viernes, 2 de julio de 2010

Bomba Centrífuga

Definición
f. Variedad de bomba hidráulica que funciona transformando la energía mecánica (mediante un rodete que actúa como impulsor de rotación) en energía cinética.

Descripción Ampliada

En este tipo de bomba, al entrar el agua por el centro del rodete, por efecto de la fuerza centrífuga es expulsada al exterior donde la recoge la carcasa o cuerpo de la bomba, que por el contorno llega hacia las tubuladuras de salida o hacia el siguiente rodete .

No obstante la fuerza centrífuga generada producida depende de la misma manera de la velocidad en la periferia del impulsor como de la densidad del líquido, la energía que se aplica por unidad de masa del líquido es independiente de la densidad del líquido. Por tanto, en una bomba de este tipo que funcione a cierta velocidad con un volumen definido de líquido, la energía que se aplica y transfiere al líquido, (en pie-lb/lb de líquido) es igual para cualquier líquido sin que importe su densidad. Por ello, a la carga o energía de la bomba expresada en metros se la denomina genéricamente como "altura".

Las bombas centrífugas son muy versátiles en la industria. Las más comunes son las que están construidas bajo normativa DIN 24255 con un único rodete, que abarcan capacidades hasta los 500 m3/h y alturas manométricas hasta los 100 metros con motores eléctricos de velocidad estándar.

No existen válvulas en las bombas centrífugas; el flujo es uniforme y libre de pulsaciones de baja frecuencia. Los impulsores convencionales de bombas centrífugas se limitan a velocidades en el orden de 60 m/s (200 pie/s).

domingo, 18 de abril de 2010

BOMBAS CENTRíFUGAS

SELECCIÓN DE BOMBAS CENTRÍFUGAS

DEFINICIÓN

Un equipo de bombeo es un transformador de energía. Recibe energía mecánica y la convierte en energía que un fluido adquiere en forma de presión, de posición o de velocidad.

Así, existen bombas que se utilizan para cambiar la posición de un cierto fluido. Un ejemplo lo constituye una bomba de pozo profundo, que adiciona energía para que el agua del subsuelo salga a la superficie.

Un ejemplo de bomba

s que adicionan energía de presión sería un acueducto, en donde las alturas, así como los diámetros de tubería y velocidades fuesen iguales, en tanto que la presión es aumentada para vencer las pérdidas de fricción que se tuviesen en la conducción.

En la mayoría de las aplicaciones de energía conferida por una bomba es una mezcla de las tres, ( posición, presión y velocidad ), las cuales se comportan con los principios de la mecánica de fluidos.
CLASIFICACIÓN GENERAL DE LAS BOMBAS

Existen varios tipos de bombas que se pueden clasificar de la siguiente manera:

* Reciprocantes

Desplazamiento

Positivo * Rotatorias

BOMBAS

* Centrifugas

Dinámicas * Especiales


BOMBAS CENTRÍFUGAS

Una bomba centrífuga consiste en un rodete que produce una carga de presión por la rotación del mismo dentro de una cubierta. Las diferentes clases de bombas se definen de acuerdo con el diseño del rodete, el que puede ser para flujo radial o axial.

1. Tipo Radial

Este rodete envía por una fuerza centrífuga, el flujo del fluido en dirección radial hacia la periferia de aquel. La carga de velocidad es convertida a carga de presión en la descarga de la bomba. Por lo general, los alabes (aletas) de estos rodetes están curvados hacia atrás. El rodete radial ha sido el tipo más comúnmente usado.

2. Flujo axial o tipo hélice

Casi toda la carga producida por este rodete es debida a la acción de empuje de las aletas. El fluido entra y sale del rodete en dirección axial o casi axial.

3. Flujo mixto

La carga se desarrolla con un rodete delgado, en parte por fuerza centrífuga y en parte por el empuje de las aletas.

Esto se consigue construyendo aletas de curva doble o en forma de hélice, de tal forma que la descarga es una combinación de flujo axial y radial.

Los cambios de las características de los rodetes tipo radial con respecto a los de tipo axial son, respectivamente, de carga grande y flujo moderado a flujo extremadamente grande y carga baja.

VENTAJAS DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS

Ø Su construcción es simple, su precio es bajo.

