Procesos vitales.

A continuación se describirán las tasas básicas que realizan los organismos en que los mantienen de en "equilibrio", estas funciones son: poco la digestión, metabolismo, respiración, transporte de sustancias, nutrición, excreción, reproducción, respuesta a estímulos y la homeostasis.

Antes de abordar el tema de procesos mentales es necesario preguntarnos, hubo ¿casan los seres vivos?, pues bien, hubo de los seres vivos son aquellos organismos que poseen hubo un pub los siguientes atributos, las cuales son características necesarias para poder decir que eres un ser vivo.

1. Crecimiento: aumento de tamaño y volumen de manera integral.
2. Metabolismo: conjunto de reacciones que implican intercambios de energía y materiales entre el organismo y su ambiente.
3. Reproducción: capacidad de un organismo para dar origen a otros semejantes a él.
4. Estructura: compleja y altamente organizada.
5. Homeostasis: mantienen en equilibrio su compleja estructura y su ambiente interno.
6. Irritabilidad: capacidad de responder a estímulos del exterior.
7. Adaptación: se adecuan a cambios ambientales.

Homeostasis.

Debido a que el ambiental los organismos cambia constantemente, las reacciones metabólica son reguladas para mantener un conjunto de condiciones en la célula, esta función se denomina homeostasis. También conocida como homeostasia es una palabra compuesta que procede del griego homeo u homo que significa al igual y stasis que significa quieto.

Esta regulación permite a los organismos responder a estímulos de interaccionar con el ambiente. Existen múltiples formas y niveles para regular el metabolismo. Por ejemplo se puede aumentar o reducir la actividad de enzimática, de enviar señales de célula a célula en forma de mensajeros como las hormonas. De la siguiente figuran se observan los mecanismos homeostáticos de la sensación de hambre y la saciedad.

Algunos ejemplos de homeostasis:

• La regulación de la concentración de glucosa en la sangre.
• Regulación de la presión arterial.
• Regulación de la concentración de oxígeno y de CO₂.
• Regulación de la temperatura interna del cuerpo.

La expresión así como todo los procesos vitales anteriormente descritos es fundamental para mantener una homeostasis de los organismos, te imaginas que no podías eliminar sustancias de desecho y toxicas para tu cuerpo, un ejemplo simple es el  dióxido de carbono que salen cuando exhalamos.

Excreción.

Excreción es una función vital básica de todos los organismos del planeta. Ese resultado del metabolismo cuando produce sustancias de desechos que deban de eliminarse al exterior fondo uno de los productos de desecho es el dióxido de carbono, que se ex porosa mediante la espiración. Pero también zapatos en otras sustancias como amoniaco, urea, pigmentos …, que si se acumulan son tóxicos.

Los animales más sencillos como las esponjas y medusas, vierten directamente las sustancias de desecho al exterior. Los más complejos poseen sistemas excretores adecuados que recogen las sustancias de desecho de todo el cuerpo y las expulsan al exterior.

Nefridios

Se encuentran en anélidos y moluscos. Son doce enrollados con los dos extremos abiertos: uno a la cavidad del animal y otro al exterior.

Tubos de Malpigio.

En insectos. Son tubos cerrados por el extremo que se abren en la cavidad del animal y el otro extremo desemboca en el aparato digestivo.

Uno de los principales problemas de los seres vivos es obtener y conservar el agua dentro de su organismo, sin embargo, gracias a los tubos de Malpigio o Malpighi, los insectos pueden digerir y filtrar sustancias de desecho, mientras reabsorben el agua al momento de la digestión.

Glándulas secretoras de sal.

En aves marinas. Se abre normalmente en la cavidad nasal. 

Riñones. En vertebrados. Formados por millones de nefronas.	Nefrona. Una nefrona es la unidad fundamental estructural y funcional del riñón, la nefrona se encarga de filtrar la sangre y regular sustancias solubles como el agua, reabsorbiendo nutrientes y secretando los desechos en forma de orina.
EL riñón existen millones de nefronas. Las sustancias de desecho pasan de la sangre a la nefrona para formar parte después de la orina.

