biología 104 Reproducción. Respiración, Nutrición

- Las Funciones de los Seres vivos 

*Nacen  *Crecen  *Reproducen *Mueren 

Para lo que es necesario: 

-Reproducción
-Respiración
-Alimentación

“REPRODUCCIÓN “
La reproducción es un Proceso biológico que permite la creación de nuevos organismos siendo una característica común de todas las formas de vida  conocidas. Las modalidades básicas de reproducción se agrupan en dos tipos, que reciben los nombres de asexual o vegetativa y de sexual o generativa.

Tipos de Reproducción 

Tipos de reproducción

Reproducción asexual:
La reproducción asexual está relacionada con el mecanismo de división mitótica. Se caracteriza por la presencia de un único progenitor, el que en parte o en su totalidad se divide y origina uno o más individuos con idéntica información genética. En este tipo de reproducción no intervienen células sexuales o gametos, y casi no existen diferencias entre los progenitores y sus descendientes, las ocasionales diferencias son causadas por mutaciones. En la reproducción asexual un solo organismo es capaz de originar otros individuos nuevos, que son copias exactas del progenitor desde el punto de vista genético. Un claro ejemplo de reproducción asexual es la división de las bacterias en dos células hijas, que son genéticamente idénticas. En general, es la formación de un nuevo individuo a partir de células maternas, sin que exista meiosis, formación de gametos o fecundación. No hay, por lo tanto, intercambio de material genético (ADN). El ser vivo progenitado respeta las características y cualidades de sus progenitores.

Reproducción sexual:
En la reproducción sexual la información genética de los descendientes está conformada por el aporte genético de ambos progenitores mediante la fusión de las células sexuales o gametos; es decir, la reproducción sexual es fuente de variabilidad genética.

La reproducción sexual requiere la interacción de un cromosoma, genera tanto gametos masculinos como femeninos o dos individuos, siendo de sexos diferentes, o también hermafroditas. Los descendientes producidos como resultado de este proceso biológico, serán fruto de la combinación del ADN de ambos progenitores y, por tanto, serán genéticamente  distintos a ellos. Esta forma de reproducción es la más frecuente en los organismos complejos. En este tipo de reproducción participan dos células haploides  originadas por meiosis, los gametos  que se unirán durante la fecundación.

Reproducción humana:

Esta clase de reproducción se da entre dos individuos de distinto sexo (Hombre y mujer). La reproducción humana emplea la fecundación  interna y su éxito depende de la acción coordinada de las hormonas, el sistema nervioso y el sistema reproductivo. Las gónadas son los órganos sexuales que producen los gametos. Las gónadas masculinas son los testículos, que producen espermatozoides y hormonas sexuales masculinas. Las gónadas femeninas son los ovarios y producen óvulos y hormonas sexuales femeninas. El ser humano presenta sexos separados, por lo tanto es dioico con la forma más avanzada de viviparismo, el viviparismo placentario. Véase también: Aparato genital Después de la fecundación del huevo u óvulo, llamado en ese momento cigoto, se presenta una serie de divisiones mitóticas, partes del desarrollo embrionario, culminando con la formación del embrión. El embrión presenta tres capas germinales, llamadas ectodermo, endodermo y mesodermo de las cuales se originarán los distintos órganos del cuerpo.

Reproducción animal: Se distinguen cuatro grupos:

Ovulíparos : Las hembras depositan óvulos en el medio y los machos, depositan espermatozoides sobre ellos (fecundación externa). Requieren de un medio acuático. Se da en anfibios y peces óseos.

Ovíparos: el macho introduce los espermatozoides dentro de la hembra, (fecundación interna) una vez fecundada esta deposita huevos con cáscara dura que protegen al embrión. Se da en algunos peces cartilaginosos, reptiles, aves y dos mamíferos: el equidna y el ornitorrinco.

Nacen de un Huevo 

Ovovivíparos: la fecundación es interna y el embrión es encerrado en un huevo dentro del cuerpo de la madre con el que no intercambia sustancias. Cuando el embrión está desarrollado el huevo se rompe y la hembra pare a la cría, o deposita el huevo poco antes de que la cría salga de él. Se da en tiburones y serpientes.

