¿Cuáles son las principales características funcionales de todos los organismos?

Que significa estar vivo? Aparte de las observaciones filosóficas cotidianas como "una oportunidad de contribuir a la sociedad", la mayoría de las respuestas podrían ser las siguientes:

• "Inhalar y exhalar aire".
• "Un latido del corazón".
• "Comiendo alimentos y bebiendo agua".
• "Respondiendo a los cambios en el medio ambiente, como vestirse para el clima frío".
• "Formar una familia".

Si bien, en el mejor de los casos, parecen respuestas vagamente científicas, en realidad reflejan la definición científica de la vida a nivel celular. En un mundo ahora plagado de máquinas que pueden imitar las acciones de los humanos y otra flora y, en ocasiones, superar con creces la producción humana, es importante examinar la pregunta: "¿Cuáles son las propiedades de la vida?"

Características de los seres vivos

Diferentes libros de texto y recursos en línea proporcionan criterios ligeramente diferentes sobre qué propiedades constituyen las características funcionales de los seres vivos. Para los propósitos presentes, considere la siguiente lista de atributos como completamente representativos de un organismo vivo:

• Organización.
• Sensibilidad o respuesta a los estímulos.
• Reproducción.
• Adaptación.
• Crecimiento y desarrollo.
• Regulación.
• Homeostasis.
• Metabolismo.

Cada uno de estos se explorará individualmente después de un breve tratado sobre cómo la vida, sea lo que sea, probablemente comenzó en la Tierra y los ingredientes químicos clave de los seres vivos.

Las moléculas de la vida

Todos los seres vivos constan de al menos una célula. Mientras que los organismos procarióticos, que incluyen aquellos en los dominios de clasificación Bacteria y Archaea, son casi todos unicelulares, aquellos en el dominio Eucariota, que incluye plantas, animales y hongos, típicamente tienen billones de células individuales.

Aunque las células en sí mismas son microscópicas, incluso la célula más básica consta de una gran cantidad de moléculas que son mucho más pequeñas. Más de las tres cuartas partes de la masa de los seres vivos consisten en agua, iones y varias moléculas orgánicas pequeñas (es decir, que contienen carbono) como azúcares, vitaminas y ácidos grasos. Los iones son átomos que llevan una carga eléctrica, como el cloro (Cl-) o el calcio (Ca2+).

La cuarta parte restante de la masa viva, o biomasa, consiste en macromoléculas, o moléculas grandes hechas de pequeñas unidades repetitivas. Entre estos se encuentran las proteínas, que constituyen la mayor parte de sus órganos internos y consisten en polímeros, o cadenas, de aminoácidos; polisacáridos, como el glucógeno (un polímero del azúcar simple glucosa); y el ácido nucleico ácido desoxirribonucleico (ADN).

Las moléculas más pequeñas generalmente se trasladan a una célula de acuerdo con las necesidades de esa célula. Sin embargo, la célula tiene que fabricar macromoléculas.

Los orígenes de la vida en la Tierra

Cómo comenzó la vida es una pregunta fascinante para los científicos, y no solo con el propósito de resolver un maravilloso misterio cósmico. Si los científicos pueden determinar con certeza cómo la vida en la Tierra se puso en marcha por primera vez, podrían predecir más fácilmente qué mundos extraños, si los hay, también albergarán alguna forma de vida.

Los científicos saben que hace unos 3.500 millones de años, apenas unos mil millones de años después de que la Tierra se fusionara por primera vez en un planeta, existían organismos procarióticos y que, como los organismos actuales, probablemente usaban el ADN como material genético.

También se sabe que el ARN, otro ácido nucleico, puede ser anterior al ADN de alguna forma. Esto se debe a que el ARN, además de almacenar información codificada por el ADN, también puede catalizar o acelerar ciertas reacciones bioquímicas. También es monocatenario y un poco más simple que el ADN.

Los científicos pueden determinar muchas de estas cosas al observar las similitudes a nivel molecular entre organismos que aparentemente tienen muy poco en común. Los avances en la tecnología que comenzaron en la última parte del siglo XX han ampliado enormemente el conjunto de herramientas de la ciencia y ofrecen la esperanza de que este misterio ciertamente difícil algún día se resuelva definitivamente.