En el proceso en la nutrición, el aparato de este error realiza las funciones de captura,En cuestión, digestión, absorción y expulsión de los residuos no digeridos. Dentro de invertebrados encontramos dos modelos de aparatos digestivos:

• En forma de saco, con algunas son la abertura que funciona como boca y ano, producción de los celentéreos.
• En forma de tubo, con dos aberturas una de entrada del alimento (boca) y la salida (ano). En estatuto o desembocan algunas glándulas que participarán en la digestión.

En animales invertebrados el aparato digestivo es el conjunto de órganos (boca, faringe, esófago, estómago, intestino delgado e intestino grueso) encargados del proceso de la digestión, es decir, de la transformación de los alimentos a sustancias más sencillas para ser absorbidas.

La función que realiza el aparato digestivo es la de transporte (alimentos), secreción (jugos digestivos), absorción (nutrientes) y eliminación de desechos.

En el proceso a la digestión, se transforman glúcidos, de lípidos y proteínas en unidades más sencillas para que puedan ser absorbidas y transportadas por la sangre.

Digestión.

Las macromoléculas como el almidón, la celulosa o las proteínas no podía ser tomadas por las células automáticamente, por lo que necesitan que se degraden en unidades más simples antes de usarlas en el metabolismo celular. Muchas enzimas digieren estos polímeros. Estas enzimas incluyen a la peptidasa que digieren las proteínas en a aminoácidos, glicol hidrolasas que digieren polisacáridos en disacáridos y monosacáridos, y las lipasas que digieren los triglicéridos de ácidos grasos y glicerol.

Los microorganismos a menudo secretan enzimas digestivas en sus alrededores para después tomar los compuestos ya digeridos, mientras que los animales secretando enzimas desde células mediante proteínas específicas de transporte.

A nivel de organismo el aparato implicado en la nutrición es el aparato digestivo, que transforma la materia orgánica en moléculas asimilables por las células del organismo. La utilización de los nutrientes por las células para obtener energía implica necesidad de voz que no procedente del exterior que debe de incorporarse a través del aparato respiratorio. Para llevar los nutrientes a las células del cuerpo precisa de un aparato circulatorio. En estos procesos se produce sustancias de desecho, que deben ser eliminadas por un aparato excretor.

Metabolismo.

Todas las funciones vitales de la célula son posibles gracias a las reacciones químicas que ocurren dentro de ella y que conducen a la transformación de unas biomoléculas en otras con el fin de obtener materia y  energía. Estos complejos procesos que están interrelacionados entre sí, son la base de la vida y permiten a las células crecer, reproducirse, nutrirse, sintetizar proteínas u otros productos, liberar energía, generar desechos, mantener sus estructuras y responder a estímulos.

La materia se utiliza para crecer, desarrollarse o renovar la estructura propia de cada organismo.

La energía se almacena en los enlaces químicos de las sustancias de reserva energética o se transforma en distintos tipos de energía: mecánica (movimiento), calorífica (mantener la temperatura), eléctrica (impulsos nerviosos), entre otros.

El metabolismo (del griego μεταβλή metabolé que significa cambio) es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos fisicoquímicos que ocurren en una célula y en el organismo.

El proceso metabólico se divide en dos fases: anabolismo y catabolismo. Por medio de las reacciones anabólicas o anabolismo, la célula produce nuevos materiales celulares complejos a partir de otros mas sencillos, o almacena energía, un ejemplo del anabolismo es la fotosíntesis.

Durante las reacciones catabólicas o catabolismo, se desdoblan o degradan las sustancias complejas en otras mas sencillas, un ejemplo es la respiración.

Respiración.

Durante las reacciones catabólicas o catabolismo, recordemos que se desdoblan o degradan las sustancias complejas en otras más sencillas, un ejemplo es el proceso de la respiración.

Existen dos procesos de respiración, una a nivel celular y otra a nivel del organismo (respiración pulmonar).

La respiración celular es el proceso que permite la transformación de energía química, en energía metabólica acumulada en los enlaces de fosfato del ATP. Existen dos formas de respiración celular, la aerobia y la anaerobia. Algunos organismos, como bacterias y levaduras, obtienen su energía por medio de la respiración anaerobia, en la que no interviene directamente el oxígeno, como en plantas y animales, la obtienen de la respiración aerobia, en la que si interviene el oxígeno.

