Fundamentos de la Biología: Clasificación y Fisiología de los Reinos Vivos

Reino Monera

Organismos **procariotas** y **unicelulares**, con nutrición **autótrofa** o **heterótrofa**. Su reproducción es generalmente **asexual**. Se hallan en cualquier hábitat y pueden vivir de forma libre, **simbiótica** o **parásita**. Poseen una **pared celular** con **peptidoglucano**.

Características y Funciones Bacterianas

  • Conjugación bacteriana: Intercambio de material genético.
  • Morfologías: Cocos (**esférica**), Bacilos (**alargada**), Vibrios (**forma de coma**), Espirilos (**forma de espiral**).
  • Funciones: Importancia clínica, industrial y agrícola (fijan **nitrógeno**).
  • Rol ecológico: Suelen formar colonias. Participan en la **descomposición de materiales** (celulosa, quitina).
  • Aplicaciones: Producción de compuestos de interés farmacológico e industrial. Utilización en la industria alimentaria (ej. yogur).

Arqueas (Extremófilas)

Son organismos **extremófilos** (viven en condiciones extremas):

  • Termófilas: Viven a altas temperaturas.
  • Halófilas: Viven en ambientes con alta concentración de sal.

Reino Protoctista

Algas

Organismos fotosintéticos clasificados según su pigmentación y profundidad:

  • Algas verdes: Se encuentran en zonas superficiales.
  • Algas pardas: Se encuentran a menos de 100 metros de profundidad.
  • Algas rojas: Se encuentran a más de 100 metros de profundidad.
  • Diatomeas: Organismos **unicelulares** que forman parte del **plancton**.

Protozoos

Ejemplos de protozoos:

  • Paramecium
  • Amoeba
  • Plasmodium
  • Eritrocito (Nota: El eritrocito es una célula sanguínea, no un protozoo, pero se mantiene en la lista original).

Reino Fungi (Hongos)

Organismos **uni o pluricelulares**, **heterótrofos**, que pueden ser **parásitos** o **simbiontes**. Su **pared celular** está compuesta por **beta-glucano** y **quitina**. Viven en ambientes ricos en materia orgánica y la absorben.

Estructura y Reproducción

  • Cuerpo: Se denomina **micelio**.
  • Componentes: El micelio está formado por un conjunto de filamentos celulares llamados **hifas**.
  • Clasificación: Se diferencian por sus estructuras reproductivas.

Clases de Hongos

  • Ascomicetos: La mayoría de los hongos. Reproducción **asexual**. Su cuerpo puede ser una única célula (levaduras).
  • Basidiomicetos: Incluyen las **setas**. Forman **basidios** que producen esporas llamadas **basidiosporas**.
  • Glomeromicetos: Forman **endomicorrizas** (simbiosis con raíces).
  • Mucormicetos: Incluyen el **moho**.

Reino Plantae

Briofitas (Plantas no Vasculares)

Son de pequeño tamaño y tienen una organización sencilla de tipo **talo**. Carecen de **vasos conductores** y viven en lugares húmedos.

  • Musgos: En su cuerpo se distinguen:
    • Filidios: Falsas hojas.
    • Caulidios: Falsos tallos.
    • Rizoides: Falsas raíces.
  • Hepáticas: Tienen forma de lámina lobulada. Se adhieren al sustrato con rizoides.

Cormofitas (Plantas Vasculares)

Su cuerpo se denomina **cormo** y en él se distinguen **raíces, tallos y hojas**.

  • Helechos: Poseen **esporas** y carecen de semillas y frutos.
  • Espermatofitas (Plantas con Semilla): Poseen **flores** y **semillas**.
    • Gimnospermas: Semillas desnudas, sin fruto (ej. coníferas).
    • Angiospermas: Semilla protegida dentro del **fruto**.

Estructura y Fisiología Vegetal

Órganos Vegetales y sus Funciones

  • Hojas:
    • Realizan la **fotosíntesis**.
    • Llevan a cabo la **evapotranspiración**.
    • Permiten el **intercambio gaseoso** fotosintético y respiratorio.
  • Raíz:
    • Ancla el vegetal al suelo.
    • Absorbe nutrientes.
    • Transporta nutrientes hacia el tallo.
    • Almacena sustancias de reserva.
  • Tallo:
    • Transporta **savia bruta** (hasta las hojas) y **savia elaborada** (desde las hojas al resto de la planta).
    • Sostiene hojas, flores y frutos.
    • Almacena sustancias de reserva.

