CARMEN BONET

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UNIDAD 1. FUNCIONES VITALES I: NUTRICIÓN

INDICE DE CONTENIDOS

1. LAS FUNCIONES VITALES Y EL

CONSUMO DE ENERGÍA

2. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS

SERES VIVOS

2.1. LAS FUNCIONES DE LAS

BIOMOLÉCULAS

3. EL DESCUBRIMIENTO DE LAS

CÉLULAS

4. LA NUTRICIÓN DE LOS SERES VIVOS

4.1. LA NUTRICIÓN DE LAS PLANTAS

ACTIVIDAD DE INICIO

Antes de estudiar la unidad, intenta resolver con tus compañeros de clase, en una puesta en común

oral y previa a las explicaciones de tu profesor las siguientes preguntas:

a.- ¿Para qué comes?

b.- ¿Qué sustancias nos alimentan? ¿Entre ellas existe alguna sustancia gaseosa?

c.- ¿Cómo eliminan los productos de desecho los animales?

d.- ¿Cómo se alimentan los vegetales? ¿Cómo circulan los nutrientes en las plantas?

f.- ¿Qué órgano impulsa todos los nutrientes por nuestro cuerpo y los distribuye en todas y cada una

de nuestras células?

g.- ¿Cómo se relaciona un animal con el exterior?

h.- ¿Qué órgano integra la información y nos hace reaccionar frente a diversos estímulos?

i.- ¿Para qué se reproducen los seres vivos?

j.- ¿Qué células intervienen en la reproducción sexual en animales y en vegetales?

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2ESO/Funcseres/index.htm

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CONTENIDOS

1. LAS FUNCIONES VITALES Y EL CONSUMO DE ENERGÍA

IDEAS BÁSICAS

Todos los seres vivos se caracterizan por:

Presentar una composición química similar. es decir estar formados por biomoléculas

orgánicas e inorgánicas.

Estar formados por células.

Realizar las funciones vitales. como las funciones de nutrición, relación y reproducción.

Utilizar energía química para realizar las funciones vitales.

2. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS

IDEAS BÁSICAS

Los seres vivos están formados por biomoléculas. Las biomoléculas están formadas por

bioelementos, siendo los más importantes el carbono, el oxígeno, el hidrógeno, el fósforo y

el azufre.

Las biomoléculas se clasifican en dos grupos: el grupo de las biomoléculas orgánicas y el de

las biomoléculas inorgánicas.

Las biomoléculas orgánicas se caracterizan por presentar un alto contenido en carbono,

también hidrógeno y oxígeno. Son moléculas muy grandes, formadas por muchos átomos; y

forman los órganos de los seres vivos. Existen diferentes grupos de compuestos orgánicos:

los glúcidos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucléicos.

Los compuestos inorgánicos se caracterizan por no presentar carbono o tener una baja

proporción de este elemento. Se trata de moléculas más pequeñas, pero no por ello menos

importantes. Los compuestos inorgánicos presentes en los seres vivos son: el agua y las

sales minerales.

Compuesto orgánico

Agua. Compuesto inorgánico

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2.1 FUNCIONES DE LAS BIOMOLÉCULAS

Todas las biomoléculas juegan funciones muy importantes en los seres vivos, y aunque esta

idea te parezca reiterativa, tendrás que saber que no pueden vivir si alguna de ellas les

faltase. A continuación tienes un cuadro resumen en las que se especifican las funciones más

importantes de cada tipo de biomolécula. Después, más abajo, describiremos en qué

consisten estas funciones.

BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS INORGÁNICAS FUNCIONES

GLÚCIDOS X

ENERGÉTICA Y ESTRUCTURAL

LÍPIDOS X ENERGÉTICA, ESTRUCTURAL,

PROTECTORA Y DE AISLAMIENTO

PROTEÍNAS X

ESTRUCTURAL, TRANSPORTADORA,

DEFENSIVA, CONTRÁCTIL,

MENSAJERA, REGULADORA Y

ENERGÉTICA

ÁCIDOS

NUCLEICOS X

CONTENER LA INFORMACIÓN

HEREDITARIA

AGUA

X TRANSPORTADORA, REGULADORA

DE LA TEMPERATURA

SALES

MINERALES

X ESTRUCTURAL Y REGULADORA

a. Funciones de los glúcidos

Los glúcidos realizan funciones energética y estructural. La función energética consiste en

proporcionar energía a las células para que éstas puedan realizar sus funciones vitales. Los

glúcidos son los nutrientes energéticos por excelencia para las células. La glucosa, la

fructosa, la sacarosa, la galactosa, proporcionan de una forma rápida energía a las células.

Por el contrario el almidón y el glucógeno son glúcidos de reserva energética. Gracias a

ellos las células tienen una reserva nutricional que utilizar en periodos de ayuno.

Otra función de los glúcidos es la función estructural. Ésta consiste en formar parte de las

estructuras de las células, un ejemplo lo tenemos en la celulosa que forma parte de la pared

celular de las células vegetales.

b. Funciones de los lípidos

Los lípidos realizan funciones energética, estructural, protectora y de aislamiento. Ejemplos

de lípidos que realizan función energética, son las grasas y los aceites. Los seres vivos los

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utilizan como reserva nutricional. Es decir sus células los utilizan para obtener energía,

cuando el ser vivo se encuentra en situaciones de ayuno.

La función estructural de los lípidos tienen un excelente ejemplo en los lípidos que forman

las membranas de las células de todos los seres vivos.

Las funciones protectora y de aislamiento la realizan las grasas. En los mamíferos y en las

aves las grasas forman parte de un tejido llamado tejido adiposo, además de ser reserva

nutricional, realizan las funciones de proteger a los órganos del cuerpo y de ser aislante

térmico, protegiendo a estos animales de las variaciones de temperatura que haya en el

medio exterior en el que viven.

c. Funciones de las proteínas

Las proteínas constituyen un grupo muy polifacético de biomoléculas, ya que realizan

muchas funciones que ningún otro grupo de biomoléculas es capaz de realizar; de aquí que

las proteínas sean insustituibles en muchas de estas funciones.

La función de reserva nutricional la realizan sólo y exclusivamente cuando el organismo

está en situación de ayuno muy prolongado, y se han agotado las reservas de azúcares y de

grasas. Si se utilizan las proteínas para realizar esta función la situación para el organismo es

muy grave.

La función estructural la realizan, por ejemplo, las proteínas que forman las fibras

musculares, que además forman parte del citoesqueleto de las células.

La función de transporte la realizan proteínas como por ejemplo la hemoglobina, que está

presente en los glóbulos rojos, y que transporta el oxígeno a los tejidos, desde los pulmones;

y el dióxido de carbono desde los tejidos hasta los pulmones.

La función de defensa consiste en defender al organismo de los microorganismos que

producen enfermedades. Esto lo realizan las inmunoglobulinas, que son proteínas presentes

en la sangre.

La función mensajera la realizan proteínas como la insulina, que lleva a las células el

mensaje de que en la sangre se está produciendo un aumento en la concentración de glucosa.

Las células responden a la insulina recogiendo la glucosa de la sangre para utilizarla

obteniendo de ella energía.

La función enzimática consiste en controlar todas las reacciones químicas que tienen lugar

en las células.