Un ejemplo de la respiración anaerobia es la que llevan a cabo las bacterias del género Lactobacillus y Streptococcus principalmente, obteniéndose de ella productos derivados de la leche como el queso y el yogurt. Este proceso se llama fermentación láctica en la cual una molécula de glucosa es transformada en dos de acido láctico.

También este tipo de fermentación láctica se puede producir en las células musculares, cuando hay falta de oxígeno a causa de una intensa actividad motora, lo cual produce síntomas de fatiga muscular y dolor.

Por otra parte está la respiración mediante organismo, en la que encontramos la respiración pulmonar que es el intercambio gaseoso que caracteriza a todos los vertebrados.

Transporte de sustancias.

El proceso de transporte de sustancias también se da a nivel de todo el organismo sobre todo por el torrente sanguíneo y el aparato digestivo. Las células son sistemas termodinámicamente abiertos, es decir son sistemas que intercambian materia, energía e información con su entorno. Debido a ello las células necesitan controlar que sustancias entran y cuales salen en cada momento.

Esta función de controlar el transporte de sustancias es la principal función realizada por la membrana plasmática.

Recordemos que la membrana plasmática tiene una bicapa de lípidos delgada, aceitosa e hidrosoluble que separa el medio externo del interno. La bicapa de lípidos consta fundamentalmente en fosfolípidos y proteínas que se encuentran embebidas en ella. Las proteínas efectúan la mayoría de las funciones de la membrana, entre otras transporte a través de la bicapa y reconocimiento entre las células.

Hay varios tipos de Transporte de Sustancias a través de la membrana de acuerdo al tipo de molécula y la fuente de energía que impulsa el paso de las sustancias:

• Ósmosis: Por una acción molecular denominada ósmosis, el agua se difunde a través de cualquier membrana selectivamente permeable hacia una región donde su concentración sea menor.
• Difusión. El metabolismo requiere de gradientes de concentración que activen los movimientos direccionales de las sustancias. Las células cuentan con un mecanismo que aumenta o disminuye la concentración de agua de solutos a través de la membrana plasmática. La difusión simples es cuando las moléculas son pequeñas e hidrofóbicas y entran siguiendo de un gradiente de concentración. Si las moléculas son más grandes que el agua o tienen cargas eléctricas y requieren tanto de un gradiente de concentración además de una proteína que les permita el paso se llama difusión facilitada.

• Transporte. En el transporte pasivo un soluto penetra una membrana por difusión a través de un canal en el interior de una proteína de transporte, sin gastar energía. En el transporte activo otro tipo de proteína de transporte bombea el soluto por la membrana, contra su gradiente de concentración. Una entrada de energía, casi siempre de ATP, inicia el transporte activo.
  El Transporte masivo son los paquetes más grandes de sustancias (muchas moléculas) se desplazan a través de la membrana plasmática mediante los procesos de endocitosis y exocitosis. De acuerdo a la dirección del transporte clasificamos al transporte masivo en endocitosis (de endo= dentro, cito= célula y sis= proceso), y exocitosis (de exo= afuera). Cuando son transportadas células o partículas al interior de la célula se habla de fagocitosis (de fago= comer), algunos fagocitos como las amibas engloban microbios y en las especies multicelulares los macrófagos como los leucocitos de nuestra sangre engloban virus, bacterias, células cancerosas y otras amenazas para el organismo.

Nutrición (autótrofa y heterótrofa)

Existe una gran diversidad de formas en las que los organismos se nutren, adquieren energía (ATP) y metabolizan su alimento. Existen diversas formas para adquirir esta energía, en este tema explicaremos dos principales, la autótrofa y la heterótrofa.

Todos los seres vivos necesitan energía para crecer, moverse, reproducirse, etc. La mayoría utiliza glucosa (C₆H₁₂O₆) producida durante la fotosíntesis, como combustible o generador de energía. Los organismos capaces de realizar la fotosíntesis, son todas las plantas, algas y algunas bacterias: en este proceso la clorofila (pigmento que absorbe la luz blanca, reflejando solo el color verde) capta la energía primaria que proporciona el Sol y la transforma en energía química. Durante las reacciones de la fotosíntesis algunos compuestos inorgánicos como el agua y el bióxido de carbono, se transforma en compuestos orgánicos como la glucosa y, además se libera oxigeno a la atmósfera.