Boa

Tiburón blanco 

Vivíparos: la fecundación es interna y la cría se desarrolla dentro del cuerpo de la madre intercambiando sustancias. Se da en la mayoría de los mamíferos, incluido el ser humano.

 

“Respiración”

La respiración es un proceso vital el cual consiste en la entrada de oxígeno al cuerpo de un ser vivo y la salida de dióxido de carbono del mismo, así como al proceso metabólico de respiración celular, indispensable para la vida de los organismos aeróbicos.

Según los distintos hábitats, los distintos seres vivos aeróbicos han desarrollado diferentes sistemas de hematosis: cutáneo, traqueal, branquial, pulmonar. Consiste en un intercambio gaseoso osmótico (o por difusión) con su medio ambiente en el que se capta oxígeno, necesario para la respiración celular, y se desecha dióxido de carbono y vapor de agua, como producto del proceso de combustión del metabolismo energético.

Plantas y animales, lo mismo que otros organismos de metabolismo equivalente, se relacionan a nivel macroecológico por la dinámica que existe entre respiración y fotosíntesis. En la respiración se emplean el oxígeno del aire, que a su vez es un producto de la fotosíntesis oxigénica, y se desecha dióxido de carbono; en la fotosíntesis se utiliza el dióxido de carbono y se produce el oxígeno, necesario luego para la respiración aeróbica. La reacción química global de la respiración es la siguiente: C6 H12 O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energía (ATP)

La respiración no es solamente una actividad de los pulmones. Todo el organismo respira a través del pulmón. Quien captura el oxígeno y quien expulsa el dióxido de carbono es todo el organismo. Sus miles de millones de células consumen oxígeno incansablemente para liberar de los glúcidos (azúcares) la energía necesaria e indispensable para realizar sus actividades.

La respiración humana consta básicamente de los siguientes procesos:

•Inhalación y exhalación: la entrada y salida de aire a nuestros pulmones.

• hematosis: intercambio gaseoso en los alvéolos pulmonares.

• Transporte de oxígeno a las células del cuerpo.

• Respiración celular.

En el proceso de inhalación, llevamos oxígeno a la sangre y expulsamos el aire con el dióxido de carbono de desecho. En la inhalación también llevamos consigo una gran cantidad de elementos contaminantes y polvo, pero la nariz cuenta con una serie de filamentos (pelos) que sirven de filtro para retener aquellos de mayor tamaño. De ahí, que se recomienda realizar el proceso de respiración por la nariz. La boca no cuenta con estos filtros y desde luego no está preparada para retener ese tipo de partículas nocivas para nuestra salud.

 

Respiración animal.
 Es el intercambio de gases: la llegada de oxígeno  y la eliminación de dióxido de carbono. Este proceso ocurre desde los animales unicelulares hasta aquellos más especializados, como el hombre. Mientras más complejo es el animal, su sistema respiratorio debe cumplir mayores exigencias, por lo cual este sistema debe adaptarse a cada especie.

Formas de Respiración:

Respiración cutánea.

Es la que ocurre a través de la piel. En este caso, cerca de la piel hay numerosos vasos sanguíneos que captan el oxígeno y eliminan el dióxido de carbono. Este tipo de respiración requiere una piel fina y permeable a los gases, que ha de estar constantemente humedecida. La respiración solo resulta eficaz en animales que viven en ambientes muy húmedos o acuáticos, como los anélidos.

Respiración branquial.

Es el mecanismo más general de respiración en los animales acuáticos. Las Branquias son órganos con paredes muy delgadas que, por el exterior, están en contacto con el agua, y por el interior, con multitud de capilares, que son los que realizan el intercambio: toman el oxígeno disuelto en el agua y ceden el dióxido de carbono. Existen branquias en muchos tipos de animales acuáticos, con diferentes estructuras. Las encontramos en muchos anélidos marinos, en los moluscos acuáticos, en los crustáceos, en los peces y en las larvas de los anfibios.

Respiración traqueal.
Es el tipo de respiración que presentan los insectos. Las tráqueas  son unos tubos que se abren al exterior por unos orificios denominados estigmas. Desde ellos penetran hacia el interior y disminuyen de diámetro, al tiempo que sus paredes se hacen más delgadas. Así, el oxígeno las atraviesa y llega a las células, al tiempo que el dióxido de carbono escapa de ellas.