La función contráctil la realizan proteínas del citoesqueleto que contribuyen a que las

células puedan contraerse, haciendo que el órgano del que forman parte se contraiga

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también. Un ejemplo lo tenemos en las proteínas de las fibras musculares que permiten que

los músculos se contraigan, y así que se produzca el movimiento.

d. Funciones de los ácidos nucléicos

Contienen la información hereditaria, es decir la información que necesitan los seres vivos

para poder realizar sus funciones vitales de forma adecuada.

e. Funciones del agua

Es la biomolécula más abundante en los seres vivos. Por ejemplo si analizáramos la

composición química en un ser humano adulto, comprobaríamos que un 65% del total de la

masa de su organismo es agua. Se encuentra distribuido en todos los plasmas del cuerpo de

un ser vivo; en los plasmas celulares, en los plasmas intersticiales y en los líquidos

circulatorios, como la sangre, la linfa y la savia.

Una de las propiedades del agua es ser un buen disolvente; esto permite que el agua en los

seres vivos pueda disolver a otras biomoléculas, que podrán ser transportadas en disolución;

como por ejemplo la glucosa que disuelta en el suero sanguíneo es transportada a todas las

células del organismo. Otro ejemplo lo tenemos en el transporte de las sales minerales, que

disueltas en agua, van desde la raíz a las hojas, gracias al transporte de la savia bruta, por el

interior de los vasos leñosos, en las plantas.

Otra función que realiza el agua es la de contribuir a que los seres vivos puedan mantener su

temperatura corporal constante. Esto es posible porque el agua es un buen amortiguador de

la temperatura; tiene la capacidad de absorber el calor y utilizarlo para producir en ella

misma un cambio de estado (líquido a gas). Este es el fundamento físico en el que se basa el

mecanismo protector de la sudoración en animales o de la evapotranspiración en vegetales.

f. Funciones de las sales minerales

Las sales minerales como el calcio, el fósforo, el sodio o el hierro, son imprescindibles en

los seres vivos, porque realizan funciones importantísimas; a continuación vamos a explicar

brevemente algunas de ellas:

o Gracias a las sales minerales los seres vivos podemos absorben el agua y la retienen

en su organismo.

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o Sales como el calcio y el fósforo son importantes porque forman estructuras

esqueléticas o de sostén; como el esqueleto de los vertebrados, las conchas de los

moluscos y el exoesqueleto de los artrópodos.

o Otras sales realizan función reguladora, es decir intervienen en procesos fisiológicos

de los seres vivos. Así, por ejemplo, el hierro nos ayuda a transportar el oxigeno y el

dióxido de carbono en la hemoglobina; el sodio interviene en la transmisión del

impulso nervioso.

3. EL DESCUBRIMIENTO DE LAS CÉLULAS

IDEAS BÁSICAS

En el siglo XVII, Robert Hooke y Anton Van Leeuwenhoek, utilizaron el microscopio y

contribuyeron al descubrimiento de las unidades estructurales y funcionales de los seres

vivos, las células.

En el siglo XIX se enunció la Teoría celular, que se resume en los siguientes puntos:

o Todos los seres vivos están formados por células.

o La célula es la parte más pequeña de los seres vivos que tiene vida propia y realiza

las funciones vitales.

o Toda célula procede de otra ya preexistente.

Se define célula como la unidad básica de los seres vivos,

que tiene vida propia, es decir es capaz de realizar las

funciones vitales.

Toda célula consta de: membrana celular, citoplasma con

orgánulos y material hereditario.

Concha de un molusco Exoesqueleto de Artrópodo

Célula procariota

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Existen dos tipos de células: la célula procariota y la célula eucariota.

La célula procariota no tiene el material hereditario en el interior de un núcleo, la eucariota

por el contrario si lo tiene.

Existen dos tipos de célula eucariota, la animal y la vegetal.

A continuación vamos a completar los contenidos de esta pregunta a partir de la información

contenida en el siguiente enlace. Vamos a realizar un estudio sobre las características de las células

procariotas y eucariotas; además de establecer las diferencias que hay entre ellas.

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/4ESO/seruni-

pluricelulares/contenidos5.htm#celula

4. LA NUTRICIÓN DE LOS SERES VIVOS

IDEAS BÁSICAS

La nutrición permite a los seres vivos intercambiar materia y energía con el medio.