Ø El fluido es entregado a presión uniforme, sin variaciones bruscas ni pulsaciones. Son muy versátiles, con capacidades desde 5gpm con presión diferencial de 2 a 5 lb/pulg2 con presión diferencial de 2 a 5 lb/pulg2 hasta bombas múltiples con 3000gpm y 3000 lb/pulg2.

Ø La línea de descarga puede interrumpirse, o reducirse completamente, sin dañar la bomba.

Ø Puede utilizarse con líquidos que contienen grandes cantidades de sólidos en suspensión, volátiles y fluidos hasta de 850°F.

Ø Sin tolerancias muy ajustadas.

Ø Poco espacio ocupado.

Ø Económicas y fáciles de mantener.

Ø No alcanzan presiones excesivas aún con la válvula de descarga cerrada.

Ø Máxima profundidad de succión es 15 pulgadas.

Ø Flujo suave no pulsante.

Ø Impulsor y eje son las únicas partes en movimiento.

Ø No tiene válvulas ni elementos reciprocantes.

Ø Operación a alta velocidad para correa motriz.

Ø Se adaptan a servicios comunes, suministro de agua, hidrocarburos, disposición de agua de desechos, cargue y descargue de carro tanques, transferencia de productos en oleoductos.

ESPECIFICACIÓN Y SELECCIÓN DE BOMBAS

Analizando las etapas por las que pasa la adquisición de una bomba desde su gestación hasta que se encuentra en servicio en la planta, se puede observar que unas corresponden al fabricante exclusivamente y otras al usuario; a partir de un punto existirá un paralelismo o correspondencia entre ellos.

En el gráfico se ha reseñado a grandes rasgos, las etapas e indicando la correspondencia.
Bombas centrífugas montadas sobre bancada son especialmente aptas para el suministro de líquidos limpios ó ligeramente sucios con sólidos en suspensión; siempre que no sean viscosos (agua, disolventes, etc.).

Materiales de construcción:
- Hierro fundido GG25 -AISI-316 (1.4408)
- Hierro ebonitado.
- Plásticos.
Impulsor: Son de tipo cerrado, bajo demanda se puede suministrar abierto.
Motores monofásicos ó trifásicos. Normales antiexplosivos antideflagrantes. 1.500 r.p.m. y 2.800 r.p.m.

Motores de 2 velocidades.

Caudal: Desde 1 m3/h hasta 400 m3/h.
Altura: Desde 1 m. hasta 150 m.

Bombas centrífugas

monobloc:
Materiales de construcción:
- Hierro fundido GG25 -AISI-316 (1.4408)
- Hierro ebonitado
- Plásticos.
Impulsor: Son de tipo cerrado, bajo demanda se puede suministrar abierto.
Motores monofásicos ó trifásicos. Normales antiexplosivos antideflagrantes. 1.500 r.p.m. y 2.800 r.p.m.
Motores de 2 velocidades.
Caudal: Desde 1 m3/h hasta 150 m3/h.
Altura: Desde 1 m. hasta 70 m.

jueves, 8 de abril de 2010

DEL ORIGEN DE LOS SERES VIVOS

“... Los descendientes de las primeras células vivas se expandieron por la Tierra hasta tejer una red bacteriana planetaria y ocupar gradualmente todos los nichos ecológicos. Impulsada por la creatividad inherente a todo sistema vivo, esta red planetaria de vida se expandió por medio de mutaciones, intercambio de genes y simbiosis produciendo formas de vida de complejidad y diversidad siempre crecientes.


Plantas, hongos y animales deben su existencia a una transformación en virtud de la cual bacterias diminutas y elementales se convirtieron en células grandes y dotadas de una organización compleja. La biosfera estaría repleta de procariotas si no se hubiera dado el avance extraordinario del que surgió una célula perteneciente a un tipo muy distinto en la organización de la vida: los eucariotas, es decir, células que posee un núcleo genuino.

Las consecuencias de este acontecimiento marcaron el inicio de una nueva época. En nuestros días todos los organismos pluricelulares están constituidos por células eucariotas, que tienen una complejidad mucho mayor que los procariotas.

Si no hubieran aparecido las células eucariotas, no existiría ahora la extraordinaria variedad, tan rica en gamas, de la vida animal y vegetal en nuestro planeta; ni tampoco habría hecho acto de presencia el hombre para gozar de tamaña diversidad y arrancarle sus secretos.

