La organización y La organización y estructura de los seres estructura de los seres

vivosvivos

1. Los niveles de organización 1. Los niveles de organización de la materia vivade la materia viva

La materia se encuentra organizada en diferentes La materia se encuentra organizada en diferentes estructuras, desde las más pequeñas hasta las estructuras, desde las más pequeñas hasta las

más grandes, desde las más complejas hasta las más grandes, desde las más complejas hasta las más simples. más simples.

Esta organización determina niveles que facilitan Esta organización determina niveles que facilitan la comprensión de nuestro objeto de estudio: la comprensión de nuestro objeto de estudio:

la vida.la vida.

Cada nivel de organización incluye a los niveles Cada nivel de organización incluye a los niveles inferiores y constituye, a su vez, los niveles inferiores y constituye, a su vez, los niveles

superiores. Y lo que es más importante, cada superiores. Y lo que es más importante, cada nivel se caracteriza por poseer propiedades que nivel se caracteriza por poseer propiedades que emergen en ese nivel y no existen en el anterior:emergen en ese nivel y no existen en el anterior:

las las propiedades emergentespropiedades emergentes. .

Así, una molécula de agua tiene propiedades diferentes Así, una molécula de agua tiene propiedades diferentes de la suma de las propiedades de sus átomos constitutivosde la suma de las propiedades de sus átomos constitutivos

-hidrógeno y oxígeno-. -hidrógeno y oxígeno-. De la misma manera, una célula cualquiera tiene De la misma manera, una célula cualquiera tiene

propiedades diferentes de las de sus moléculas propiedades diferentes de las de sus moléculas constitutivas, y un organismo multicelular dado tiene constitutivas, y un organismo multicelular dado tiene propiedades nuevas y diferentes de las de sus células propiedades nuevas y diferentes de las de sus células

constitutivas. constitutivas. De todas las propiedades emergentes, sin duda, la más De todas las propiedades emergentes, sin duda, la más

maravillosa es la que surge en el nivel de una célula maravillosa es la que surge en el nivel de una célula individual, y es nada menos que individual, y es nada menos que la vida.la vida.

La interacción entre los componentes de un nivel de La interacción entre los componentes de un nivel de organización determina sus propiedades. organización determina sus propiedades.

Así, desde el primer nivel de organización con el cual los Así, desde el primer nivel de organización con el cual los biólogos habitualmente se relacionan, el nivel subatómico biólogos habitualmente se relacionan, el nivel subatómico

hasta el nivel de la biosfera, se producen interacciones hasta el nivel de la biosfera, se producen interacciones permanentes. permanentes.

Durante un largo espacio de tiempo estas interacciones Durante un largo espacio de tiempo estas interacciones dieron lugar al cambio evolutivo. dieron lugar al cambio evolutivo.

En una escala de tiempo más corta, estas interacciones En una escala de tiempo más corta, estas interacciones determinan la organización de la materia viva.determinan la organización de la materia viva.

PropiedadesPropiedades emergentes emergentes

NivelNivel Propiedades emergentesPropiedades emergentes

CélulaCélula Síntesis de macromoléculas, división Síntesis de macromoléculas, división nuclear (mitosis y meiosis).nuclear (mitosis y meiosis).

OrganismoOrganismo Estructura, función y coordinación Estructura, función y coordinación de tejidos, órganos y sistemas.de tejidos, órganos y sistemas.

PoblaciónPoblación Estructuras sociales, sistemas de Estructuras sociales, sistemas de emparejamiento, distribución por emparejamiento, distribución por

edades.edades.