Existen dos tipos de nutrición la autótrofa y la heterótrofa.

Los seres vivos autótrofos fabrican su materia orgánica a partir de compuestos inorgánicos,

como las sales minerales, el agua y gases cómo el dióxido de carbono; y energía. Pueden ser

quimiosintéticos, si utilizan energía química (bacterias); o fotosintéticos si utilizan energía

solar (plantas, algas, cianobacterias).

Célula eucariota animal

Célula eucariota vegetal

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Los seres vivos heterótrofos no fabrican materia orgánica, la obtienen

de otros seres vivos, de los que se alimentan (hongos, animales,

protozoos y algunas bacterias)

Los organismos autótrofos fotosintéticos realizan, en sus células,

para nutrirse, la fotosíntesis y la respiración celular.

Los organismos heterótrofos realizan para nutrirse: ingestión,

digestión y respiración celular, excreción.

4.1 NUTRICIÓN EN LAS PLANTAS

4.1 NUTRICIÓN EN LAS PLANTAS

Vamos a escoger al Reino de las plantas, para explicar en qué consiste la nutrición autótrofa.

Las plantas utilizan para nutrirse agua, sales minerales, dióxido de carbono, oxígeno y luz

solar.

Las plantas pueden utilizar luz solar por que presentan, en los cloroplastos de sus células, un

pigmento, la clorofila, que es capaz de absorber la energía contenida en la luz. El agua y las

sales minerales las recogen del suelo, gracias a sus raíces; una vez que se encuentran en el

interior de los vasos leñosos de la raíz, forman lo que se llama la savia bruta, que asciende

hacia las hojas, por los vasos leñosos del tallo. Una vez en el interior de las hojas, pasan al

interior de las células, donde se encuentran los cloroplastos.

Estoma visto al microscopio electrónico

El dióxido de carbono y el oxígeno los recogen de la atmósfera, a través de los estomas,

situados en el envés de sus hojas. El dióxido de carbono también pasa a los cloroplastos.

Los cloroplastos con el dióxido de carbono, el agua, las sales minerales y la luz solar

realizan la fotosíntesis.

Nutrición en plantas

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La fotosíntesis es un proceso autótrofo que realizan las plantas, algas y cianobacterias.

Utilizan energía solar, que transforman en energía química, que es la que contiene la materia

orgánica que fabrican.

La fotosíntesis consta de dos fases: la luminosa, en la que se utilizan la luz solar; y la no

luminosa, que no depende de la luz solar, y en la que se produce finalmente la síntesis de los

compuestos orgánicos.

En la fase luminosa, los cloroplastos utilizan la energía solar para romper al agua liberando

al oxígeno e hidrógeno que la forman. El oxígeno se desprenden, como gas residual del

proceso de la fotosíntesis, a través de los estomas, incorporándose al oxígeno atmosférico.

El hidrógeno se queda en el cloroplasto, para incorporarse a la fase no luminosa, junto con el

dióxido de carbono y las sales minerales, para formar los compuestos orgánicos. Estos

tienen dos futuros posibles o bien forman parte de las estructuras de las células vegetales o

se utilizan pasa obtener de ellos energía. En este caso pasan a las mitocondrias, donde se

realiza la respiración celular.

En las mitocondrias se produce la respiración celular. Consiste en la destrucción de los

nutrientes energéticos, obtenidos en la fotosíntesis, utilizando el oxígeno gas. De este

proceso se obtiene mucha energía que la célula vegetal utiliza para realizar sus funciones; se

producen también sustancias tóxicas como el dióxido de carbono, que se desprende a través

de los estomas, además de obtenerse agua. La energía liberada en este proceso es

almacenada por las mitocondrias, en unas moléculas, conocidas con el nombre de ATP, que

utiliza la célula cuando las necesita.