Con las herramientas de la moderna biología, los investigadores han descubierto parentescos reveladores entre bastantes rasgos eucariotas y procariotas, que arrojan luz sobre el proceso de cómo los eucariotas pudieron originarse a partir de las células procariotas:

Las eucariotas tienen un tamaño mucho mayor que las células procariotas (en términos de volumen unas 10.000 veces); asimismo, el depósito de su información genética está mucho más organizado que en las primeras. En las células eucariotas la mayor parte del ADN se almacena, de un modo mucho más estructurado, en los cromosomas. Estos se agrupan a su vez dentro de un recinto central bien definido, el núcleo. Los elementos esqueléticos del interior citoplásmico aportan a las células eucariotas el sostén estructural interno. El citoplasma, bolsa envolvente del núcleo, posee varios millares de estructuras organizadas, los orgánulos, cuyo tamaño y estructura viene a ser el de una célula organizada. Entre los orgánulos destacan las mitocondrias (orgánulos en los que tiene lugar la respiración aeróbica que permite la obtención de energía a partir de los nutrientes), los peroxisomas (que realizan diversas funciones metabólicas), y, en las algas y células vegetales, los plastos (donde acontece la fotosíntesis). Por cierto, cada uno de estos orgánulos contiene sus propios genes.

Ni las plantas ni los animales aparecieron sobre la Tierra hasta que las bacterias hubieron sufrido al menos 2.000 millones de años de evolución social y química. De hecho, no sólo los animales y las plantas, también los hongos, son nuevos en la Tierra

¿Qué fuerzas habrán impulsado la evolución de un procariota primitivo hacia una moderna célula eucariota? Dos factores parecen ser los que habrían posibilitado ese empuje potencial: 1) supervivencia y 2) reproducción:

1) Supervivencia entendida como la capacidad para crear una superficie con pliegues profundos que permitiría al organismo expandirse hasta alcanzar tamaños mucho mayores que los de los procariotas habituales, incrementando así la superficie disponible para la captación de nutrientes y la excreción de los materiales de desecho, factores ambos limitantes del crecimiento de cualquier célula.

Está dentro de lo verosímil que la selección natural primara el aumento de tamaño en vez de la división celular por la sencilla razón de que los pliegues profundos incrementarían las posibilidades de la célula a la hora de obtener alimentos, dada la propensión de las membranas biológicas para el autosellado (tal y como ocurre con las pompas de jabón). La digestión habría pasado a constituir un proceso intracelular, dejando de ser extracelular. Ya no necesita depender del sitio en el que se producen los excrementos de otros para alimentarse. Una célula eucariota estaría así dotada de una organización eficiente para alimentarse de bacterias, un poderoso cazador que habría dejado de estar condenado a residir entre depósitos de alimentos y ahora podría moverse con entera libertad por el mundo persiguiendo activamente su presa.

Esta capacidad para crear superficies con pliegues profundos, curiosamente, se mantendrá como una línea «mimética» en todo el proceso evolutivo, a saber; poseer las mismas soluciones funcionales en diferentes estructuras biológicas, para poder adaptarse, interaccionar, de forma más eficaz con al medio ambiente. Pongamos un ejemplo, al estudiar los ammonites, moluscos cefalópodos prehistóricos protegidos por una concha única, muy larga y generalmente enrollada en una espiral plana, que podía alcanzar hasta dos metros de largo, el profesor Pérez Claros, Paleontólogo de la UMA, propone que al aumentar la complejidad aumentaba también la superficie para intercambio de líquidos entre el medio externo y el interior de la cámara, así como el proceso de la respiración de estos cefalópodos. Llama la atención el grado de complejidad que puede alcanzar el diseño de su caparazón: La concha se encuentra tabicada formando cámaras de gas, separadas mediante tabiques, para flotar. La unión con el exterior de la concha deja una línea de sutura que refleja el arrugamiento de los tabiques. Estas suturas a lo largo de la evolución fueron aumentando su complejidad, bellas y enrevesadas.