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA

Descritos por Noedhan científico holandés en Descritos por Noedhan científico holandés en 19361936

NIVELES ABIÓTICOS:NIVELES ABIÓTICOS: sin vida propia sin vida propia SUBATÓMICOSUBATÓMICO ATÓMICOATÓMICO MOLECULARMOLECULAR““MACROMOLECULAR”MACROMOLECULAR”

NIVELES BIÓTICOS: NIVELES BIÓTICOS: con vidacon vida CELULARCELULAR ORGÁNICOORGÁNICO POBLACIONALPOBLACIONAL ECOSISTEMAECOSISTEMA

Características de los diferentes niveles de Características de los diferentes niveles de organizaciónorganización

NIVEL SUBATÓMICO:NIVEL SUBATÓMICO: ProtonesProtones Neutrones Neutrones ElectronesElectrones

NIVEL ATÓMICO:NIVEL ATÓMICO: Formado por los ÁTOMOS que son la parte más Formado por los ÁTOMOS que son la parte más

pequeña que puede intervenir en una reacción pequeña que puede intervenir en una reacción químicaquímica

NIVEL MOLECULAR:NIVEL MOLECULAR: MOLÉCULAS: agrupación de dos o más átomos. MOLÉCULAS: agrupación de dos o más átomos.

– Las moléculas que están presentes en la materia Las moléculas que están presentes en la materia

viva se las denomina viva se las denomina BIOMOLÉCULAS O BIOMOLÉCULAS O

PRINCIPIOS INMEDIATOSPRINCIPIOS INMEDIATOS

Organización Atómica y Molecular

NIVEL MACROMOLECULAR:NIVEL MACROMOLECULAR: son asociaciones de moléculas son asociaciones de moléculas que dan origen a diferentes polímeros (que dan origen a diferentes polímeros (la unidad que se la unidad que se repite se denomina monómero)repite se denomina monómero)– ALMIDÓN (polímero de glucosa)ALMIDÓN (polímero de glucosa)– PROTEÍNAS (polímero de aminoácidos)PROTEÍNAS (polímero de aminoácidos)– GRASAS (polímeros de ácidos grasos)GRASAS (polímeros de ácidos grasos)– ÁCIDOS NUCLEICOS (polímeros de nucleótidos)ÁCIDOS NUCLEICOS (polímeros de nucleótidos)

VARIAS MACROMOLÉCULAS PUEDEN ASOCIARSE PARA DAR VARIAS MACROMOLÉCULAS PUEDEN ASOCIARSE PARA DAR ORIGEN A UN ORIGEN A UN COMPLEJO SUPRAMOLECULARCOMPLEJO SUPRAMOLECULAR

– GLUCOPROTEÍNASGLUCOPROTEÍNAS– LIPOPROTEÍNASLIPOPROTEÍNAS– GLUCOLÍPIDOSGLUCOLÍPIDOS– PROTEOLÍPIDOSPROTEOLÍPIDOS

Moléculas inorgánicas Moléculas orgánicas

Agua Sales minerales Lípidos

Glúcidos

Ácidos nucleicos

Proteínas

Compuestas por carbono

Bases químicas de la vida

Por ejemplo Por ejemplo LOS VIRUSLOS VIRUS son complejos supramoleculares son complejos supramoleculares

ya que están constituidos por dos tipos de macromoléculas:ya que están constituidos por dos tipos de macromoléculas:– LAS PROTEÍNAS (que forman la cápsula)LAS PROTEÍNAS (que forman la cápsula)– LOS ÁCIDOS NUCLEICOS puede ser ADN O ARN)LOS ÁCIDOS NUCLEICOS puede ser ADN O ARN)

LLos complejos supramoleculares pueden estar asociados os complejos supramoleculares pueden estar asociados

formando formando

ESTRUCTURAS SUBCELULARES U ORGÁNULOS CELULARESESTRUCTURAS SUBCELULARES U ORGÁNULOS CELULARES

(LISOSOMAS, RETÍCULO ENDOPLÁSMICO, (LISOSOMAS, RETÍCULO ENDOPLÁSMICO,

MITOCONDRIAS, ...)MITOCONDRIAS, ...)

NIVEL CELULAR:NIVEL CELULAR: CONSIDERA TODAS LAS CÉLULAS.CONSIDERA TODAS LAS CÉLULAS.

– Las células son la parte mas pequeña de la materia viva Las células son la parte mas pequeña de la materia viva

que puede existir libre en el medio ambiente. que puede existir libre en el medio ambiente.