Nutrición Vegetal

Estrategias de Absorción

  • Briofitas: Carecen de órganos especializados. Incorporan nutrientes directamente a través de toda su superficie.
  • Cormofitas: Tienen un sistema especializado para la absorción y transporte. El proceso nutricional incluye:
    1. Absorción de nutrientes a través de la raíz.
    2. Transporte de agua y sales.
    3. Intercambio de oxígeno y dióxido de carbono.
    4. Fotosíntesis.
    5. Transporte de agua y biomoléculas orgánicas formadas.
    6. Excreción.

Mecanismos de Absorción y Transporte

Absorción

Ocurre a través de los **pelos absorbentes**. La absorción del agua se realiza mediante **ósmosis**, ya que la concentración de solutos es mayor en el interior de las células vegetales que en el suelo.

Transporte de Savia Bruta (Xilema)

El transporte se debe a varios mecanismos:

  • Presión radicular: La diferencia entre la presión osmótica de la raíz y la del suelo produce una entrada continua de agua por ósmosis. Ocurre desde los pelos absorbentes hasta los **vasos leñosos** (xilema).
  • Transpiración y Tensión: El agua sale de los estomas en forma de vapor por **transpiración** o **evapotranspiración**. Esto aumenta la concentración interna de solutos, causando la entrada de agua por ósmosis y generando una **fuerza de tensión** que tira de la columna de agua.

Entre las moléculas de agua se establecen **enlaces de hidrógeno**, lo que les otorga propiedades cruciales como la **fuerza de adhesión** y la **fuerza de cohesión**.

Intercambio Gaseoso y Fotosíntesis

Intercambio Gaseoso

El intercambio de gases se realiza a través de los **estomas**.

  • Durante el día: Ocurren la fotosíntesis y la respiración.
    • Fotosíntesis: Consume CO₂ y desprende O₂.
    • Respiración: Consume O₂ y desprende CO₂.
  • Durante la noche: Solo ocurre la respiración.
    • Consume O₂ y desprende CO₂.

Fotosíntesis

Consiste en la síntesis de **materia orgánica** a partir de compuestos inorgánicos y **energía solar**. Se realiza en los **cloroplastos**, que contienen pigmentos como la **clorofila**, **carotenoides** y **xantofila**, capaces de captar la energía luminosa.

Fases de la Fotosíntesis

  • Fase Luminosa: La energía de la luz solar es transformada en **ATP**. Se libera **O₂**.
  • Fase Oscura: Se utiliza la energía del ATP generado en la fase luminosa para fabricar **glucosa** a partir de **CO₂**.

Importancia de la Fotosíntesis

La fotosíntesis transforma la **energía luminosa en química**. Los seres vivos que forman el ecosistema dependen de los organismos fotosintetizadores. La fotosíntesis produce **oxígeno** y emplea **dióxido de carbono**.

Ciclo de la Materia: Los **productores** producen materia orgánica, los **consumidores** la consumen y los **descomponedores** la transforman en inorgánica, que es utilizada de nuevo por los productores.

Transporte de Savia Elaborada y Excreción

Transporte de Savia Elaborada (Floema)

La **savia elaborada** es una disolución de diversos compuestos orgánicos (aminoácidos, glúcidos como la **sacarosa**, etc.).

  • Órganos productores: Fuentes (ej. hojas).
  • Órganos consumidores: Sumideros (ej. raíces, frutos).

El transporte se realiza desde las fuentes a los sumideros a través del **floema**.

Excreción Vegetal

Los productos de desecho son acumulados en los tejidos o expulsados al exterior. Ejemplos de sustancias excretadas:

  • Resinas y bálsamos.
  • Esencias y néctares.
  • Taninos.
  • Alcaloides.

Reproducción Asexual Vegetal

Multiplicación Vegetativa

Se obtienen individuos a partir de **propágulos**, con actividad **meristemática** secundaria (típico de Cormofitas). Los nuevos individuos son genéticamente idénticos a sus progenitores (no hay variabilidad genética). La principal ventaja es la **rapidez**.