Otras estructuras biológicas siguen el mismo patrón, necesitan aumentar mucho su superficie dentro de un cuerpo cerrado para cumplir su función. Por ejemplo, para aumentar el tamaño del cerebro sin hacer crecer la cabeza, la evolución recurrió a repliegues del cerebro o circunvoluciones que amplían su superficie sin variar su volumen. Lo mismo ocurre con nuestro intestino delgado, cuyos siete metros están replegados sobre sí mismo aumentando la superficie de absorción del alimento. O con los alvéolos pulmonares…

2) El otro factor es la reproducción sexual entendida como una unión de material genético que produce una forma individual procedente de más de un progenitor. La especialización celular exige la invención de una nueva forma de actuación, esta especialización disminuía progresivamente la capacidad de autorreparación y regeneración. El sexo meiótico de las plantas y animales implica dos procesos recíprocos: la reducción a la mitad de número de cromosomas para producir esperma, óvulos o esporas y la fecundación que restablece el número original de cromosomas. No es la recombinación genética, el empalme y corte de fibras de ADN, característico del sexo bacteriano.

Parece que es el momento de recordar una consecuencia inevitable de este modo de vida sexual; la muerte programada de los seres pluricelulares. Las bacterias pueden morir por causas externas, hambre, desecación, venenos, pero su muerte por destrucción carece de una programación natural e incorporada. La multicelularidad y la creciente complejidad y sus elaboradas historias vitales, programaron la muerte, el macabro precio que hubo que pagar por la sexualidad meiótica. Lynn Margulis habla de que la muerte es como una especie de enfermedad de transmisión sexual.

En esta línea se explica la evolución plausible de un pequeño procariota hacia una célula gigante que reuniera algunas de las notas principales de las células eucariotas, a saber, núcleo con envoltura propia, vasta red de membranas internas y capacidad de atrapar alimento y digerirlo internamente.

PROCARIOTAS

En un borde del hielo de agua dulce de Isua, al suroeste de Groenlandia, se encuentra un afloramiento de roca, cuarzo, calcita y arcilla, en el que aparecen las rocas sedimentarias más antiguas del mundo. Tres técnicas de datación diferentes indican que esos sedimentos tienen casi 3.800 millones de años. Y esos sedimentos implican que en esa época éste era un mundo con océanos de agua líquida, cubierto por una atmósfera que contenía dióxido de carbono.

En las colinas de Jack, en Australia occidental, se encontraron cristales de zirconio en sedimentos mucho más jóvenes, tienen casi 4.300 millones de años, menos de 250 millones desde la formación de la Tierra.

Tierras muy antiguas se han encontrado en las riberas del río Acasta, en los desiertos del noroeste de Canadá. Una datación reciente de las muestras indica una antigüedad de poco más de 4.000 millones de años.

Todo esto indica que siempre hubo alguna forma de continente, incluso en época tan temprana.

Sorprendentemente, en estos remotos tiempos de la formación de la Tierra, hace 4.000 millones de años, ya hay presencia de seres vivos. Los llamados Procariotas se expandieron por la Tierra, eran células sencillas, sin núcleo, fundamentalmente sacos de ADN y materia orgánica protegidas por una membrana y defendidos del mundo exterior por una pared celular, externa y rígida. El más diminuto de ellos es una bacteria que tiene forma esférica, conocida como Micoplasma, con diámetro menor a una milésima de milímetro y un genoma con un solo bucle cerrado de la doble hélice de ADN. Pero esta mínima célula funciona de manera constante en una compleja red de procesos metabólicos que introduce nutrientes y expulsa residuos. Sólo pueden vivir en un entorno químico muy preciso y bastante complejo, necesitando de un considerable aporte de energía.

En la actualidad en Australia occidental, a unos 650 kilómetros al norte de Perth, en charcas salobres, se encuentran unos grupos de seres vivos llamados estromatolitos. Son colonias de vida microbiana en capas superpuestas, con diferentes caminos metabólicos, que viven en armonía. Las criaturas de la parte de arriba, llamadas cianobacterias (algas verdeazules) viven de la energía del Sol y del dióxido de carbono y es obvio que pueden sobrevivir en presencia del oxígeno. Esos microorganismos, que miden poco más de dos milésimas de milímetro, contienen la molécula de la clorofila, que les permite absorber la luz y utilizar la energía para dividir el dióxido de carbono en carbono, para su propia nutrición orgánica, y oxígeno, que se libera a la atmósfera como gas de desecho.

