En la antigüedad, los investigadores clasificaron a los vegetales de acuerdo con la similitud-diferencia de caracteres morfológicos externos (presencia o ausencia de flores, consistencia del tallo, disposición de las hojas en el mismo, disposición de las nervaduras, tipo de semilla, etc.), lo que hizo necesario analizar con más detalle las características internas de los vegetales, su fisiología, sus cilos de vida y mecanismos de reproducción, además de considerar la producción de ciertas sustancias químicas (terpenos, alcaloides, taninos, etc.) y el número de cromosomas que presenten, ya que se descubrió que éstos podían cambiar desde la haploidía hasta la polipoidia, lo cual permitió establecer las posibles relaciones filogenéticas entre las diferentes especies del Reino Plantae.

⁴ En el fascículo III de Biología II, se estudiará con más detalle este hecho biológico.

En el fascículo VI de Biología I, se expone una explicación tentativa del origen monofilogenético de las plantas modernas, la cual señala que dentro de la diversidad pluricelular los organismos pueden alcanzar diversos niveles de complejidad estructural, siendo estos: talo, órganos y sistemas de órganos. Se explicó que los vegetales presentan la organización de talo, cuando las células que los conforman tienen poca diferenciación, siendo muy semejantes entre sí, tanto funcional como estructuralmente; o bien el nivel órgano, cuando las células asociadas al desempeñar una función específica se diferencian morfológicamente, dando lugar a los tejidos, que a su vez conforman los órganos que por tradición se identifican en un vegetal (raíz, tallo, hojas, flores y fruto).

ACTIVIDAD DE REGULACION

1. Señala las funciones que realizan las siguientes estructuras, presentes en la mayoría de los vegetales

Raíz ____________________________________________________________

Tallo ____________________________________________________________

Hojas ___________________________________________________________

Flor _____________________________________________________________

Fruto ____________________________________________________________ 2. Señala en el siguiente cuadro las características taxonómicas que diferencian a los vegetales de otros organismos.

Cuando observamos por primera vez algún organismo, cualquiera que sea, nos surge una serie de cuestionamientos referente a la morfología y funcionamiento de sus estructuras, que nos llevan a compararlo con algunos ya conocidos y preguntarnos: ¿De qué se alimentan? ¿A través de qué lo hacen? ¿Lo realizarán de la misma manera que el hombre?

Esto nos hace reflexionar que los organismos que observamos de manera cotidiana en nuestro entorno, en lo morfológico son distintos y, por lo tanto, pertenecientes a grupos diferentes, lo cual nos hace suponer que existen diferencias entre ellos en cuanto a sus estructuras y procesos fisiológicos como nutrición, respiración y excreción.

Si nos referimos a nutrición, ¿sabes cómo lo hacen las plantas o los animales? ¿Qué sucede con el alimento dentro de un tubo digestivo? ¿De qué manera llegan los nutrientes a todas las células de un organismo pluricelular?

Si analizamos que los alimentos son fuente de energía y materia para el organismo y que dicha energía es liberada de los alimentos por un proceso de oxidación de la célula denominado respiración celular, podemos percatarnos de que el proceso respiratorio con la participación del oxígeno tiene relación con el proceso nutritivo. ¿Sabes cómo llega el oxígeno a todas las células del organismo para que se concreten estas reacciones metabólicas?

Recordarás que como consecuencia de estas reacciones se forman compuestos químicos no útiles que deben ser eliminados o reabsorbidos de acuerdo con las necesidades del individuo y que esto se realiza a través de estructuras excretoras. ¿Recuerdas cuáles son esos compuestos? ¿Cuáles son las estructuras excretoras en plantas y animales? ¿De qué manera funcionan?

En los animales, las células dejan espacios que ocupa el llamado líquido intersticial, el cual constituye un medio para el intercambio de nutrientes, oxígeno desechos metabólicos y otras sustancias.

En las esponjas este líquido circula mediante los flagelos que presentan algunas células. En hidras (Hydra) y platelmintos el transporte de dichas sustancias se realiza por difusión a través de este líquido, que circula por movimientos de contracción de las células musculares de su cuerpo. El transporte por este medio es eficiente para organismos pequeños y delgados. ¿Resultará eficiente este medio de transporte para los animales más grandes y más activos? Definitivamente no, ya que por ser éstos de mayor tamaño muchas células quedan alejadas de las superficies de intercambio (digestiva, respiratoria y excretora) y el movimiento de nutrientes a través de este líquido sería muy lento y no abastecería con rapidez a las células; lo mismo pasaría con los desechos, los que elevarían su concentración en los tejidos, dañándolos.