– A veces las células se asocian formando A veces las células se asocian formando coloniascolonias, para , para

lograr una mayor adaptación al medio.lograr una mayor adaptación al medio.

– Existen dos tipos de células: Existen dos tipos de células: PROCARIOTAS Y PROCARIOTAS Y

EUCARIOTASEUCARIOTAS

NIVEL PLURICELULAR (= ORGÁNICO) :NIVEL PLURICELULAR (= ORGÁNICO) : Abarca todas las Abarca todas las

agrupaciones que están formados por más de un tipo celular. agrupaciones que están formados por más de un tipo celular.

Se pueden distinguir varios grados de complejidad o subniveles:Se pueden distinguir varios grados de complejidad o subniveles:

TEJIDOS:TEJIDOS: conjunto de células que tienen la misma función conjunto de células que tienen la misma función

y tienen el mismo origen embriológico. Ejemplo tejido y tienen el mismo origen embriológico. Ejemplo tejido

muscular.muscular.

ÓRGANOSÓRGANOS: formados por diversos tejidos que actúan : formados por diversos tejidos que actúan

conjuntamente. Ejemplo corazón.conjuntamente. Ejemplo corazón.

SISTEMASSISTEMAS: son el conjunto de órganos similares que : son el conjunto de órganos similares que

realizan la misma función y están formados por un mismo realizan la misma función y están formados por un mismo

tipo de tejido. Ejemplo sistema musculartipo de tejido. Ejemplo sistema muscular

APARATOSAPARATOS: son un conjunto de órganos que pueden ser : son un conjunto de órganos que pueden ser

muy diferentes entre si, pero que sus funciones están muy diferentes entre si, pero que sus funciones están

estrechamente coordinadas. Ejemplo aparato digestivo.estrechamente coordinadas. Ejemplo aparato digestivo.

NIVEL INDIVIDUO: NIVEL INDIVIDUO: formado por varios aparatos y formado por varios aparatos y

sistemas. Por ejemplo una planta o un animal.sistemas. Por ejemplo una planta o un animal.

NIVEL POBLACION:NIVEL POBLACION: en este se consideran todos los en este se consideran todos los

organismos que pertenecen a la misma especie que organismos que pertenecen a la misma especie que

viven en un mismo lugar, al mismo tiempo. Por viven en un mismo lugar, al mismo tiempo. Por

ejemplo la población de conejos de la zona central de ejemplo la población de conejos de la zona central de

Chile.Chile.

NIVEL COMUNIDAD O BIOCENOSIS:NIVEL COMUNIDAD O BIOCENOSIS: está formada por está formada por

un conjunto de poblaciones distintas que comparten un conjunto de poblaciones distintas que comparten

un mismo espacio y entre las que se establecen un mismo espacio y entre las que se establecen

relaciones. Por ejemplo todos los animales de un relaciones. Por ejemplo todos los animales de un

bosque.bosque.

NIVEL ECOSISTEMA:NIVEL ECOSISTEMA: en el se incluyen tanto el en el se incluyen tanto el conjunto de poblaciones que viven conjunto de poblaciones que viven interrelacionadas interrelacionadas ((biocenosisbiocenosis)) como el lugar como el lugar donde se encuentran viviendo donde se encuentran viviendo ((biotopobiotopo))

NIVEL ECOSFERA: NIVEL ECOSFERA: corresponde al conjunto de corresponde al conjunto de ecosistemas marinos y terrestres que integran ecosistemas marinos y terrestres que integran toda la superficie del planeta.toda la superficie del planeta.

Los átomos son las partículas más pequeñas de un elemento

– una sustancia que no puede ser desintegrada – una sustancia que no puede ser desintegrada en otra sustancia por medios químicos ordinarios en otra sustancia por medios químicos ordinarios

–. –.

