La biosfera: interazioni con atmosfera, geosfera, idrosfera e funzioni cellulari

La biosfera y sus interacciones

La biosfera es un complejo y dinámico entramado de vida en nuestro planeta, profundamente conectada con otras esferas terrestres: la atmósfera, la geosfera y la hidrosfera.

Bipsfera Geosfera La atmósfera, con su mezcla única de gases como el oxígeno y el dióxido de carbono, no solo Hidrosfera es esencial para procesos vitales como la respiración y la fotosíntesis, sino que también protege a los seres vivos de las radiaciones dañinas y ayuda a mantener un clima propicio para la vida. Por otro lado, la geosfera, compuesta de rocas y minerales, provee el soporte físico y los nutrientes necesarios para diversas formas de vida. La hidrosfera, que abarca todas las aguas del planeta, desde océanos hasta ríos, es fundamental tanto para los organismos acuáticos como para los terrestres, siendo esencial en procesos como el ciclo del agua y la regulación del clima. Estas esferas interactúan de manera constante, conformando un sistema integrado que permite y sustenta la rica diversidad de vida en la Tierra, conocida colectivamente como la biosfera.

Características de la vida en la Tierra

La biosfera engloba toda la vida en la Tierra y su identificación puede ser desafiante ya que no todas criaturas se mueven o hacen ruido; algunas son tan pequeñas que necesitamos herramientas como lupas o microscopios para verlas. Los seres vivos se caracterizan por;

• Estar compuestos de moléculas orgánicas.
• Realizar funciones vitales de nutrición, relación y reproducción,
• Existir como células individuales (unicelulares) o como conjuntos de muchas células (pluricelulares).

Los ladrillos de la vida: la química de la biosfera

En este apartado, vamos a descubrir cómo cada pequeña parte de la naturaleza contribuye a la gran aventura de la vida. Imagínate, que la biosfera es un enorme edificio y cada elemento químico es u ladrillo. Desde el aire que respiramos hasta el agua de los ríos, todo está compuesto por pequeñas partículas llamadas átomos que se combinan para formar moléculas. Vamos a aprender cómo estos 'ladrillos' se unen para formar todo lo que vemos a nuestro alrededor, ¡incluyendonos a nosotros mismos!

Los átomos que forman la vida: los bioelementos

En los seres vivos encontramos unos veinte elementos (átomos) que forman la vida. Muchos de ellos, aparecen en pequeñas cantidades, son distintos a los que hay en materia no viva debido a su BisELEMENTOS H Be CIN O 22 RL S. Y G Re Ha Ti PE| 8 Elementos primarias Elementos secundarios Oligoelementos organización y proporciones. Los átomos más importantes y más abundantes (representan el 96% de la materia viva) son: el carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) y el azufre (S). Estos se unen entre ellos o a otros átomos para crear moléculas indispensables para la vida.

Las moléculas que forman la vida: las biomoléculas

Se forman por la unión de bioelementos. Según si el bioelemento principal que forma la biomolécula es o no el carbono, estas se clasifican en Biomoléculas inorgánicas:

1. Son aquellas que no contienen carbono o lo tienen en muy poca cantidad. Destacan el agua, (H2O) crucial en los procesos químicos que ocurren en el organismo, así como el transporte de sustancias y la regulación de la temperatura y las sales minerales, importantes tanto disueltas en el organismo, como formando parte estructuras sólidas del cuerpo como los huesos o los caparazones. Por último, gases como el O2 (oxígeno que respiramos) o el CO2 (dióxido de carbono) son indispensables para la vida de los organismos.

Biomoléculas orgánicas: Por otro lado, las biomoléculas orgánicas, ricas en carbono. Estas con el paso del tiempo pueden descomponerse. Las biomoléculas orgánicas son cuatro:

• Glúcidos (o hidratos de carbono): Proporcionan energía a los organismos de forma inmediata. El más típico es la glucosa.
• Lípidos (o grasas): Son una importante reserva energética. Además, componen membranas de las células y sirven de aislante térmico.
• Proteínas: tienen funciones muy diversas en el organismo. Forman las estructuras básicas como músculos, pelo y uñas. Además, actúan como ayudantes en la defensa produciendo anticuerpos, son transportadoras de sustancias esenciales y funcionan como mensajeras en forma de hormonas, facilitando la comunicación interna en nuestro organismo. Se T. IT- Ácidos nucleicos: Contiene las instrucciones de montaje para construir y mantener nuestro cuerpo Los más conocidos son el ADN y el ARN.

70 74 Planta 60 64 Animal 50 40 30 20 20 18 14 10 3 3,5 0,5 0,8 22 Agua Sales Glúcidos Lipidos Proteinas Todos seres vivos tienen una composición química muy parecida entre sí. No obstante, hay diferencias en cómo se distribuyen estas sustancias químicas que los constituyen. Observando la gráfica, ¿Qué diferencia encuentras entre un planta y un animal en cuanto a su composición química?

Funciones vitales de los seres vivos

Los seres vivos llevan a cabo actividades cruciales para su supervivencia y bienestar:

• Nutrición: Es el proceso mediante el cual los organismos obtienen los materiales y la energía necesarios para sus funciones. Dentro de este grupo, existen:
  • Autótrofos. Organismos como plantas y algunas bacterias que crean sus propias sustancias orgánicas utilizando las biomoléculas inorgánicos de la geosfera y atmósfera.
  • Heterótrofos. Seres como animales y hongos que dependen de las sustancias orgánicas producidas por otros para su alimentación.
• Relación: Esta función permite a los organismos interactuar entre sí y con su entorno. Incluye:
  • Cooperación y competencia entre seres vivos. y a andenona is de cooperación, ao manera il kar de donde procede la tug; por osa
  • Respuestas a estímulos del ambiente.
  • Mantenimiento de condiciones internas estables frente a cambios externos.
• Reproducción: La reproducción es el proceso que permite a los seres vivos generar nuevos 2individuos. Los seres vivos presentan dos tipos de reproducción.

