Biología organismal animal Biol 3425

1. Biología organismal animalBiol 3425 Introducción Capítulos 1, 7, 9 y 10

2. Propiedades generales de las cosas vivas • Demuestran una organización molecular única y compleja. • ensamblan macromoléculas • ácidos nucleicos • proteínas • hidratos de carbono • lípidos

3. Propiedades de la vida • Demuestran una organización jerárquica única y compleja (de macromoléculas a poblaciones). • Cada nivel se construye sobre el anterior. • La unidad de las cosas vivas es la célula. • Las propiedades emergentes surgen de las interacciones entre los componentes de las partes de un sistema. • Los niveles jerárquicos y sus propiedades emergentes son producto de la evolución.

4. Propiedades de la vida • Se reproducen. • La vida surge de vida anterior. • Cada nivel se reproduce y genera más de sí mismo. • La reproducción incluye herencia y variación. • herencia- transmisión fiel de características • variación- la producción de diferencias entre las características de los distintos individuos.

5. Propiedades de la vida • Poseen una programación genética que provee fidelidad de herencia. • La información está codificada en el código genético. • Se estableció temprano en la historia evolutiva de la vida. • Provee evidencia para un único origen de la vida. • Ha llevado a cabo muy poco cambio evolutivo. • El ADN mitocondrial sí ha llevado a cabo cambio evolutivo.

6. Propiedades de la vida • Se mantienen al obtener nutrientes de su ambiente (metabolismo). • Obtienen energía química y los componentes celulares para construcción y mantenimiento. • Los procesos anabólicos y catabólicos más fundamentales surgieron temprano en la historia evolutiva de la vida.

7. Propiedades de la vida • Pasan por un ciclo de vida característico (desarrollo). • Describe los cambios característicos que sufre un organismo desde su origen hasta su estado adulto. • Incluye cambios en tamaño y forma y la diferenciación en estructuras.

8. Propiedades de la vida • Interactúan con el ambiente (ecología). • Hay factores que influyen en la distribución geográfica y en la abundancia de los animales. • Perciben estímulos y responden a ellos ajustando su metabolismo y su fisiología. • No se puede aislar la historia evolutiva de un linaje de organismos del ambiente donde ocurrió.

9. La vida sigue las leyes de Física • Las leyes de termodinámica son importantes para entender la vida. • Primera Ley de Termodinámica • La energía no se crea ni se destruye, pero se puede transformar. • Segunda Ley de Termodinámica • Los sistemas físicos tienden a proceder hacia un estado de mayor desorden o entropía. • La complejidad organismal se alcanza y se mantiene sólo con el constante uso y disipación de energía que fluye a la biosfera desde el sol.

10. Teorías de EvoluciónDarwinismo • Cambio perpetuo • El mundo de las cosas vivas no es constante sino que siempre cambia. • Las propiedades de los organismos sufren transformaciones a lo largo del tiempo. • Descendencia común • Todas las formas de vida descienden de un ancestro común a través de ramificaciones de los linajes. • Las especies que comparten un ancestro común reciente tienen más caracteres similares que las que tienen un ancestro común más antiguo.

11. Teorías de EvoluciónDarwinismo • Multiplicación de especies • El proceso evolutivo produce nuevas especies al separar y transformar las especies viejas. • Gradualismo • Las grandes diferencias anatómicas que caracterizan a las distintas especies surgen de la acumulación de muchos incrementos en cambios por largos periodos de tiempo.

12. Teorías de EvoluciónDarwinismo • Selección natural • Existe variación entre los organismos dentro de las poblaciones. • Parte de la variación es hereditaria de forma que la cría tiende a parecerse a sus padres. • Se espera que los organismos con las distintas variaciones dejen un número variable de cría a las futuras generaciones.

13. Teorías de EvoluciónDarwinismo • Selección natural • Las variaciones que permitan explotar más exitosamente el ambiente preferentemente sobrevivirán para ser transmitidas a las generaciones futuras. • Con del tiempo, las variaciones favorables se distribuirán a través de la población.