4.2 LA NUTRICIÓN EN ORGANISMOS HETERÓTROFOS

Para estudiar la nutrición de los organismos heterótrofos vamos a escoger la nutrición de una

ameba, que es un organismo unicelular, perteneciente al Reino protista.

El primer proceso que tiene que realizar un organismo heterótrofo para nutrirse es la

ingestión del alimento (sistema material que contiene nutrientes). Las amebas realizan la

ingestión capturando a su presa (alimento) mediante unos pseudópodos, que la engloban

contribuyendo a introducirla en el interior de la célula, gracias a la formación de una

vesícula, conocida como vesícula de endocitosis.

El siguiente proceso es la digestión de la presa; este proceso lo realizan los lisosomas que

contienen enzimas digestivas. Se unen a las vesículas de endocitosis, vertiendo a su interior

los enzimas que van a digerir a la presa. Los nutrientes obtenidos de la digestión son

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absorbidos por la célula. Los residuos de la digestión con los restos de los enzimas son

expulsado al exterior.

Los nutrientes pasan a la mitocondria para ser convertidos en energía. La respiración celular

que realiza la mitocondria necesita oxigeno gas. La energía liberada en este proceso se

almacena en ATP. El dióxido de carbono que se desprende, así como otras sustancias

toxicas que se liberan en este proceso son expulsados al exterior.

En los organismos pluricelulares, como los pertenecientes al Reino animal, existen cuatro

aparatos o sistemas que les permiten realizar la nutrición. Son el aparato respiratorio, el

excretor, el circulatorio y el sistema digestivo. El aparato respiratorio realiza el intercambio

de oxígeno y dióxido de carbono con el exterior. El aparato digestivo realiza la ingestión,

digestión del alimento y absorción de los nutrientes obtenidos tras la digestión. El aparato

excretor elimina sustancias tóxicas procedentes de la respiración celular, y el aparato

circulatorio realiza el transporte de los nutrientes y los gases desde el tubo digestivo hasta

las células.

Ejemplo de nutrición heterótrofa

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ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN

1. SOBRE LAS CÉLULAS: REALIZA LAS ACTIVIDADES QUE ENCUENTARÁS EN LOS

SIGUIENTES ENLACES, ANOTANDO LAS RESPUESTAS CORRECTAS:

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/4ESO/seruni-

pluricelulares/actividad15.htm

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/4ESO/seruni-

pluricelulares/activ_video1.htm

2. SOBRE LAS CÉLULAS: OBSERVACIÓN DE LAS CÉLULAS DE EPIDERMIS DE LA

CEBOLLA. EL PROTOCOLO PARA LA REALIZACIÓN DE LA PÁGINA ESTÁ EN EL

SIGUIENTE ENLACE:

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~14008068/biologiaygeologia/practicas%20biolog%EDa/

celulas%20de%20la%20epidermis%20de%20cebolla.htm

3. SOBRE LA NUTRICIÓN: REALIZA LAS ACTIVIDADES QUE ENCUENTARÁS EN LOS

SIGUIENTES ENLACES, ANOTANDO LAS RESPUESTAS CORRECTAS

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2ESO/Funcseres/actividad61.htm

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2ESO/Funcseres/actividad5.htm

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2ESO/Funcseres/actividad7.htm

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2ESO/Funcseres/actividad10.htm

ACTIVIDADES DE ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD

1. REPASA EN EL SIGUIENTE VIDEO LOS DOS TIPOS DE NUTRICIÓN QUE EXISTEN EN

LOS SERES VIVOS.

http://www.youtube.com/watch?v=lU9dk8-ixDY&feature=player_embedded

2. SOBRE LA NUTRICIÓN DE LAS PLANTAS, PUEDES CONSULTAR EN EL SIGUIENTE

ENLACE.

http://www.botanical-online.com/funcionesplantas.htm

3. SOBRE LA NUTRICIÓN HETERÓTROFA CONSULTA EN LA SIGUIENTE PÁGINA:

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2ESO/Funcseres/contenido2.htm

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