Organización

Todos los seres vivos muestran organización, u orden. Básicamente, esto significa que cuando miras de cerca algo que está vivo, está organizado de una manera que es muy poco probable que ocurra en cosas que no están vivas, como la división cuidadosa del contenido de las celdas para evitar "autolesiones" y permitir el movimiento eficiente de moléculas críticas.

Incluso los organismos unicelulares más simples contienen ADN, una membrana celular y ribosomas, todos los cuales están exquisitamente organizados y diseñados para llevar a cabo tareas vitales específicas. Aquí, los átomos forman moléculas, y las moléculas forman estructuras que se destacan de su entorno tanto en forma física como funcional.

Respuesta a estímulos

Las células individuales responden a cambios en su interno ambiente de manera predecible. Por ejemplo, cuando una macromolécula como el glucógeno escasea en su sistema debido a un largo paseo en bicicleta que acaba de completar, sus células la producirán más agregando moléculas (glucosa y enzimas) necesarias para la síntesis de glucógeno.

A nivel macro, algunas respuestas a estímulos en el el externo el medio ambiente son evidentes. Una planta crece en la dirección de una fuente de luz constante; te mueves a un lado para evitar pisar un charco cuando tu cerebro te dice que está ahí.

Reproducción

La habilidad para reproducir es uno de los rasgos más persistentemente evidentes de los seres vivos. Las colonias bacterianas que crecen sobre los alimentos en descomposición en una nevera representan la reproducción de microorganismos.

Todos los organismos reproducen copias idénticas (procariotas) o muy similares (eucariotas) de sí mismos gracias a su ADN. Las bacterias solo pueden reproducirse asexualmente, lo que significa que simplemente se dividen en dos para producir células hijas idénticas. Los seres humanos, los animales e incluso las plantas se reproducen sexualmente, lo que asegura la diversidad genética de las especies y, por lo tanto, una mayor posibilidad de supervivencia de las especies.

Adaptación

sin la capacidad de adaptar a las condiciones ambientales cambiantes, como los cambios de temperatura, los organismos no podrían mantener la aptitud necesaria para sobrevivir. Cuanto más se pueda adaptar un organismo, mayores serán las posibilidades de que sobreviva el tiempo suficiente para reproducirse.

Es importante tener en cuenta que la "aptitud" es específica de la especie. Algunas arqueobacterias, por ejemplo, viven en respiraderos térmicos casi hirviendo que matarían rápidamente a la mayoría de los demás seres vivos.

Crecimiento y desarrollo

Crecimientola forma en que los organismos se vuelven más grandes y de apariencia más diferente a medida que maduran y se involucran en actividades metabólicas está determinada en gran medida por la información codificada en su ADN.

Esta información, sin embargo, puede proporcionar diferentes resultados en diferentes ambientes, y la maquinaria celular del organismo "decide" qué productos proteicos fabricar en cantidades mayores o menores.

Regulación

Regulación puede pensarse como la coordinación de otros procesos indicativos de la vida, como el metabolismo y la homeostasis.

Por ejemplo, puede regular la cantidad de aire que ingresa a sus pulmones respirando más rápido cuando hace ejercicio, y cuando tiene un hambre inusual, puede comer más para compensar el gasto de cantidades inusualmente altas de energía.

Homeostasis

Homeostasis se puede considerar como una forma de regulación más rígida, con los límites aceptables de "alto" y "bajo" para un estado químico determinado más próximos entre sí.

Los ejemplos incluyen el pH (el nivel de acidez dentro de una célula), la temperatura y la proporción de moléculas clave entre sí, como el oxígeno y el dióxido de carbono.

Este mantenimiento de un "estado estable", o muy cercano a uno, es indispensable para los seres vivos.

Metabolismo

Metabolismo es quizás la propiedad más llamativa de la vida en cada momento que es probable que observes todos los días. Todas las células tienen la capacidad de sintetizar una molécula llamada ATP, o trifosfato de adenosina, que se utiliza para impulsar procesos en la célula, como la reproducción del ADN y la síntesis de proteínas.

Esto es posible porque los seres vivos pueden utilizar la energía de los enlaces de las moléculas que contienen carbono, en particular la glucosa y los ácidos grasos, para ensamblar ATP, normalmente añadiendo un grupo fosfato al difosfato de adenosina (ADP).

Descomposición de moléculas (catabolismo) para la energía es sólo un aspecto del metabolismo, sin embargo. Construir moléculas más grandes a partir de otras más pequeñas, lo que refleja el crecimiento, es la anabólico lado del metabolismo.