1.8: Temas y conceptos de biología - Niveles de organización de los seres vivos

Objetivos de aprendizaje

• Describir los niveles biológicos de organización desde el nivel más pequeño hasta el más alto

Los seres vivos están altamente organizados y estructurados, siguiendo una jerarquía que puede ser examinada en una escala de pequeña a grande. El átomo es la unidad más pequeña y fundamental de la materia. Consiste en un núcleo rodeado de electrones. Los átomos forman moléculas que son estructuras químicas que consisten en al menos dos átomos unidos por uno o más enlaces químicos. Muchas moléculas que son biológicamente importantes son macromoléculas, moléculas grandes que normalmente se forman por polimerización (un polímero es una molécula grande que se elabora combinando unidades más pequeñas llamadas monómeros, que son más simples que las macromoléculas). Un ejemplo de una macromolécula es el ácido desoxirribonucleico (ADN), que contiene las instrucciones para la estructura y funcionamiento de todos los organismos vivos.

Figura\(\PageIndex{1}\): ADN: Todas las moléculas, incluyendo esta molécula de ADN, están compuestas por átomos.

De los orgánulos a las biosferas

Las macromoléculas pueden formar agregados dentro de una célula que están rodeados de membranas; estas se llaman orgánulos. Los orgánulos son pequeñas estructuras que existen dentro de las células. Ejemplos de estos incluyen: mitocondrias y cloroplastos, que realizan funciones indispensables. Las mitocondrias producen energía para alimentar la célula, mientras que los cloroplastos permiten a las plantas verdes utilizar la energía de la luz solar para producir azúcares. Todos los seres vivos están hechos de células, y la célula misma es la unidad fundamental más pequeña de estructura y función en los organismos vivos. (Este requisito es la razón por la que los virus no se consideran vivos: no están hechos de células. Para hacer nuevos virus, tienen que invadir y secuestrar el mecanismo reproductivo de una célula viva; sólo entonces podrán obtener los materiales que necesitan para reproducirse) Algunos organismos consisten en una sola célula y otros son multicelulares. Las células se clasifican como procariotas o eucariotas. Los procariotas son organismos unicelulares o coloniales que no tienen núcleos unidos a la membrana; en contraste, las células de los eucariotas sí tienen orgánulos unidos a la membrana y un núcleo unido a la membrana.

En organismos más grandes, las células se combinan para producir tejidos, que son grupos de células similares que realizan funciones similares o relacionadas. Los órganos son colecciones de tejidos agrupados realizando una función común. Los órganos están presentes no sólo en los animales sino también en las plantas. Un sistema de órganos es un nivel superior de organización que consiste en órganos funcionalmente relacionados. Los mamíferos tienen muchos sistemas de órganos. Por ejemplo, el sistema circulatorio transporta sangre a través del cuerpo y hacia y desde los pulmones; incluye órganos como el corazón y los vasos sanguíneos. Además, los organismos son entidades vivientes individuales. Por ejemplo, cada árbol de un bosque es un organismo. Los procariotas unicelulares y los eucariotas unicelulares también se consideran organismos y generalmente se les conoce como microorganismos.

Todos los individuos de una especie que viven dentro de un área específica se denominan colectivamente población. Por ejemplo, un bosque puede incluir muchos pinos. Todos estos pinos representan la población de pinos en este bosque. Diferentes poblaciones pueden vivir en la misma área específica. Por ejemplo, el bosque con los pinos incluye poblaciones de plantas con flores y también insectos y poblaciones microbianas. Una comunidad es la suma de poblaciones que habitan un área determinada. Por ejemplo, todos los árboles, flores, insectos y otras poblaciones de un bosque forman la comunidad del bosque. El bosque en sí es un ecosistema. Un ecosistema consiste en todos los seres vivos de un área en particular junto con las partes abióticas, no vivas de ese ambiente como el nitrógeno en el suelo o el agua de lluvia. Al más alto nivel de organización, la biosfera es la colección de todos los ecosistemas, y representa las zonas de vida en la tierra. Incluye tierra, agua e incluso la atmósfera hasta cierto punto. Tomados en conjunto, todos estos niveles comprenden los niveles biológicos de organización, que van desde los orgánulos hasta la biosfera.

Figura\(\PageIndex{1}\): Niveles biológicos de organización: Los niveles biológicos de organización de los seres vivos siguen una jerarquía, como la mostrada. Desde un solo orgánulo hasta toda la biosfera, los organismos vivos forman parte de una jerarquía altamente estructurada.

Puntos Clave

• El átomo es la unidad más pequeña y fundamental de la materia. La unión de al menos dos átomos o más forma moléculas.
• El nivel más simple de organización para los seres vivos es un solo orgánulo, que está compuesto por agregados de macromoléculas.
• El nivel más alto de organización para los seres vivos es la biosfera; abarca todos los demás niveles.
• Los niveles biológicos de organización de los seres vivos dispuestos desde los más simples hasta los más complejos son: orgánulos, células, tejidos, órganos, sistemas de órganos, organismos, poblaciones, comunidades, ecosistema y biosfera.

Términos Clave

• molécula: La partícula más pequeña de un compuesto específico que conserva las propiedades químicas de ese compuesto; dos o más átomos unidos por enlaces químicos.
• macromolécula: una molécula muy grande, especialmente utilizada en referencia a polímeros biológicos grandes (por ejemplo, ácidos nucleicos y proteínas)
• polimerización: El proceso químico, normalmente con la ayuda de un catalizador, para formar un polímero uniendo entre sí múltiples unidades idénticas (monómeros).