En el curso del desarrollo evolutivo de los animales aparece el sistema circulatorio que sirve de enlace entre las superficies de intercambio. Este sistema posee una sustancia líquida, la sangre, que se mueve a través del cuerpo en un sistema continuo de vasos, y recoge los nutrientes del tubo digestivo, el oxígeno de las superficies respiratorias, conduciéndolos hacia las células; asimismo, remueve de éstas los productos de excreción llevándolos hacia los órganos excretores. A medida que los animales se hacen más complejos, desarrollan un sistema de bombeo, corazón u órgano similar, para impulsar la sangre, lo que aumenta la velocidad y la eficacia del transporte (figura 28).

El sistema circulatorio es de dos tipos: abierto y cerrado.

En los sistemas abiertos el corazón impulsa la sangre a los vasos y desemboca en lagunas sanguíneas donde el líquido circulante baña las células, efectuándose los intercambios. De las lagunas, otros vasos la recogen y la envían de regreso al corazón; este sistema es característico de artrópodos (insectos, arañas, crustáceos) y moluscos. En estos organismos, la sangre se llama hemolinfa y puede contener pigmentos respiratorios.

Los sistemas cerrados son propios de anélidos y vertebrados y se denominan cerrados porque la sangre permanece en los vasos; las células están separadas de la sangre por las paredes de los vasos sanguíneos y por los espacios entre éstos y las células; estos espacios contienen la linfa, fluido acuoso donde se realiza el intercambio de materiales entre los tejidos y la sangre.

Una ventana de los sistemas cerrados es que la sangre puede ser bombeada del corazón al cuerpo a una presión más elevada; esto es importante para forzar el paso de las sustancia a través de los capilares al líquido intersticial y dentro de los túbulos del

La sangre está formada por una porción líquida y una porción sólida. La porción líquida constituye el plasma, que contiene agua y sustancias disueltas (azúcares, aminoácidos, proteínas y grasas), minerales, gases (O2 y CO2) y desechos nitrogenados (urea), así como sustancias reguladoras (hormonas).

La porción sólida está formada por células que en los vertebrados son de tres tipos principales: los glóbulos blancos o leucocitos encargados de la defensa del organismo; las plaquetas que participan en los mecanismos de la coagulación de la sangre y los glóbulos rojos o eritrocitos que contienen hemoglobina cuya función es transportar gases.

Los vasos sanguíneos son las arterias, venas y los capilares.

Las arterias conducen la sangre del corazón a los tejidos. Las venas regresan la sangre de los tejidos al corazón, éstas presentan válvulas que impiden el retorno de la sangre a través de la vena. Los capilares sanguíneos comunican las arterias con las venas, éstos tienen paredes muy finas; es a través de estos capilares que los tejidos y la sangre intercambian materiales por difusión y transporte activo.

El corazón es un órgano muscular que impulsa la sangre mediante movimientos de contracción a través de los vasos, formando un circuito cerrado (figura 29).

Las modificaciones que se presentan en el sistema circulatorio atendiendo a la complejidad del organismo se observan principalmente en el corazón.

En los anélidos, moluscos y artrópodos el corazón ocupa la posición dorsal, mientras que en los vertebrados tiene una posición ventral, y existe una tendencia a dividirse en cavidades, las cuales se denominan aurículas y ventrículos. Las aurículas de paredes delgadas reciben la sangre que proviene de los tejidos (sangre venosa), y los ventrículos de paredes musculares impulsan la sangre del corazón hacia los tejidos (sangre arterial).

En los animales vertebrados se encuentra un segundo sistema de transporte denominado sistema linfático, que auxilia en sus funciones al sistema circulatorio.