Tipos de reproducción

Reproducción Asexual Solo se necesita un único progenitor. Los descendientes son clones del progenitor. Ejemplo: Una bacteria se divide para crear más bacterias idénticas.

Reproducción Sexual Se necesitan dos progenitores, macho y hembra. Cada uno aporta un gameto (célula sexual). La descendencia hereda rasgos de ambos padres.

Los virus y las funciones vitales

¿SABÍAS QUE ... un virus no se considera un organismo vivo porque no cumple todas las funciones vitales por sí mismo? A diferencia de las plantas y los animales, un virus no puede realizar procesos metabólicos, no crece, no responde a estímulos del ambiente y no se reproduce de forma independiente. Necesita invadir y utilizar la maquinaria de una célula viva para replicarse, lo que es una característica única en la biología. Por eso, algunos científicos los consideran entidade biológicas en el límite entre lo vivo y lo inerte.

Ladrillo a ladrillo se construye la célula

Imagina que cada célula de tu cuerpo es una casa y cada parte de esa casa está hecha de pequeños bloques o ladrillos. Estos ladrillos son las biomoléculas que antes hemos estudiado y que trabajan juntas para construir algo mucho más grande. Cada ladrillo tiene su lugar especial y cada uno es importante para que la célula esté completa y funcione bien. Vamos a descubrir cómo, ladrillo a ladrillo, las células se construyen y forman la maravillosa estructura que es la vida. La célula es la unidad funcional y estructural de los seres vivos ya que cumple todas las funciones vitales. Una célula por sí misma es como una fábrica autosuficiente, capaz de llevar a cabo todas la operaciones necesarias para su supervivencia. Se nutre, respira, crece, y puede reproducirse, manteniendo así la continuidad de la vida. En su interior, ocurren procesos complejos que permiten a cada célula responder al ambiente, interactuar con otras células y desempeñar su papel único en el organismo. Los organismos formados por una sola célula se denominan unicelulares y si están formadas por dos o más células se denominan pluricelulares.

Historia del descubrimiento celular

Se comenzó a hablar de células por primera vez en el siglo XVII gracias al trabajo de científicos que usaban microscopio primitivos. Entre ellos, Robert Hooke, que en el año 1665, observó un corcho con un microscopio y notó pequeñasestructuras huecas a las que llamó "células". Estas primeras observaciones revelaron que los organismos estaban compuestos por unidades individuales, pequeñas y complejas. Desde entonces, la biología celular ha avanzado enormemente, descubriendo que la célula no solo es una parte fundamental de los seres vivos, sino un mundo en sí misma, lleno de actividad y especialización.

Estructuras básicas de las células

Ahora después veremos que hay diversos tipos de células, pero todas ellas comparten unas estructuras básicas:

• Membrana plasmática (10): Es como la valla que rodea un edificio. Controla lo que entra y sale de la célula manteniendo el interior protegido y regulado.
• Citoplasma: Es como el interior del edificio. En la célula, el citoplasma es el espacio donde 3 sucede todas las reacciones químicas importantes y donde se encuentran unas importantes estructuras llamadas los orgánulos.
• Material genético: Son los planos de construcción de la célula. Este material, que incluye al ADN, contiene toda la información necesaria para que la célula funcione y sepa cómo crecer y dividirse.

Tipos de células

Vamos a diferenciar dos tipos principales de células dependiendo de como y donde esté su material genético: eucariotas.

• Las células procariotas no tienen un núcleo definido; su material ADN, flota libremente el citoplasma. Solo orgánulo: los C Célula eucariota Célula procariota son más simples y genético, como el tienen un tipo de ribosomas.
• Por el contrario, las son más complejas y procariotas y grandes. Tienen un núcleo claramente definido dond resguardan la mayor parte de su material genético. El núcleo está rodeado por su propia membrana que lo distingue del resto de la célula. Estas además tienen complejos orgánulos en elcitoplasma para realizar las múltiples funciones que ocurren en la célula eucariota.

La célula procariota

Las células procariotas, son más sencillas y por lo general más pequeñas que las células eucariotas. Son organismos unicelulares, como las bacterias, que viven libremente. A pesar de su variedad, comúnmente presentan las siguientes estructuras:

• Pared Celular: Una capa rígida que rodea la membrana plasmática, cuya función es dar forma y proteger a la célula. Algunas bacterias pueden tener una capa adicional llamada cápsula bacteriana. Ribonuomas Martibrana plnmática Pared bacburiana
• Ribosomas: Son los únicos orgánulos presentes en el citoplasma de los procariotas. Sirven para crear proteínas.
• Material Genético: El ADN no está dentro del núcleo, sino que se encuentra libre en el citoplasma.
• Flagelo: Algunas bacterias poseen una extensión larga conocida como flagelo que les ayuda en el movimient

La célula eucariota

Las células eucariotas tienen una organización interna más compleja y son de mayor tamaño que las células procariotas. Las células eucariotas pueden formar organismos unicelulares como los protozoos o formar parte de organismos pluricelulares, como las plantas o animales. Las principales estructuras que caracterizan a las células eucariotas son: Núcleo (1): Es como el "centro de mando" de la célula. Contiene el ADN, que son las instrucciones para hacer funcionar a la célula y decidir qué tipo de célula será. Está rodeado de su propia membrana. Orgánulos: Son estructuras especializadas dentro del citoplasma de la célula. Los orgánulos más importantes son:

• Retículo Endoplasmático (2): Hay en dos tipos, "rugoso" y "liso". El rugoso se llama así