Biología (08) · Unidad 1 — La célula y cómo se estudia
Niveles de organización y propiedades de lo vivo
La materia viva está ordenada en niveles que se arman uno sobre otro, del átomo a la biosfera. La vida aparece recién en la célula, y cada nivel tiene propiedades nuevas que sus partes sueltas no tienen.
La explicación
El problema: ¿qué tiene de distinto lo vivo?
Una piedra y una vaca están hechas de átomos. Los átomos de carbono de la vaca son iguales a los del carbón de una parrilla. Y sin embargo la vaca come, crece, se cura una herida y tiene terneros, y la piedra no. La diferencia no está en los ingredientes: está en cómo están ordenados.
Por eso la biología empieza por un mapa: en qué escalones se organiza la materia viva y qué aparece de nuevo en cada uno.
La escalera de niveles
Cada nivel está hecho de piezas del nivel de abajo. De lo más chico a lo más grande:
Molécula: átomos unidos; en lo vivo, sobre todo las macromoléculas (proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos).
Organela: un compartimiento de la célula con una tarea propia (la mitocondria, el núcleo).
Célula: la unidad más chica que está viva.
Tejido: un grupo de células parecidas, con el material que las rodea, que cumplen juntas una función (el tejido muscular).
Órgano: varios tejidos distintos trabajando juntos (el corazón tiene tejido muscular, nervioso, conectivo y epitelial).
Sistema de órganos: órganos que cooperan en una función grande (el sistema digestivo).
Organismo: un ser vivo entero, una vaca.
Población: los organismos de una misma especie que viven en un lugar (las vacas de un campo).
Comunidad: todas las poblaciones de especies distintas de ese lugar (vacas, pastos, teros, lombrices, bacterias del suelo).
Ecosistema: la comunidad más el ambiente sin vida (el suelo, el agua, el clima, la luz).
Biosfera: todos los ecosistemas del planeta.
Un organismo unicelular, como una bacteria o una ameba, es a la vez célula y organismo: se saltea tejido, órgano y sistema.
1. ¿Es una sola especie o varias? Una: población. Varias: comunidad.
2. ¿Entra el ambiente sin vida (agua, suelo, temperatura)? Entonces es ecosistema.
3. ¿Son células del mismo tipo juntas? Tejido. ¿Varios tejidos que forman una pieza con forma propia? Órgano.
Propiedades emergentes
Un músculo se contrae; ninguna de sus proteínas, sola en un tubo, «se contrae» como un músculo. Una neurona suelta no recuerda nada; un cerebro sí. A eso se le llama propiedad emergente: algo que aparece cuando las partes se organizan en un nivel y que no está en ninguna de ellas por separado.
La más importante de todas es la vida misma, que emerge en el nivel de la célula. Una mitocondria aislada no está viva en este sentido: no se reproduce sola ni se mantiene fuera de la célula. Por eso se dice que la célula es la unidad mínima de vida.
Qué tienen en común todos los seres vivos
No hay una sola propiedad que defina lo vivo: es el conjunto. Un ser vivo:
Tiene metabolismo: toma materia y energía del ambiente y las transforma.
Mantiene su medio interno estable aunque afuera cambie: es la homeostasis (la transpiración que enfría el cuerpo cuando hace calor).
Responde a estímulos: la planta que se dobla hacia la ventana, la mano que se retira del fuego.
Crece y se desarrolla.
Se reproduce y pasa a su descendencia la información hereditaria, escrita en el ADN.
Evoluciona: las poblaciones cambian a lo largo de las generaciones y se adaptan a su ambiente.
Un cristal de sal crece, pero no tiene metabolismo ni ADN. El fuego «consume» y «se reproduce», pero no tiene células ni herencia. Por eso hace falta mirar el conjunto.
Autótrofos y heterótrofos
Todos necesitan materia orgánica (azúcares, proteínas) para construirse y sacar energía. La pregunta es de dónde la sacan.