Cuando la sangre circula en los capilares sanguíneos ejerce cierta presión sobre ellos, lo que fuerza la salida del agua y materiales disueltos en ella (líquido intersticial). Esta presión es mayor del lado arterial del capilar. En el extremo venoso del capilar la presión de la sangre es menor y, por lo tanto, al capilar regresa parte del líquido intersticial por ósmosis. Esto sucede porque dentro del capilar la concentración de proteínas es mayor que la del agua en comparación con el líquido intersticial que le rodea. Pero no todo el líquido regresa de esta manera a la sangre, parte de él pasa a pequeños tubos llamados vasos linfáticos que se localizan en los espacios intercelulares. Éstos se unen para formar vasos más grandes que vacían su contenido a la sangre muy cerca del corazón, en el llamado ducto torácico. De esta manera, el líquido que sale de los capilares es removido de los tejidos e incorporado de nuevo a la circulación sanguínea.

A través del sistema linfático se encuentran los ganglios linfáticos que actúan como filtros que retienen bacterias; éstas son fagocitadas por las células de los ganglios, atrapan cuerpos extraños y participan en la elaboración de anticuerpos.

Las microvellosidades del intestino delgado contienen vasos linfáticos que absorben las grasas y el colesterol, luego éstos conducen dichas sustancias al torrente circulatorio. Se puede decir que el sistema linfático complementa la función del sistema vascular

57

No sólo entre la superficie corporal y el ambiente hay intercambios de materia, también se presentan en el interior de un organismo pluricelular entre el líquido extracelular y las células en los animales sencillos, y en los más complejos entre la sangre; el líquido extracelular y las células. El sistema circulatorio mueve nutrientes y gases hacia ellas y remueve los desechos; por lo tanto, debido a la relación que existe entre éste y las superficies de intercambio constituye un eslabón entre las células y el medio externo.

Aunque las plantas no poseen un sistema circulatorio como el de los animales, sí presentan un sistema vascular que lleva los nutrientes hacia los sitios donde se realiza la fotosíntesis, así como alimentos a todas las células. Dicho sistema no recoge desechos ni realiza transporte de gases, pues como recordarás, algunos de estos se almacenan en la planta y se difunden a través de los espacios intercelulares en la misma.

1. La figura 31 representa un modelo de sistema circulatorio abierto:
2. a) ¿Qué animales tienen este tipo de sistema circulatorio? b) ¿Porqué es suficiente para ellos?
1. la figura 32 es un modelo de sistema circulatorio cerrado:

a) ¿Qué tipo de animales poseen este sistema circulatorio? b) ¿Porqué es eficiente para ellos? c) ¿Será eficiente un sistema abierto para un animal grande y muy activo?

¿Por qué?

3. Señala qué función desempeñan los capilares sanguíneos en:

Fig. 33.

4. ¿Hacia dónde se conduce el oxígeno y los alimentos?

5. ¿De dónde recogen los capilares sanguíneos los desechos metabólicos?

1. ¿Qué funciones tiene una arteria y una vena?
2. ¿Cómo auxilia en sus funciones el sistema linfático el sistema circulatorio?

1. En la figura 22 se describe la ruta que sigue un impulso nervioso; analízala y realiza lo siguiente:

a) Describe las posibles vías que puede seguir el impulso nervioso a través de la médula espinal. A fin de que te sea más fácil, ilumina de rojo estas vías.

b) Escribe la ruta de los impulsos nerviosos que, además de pasar por la médula espinal, viajan a través de los otros centros nerviosos: bulbo raquídeo, cerebelo y cerebro. Para ayudarte traza de azul la ruta: receptor, médula espinal, bulbo raquídeo y cerebro.

1. De acuerdo con las rutas trazadas, ¿por cuál centro nervioso debe pasar la información en las acciones voluntarias?
2. ¿Cuántas sinapsis hay en el esquema? ¿Por qué?
3. ¿Qué relación tiene el Na⁺ y el K⁺ con el proceso ilustrado?
4. describe en no más de una página el viaje que realiza la información cuando se ve una flor.

Figura 22.

6. en la figura 23 se representa el llamado reflejo rotuliano y la ruta que sigue la información en este proceso; analízalo y describe en media página este reflejo. Deberás indicar cuántas neuronas participan, cómo viaja el impulso a lo largo de las neuronas, cómo pasa de una neurona a otra y si este reflejo es voluntario o involuntario.

Figura 23.

7. La figura 24 ilustra la respuesta del coleóptilo de avena a la luz en varias

Figu