Los átomos están constituidos por partículas Los átomos están constituidos por partículas subatómicas. La búsqueda de partículas subatómicas. La búsqueda de partículas subatómicas es objeto de investigación subatómicas es objeto de investigación

permanente, lo que lleva a realizar otros nuevos permanente, lo que lleva a realizar otros nuevos descubrimientos que originan nuevas hipótesis, descubrimientos que originan nuevas hipótesis,

en un sinfín de preguntas y respuestas.en un sinfín de preguntas y respuestas.

Las moléculas están constituidas por Las moléculas están constituidas por átomos átomos

Las moléculas son los componentes fundamentales de las células

. . Existen moléculas orgánicas e inorgánicas. Existen moléculas orgánicas e inorgánicas.

En los seres vivos se encuentran una gran En los seres vivos se encuentran una gran variedad de moléculas de estructura y variedad de moléculas de estructura y

función diversas. función diversas.

Las estructuras complejas Las estructuras complejas macromoleculares están formadas por macromoleculares están formadas por

distintas macromoléculas. distintas macromoléculas. Las macromoléculas cumplen funciones esenciales en la célula

. Algunas son componentes estructurales, . Algunas son componentes estructurales, otras cumplen funciones reguladoras y otras otras cumplen funciones reguladoras y otras actúan como directoras de toda la actividad actúan como directoras de toda la actividad

celular.celular. Las macromoléculas pueden estar Las macromoléculas pueden estar

constituidas por moléculas semejantes o constituidas por moléculas semejantes o diferentes.diferentes.

Las macromoléculas constituyen estructuras complejas tales como las membranas y los orgánulos

. . Algunas estructuras están presentes Algunas estructuras están presentes

tanto en procariotas como en tanto en procariotas como en eucariotas, pero difieren en ambos eucariotas, pero difieren en ambos

tipos de organismos. tipos de organismos.

Las células contienen numerosos complejos Las células contienen numerosos complejos macromoleculares.macromoleculares.

La célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos. .

Muchos organismos son unicelulares. Muchos organismos son unicelulares.

Nadie sabe con exactitud cuándo o cómo comenzóNadie sabe con exactitud cuándo o cómo comenzóla existencia de este nuevo nivel de organización: la existencia de este nuevo nivel de organización:

la célula viva.la célula viva. Sin embargo, cada vez son más lasSin embargo, cada vez son más las

evidencias en favor de la hipótesis que postula queevidencias en favor de la hipótesis que postula que las células vivas se autoensamblaron espontáneamente las células vivas se autoensamblaron espontáneamente

a partir de moléculas más simples.a partir de moléculas más simples.

Los tejidos están formados por Los tejidos están formados por células.células.

Los tejidos se encuentran unidos estructuralmente y funcionan de manera coordinada

. . Algunos organismos sólo alcanzan el Algunos organismos sólo alcanzan el

nivel de organización de tejidos.nivel de organización de tejidos.

Los órganos están formados por Los órganos están formados por distintos tipos de tejidos.distintos tipos de tejidos.

Los órganos tienen una estructura tal que les permite realizar diversas funciones en forma integrada

. . Estas funciones contribuyen al Estas funciones contribuyen al funcionamiento del sistema y del funcionamiento del sistema y del

organismo completo.organismo completo.

Los sistemas de órganos están constituidos por Los sistemas de órganos están constituidos por órganos particulares. órganos particulares.

Los sistemas de órganos trabajan en forma integrada y desempeñan una función particular

.. Los sistemas de órganos, en conjunto, Los sistemas de órganos, en conjunto,

forman el organismo completo, forman el organismo completo, que interactúa con el ambiente externo. que interactúa con el ambiente externo. Sin embargo, no todos los organismos Sin embargo, no todos los organismos

multicelulares alcanzan el nivel de organización multicelulares alcanzan el nivel de organización de sistemas de órganos o de órganos.de sistemas de órganos o de órganos.

Los individuos multicelulares están Los individuos multicelulares están formados por sistemas de órganos. formados por sistemas de órganos.

Los individuos multicelulares pueden alcanzar el nivel de organización de tejidos, de órganos o de sistemas de órganos

. . En cada caso, están formados por En cada caso, están formados por grupos de estructuras que trabajan grupos de estructuras que trabajan

en forma coordinada.en forma coordinada.