Tipos de Propágulos

  • Estolones: Ramas que, al tocar el suelo, enraízan y generan una nueva planta.
  • Rizomas: Tallos subterráneos horizontales que originan nuevas plantas verticales.
  • Tubérculos: Tallos subterráneos con yemas que originan nuevas plantas.
  • Bulbos: Tallo corto de forma cónica envuelto en **parénquima de reserva** con yemas que originan nuevas plantas.

Reproducción Sexual en Angiospermas

Estructura Floral

Las angiospermas son generalmente **hermafroditas** y constan de:

  • Perianto: Compuesto por el **cáliz** y la **corola**.
  • Órganos reproductores: **Androceo** y **Gineceo**.
  • Pedúnculo floral.

Androceo (Órgano Masculino)

Formado por **estambres**, compuestos por un filamento y una **antera**. La antera está dividida en dos tecas, con dos sacos polínicos cada una. Dentro se originan millones de **granos de polen** unicelulares. Estos constituyen los **gametofitos masculinos** maduros, que serán transportados hasta el estigma de otra flor.

Gineceo (Órgano Femenino)

Formado por los **carpelos**, compuestos por un **estigma**, un **estilo** y un **ovario** ensanchado, que alberga los **óvulos**.

Polinización y Fecundación

Durante la **polinización**, el grano de polen es transportado desde el estambre hasta el estigma del carpelo.

Tipos de Polinización

  • Anemófila: Por el viento.
  • Ornitófila: Por las aves.
  • Entomófila: Por los insectos.

Tras la polinización, tiene lugar la **fecundación**. Cuando el grano de polen alcanza el estigma, germina y emite el **tubo polínico**. Tras una **doble fecundación**, el cigoto forma el **embrión**, el óvulo se transforma en **semilla** y el ovario se convierte en **fruto**.

Semilla, Fruto y Germinación

El fruto alberga en su interior la semilla y brinda protección, actuando también como vehículo de dispersión.

La **germinación** es el proceso por el que el embrión, latente dentro de la semilla, se desarrolla para formar un adulto cuando las condiciones ambientales son adecuadas.

Dispersión de Semillas

  • Zoocoria (Dispersión por animales):
    • Frutos endozoocoros: Son carnosos y llamativos. La semilla es ingerida y sale al exterior con las heces.
    • Frutos ectozoocoros: Presentan ganchos o pelo para adherirse a las plumas o pelos de animales.
  • Anemocoria (Dispersión por viento): Los frutos **anemócoros** son ligeros y tienen pelo o alas para facilitar su transporte.

Resumen de Fisiología Vegetal

  1. Absorción: De agua por ósmosis y de sales disueltas del exterior a la epidermis y al **xilema**.
  2. Transporte de savia bruta: Gracias a las fuerzas de cohesión y tensión.
  3. Intercambio gaseoso: A través de **estomas**.
  4. Fotosíntesis.
  5. Transporte de savia elaborada: Y almacenamiento en **parénquima de reserva**.
  6. Excreción.

Resumen de Reproducción

Reproducción Asexual

Implica la formación de esporas (helechos) o a partir de una porción del vegetal (**esquejes**) en las plantas con semillas. Genera nuevos individuos **iguales** entre sí y a sus progenitores. No hay **variabilidad genética**. Ventaja: **rapidez**.

Reproducción Sexual

  • Gameto masculino: Grano de polen (producido en el estambre).
  • Gameto femenino: Óvulo (albergado en el gineceo o carpelo).

Genera **variabilidad genética** e individuos distintos entre sí.

Relación y Movimiento Vegetal

  • Hormonas: Regulan el crecimiento (ej. **auxinas, giberelinas o etileno**).
  • Movimientos Permanentes (Tropismos):
    • *Hidrotropismo* y *geotropismo* de raíces.
    • *Fototropismo* de tallos.
  • Movimientos No Permanentes (Nastias):
    • Apertura y cierre de hojas o flores ante determinados estímulos.
  • Fotoperiodicidad: Cambio fisiológico según el número de horas de luz (ej. floración).