Bajo esta capa hay bacterias que son completamente anaerobias, prosperan gracias a los productos de desecho procedentes de las bacterias que tienen arriba. Mientras no hubo depredadores vivos, las bacterias pudieron prosperar. En cuanto surgieron formas más complejas de vida, que podían comerse a las bacterias, se acabó su apogeo, salvo en sitios extremadamente ácidos o calientes en los que no progresan otros tipos de vida.

En las chimeneas negras, citadas en el capítulo anterior, se descubrieron especies de seres vivos que prosperaban a su alrededor, desde decenas de bacterias hasta grandes animales tubículas que se alimentaban de ellas. Algunas bacterias se atracan de azufre, y para otras el oxígeno es un veneno. En este mundo oscuro de medianoche podemos encontrar lo que queda de nuestros ancestros más antiguos.

Las bacterias anaerobias hipertermófilas proporcionan a la humanidad dos servicios impagables. El primero es que ofrecen a los microbiólogos indicadores vivientes del pasado. Se han retirado a aquellos lugares que todavía se parecen a los de sus comienzos (de hecho, las bacterias que extraen nitrógeno de la atmósfera para usarlos en las moléculas orgánicas están limitadas, incluso hoy, a medios fundamentalmente anaerobios). El segundo servicio -más importante para el resto de la humanidad y, desde luego, para el resto de la vida sobre la Tierra- es que, al aferrarse a lugares inaccesibles, se aislaron de las catástrofes inevitables ocurridas después. Protegidas del bombardeo de los meteoritos, de las fluctuaciones del clima y demás desastres, sirvieron muy probablemente para mantener vivo al planeta durante los tiempos difíciles, de modo que algún día pudiéramos aparecer nosotros para preguntarnos cómo ocurrió.

Trabajando al unísono, billones y billones de cianobacterias terminaron por dar otra forma a la atmósfera del planeta. Afortunadamente el planeta nos echó una mano, de todas formas a las pacientes cianobacterias les costó más de 1.000 millones de años hacer una mella significativa en la biosfera. Fue tiempo suficiente para que la vida no sólo desarrollara mecanismos nuevos de protección eficaces, sino para convertir esta nueva capacidad en una ventaja que, más adelante, hizo posible la vida tal como la conocemos.

Los microorganismos dominan a la perfección el metabolismo y la reproducción en sus versiones básicas de la vida:

Las bacterias, como ya hemos apuntado, tomaron el hidrógeno que necesitaban del aire, después tomaron el sulfuro de hidrógeno eructado por los volcanes. Las bacterias verdeazuladas arrancaron átomos de hidrógeno del agua. El oxígeno fue expulsado como un producto metabólico residual.

La enorme versatilidad, durabilidad, variedad de capacidades que presentaban estos primeros seres vivos sobre la tierra fueron transformando la superficie del planeta y su atmósfera e inventaron, en miniatura, todos los sistemas químicos esenciales para la vida. Su antigua biotecnología condujo a la fermentación, a la fotosíntesis, a la respiración de oxígeno y a la fijación de nitrógeno atmosférico en forma de proteínas. Pueden realizar más de veinte procesos metabólicos, metabolizando muy diferentes sustancias químicas: metano, azufres, sales, etano, hidrocarburos…

El resultado es un planeta convertido en fértil y habitable para formas de vida de mayor tamaño gracias a la expansión mundial de las bacterias que se comunican e intercambian genes. La salinidad de nuestros mares, la composición de gases en la atmósfera, el equilibrio térmico o la presencia de agua líquida sobre la tierra se lo tenemos que agradecer, por lo menos en parte, a «esos microbios». Los microorganismos son los que hicieron habitable el planeta para el resto de las criaturas. El oxígeno, gracias a las cianobacterias que utilizaban hidrógeno, quedó liberado,

La reproducción se produce simplemente por desdoblamiento, división o brote. Primero se elabora una copia del material genético e inmediatamente el intercambio de dicho material. Transcribo la metáfora que Lynn Margulis propone para ilustrarnos sobre la forma de transmisión genética que presentan las bacterias, ya lo contaba en mi trabajo anterior: Imaginemos que en una cafetería usted ve a una persona de pelo verde. En este breve encuentro, se apropia de la parte de información genética en la que se codifica el factor pelo verde, y quizás de alguna otra característica. Ahora no sólo puede legar a sus hijos el pelo verde, sino que al salir de la cafetería podrá tener el pelo verde.