Respiración pulmonar.

Los seres humanos respiramos mediante unos órganos que se llaman pulmones. Los Mamíferos, las aves, los Reptiles y muchos Anfibios también los utilizan para respirar. En general, los pulmones son una especie de sacos a los que llegan muchos vasos sanguíneos.
El aire penetra en ellos desde la boca o la nariz por un sistema de tubos. Dentro de los pulmones, el aire y la sangre se intercambian el oxígeno y el dióxido de carbono. La sangre capta el oxígeno del aire y cede el dióxido de carbono.

La respiración vegetal

La respiración vegetal es un proceso que permite a las plantas utilizar la energía acumulada durante el proceso de la fotosíntesis, se produce en todas las células de la planta y cuando se ve interrumpida causa efectos adversos en el desarrollo de los cultivos, el balance entre la energía que se acumula por la fotosíntesis y la que se consume por la respiración determinan cuanta es la producción de biomasa de los cultivos y el rendimiento por hectárea que estos obtienen, todos estos aspectos serán considerados a continuación.

La Respiración de las plantas: En las plantas, hay un intercambio gaseoso que se realiza principalmente a través de estomas y/o lenticelas.

Estomas o pneumátodos: Formados por un par de células epidérmicas modificadas (células estomáticas o células oclusivas) de forma arriñonada. Para el intercambio gaseoso forman un orificio denominado ostiolo que se cierra automáticamente en los casos de exceso de CO2 o de falta de agua. Los estomas suelen localizarse en la parte inferior de la hoja, en la que no reciben la luz solar directa, también se encuentran en tallos herbáceos.

Lenticelas: Se encuentran diseminadas en la corteza muerta de tallos y raíces. De modo típico, las lenticelas son de forma lenticular (lente biconvexa) en su contorno externo, de donde se les viene el nombre.

De ordinario están orientadas vertical u horizontalmente sobre el tallo, según la especie y varían en tamaño, desde apenas visible a tan grande como de 1 cm o aún de 2,5 de largo. En árboles con corteza muy fisurada, las lenticelas se encuentran en el fondo de las fisuras. La función de las lenticelas es permitir un intercambio neto de gases entre los tejidos parenquimáticos internos y la atmósfera. También se denomina en el caso de los humanos cuando el hombre inhala y exhala aire de su nariz para que el corazón tenga fuerzas y pueda seguir latiendo para darle vida tanto a los humanos como a cualquier tipo de animales. 

Lenticelas

Fotosíntesis:
Cuando el vegetal recibe "luz", absorbe el CO2 presente en el aire y expulsa O2 (CO2-C=O2) . Las células clorofílicas utilizan el CO2 para fabricar materia orgánica y expulsan el oxígeno restante. Este fenómeno de elaboración de materia orgánica, a partir de materia inorgánica se llama fotosíntesis. Las células capaces de realizar fotosíntesis son células autótrofas. Cuando el vegetal está en la oscuridad, solo tiene lugar la respiración. La planta absorbe del O2 y expulsa CO2 (O2+C=CO2).

“Nutrición”

La nutrición es principalmente el aprovechamiento de los nutrientes, manteniendo el equilibrio homeostático del organismo a nivel molecular y macrosistémico .  La nutrición es el proceso biológico en el que los organismos asimilan los alimentos y los líquidos necesarios para el funcionamiento, el crecimiento y el mantenimiento de sus funciones vitales. La nutrición también es el estudio de la relación que existe entre los alimentos y la salud, especialmente en la determinación de una dieta. Los procesos macrosistémicos   están relacionados a la absorción, digestión, metabolismo y eliminación. Los procesos moleculares o microsistémicos  están relacionados al equilibrio de elementos como enzimas, vitaminas, minerales, aminoácidos, glucosa, transportadores químicos, mediadores bioquímicos, hormonas,etc. Como ciencia, la nutrición estudia todos los procesos bioquímicos y fisiológicos que suceden en el organismo para la asimilación del alimento y su transformación en energía y diversas sustancias. Lo que también implica el estudio sobre el efecto de los nutrientes sobre la salud y enfermedad de las personas. Diferencias entre alimentación, nutrición, dietética y dieta

Aunque alimentación y nutrición se utilizan frecuentemente como sinónimos son en realidad términos diferentes, ya que:

• La nutrición hace referencia a los nutrientes que componen los alimentos y comprende un conjunto de fenómenos involuntarios que suceden tras la ingesta de los alimentos, es decir: la digestión, la absorción o paso a la sangre desde el tubo digestivo de sus componentes o nutrientes, y su asimilación en las células del organismo. Los nutricionistas son profesionales de la salud que se especializan en esta área de estudio, y están entrenados para el tratamiento nutricional de enfermedades o la adecuación de la alimentación a diversas situaciones fisiológicas.