Así estos organismos elaboran, mediante reacciones químicas, su propio alimento, por lo que se denominan organismos autótrofos. Por el contrario los organismos heterótrofos (animales, hongos y algunos organismos unicelulares), son los que deben alimentarse de sustancias orgánicas sintetizadas por otros organismos para obtener energía y moléculas estructurales.

Reproducción.

La característica fundamental de los seres vivos es generar descendiente y así perpetuar la vida. Las formas que los seres vivos han desarrollado son diversas, desde las más sencillas, en las cuales un progenitor produce organismos idénticos entre sí (reproducción asexual), hasta formas complejas, en las que intervienen dos gametos, uno femenino y uno masculino (reproducción sexual).

Así mismo, el origen de las células sexuales (óvulos y espermatozoides), es la meiosis, un proceso de división celular que promueve la recombinación del material genético. Este proceso se realiza en ocho fases que son profase, metafase, anafase, telofase, profase II, metafase II, anafase II y telofase II.

En cambio, el resto de las células tienen un origen diferente, la mitosis, la cual se realiza solo en cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase.

La reproducción sexual implica la presencia de células especializadas, conocidas como células sexuales, germinales o gametos: dichas células tienen en su núcleo la mitad del número de cromosomas característico de la especie por lo que reciben el nombre de células haploides. En el ser humano solo tienen 23 cromosomas, cuando las células diploides o somáticas tienen 46 cromosomas. Aunque este tipo de reproducción requiere de mayor cantidad de energía, este tipo de reproducción favorece la recombinación genética, lo cual se traduce en una mayor facilidad de adaptación de la especie a diferentes medios.

La reproducción asexual se lleva a cabo sin necesidad de la unión o presencia de gametos o células especializadas para la reproducción, y solo participa un progenitor. Su velocidad de propagación es alta, por lo que el incremento en el número de individuos es elevado y en poco tiempo. Sin embargo, al participar un solo progenitor, existe la desventaja de que no hay intercambio genético y, si existiera algún defecto, este puede transmitirse a toda la descendencia.

Existen cuatro tipos de reproducción asexual.

Bipartición. División de un organismo en dos células hijas del mismo tamaño, como en bacterias, amebas, algas y organismos unicelulares.
Germinación. Un nuevo organismo se origina a partir de una yema o brote que se forma en el progenitor, luego ese brote se separa del resto del organismo y crece hasta formar un individuo, es el caso de las levaduras, hidras y corales.
Esporulación. Es una especie de divisiones celulares que originan esporas, las cuales permanecen cautivas por un tiempo y después son liberadas. Los hongos, musgos y helechos se reproducen por esporulación.
Reproducción o multiplicación vegetativa. Algunas plantas superiores se propagan a partir de estructuras especiales de la planta progenitora, como hojas (enredaderas), estolones (fresas), bulbos (cebolla, gladiola, ajo), estacas (vid, rosal, hiedra, geranio), etc..

La “homeostasis” fue descubierta por Claude Bernard en el siglo XIX, pero el término homeostasis fue acuñado por el biólogo Walter B. Cannon (1871-1945) que definió en 1932 las características que rigen la homeostasis:

1. Importancia del sistema nervioso  como el endocrino en el mantenimiento de los mecanismos de regulación.
2. Controles antagónicos: cuando un factor o agente cambia un estado homeostático en una dirección, existe otro factor o factores que tiende a contrarrestar al primero con efecto opuesto. Es lo que se llama retroalimentación negativa o “feed-back” negativo.
3. La homeostasis es un proceso continuo que implica el registro y regulación de múltiples parámetros.
4. La efectividad de los mecanismos homeostáticos varían a lo largo de la vida de los individuos.
5. Tolerancia: es la capacidad que posee cada organismo de vivir en ciertos intervalos de parámetros ambientales, que a veces puede ser sobrepasada mediante la adaptación y la evolución.
6. Un fallo de los mecanismos hemostáticos produce enfermedad o la muerte. Las situaciones en las que el cuerpo no puede mantener los parámetros biológicos dentro de su rango de normalidad, surge un estado de enfermedad que puede ocasionar la muerte.