Heterótrofos: toman la materia orgánica ya hecha, comiendo a otros seres vivos o sus restos. Los animales, los hongos, la mayoría de las bacterias.
1. ¿De dónde sale el carbono de su cuerpo? Si sale del CO₂ del aire o del agua: autótrofo.
2. Si sale de comer o absorber materia orgánica: heterótrofo.
3. Ojo con los hongos: son quietos como las plantas, pero heterótrofos; absorben materia orgánica del lugar donde crecen.
En un campo de la provincia de Buenos Aires hay vacas, pasto, teros, lombrices y bacterias en el suelo, un arroyo y el sol que calienta todo. Ubicá en un nivel de organización: a) una vaca; b) todas las vacas del campo; c) todos los seres vivos del campo; d) todo lo anterior junto con el arroyo, el suelo y el clima; e) el estómago de una vaca; f) una célula de la pared de ese estómago.
Se resuelve preguntando, para cada caso, qué piezas lo forman.
b) Todas las vacas del campo: población. Son muchos organismos, pero de una sola especie.
c) Todos los seres vivos del campo: comunidad. Vacas, pasto, teros, lombrices y bacterias son poblaciones de especies distintas que conviven.
d) Con el arroyo, el suelo y el clima: ecosistema. Lo que lo distingue de la comunidad es que entra lo que no está vivo.
e) El estómago: órgano. Tiene tejido epitelial que fabrica jugos, tejido muscular que lo mueve, tejido conectivo y nervios.
f) Una célula de la pared del estómago: célula, el nivel más bajo que está vivo.
Control: si leés las respuestas de f a d, cada una está dentro de la siguiente: la célula forma parte del estómago, que forma parte de la vaca, que forma parte de la población, de la comunidad y del ecosistema. Si alguna no encaja dentro de la otra, hay un nivel mal puesto.
Dónde se pierde el punto: en el c y el d. «Todos los seres vivos» sin el ambiente es comunidad; con el ambiente, ecosistema.
Una compañera dice: «Si conocemos todas las moléculas de una célula, ya sabemos todo sobre cómo funciona un organismo». ¿Qué le responderías usando la idea de propiedad emergente? ¿Tiene algo de razón?
Lo que le falta a su razonamiento es que, en cada nivel, aparecen propiedades que dependen de cómo se organizan las partes y no de las partes solas. Conocer todas las piezas de un reloj no te dice la hora: hace falta saber cómo están armadas.
Otro: la vida misma emerge en la célula. Una molécula de ADN, sola, no se copia ni se mantiene.
En qué tiene razón: conocer las moléculas sirve, y mucho. Buena parte de la biología del siglo XX consistió en explicar funciones por sus moléculas (el ADN y la herencia, la hemoglobina y el oxígeno). El estudio de las partes es necesario; lo que no es, es suficiente.
Dónde se pierde el punto: en contestar sólo «no» sin dar un ejemplo de algo que aparece en un nivel y no en el de abajo.
Dónde se cae la mayoría
- Confundir población con comunidad. Población es una sola especie; comunidad, todas las especies de un lugar.
- Olvidarse de que el ecosistema incluye lo que no está vivo: el suelo, el agua, la luz, la temperatura.
- Creer que una organela o una molécula está viva. La vida aparece recién en el nivel de la célula.
- Pensar que los hongos son autótrofos porque no se mueven, como las plantas. Son heterótrofos.
- Tomar una sola propiedad como prueba de vida. Un cristal crece y el fuego consume; lo vivo es el conjunto de propiedades.
Hasta acá la explicación. La práctica es la otra mitad: 7 ejercicios de este tema, en cuatro niveles, que no te dicen sólo si está bien al final sino que te corrigen en cada paso y te explican por qué. Además trae una animación que muestra la idea en movimiento.
Practicar Niveles de organización y propiedades de lo vivo →Dónde entra este tema en el parcial
- Primer parcial — Tres muestras y un virus10 puntos · resuelto paso a paso
Los otros temas de la unidad 1
La célula y cómo se estudia