Niveles de organización : Del átomo a la Biosfera

NIVELES DE ORGANIZACION EN BIOLOGIA

Podemos ver un orden Biológico en cada organismo en el mundo, y podemos encontrar los niveles de organización desde los átomos y moléculas hasta alcanzar una biosfera.

Los átomos y moléculas se organizan para formar células, las moléculas para formar las células, las células para formar los tejidos, los tejidos para formar órganos, los órganos para formar aparatos y sistemas, y éstos forman el total llamado ser vivo. Un grupo de individuos que comparten las mismas características genéticas (una especie) forma una población, un grupo de poblaciones diferentes constituyen unacomunidad, las comunidades actúan recíprocamente con su ambiente para constituir un Bioma, la suma de todos ecosistemas y comunidades en la Tierra es la Biosfera.

Nivel Químico.- Se puede dividir en 2:

Átomo: Un núcleo con masa y con uno o más niveles de la energía (dependiendo de la clase del elemento que viene acerca de), con electrones que giran en ellos, constituye un átomo. El núcleo atómico contiene subpartículas de varios tipos, pero los de mayor importancia son los Protones, con una carga eléctrica positiva, y los Neutrones compuestos por subpartículas con cargas negativas y positivas electromagnéticas que se neutralizan unas a otras.

Cada subpartícula (los protones y los neutrones) del núcleo cuenta para dar la masa atómica, pero para obtener un número atómico específico debemos considerar sólo la suma de electrones en ese átomo. Por su lado, los electrones poseen una carga eléctrica negativa. Esto mantiene la estabilidad en los niveles diferentes de la energía (determinado por medio de la ecuación de Schrödinger) donde los electrones "giran" de un nivel de la energía a otro.

Molécula: Átomos de la misma clase (elemento) o de diferente clases (compuesto) forman una molécula. Hay algunas moléculas elementales en la naturaleza formadas por sólo un átomo (moléculas monoatómicas), como el hidrógeno y el helio. No obstante, dos o más átomos forman la mayoría de moléculas, como el oxígeno.

Cuándo átomos diferentes se combinan para formar moléculas, son llamadas compuestos. Un ejemplo típico de compuesto es el agua. El agua es formada

por un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno. Hay dos clases de compuestos: los compuestos Orgánicos y los compuestos inorgánicos. Los orgánicos tienen átomos de carbón en su estructura, mientras los recintos inorgánicos no tienen átomos de carbón.

Las estructuras del ser viviente se construyen con compuestos orgánicos; es

decir, por moléculas basadas en el elemento Carbono. Las moléculas orgánicas principales que se arman para construir la vida son los ácidos nucleicos, los carbohidratos, los lípidos y las proteínas. Estos cuatro tipos de compuestos se organizan para formar las estructuras de una célula.

Nivel Celular.- Las moléculas se organizan altamente para construir membranas estructurales, que poseen funciones específicas, según los materiales con que ellas son formadas. De afuera adentro, y teniendo en cuenta una célula ideal (como una célula animal-vegetal), las células muestran primero la pared celular. La pared celular es una estructura tiesa, celulósica, permeable, exclusiva de plantas, las algas, los hongos y las bacterias. Su función es contener y proteger el citoplasma; y la de proporcionar firmeza a la célula.

Interior a la pared de la célula está la membrana del plasma de la célula.

La membrana del plasma está constituida por una bi-capa fosfolipídica con proteínas incrustadas de afuera hacia dentro. Imagínese la membrana del plasma de la célula como un sándwich de aguacate, en que las dos rajas de pan son las "cabezas" (hidrofílicas) de la bi-capa fosfolipídica, y el aguacate representa las "colas" de la bi-capa fosfolipídica (hidrofóbicas), una capa es fijada a la otra por las colas. Para completar nuestro sándwich, nosotros metemos aceitunas de un lado a otro, y algunos fragmentos de palillo de dientes incrustados en la rebanada superior y otros fragmentos en la rebanada más baja. Cada aceituna representa una estructura importante de la membrana hecha de proteína identificada como permeasa.

Las permeasas son las enzimas que transportan sustancias a través de la membrana de la célula, sea al interior o al exterior de la célula, y son altamente específicas en su función. Además de este papel, las membranas de célula operan como contenedores y como una protección para el citoplasma. Los fragmentos del palillo de dientes representan los carbohidratos, glucoproteínas, y glucolípidos.

El ingrediente vivo de la célula es el citoplasma. El citoplasma es un complejo de sustancias orgánicas e inorgánicas, principalmente proteínas, lípidos, carbohidratos, minerales y agua. Estas sustancias se organizan para constituir los organelos, como retículo endoplásmico, ribosomas, cloroplastos, mitocondrias, aparato de Golgi, nucléolo, el núcleo, lisosomas, vacuolas, y centrosomas.

Nivel Histológico.- Es la agrupación de células con una estructura determinada que realizan una función especializada, vital para el organismo.