14. Teorías de EvoluciónDarwinismo • Selección natural • La acumulación de estos cambios conducirán a la producción de nuevos caracteres y nuevas especies. • Selección natural • Proceso creativo que genera caracteres noveles a partir de las pequeñas variaciones individuales que ocurren entre los organismos dentro de una población.

15. Origen de los sistemas vivos • Primero ocurrió evolución química • Acumulación de moléculas orgánicas • Atmósfera con poco o ningún oxígeno • La evidencia fósil indica que existió vida hace 3.8 billones de años • Los primeros organismos fueron protocélulas (unidades autónomas rodeadas de membrana)

16. Origen de metabolismo • Los primeros organismos eran anaerobios y heterótrofos primarios (existieron antes que los autótrofos) • Los que convertían precursores inorgánicos a nutrientes tenían ventaja selectiva • Esto requiere enzimas

17. Fotosíntesis y oxidación • La capacidad de ser autótrofos surge en la forma de fotosíntesis • H2 del agua reacciona con el CO2 de la atmósfera • Se generan azúcares y O2 • Los azúcares proveen nutrientes • El oxígeno se libera a la atmósfera y se va acumulando gradualmente

18. Fotosíntesis y oxidación • Se comienza a acumular ozono que absorbe rayos UV • La atmósfera comienza a ser oxidativa • Aparece el metabolismo aerobio • Las cianobacterias parecen ser las mayores responsables de la generación de O2 atmosférico

19. Procariontes y cianobacterias • La cianobacterias surgieron de las protocélulas hace unos 3 ba • Las bacterias, en especial las cianobacterias, dominaron la tierra de 1-2 ba • Todas las bacterias son procariontes • Eubacteria (Reino Monera) • Archaea (Reino Archaea)

20. Aparición de los eucariontes • Características de los eucariontes • Núcleo rodeado de membrana • Cromosomas compuestas de cromatina • Cromatina con histonas y RNA (además del DNA) • Más grandes y más DNA que los procariontes • Orgánulos con membranas • División celular con algún tipo de mitosis

21. Aparición de los eucariontes • Fósiles sugieren que eucariontes unicelulares surgieron hace 1.5 ba • Se cree que surgieron de la simbiosis de 2 o más procariontes • Mitocondria y “plastids” con DNA • Mitocondria y “plastids” se parecen a las bacterias • El DNA del mitocondria y “plastids” es más cercano al de las bacterias • mitocondrias - bacterias púrpuras • “plastids”- cianobacterias

22. Aparición de los eucariontes • Los eucariontes pueden haberse originado más de 1 vez. • Los primeros eucariontes fueron unicelulares, muchos de ellos eran autótrofos. • Algunos se convirtieron en heterótrofos. • La disminución de cianobacterias proveyó espacio para otros organismos.

23. Clasificación según Whittaker sobre un árbol filogenético

24. Aparición de los eucariontes • Aparecieron los carnívoros. • Se desarrolla una pirámide ecológica con los carnívoros arriba en la cadena.

25. Pricipales Divisiones de la Vida • Bacteria – bacterias verdaderas • Archaea – losprocariontes conestructura de membrana y rRNA diferente a bacterias • Eucarya - los eucariontes • Plantae • Fungi • Protista ? • Animalia

26. Características de los animales • Son eucariontes • Son heterótrofos • Se desplazan • Sus células no poseen pared celular

27. Subdivisiones principales del Reino Animal - tradicional • Rama A (Mesozoa): Mesozoa • Rama B (Parazoa): Porifera y Placozoa • Rama C (Eumetazoa): los demás filos • Grado I (Radiata): Cnidaria y Ctenophora • Grado II (Bilateria): los demás filos • División A (Protostomia) • acelomados: Platyhelminthes • pseudocelomados: Nematoda, Rotifera, Acanthocephala • eucelomados: Mollusca, Annelida, Arthropoda, Onychophora • División B (Deuterostomia): Echinodermata y Chordata

28. Subdivisiones principales del Reino Animal - molecular • Grado II: Bilateria • División A (Protostomia) • Lophotrochozoa • Platyhelminthes, Rotifera, Acanthocephala, Mollusca, Annelida • Ecdysozoa • Nematoda, Arthropoda, Onychophora • División B (Deuterostomia) • Chordata y Echinodermata