Por eso, al tratarse la nutrición de un acto orgánico involuntario, es incorrecto hablar de una buena o mala nutrición, cuando se habla de una ingesta adecuada o inadecuada de alimentos. El término correcto sería, una buena o mala alimentación.

• La alimentación comprende un conjunto de actos voluntarios y conscientes que van dirigidos a la elección, preparación e ingestión de los alimentos, fenómenos muy relacionados con el medio sociocultural y económico (medio ambiente) y determinan, al menos en gran parte, los hábitos dietéticos y estilos de vida.

Los términos dieta y dietética también son confundidos frecuentemente y tampoco son lo mismo:

• La dieta son los hábitos alimenticios de un individuo, esta no tiene por qué estar enfocada al tratamiento de ninguna patología, como la obesidad o ni siquiera a la reducción de peso. Simplemente es lo que come el individuo, por lo tanto todas las personas llevan a cabo una dieta. La dieta se puede modificar para conseguir diversos objetivos, como por ejemplo el tratamiento de enfermedades como la obesidad, caso más usual en que se utiliza la expresión «estar a dieta», aunque no el único.

• La dietética es la ciencia que utiliza los conocimientos de la nutrición para proporcionar una alimentación saludable que se adecue al individuo y a las diversas situaciones de su vida, como embarazo, lactancia y ejercicio físico, previniendo así posibles patologías y mejorando su calidad de vida y su rendimiento.

Nutrición animal

La nutrición animal. Normalmente para su cría para uso humano, aunque también se utiliza para recuperar animales salvajes protegidos, dicha función la realizan los Zootecnistas.

En la cría con fines económicos, además de conservar la salud del animal el conocimiento de la nutrición animal tiene efectos deseables. Desde la maximización de conversión de alimento que se le suministra al animal a carne, leche u otro producto que se desee obtener hasta el grado de impacto que producen los animales en el ambiente (por ejemplo la emisión de metano producida por los rumiantes depende mucho de su alimentación). 

Una alimentación equilibrada es primordial para el crecimiento y el bienestar de los animales. Los alimentos que consumen deben permitir cubrir íntegramente sus necesidades energéticas, de minerales y de vitaminas, para un mejor crecimiento y una mayor productividad.

Nutrición vegetal

La nutrición vegetal es el conjunto de procesos mediante los cuales los vegetales toman sustancias del exterior y las transforman en materia propia y energía. El principal elemento nutritivo que interviene en la nutrición vegetal es el carbono, extraído del gas carbónico del aire por las plantas autótrofas gracias al proceso de la fotosíntesis.

La nutrición recurre a procesos de absorción de gas y de soluciones minerales ya directamente en el agua para los vegetales inferiores y las plantas acuáticas, ya en el caso de los vegetales vasculares en la solución nutritiva del suelo por las raíces o en el aire por las hojas.

Las raíces, el tronco y las hojas son los órganos de nutrición de los vegetales vascularizados: constituyen el aparato vegetativo. Por los pelos absorbentes de sus raíces (pelos radiculares), la planta absorbe la solución del suelo, es decir el agua y las sales minerales, que constituyen la savia bruta (ocurre que las raíces se asocian a hongos para absorber mejor la solución del suelo, se habla entonces de micorriza).

En las hojas se efectúa la fotosíntesis; la planta recibe aminoácidos y azúcares que constituyen la savia elaborada. Bajo las hojas, los estomas permiten la evaporación de una parte del agua absorbida (oxígeno: O2) y la absorción de dióxido de carbono (CO2). Por el tallo, circulan los dos tipos de savia: la savia bruta por el xilema y la savia elaborada por el floema