1. INSTITUCIÓN EDUCATIVA “JULIO CÉSAR GARCIA”
ÁREA DE CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
PROFESOR: EDUARDO JAIME VANEGAS LONDOÑO
ERSIDAD Y ORGANIZACIÓN DE LOS SER
1

2. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
1.-El concepto de ser vivo o unidad de C
Un ser vivo es un conjunto de materia
inorgánica y orgánica organizadas
…con las siguientes funciones …y con información genética que se
expresa en forma de proteínas
DESARROLLO RELACIÓN CON EL MEDIO
(incremento de biomasa (intercambio de información con el
con autoorganización medio)
antientrópica)
REPRODUCCIÓN
(fabricación de copias
¿Un virus es una célula?
autónomas)
¿Qué es la VIDA?
¿Un virus es un ser vivo?
La propiedad que tienen los organismos de
autoorganizarse a partir del entorno y de La célula es la unidad más elemental que
autoperpetuarse mediante un código cumple estos requisitos (seres vivos
genético traducido en proteínas unicelulares y pluricelulares)

3. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
2.-La organización de los seres vivos (niveles de organización)
•Biosfera
Ecosistema
•Comunidad (biocenosis)
•Población
Grupo
•Individuo (organismo)
•Sistema (aparato)
•Órgano
•Tejido
•Átomo •Célula
•Orgánulo
Molécula

4. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
3a.-Constituyentes químicos de los seres vivos
• Bioelementos
– Primarios o esenciales (CHONPS) (96,6%).
Forman enlaces covalentes
• Cadenas …C-C-C-C-C=C-C…
– Secundarios (Ca, Na, K, Mg, Cl) (3,3%).
Contracción muscular, sinapsis neuronal,
fotosíntesis…
– Oligoelementos (Fe, I, Mn, Cu, Zn,) (0,1%).
Cofactores enzimáticos
• Biomoléculas
– Inorgánicas
• Agua (60-90% en seres vivos)
• Sales minerales
– Orgánicas
• Glúcidos
• Lípidos
Los grupos funcionales confieren
• Proteínas determinadas propiedades
• Ácidos nucléicos químicas a las moléculas en las
que están integrados

5. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
3b.-El agua y sus propiedades
• Agua (H2O): Enlaces covalentes y polaridad de
cargas (dipolo) por electronegatividad del oxígeno.
• Propiedades. Los enlaces por puentes de H
condicionan propiedades:
– Tensión superficial: ascenso por
capilaridad (savia bruta en xilema);
zapateros (Gerris sp.).
– Calor específico: Regulación térmica en los
organismos.
– Conductividad térmica elevada (transporte
rápido de calor a través de cuerpo de
organismo pluricelular)
– Poder disolvente (sobre sustancias iónicas
y polares). El agua es un buen medio de
reacción (ionización, hidrólisis).

6. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
3c.-Sales minerales y procesos osmóticos (I)
• Sales minerales = aniones y cationes en agua
(sulfatos, fosfatos, carbonatos, sodio, potasio,
calcio, etc.)
• PROCESOS OSMÓTICOS.
– Tienen lugar a ambos lados de una membrana
semipermeable (como la membrana plasmática,
p. ej.).
– El soluto no pasa por la membrana
semipermeable (si no hay transporte activo), pero
el agua difunde libremente.
– Medio hipertónico, hipotónico, isotónico.
– Movimientos del agua.
– Estados de plasmolisis o turgencia (estomas o
forma de eritrocitos)

7. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
3c.-Sales minerales y procesos osmóticos (II)
Antes Si añadimos una solución hipertónica Después
El citoplasma y la membrana plasmática que lo
envuelve reducen sus dimensiones
Límites de la pared celular y de la membrana
plasmática contigua Las paredes celulares, rígidas, no modifican sus
dimensiones
Isotonía en células epidérmicas de cebolla Plasmólisis en células epidérmicas de cebolla

8. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
3d.-Biomoléculas orgánicas
• Glúcidos (=hidratos de carbono)
• Grupos funcionales aldehídos o cetonas
fósforo
• Monosacáridos (glucosa, fructosa, ribosa, desoxirribosa)
• Disacáridos (lactosa, sacarosa)
• Polisacáridos (polímeros de monosacáridos)
– De reserva energética: almidón, glucógeno
– Estructurales: quitina, celulosa
• Lípidos
• Grasas (llevan ácidos grasos)
• Fosfolípidos (llevan ácidos grasos, glicerina y PO43-)
• Terpenos (carotenos –β-caroteno--, mentol…) oxígeno
• Esteroides (colesterol, testosterona, estrógenos, ecdisona)
hidrógeno
• Proteínas
• Polímeros de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos
• Clasificación según función: estructurales
RECUERDA: Los ácidos grasos
(colágeno), transportadoras (hemoglobina), hormonales
no son lípidos, pero sí forman
(insulina), inmunológicas (inmunoglobulinas), enzimáticas
parte de ellos
(pepsina)
• Ácidos nucléicos
• Polímeros de nucleótidos (= nucleósidos fosfato)
RECUERDA: Los aminoácidos
• Nucleótido = monosacárido (ribosa/ARN, desoxirribosa/ADN), +
base nitrogenada (A, G, C, T, U) + PO43- no son proteínas, pero sí
forman parte de ellas

9. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
3e.-Glúcidos
Unidades de glucosa en la amilosa
ribosa
Un componente del
glucosa
almidón: la amilosa

10. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
3f.-Lípidos
Membrana plasmática Cara externa
Cara interna
Aunque no son
lípidos, los ácidos
grasos forman
lípidos
Esteroides

11. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
3g.-Proteínas
Para que los monómeros (aminoácidos) se
polimericen (polipéptidos o proteínas), ha
de realizarse enlaces peptídicos
Una proteína de n aminoácidos contendrá n-
1 enlaces peptídicos
Aquí va el oxígeno
Hemoglobina
Cadena de aminoácidos
Dos formas diferentes de
representar las proteínas

12. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
3h.-Ácidos nucléicos
Grupos funcionales fosfato y amino
Filamento de ADN con varios puntos de
replicación
¿Desoxirribosa?
¿Ribosa?
Un nucleótido, monómero del ARN
El ARN-t interviene en la síntesis de proteínas
Superenrollamiento del ADN

13. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
4.-La ordenación de la biodiversidad (I)
• El concepto de especie:
– conjunto de individuos descendientes de
antecesores comunes, con características
Nombre del género
semejantes morfológicas, fisiológicas y de
comportamiento, y capaces de reproducirse
entre sí y dar lugar a descendencia fértil.
– Las especies no son inmutables  Las especies Quercus
evolucionan
• La Taxonomía y la nomenclatura binomial: Cómo
clasificar y ordenar las especies
– Carl von Linnè (Linnaeus; Linneo) (1758)
– Taxones
– Nombre científicio =
Quercus ilex de especie = nombres específicos
Nombres Quercus robur Quercus suber
• Primer nombre (género) (mayúscula)
– Segundo nombre (minúscula)
» Abreviatura del clasificador
primero (entre paréntesis si
revisado por otro autor)

14. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
4.-La ordenación de la biodiversidad (II)
La sistemática en el reino metafitas y en el reino metazoos: TAXONES
Taxón Familia
Taxón Orden

15. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
4.-La ordenación de la biodiversidad (III)
• Instrumentos de la Sistemática:
– Órganos análogos (inapropiados)
– Órganos homólogos: origen común
– Proteínas (específicas de cada taxón)
– ADN (genoma)
• Categorías de Margulis y Schwartz (1980): 5 Reinos:
– Moneras
– Protistas ( = Protoctistas)
– Hongos (= Fungi)
– Metafitas
– Metazoos
• Los dominios (sistemática basada en comparación de secuencias
génicas de los ribosomas):
– Bacteria
– Archaea (arqueobacterias)
– Eukarya
Órganos análogos Órganos homólogos

16. Todos los seres vivos en 5 Reinos
Todos
pluricelulares
Reino
Todos tienen Hongos
células Reino
eucarióticas Metazoos
Reino
Metafitas
Reino Unicelulares y
Protistas Pluricelulares
Todos tienen
Reino
células Unicelulares
Moneras
procarióticas

17. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
4.-La ordenación de la biodiversidad (IV)
• Lo que no debe ser
Oreophitecus bambolii
Lo que sí debe ser

18. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
4.-La ordenación de la biodiversidad (IV)
Lo que no debe ser
Lo que sí debe ser

19. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
5.-El origen y la diversificación de la Vida
5.1.-La evolución prebiótica (I)
• Las primeras biomoléculas, formadas a partir de
sustancias sencillas como H20, CH4, CO2 (escaso
en la original atmósfera reductora supuesta),
CO, N2, NH3, H2, SH2 y PO43- (disuelto en el agua)
(muchas de ellas provenientes de la actividad
volcánica), participantes en reacciones químicas
catalizadas por la energía de los rayos, del calor
geotérmico y de la luz UV del Sol.
• ¿Resultado? Según el experimento de Miller y
Urey, en el que recrearon la atmósfera primitiva
propuesta por Oparin (1920):
• 2CH4 + N2  2CNH (ác. cianhídrico)+ 3H2
• CO + NH3  CNH + H2O
• El HCHO (formaldehído) se forma fácilmente en El experimento de Miller y Urey (1953)
experimentos de simulacro de la primitiva
Tierra.
CNH
• Cuando es calentado en presencia de caliza:
HCHO + CO3Ca  diversos monosacáridos
aminoácidos adenina porfirinas
pirimidinas

20. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
5.-El origen y la diversificación de la Vida
5.1.-La evolución prebiótica (II)
aminoácidos
HCN
CH3-CHO
HCHO
Algunas moléculas obtenidas en el experimento de Miller & Urey (1953)
Formación de cadenas hidrocarbonadas sencillas
La formación de adenina a partir del ácido cianhídrico (Oró, 1960)
www.astromia.com/biografias/joanoro.htm

21. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
5.-El origen y la diversificación de la Vida
5.1.-La evolución prebiótica (III)
HCHO: formaldehído
Cadenas
HCOOH: ác. fórmico hidrocarbonadas
CH3-COOH: ác. acético
Moléculas
anfipáticas
(fosfolípidos)
Vesículas monocapa (micelas)
En el mar y a cierta profundidad
para evitar daños en las
moléculas por los rayos UV
Posible contenido atrapado:
Adenina, aminoácidos sencillos,
fosfatos, monosacáridos sencillos
Bicapa lipídica
Monocapa  Bicapa

22. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
5.-El origen y la diversificación de la Vida
5.1.-La evolución prebiótica (IV)
• •
Queda pendiente: Pero…
1. Formación de enlaces peptídicos para formar 1. Para formar enlaces peptídicos se necesitan
proteínas sencillas. enzimas que catalicen esas reacciones de
formación de enlace.
2. Que se unan las adeninas a los monosacáridos
sencillos provenientes del HCN. 2. Para formar estos enlaces también se precisan
enzimas
3. Que el fosfato se una al resultante de las
uniones de adenina y monosacárido 3. También hacen falta las enzimas
correspondientes
4. Que los nucleótidos resultantes se unan entre
sí por enlaces fosfodiéster 4. Lo mismo de lo mismo
¿Dónde están las enzimas para catalizar la formación de estos enlaces?
Recuérdese: para que haya enzimas tiene que haber ADN: ADN  ARN  Proteínas
¿Dónde el ARN o el ADN necesario para todo esto?
Tal vez la solución esté en las RIBOZIMAS descubiertas por Cech (1989), híbridos entre sencillos
ARN y sencillas PROTEÍNAS ENZIMÁTICAS muy parecidos a los actuales RIBOSOMAS (órganulos
imprescindibles en la síntesis de proteínas actual)

23. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
5.-El origen y la diversificación de la Vida
5.2.-La evolución prebiótica (V)
Ribozimas catalizan
formación de enlaces
peptídicos y fosfodiéster
ProtoARN
Polimerización
La síntesis de proteínas hoy día
ARN
ADN
Duplicación de cadena
Síntesis de proteínas
Síntesis de enzimas

24. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
5.-El origen y la diversificación de la Vida
5.2.-La organización de la célula procariótica

25. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
5.-El origen y la diversificación de la Vida
5.3.-La evolución biótica hacia la célula eucariótica (I)
Hipótesis de Gupta y Margulis
Célula procariótica Célula procariótica
primitiva de tipo primitiva de tipo
Archibacteria Espiroqueta
Célula procariótica con nuevos genes y
metabolismo más complejo (anaerobio
fermentativo)

26. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
5.-El origen y la diversificación de la Vida
5.3.-La evolución biótica hacia la célula eucariótica (II)
Hipótesis de L. Margulis
(teoría endosimbíótica)
Célula eucariótica aerobia
Célula eucariótica aerobia
heterótrofa
autótrofa

27. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
5.-El origen y la diversificación de la Vida
5.3.-La evolución biótica hacia la célula eucariótica (un resumen)

28. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
5.-El origen y la diversificación de la Vida
5.5.-La evolución eucariota: los seres pluricelulares
Colonia de células eucarióticas
No es un individuo pluricelular
Cadenas de células procarióticas
(Algas Cianofíceas)

29. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
5.-El origen y la diversificación de la Vida
5.5.-La evolución eucariota: los seres pluricelulares
Procesos para la reproducción asexual y el incremento de la biomasa: la MITOSIS + CITOCINESIS
• CICLO CELULAR = Interfase + M! Interfase =
G1+ S + G2
• G1: Aumento de tamaño, síntesis de ATP y
de ARN (transcripción) para la síntesis de
proteínas)
• S: Replicación del ADN (se hacen copias de
las cromátidas provenientes de la Telofase)
• G2: Aumento de tamaño (preparación para
la división), más transcripciones y síntesis de
dos nuevos centríolos
Ciclo celular

30. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
5.-El origen y la diversificación de la Vida
5.5.-La evolución eucariota: los seres pluricelulares
Procesos para la reproducción asexual y el incremento de la biomasa: MITOSIS + CITOCINESIS
• PROFASE:
– Condensación cromatina  cromosomas (2
cromátidas)
– Cada par de centríolos a un polo
– Formación de microtúbulos  huso acromático
– Microtúbulos se unen a cinetocoro del
centrómero
– Desaparece la membrana nuclear (carioteca)
• METAFASE
– Cromosomas se ubican todos en plano ecuatorial
– Placa metafásica
• ANAFASE
– Microtúbulos se acortan
– Cromátidas de cromosomas se separan
– Agrupamiento de las cromátidas en cada polo
• TELOFASE
– Cromátidas se desespiralizan  cromatina
– Se reconstruye membrana nuclear
Mitosis Videoclip
Embriogénesis
nemátodo

31. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
5.-El origen y la diversificación de la Vida
5.5.-La evolución eucariota: los seres pluricelulares
Proceso para la formación de gametos para la reproducción sexual: MEIOSIS (I)
• Leptoteno Zigoteno Paquiteno
Primera división ( = división reduccional)
– Profase I
• Leptoteno
– Condensación de cromatina
– No se distinguen cromátidas
• Zigoteno
– Apareamiento de cromosomas homólogos
– Se forma el complejo sinaptonémico (2
cromosomas, 4 cromátidas)
– Bivalente (= 1 par de homólogos apareados)
– Tétrada (= Conjunto de 4 cromátidas de un complejo
sinaptonémico)
• Paquiteno
– Sobrecruzamiento o intercambio de fragmentos entre
cromátidas no hermanas
Diploteno
• Diploteno
– Quiasmas
– Desempaquetamiento de los cromosomas
• Diacinesis
Tras la Citocinesis I se obtienen dos células
– Terminalización de los quiasmas
– Nuevo empaquetamiento de los cromosomas
haploides
– Se distinguen las cromátidas
– Desaparece la carioteca
La segunda división consta de PII, MII, AII y
– Metafase I
TII y es básicamente igual a una M!, con la
• Los pares de homólogos se ubican en el plano ecuatorial
– Anafase I salvedad de que los cromosomas tienen sus
• Separación de los homólogos
cromátidas hermanas genéticamente
• Cada cromosoma contiene dos cromátidas
diferentes
que, probablemente, ya no son idénticas
– Telofase I
Al final de la R! se obtienen cuatro células
• Desparecen los microtúbulos
• Reconstrucción de las cariotecas haploides (gametos) con cromátidas
Diacinesis
Meiosis animación III
Meiosis Animación I Meiosis animación II

32. 5.La diversidad y organización de los seres vivos
5.-El origen y la diversificación de la Vida
5.5.-La evolución eucariota: los seres pluricelulares
Proceso para la formación de gametos para la reproducción sexual: MEIOSIS (II)
BIVALENTE
TÉTRADA
El sobrecruzamiento
Quiasma
en paquiteno
Las cromátidas hermanas
dejan de ser genéticamente
idénticas
El sobrecruzamiento resulta en un intercambio de genes entre cromátidas no hermanas que, a la
postre, genera variabilidad gamética y, por tanto, variabilidad poblacional

33. Algunas fotografías de TEM de la meiosis
Leptoteno Zigoteno Paquiteno
Diploteno
Diacinesis