29. Sistema jerárquico de clasificación • Reino • Phylum • Clase • Orden • Familia • Género • Especie

30. Niveles de organización en los animales • Protoplásmico – organismos unicelulares • Celular – esponjas • Célula-tejido - cnidarios • Tejido-órgano - platelmintos • Órgano-sistema - nemerteos

31. fluidos corporales intracelulares extracelulares circulatorio cerrado plasma sanguíneo fluido intersticial circulatorio abierto elementos estructurales sostén protección estabilidad mecánica tejido conectivo cartílago hueso cutícula Componentes extracelulares de los animales

32. Tejidos en los animales • Epitelial • cubre superficies externas o internas • Conectivo • funciones de enlace y de sostén • Muscular • especializado para la contracción • Nervioso • recibe estímulos y conduce impulsos

33. Esqueletal Muscular Integumentario Digestivo Respiratorio Circulatorio Excretor Nervioso Endocrino Inmunológico Reproductivo Sistemas de órganos en los animales

34. El integumento de los animales • La cubierta externa del cuerpo • Funciones: • Protección mecánica • Evita la pérdida de humedad • Protege de rayos ultravioletas • Regulación de temperatura • Participa en excreción, respiración y secreción • Contiene receptores sensoriales y coloración

35. Integumentario Pigmentos Cromatóforos Melanóforos melanina Xantóforos carotenoides Iridóforos cristales de purinas (guanina) Estructural Estructura física de la superficie Refleja ciertos largos de onda Coloración en los animales

36. Función Rigidez Protección Superficie para músculos Movimiento Tipos de esqueletos Hidrostáticos Rígidos Hidrostático Usa el fluido del cuerpo Rígidos Elementos rígidos Articulado Tipos Exoesqueleto Endoesqueleto Sistemas esqueletales en los animales

37. Homeostasis en los animales • Regulación osmótica • Excreción • Regulación de temperatura

38. Sistemas de excreción en los animales • Vacuolas contráctiles • Nefridios • Protonefridios • Metanefridios • Glándulas antenales • Túbulos de Malpigio • Riñones

39. Sistemas de circulación en los animales • Difusión • Sistemas circulatorios • Abiertos • Muchos invertebrados • Cerrados • Algunos invertebrados • Vertebrados

40. Intercambio de gases enlos animales • Difusión a través de la superficie • Estructuras respiratorias • Delgada • Humedad • Mucha superficie • Respiración en agua – evaginaciones • Respiración en tierra - invaginaciones

41. Estructuras para el intercambio de gases • Cubierta del cuerpo • Tráqueas • Branquias dermales • Agallas • Sacos de aire • Pulmones

42. Nutrición y digestión en los animales • Los animales son heterótrofos • Categorías de acuerdo a la dieta • Herbívoros • Carnívoros • Omnívoros • Saprófagos

43. Tipos de digestión • Intracelular • Extracelular • Intra y extracelular

44. Eventos de la nutrición • Ingestión • Digestión • Absorción • Transporte • Asimilación • Egestión

45. Recepción Conducción y almacenaje Trituración y digestión temprana Digestión final y absorción Absorción de agua y concentración de sólidos Organización y función del tubo digestivo

46. Simetría Correspondencia en tamaño y forma en los lados opuestos de un plano medio esférica radial - Radiata biradial bilateral – Bilateria Patrones de diseño en los animales

47. Animales con simetría bilateral

48. Espacio entre la pared del cuerpo y el tubo digestivo Acelomados Pseudocelomados Eucelomados Cavidades del cuerpo (en Bilateria)

49. Esquizocélico Rasgaduras en el mesodermo Enterocélico Evaginaciones del arquenterón Formación del celoma(en los eucelomados)

50. Metamerismo mayor movimiento mayor complejidad de estructura y función anélidos a cordados Cefalización concentración de órganos sensoriales y tejido nervioso ventaja al entrar en un ambiente implica polaridad Diseño de los animales