Niveles de organización de la materia

Introducción

Un corredor que termina una carrera respira deprisa y su corazón late con fuerza. Detrás de esa escena hay muchos niveles a la vez: moléculas de oxígeno, glóbulos rojos que lo transportan, el tejido muscular del corazón, el aparato circulatorio y, al final, una persona entera. Los biólogos ordenan la materia en niveles de organización, de lo más sencillo a lo más complejo. Cada nivel está formado por elementos del nivel anterior y tiene propiedades nuevas.

Explicación

Niveles de la materia sin vida propia

1. Nivel atómico: los átomos, como el carbono (C), el hidrógeno (H), el oxígeno (O) y el nitrógeno (N), los más abundantes en los seres vivos.
2. Nivel molecular: los átomos se unen y forman moléculas. Algunas son sencillas, como el agua. Otras son enormes, como las proteínas o el ADN.

Ni un átomo ni una molécula están vivos.

Niveles de los seres vivos

3. Nivel celular: la célula. Es el primer nivel con vida.
4. Nivel de tejido (tisular): un grupo de células parecidas que trabajan juntas en la misma función. Ejemplos: tejido muscular, tejido nervioso, tejido epitelial (la piel y las mucosas). En las plantas, el tejido conductor lleva agua y savia.
5. Nivel de órgano: varios tejidos distintos forman una estructura con una función. El corazón tiene tejido muscular, nervioso, conectivo y epitelial. La hoja de una planta también es un órgano.
6. Nivel de aparato o sistema: varios órganos coordinados. El aparato digestivo reúne boca, estómago, intestinos y otros órganos. Se suele llamar sistema al conjunto de órganos formados por un mismo tipo de tejido, como el sistema nervioso o el muscular.
7. Nivel de organismo: un ser vivo completo.

Los organismos unicelulares, como una bacteria o un paramecio, llegan al nivel de organismo directamente desde el nivel celular: no tienen tejidos ni órganos.

Niveles por encima del organismo

8. Población: individuos de la misma especie que viven en el mismo lugar al mismo tiempo, por ejemplo los linces de Doñana.
9. Comunidad: todas las poblaciones de distintas especies de un lugar.
10. Ecosistema: la comunidad junto con el medio físico en el que vive (agua, suelo, clima).

Ejemplos

Ejemplo 1: Del átomo al organismo en el ser humano Átomo de carbono → molécula de proteína que permite contraerse → célula muscular del corazón → tejido muscular cardiaco → corazón → aparato circulatorio → persona.

Ejemplo 2: Del átomo al ecosistema en una planta Átomo de magnesio → molécula de clorofila → célula de la hoja → parénquima clorofílico, el tejido que hace la fotosíntesis → hoja → encina → población de encinas de una dehesa → comunidad de la dehesa → ecosistema de dehesa.

Ejemplo 3: Ordenar los niveles Desordenado: tejido muscular, músculo bíceps, célula muscular, aparato locomotor, molécula de proteína. Ordenado: molécula de proteína → célula muscular → tejido muscular → músculo bíceps → aparato locomotor.

Recuerda

Niveles de organización: átomo, molécula, célula, tejido, órgano, aparato o sistema, organismo, población, comunidad y ecosistema. La célula es el primer nivel con vida.

Ejercicios

Esta lección cierra la unidad. Los ejercicios mezclan contenidos de todas las lecciones.

Básicos

1. Ordena de menor a mayor complejidad: órgano, célula, átomo, población, tejido.
2. ¿Cuál es el primer nivel de organización con vida? Justifícalo con la teoría celular.
3. Indica el nivel de organización: una neurona, el estómago, el agua, los pinos de un pinar, el aparato respiratorio.
4. Un ocular de 10× y un objetivo de 40×. ¿Cuál es el aumento total?

Avanzados

5. ¿En qué nivel termina la organización de un paramecio? Explica por qué no tiene tejidos.
6. Completa: una célula vegetal tiene ______ de celulosa, ______ para la fotosíntesis y una ______ grande. Una célula animal no tiene ninguna de las tres, pero ambas tienen ______ para la respiración celular.
7. Corrige estas frases: a) "Las bacterias no tienen ADN". b) "Las plantas no tienen mitocondrias". c) "Los virus son las células más pequeñas".

Reto

8. Con 400 aumentos el campo visual mide 450 µm. Caben 9 células de mucosa bucal en fila. ¿Cuánto mide cada una? ¿Coincide con el tamaño típico?
9. Elige un ecosistema de tu comunidad autónoma y escribe un ejemplo de cada nivel desde la célula hasta el ecosistema.

Soluciones

1. Átomo, célula, tejido, órgano, población.
2. La célula, porque según la teoría celular es la unidad más pequeña capaz de realizar las funciones vitales. Átomos y moléculas no se nutren ni se reproducen por sí solos.
3. Neurona: célula. Estómago: órgano. Agua: molécula. Los pinos de un pinar: población. Aparato respiratorio: aparato.
4. $10 \times 40 = 400$ aumentos.
5. En el nivel de organismo, que coincide con el celular. No tiene tejidos porque está formado por una sola célula, y un tejido necesita muchas células parecidas.
6. Pared celular, cloroplastos, vacuola, mitocondrias.
7. a) Las bacterias sí tienen ADN, en el nucleoide. b) Las plantas sí tienen mitocondrias y respiran. c) Los virus no son células.
8. $450 : 9 = 50\ \mu\text{m}$. Coincide con el tamaño típico de unos 50 µm.
9. Respuesta abierta. Ejemplo para un pinar de la Meseta: célula de la hoja (acícula) de pino → tejido conductor → acícula → pino → población de pinos piñoneros → comunidad del pinar (pinos, conejos, abubillas, hongos) → ecosistema de pinar con su suelo arenoso y su clima.