El tejido del cuerpo animal caracterizado por su capacidad para contraerse, por lo general en respuesta a un estímulo nervioso. La unidad básica de todo músculo es la miofibrilla, estructura filiforme muy pequeña formada por proteínas complejas. Cada célula muscular o fibra contiene varias miofibrillas, compuestas de miofilamentos de dos tipos, gruesos y delgados, que adoptan una disposición regular. Cada miofilamento grueso contiene varios cientos de moléculas de la proteína miosina. Los filamentos delgados contienen dos cadenas de la proteína actina. Las miofribrillas están formadas de hileras que alternan miofilamentos gruesos y delgados con sus extremos traslapados. Durante las contracciones musculares, estas hileras de filamentos interdigitadas se deslizan una sobre otra por medio de puentes cruzados que actúan como ruedas. La energía que requiere este movimiento procede de mitocondrias densas que rodean las miofibrillas.

Los tejidos animales adquieren su forma inicial cuando la blástula, originada a partir del óvulo fecundado, se diferencia en tres capas germinales: ectodermo, mesodermo y endodermo. A medida que las células se van diferenciando (histogénesis), determinados grupos de células dan lugar a unidades más especializadas para formar órganos que se componen, en general, de varios tejidos formados por células con la misma función.

Se pueden distinguir cuatro tipos básicos de tejidos: Epitelial, Conectivo, Muscular y Nervioso.

Nivel Orgánico.- Conjunto de tejidos que está capacitado para realizar individualmente intercambios de materia y energía con el medio ambiente, y para formar réplicas de sí mismo.

Los organismos, según la forma de nutrición, pueden ser autótrofos o heterótrofos. Los primeros utilizan como fuente de carbono el dióxido de carbono y como fuente energética, la luz o la energía que se desprende en reacciones químicas. Las plantas, las algas verde azuladas y algunas bacterias son organismos autótrofos. Los animales, hongos y muchas bacterias, que son heterótrofos, no pueden asimilar el carbono oxidado y necesitan obtenerlo en forma de moléculas elaboradas por los autótrofos. El conjunto de órganos forma los sistemas.

Nivel Sistemático.- Esta conformado por el grupo de órganos que cumplen una función especifica para la vida del individuo. Algunos son:

Sistema Endocrino.- Liberan un tipo de sustancias llamado hormonas.

Sistema Nervioso.- Están relacionados con la recepción de los estímulos,

la transmisión de los impulsos nerviosos o la activación de los

mecanismos de los músculos.

Nivel Individuo.- El individuo es el ser único en la particularidad de su existir. En sociología, es la persona considerada de forma aislada en relación con la sociedad.

Los individuos constan de distintas partes, se hallan en relación con el entorno y entre sí y se distinguen de los otros por tener cada uno su propio tiempo, espacio, origen y destino. Como ser único, el individuo contrasta con la pluralidad de seres únicos.

Además de esto el individuo esta constituido por las interacciones coordinadas de células, tejidos, órganos y sistemas que integran una persona como unidad viviente, permitiendo el funcionamiento de su organismo.

Nivel Población.- Es el total de habitantes de un área específica (ciudad, país o continente) en un determinado momento. La disciplina que estudia la población se conoce como demografía y analiza el tamaño, composición y distribución de la población, sus patrones de cambio a lo largo de los años en función de nacimientos, defunciones y migración, y los determinantes y consecuencias de estos cambios. El estudio de la población proporciona una información de interés para las tareas de planificación (especialmente administrativas) en sectores como sanidad, educación, vivienda, seguridad social, empleo y conservación del medio ambiente. Estos estudios también proporcionan los datos necesarios para formular políticas gubernamentales de población, para modificar tendencias demográficas y conseguir objetivos económicos y sociales. También de los animales por separado.

Una población se forma por el conjunto de individuos.

Nivel de Comunidad.- Es el conjunto de poblaciones de diferentes especies(animales y plantas) que se encuentran interrelacionadas en un área o habitad determinado.

Nivel de Bioma.- Las grandes unidades de vegetación son llamadas formaciones vegetales por los ecólogos europeos y biomas por los de América del Norte. La principal diferencia entre ambos términos es que los biomas incluyen la vida animal asociada. Los grandes biomas, no obstante, reciben el nombre de las formas dominantes de vida vegetal.

Bajo la influencia de la latitud, la elevación y los regímenes asociados de humedad y temperatura, los biomas terrestres varían geográficamente de los trópicos al Ártico, e incluyen diversos tipos de bosques, praderas, monte bajo y desiertos. Estos biomas incluyen también las comunidades de agua dulce asociadas: corrientes, lagos, estanques y humedales. Los medios ambientes marinos, que algunos ecólogos también consideran biomas, comprenden el océano abierto, las regiones litorales (aguas poco profundas), las regiones bentónicas (del fondo oceánico), las costas rocosas, las playas, los estuarios y las llanuras maréales asociadas.

Nivel de Biosfera.- Capa relativamente delgada de aire, tierra y agua capaz de dar sustento a la vida, que abarca desde unos 10 Km de altitud en la atmósfera hasta el más profundo de los fondos oceánicos. En esta zona la vida depende de la energía del Sol y de la circulación del calor y los nutrientes esenciales. La biosfera ha permanecido lo suficientemente estable a lo largo de cientos de millones de años como para permitir la evolución de las formas de vida que hoy conocemos. Las divisiones a gran escala de la biosfera en regiones con diferentes patrones de crecimiento reciben el nombre de regiones biogeográficas.