales: macroclimáticas como la humedad, temperatura, radiación y se basan en la dominancia de una especie aunque no son homogéneos. Un ejemplo es la taiga que se define por las coníferas que es un elemento identificador muy claro pero no homogéneo, también se define por la latitud y la temperatura. 
  5. Ecosistema: La relación entre un grupo de organismos entre sí y su medio ambiente. Los científicos a menudo hablan de la interrelación entre los organismos vivos. Dado, que de acuerdo a la teoría de Darwin los organismos se adaptan a su medio ambiente, también deben adaptarse a los otros organismos de ese ambiente. 
  6. Comunidad: Es la relación entre grupos de diferentes especies. Por ejemplo, las comunidades del desierto pueden consistir en conejos, coyotes, víboras, ratones, aves y plantas como los cactus. La estructura de una comunidad puede ser alterada por cosas tales como el fuego, la actividad humana y la sobrepoblación. 
  7. Especie: Grupo de individuos similares que tienden a aparearse entre sí dando origen a una cría fértil. Muchas veces encontramos especies descriptas, no por su reproducción (especies biológicas); sino por su forma (especies anatómicas). 
  8. Poblaciones: Grupos de individuos similares que tienden a aparearse entre sí en un área geográfica limitada. Esto puede ser tan sencillo como un campo con flores separado de otro campo por una colina sin flores. Individuo: Una o más células caracterizadas por un único tipo de información codificada en su ADN. Puede ser unicelular o multicelular. 
  9. Los individuos multicelulares muestran tipos celulares especializados y división de funciones en tejidos, órganos y sistemas. 
  10. Sistema: (en organismos multicelulares). os órganos se estructuran en aparatos o sistemas más complejos que llevan a cabo funciones más amplias. Grupo de células, tejidos y órganos que están organizados para realizar una determinada función, p.ej. el sistema circulatorio. 
  11. Órganos: (en organismos multicelulares). Grupo de células o tejidos que realizan una determinada función. Por ejemplo el corazón, es un órgano que bombea la sangre en el sistema circulatorio. 
  12. Tejido: (en organismos multicelulares). Un grupo de células que realizan una determinada función. Por ejemplo el tejido muscular cardíaco. 
  13. Célula: la más pequeña unidad estructural de los seres vivos capaz de funcionar independientemente. Cada célula tiene un soporte químico para la herencia (ADN), un sistema químico para adquirir energía etc. 
  14. Organela: una subunidad de la célula. Una organela se encuentra relacionada con una determinada función celular p.ej. la mitocondria (el sitio principal de generación de ATP en eucariotas). 
  15. Subnivel macromolecular:. Está constituido por los polímeros que son el resultado de la unión de varias moléculas (ejs.: proteínas, ácidos nucleicos). La unión de varias macromoléculas da lugar a asociaciones macromoleculares (ejs: glucoproteínas, cromatina). Por último, las asociaciones moleculares pueden unirse y formar orgánulos celulares (ejs.: mitocondrias y cloroplastos).Compuesto por moléculas.Las asociaciones moleculares constituyen el límite entre el mundo biótico y el abiótico.Por ejemplo, los ácidos nucleicos poseen la capacidad de autorreplicación. 
  16. Moléculas.Constituido por las moléculas, es decir, por unidades materiales formadas por la agrupación de dos o más átomos mediante enlaces químicos. (ejs.: O2, H2O) y que son la mínima cantidad de una sustancia que mantiene sus propiedades químicas. Distinguimos dos tipos de moléculas: inorgánicas y orgánicas. las moléculas consisten en la unión de diversos átomos diferentes para formar, por ejemplo, oxígeno en estado gaseoso (O2), dióxido de carbono, o simplemente carbohidratos, proteínas, lípidos… Las moléculas pueden ser orgánicas (glucosa, lípidos, grasas) o inorgánicas (agua, sales minerales, gases, óxidos…) 
  17. Átomos. Constituido por los átomos, que son la parte más pequeña de un elemento químico que puede intervenir en una reacción.A nivel biológico podemos llamar a los átomos como bioelementos y clasificarlos según su función:Si cumplen una función estructural son bioelementos primarios: son el carbono, el fósforo,nitrógeno, hidrógeno, oxígeno y azufre que forman por ejemplo, las membranas de las células, las proteínas, los ácidos grasos, los lípidos…Si cumplen una función estructural y catalítica son bioelementos secundarios: calcio, sodio, potasio, magnesio, cloro, iodo… son fundamentales para el funcionamiento de la célula pero no forman parte estructural de las mismas.Si cumplen sólo función catalítica son oligoelementos o elementos vestigialesporque sus cantidades en el organismo son muy escasas como por ejemplo pueden ser el Cobalto, el Zinc, que intervienen en el funcionamiento de ciertas enzimas. 
  18. Partículas subatómicas: los niveles funcionales fundamentales de la bioquímica.Lo constituyen las partículas subatómicas, es decir, los protones, electrones y neutrones. 
  19. Las partículas fundamentales: la componen los quarks y los leptones que son los constituyentes fundamentales de la materia. Especies de leptones se unen para formar electrones y especies de quarks se unen para formar neutrones y protones. La física es la ciencia que se encarga del estudio de este ámbito junto con el nivel atómico y subatómico.

Referencias.

  1. http://www.profes.net/rep_documentos/Pruebas_acceso_antiguas/doc6088.pdf 
  2. http://html.rincondelvago.com/niveles-de-organizacion-en-biologia.html 
  3. http://www.liceoaleman.cl/biologia/QUIMICA%20DE%20LA%20MATERIA%20VIVA.doc 
  4. http://biocab.org/Biologia.html#anchor_19 
  5. http://www.hiru.com/es/biologia/biologia_00300.html 
  6. http://www.hiru.com/es/biologia/biologia_00300.html

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