Las poblaciones están formadas por Las poblaciones están formadas por individuos.individuos.

Las poblaciones son grupos de organismos de la misma especie que se cruzan entre sí y que conviven en el espacio y en el tiempo

.. El conocimiento de la dinámica de El conocimiento de la dinámica de

poblaciones es esencial para los estudios poblaciones es esencial para los estudios

de las diversas interacciones entre de las diversas interacciones entre

los grupos de organismos.los grupos de organismos.

Las comunidades están formadas por Las comunidades están formadas por poblaciones. poblaciones.

Las comunidades están constituidas por los Las comunidades están constituidas por los componentes bióticos de un ecosistema. componentes bióticos de un ecosistema.

En términos ecológicos, las comunidades En términos ecológicos, las comunidades incluyen a todas las poblaciones que incluyen a todas las poblaciones que habitan un ambiente común y que habitan un ambiente común y que

interactúan entre sí.interactúan entre sí. Estas interacciones son las fuerzas Estas interacciones son las fuerzas

principales de la selección natural.principales de la selección natural.

Los ecosistemas están formados por Los ecosistemas están formados por comunidades. comunidades.

Los ecosistemas están formados por Los ecosistemas están formados por componentes bióticos y abióticos que componentes bióticos y abióticos que

interactúan entre sí. interactúan entre sí. A través de esos componentes fluye A través de esos componentes fluye

la energía proveniente del Sol y circulan la energía proveniente del Sol y circulan los materiales. los materiales.

Dentro de un ecosistema hay Dentro de un ecosistema hay niveles tróficos.niveles tróficos.

Los distintos componentes de cada Los distintos componentes de cada bioma se encuentran en permanente bioma se encuentran en permanente interacción; analizándolo desde este interacción; analizándolo desde este

punto de vista, constituyen un punto de vista, constituyen un ecosistema. ecosistema.

Los biomas son áreas geográficas queLos biomas son áreas geográficas que

se diferencian por su vegetación se diferencian por su vegetación característica.característica.

La superficie de la Tierra se puede La superficie de la Tierra se puede dividir en diferentes biomas. dividir en diferentes biomas.

Todas las organismos que habitan la Todas las organismos que habitan la Tierra constituyen la biosfera. Tierra constituyen la biosfera.

La biosfera es la parte de la Tierra en la La biosfera es la parte de la Tierra en la que existe vida; es sólo una delgada que existe vida; es sólo una delgada película de la superficie de nuestro película de la superficie de nuestro

planeta. planeta.

Niveles de Niveles de organizaciónorganización

OH H

CH2OH

SubatómicoSubatómicoElectrónElectrónNeutrónNeutrónProtónProtón

NitrógenoNitrógenoCarbonoCarbonoHidrógenoHidrógeno OxígenoOxígeno

ADNADNGlucosaGlucosaAguaAgua

NúcleoNúcleoCloroplastoCloroplastoMitocondriaMitocondria

Célula NerviosaCélula Nerviosa

AtómicoAtómico

MolecularMolecular

OrgOrgáánnuuloslos

CelularCelular

Niveles de organizaciónNiveles de organización

TejidoTejido Tejido Tejido NerviosoNervioso

CerebroCerebro

SistemaSistema

NerviosoNervioso

BerrendoBerrendo

ÓrganoÓrgano

Sistema de ÓrganosSistema de Órganos

OrganismoOrganismo

Niveles de organizaciónNiveles de organización

PoblaciónPoblaciónRebaño de berrendosRebaño de berrendos

HalcónHalcón

AguaAgua

SuperficieSuperficie

de la Tierrade la Tierra

ComunidadComunidad

EcosistemaEcosistema

BiósferaBiósfera

BerrendosBerrendos

HalcónHalcón PastoPasto

BerrendosBerrendosSerpienteSerpienteArbustosArbustos SueloSueloAireAire

SerpienteSerpiente

Niveles de Niveles de organizaciónorganización