Las bacterias se permiten realizar este tipo de adquisiciones causales y rápidas en cualquier momento. Simplemente hacen que sus genes se esparzan por los fluidos circundantes. Todo ello es posible gracias a que el ADN no está firmemente encapsulado, sino que está libre en el citoplasma, se establecen rápidos puentes entre bacterias que producen nuevos grupos bacterianos genéticamente. La secuencia de la generación de muchas bacterias se producen en sólo unos minutos, el problema se presentará al tener que procurar un suficiente suministro de alimento para este universo bacteriano.

Las bacterias no tienen edad ni conocen la muerte si no son destruidas por influencias externas; exceso de calor o falta de alimento. En el primer caso, la única solución que les quedaría para sobrevivir es el letargo invernal, que puede mantenerse por miles de millones de años (bacillus). O si escasea el alimento algunas bacterias pueden crear formas latentes (esporas) hasta que mejoren las condiciones (ántrax).

A partir de los años setenta métodos nuevos favorecieron un estudio más fiable del mundo de los procariotas:

Zuckerkandl y Pauling, del Instituto de Tecnología de California, idearon una estrategia revolucionaria. En vez de ceñirse a los caracteres anatómicos o fisiológicos, (irrelevantes en el campo de los microorganismos) se plantearon la posibilidad de utilizar diferencias en genes o proteínas para trazar parentescos y dependencias. La filogenia molecular, así se llama el método, resulta ser de una lógica implacable… Posteriormente Carl R. Woese estableció un nuevo "cronómetro molecular universal”. Un parámetro para determinar distancias evolutivas: el ARN ribosómico microsubunitario.

Según estos estudios la estructura del nuevo árbol de la vida hay que buscarlo en un proceso de la evolución, que ni es lineal (pasar de una célula progenitora a sus descendientes) ni tan parecida a la estructura dendriforme que Darwin imaginó. Hoy en día se plantea la transferencia horizontal, en la que se transmiten genes individuales, o serie de ellos, de un individuo a otro.

En la profundidad del dominio procariota, sería impropio imaginarse un tronco principal. No habría en ningún caso, una célula que pudiera reputarse el último antepasado común. El antepasado ancestral no fue un organismo particular, un linaje exclusivo, sino más bien un tropel de células eclécticas y cambiantes que se fundieron en un tupido césped de interconexiones.

Es evidente que la vida actual evolucionó a partir de bacterias que prosperaban sin oxígeno, puede que incluso sin luz, y sólo en agua caliente, alimentándose del calor de la Tierra. En la Tierra primitiva e infernal, los respiraderos hidrotermales y los manantiales que salpicaban los fondos oceánicos escupieron en abundancia vapores tóxicos y diversas combinaciones minerales. Hay toda una plétora de bacterias, arqueas hipertermófilas, acidófilas, que obtienen energía a partir de donantes inorgánicos de electrones y utilizan los gases producidos cerca de los respiraderos, entre ellos el hidrógeno puro y el sulfato de hidrógeno.

Mediante la fotosíntesis y la respiración se abre camino un cambio para siempre, no sólo de la vida sino de la Tierra. Son los dos más profundos avances en la historia de la Tierra. Una vez que fue posible la fotosíntesis, la vida tuvo libertad para salir a la superficie y extenderse por todo el planeta.

Cuando el azúcar comenzó a escasear, superaron esta primera crisis energética con el descubrimiento de la fotosíntesis: el arte de vivir del sol, el agua y el aire. Las bacterias verdes del azufre, utilizaron la luz del sol para producir azúcar. El Rhizobium vive en simbiosis con las leguminosas y los cloroplastos inicialmente eran bacterias que se establecieron definitivamente en las células de las plantas, pero esto lo vamos a ver a continuación.


viernes, 2 de abril de 2010

LOS REINOS DE ORGANISMOS

Clásicamente a los organismos se les ha divido en seres autótrofos y seres heterótrofos, pero en la actualidad se ha abandonado esa terminología y se atiende más a la organización. Los organismos se dividen en 5 reinos donde el más sencillo y primitivo es el reino de los moneras cuyos representantes más característicos son las bacterias y las cianobacterias o cianofíceas que son autótrofas. Estos organismos son de organización procariota, carecen de orgánulos y son de tamaño muy pequeño. El siguiente reino es el formado por los protoctistas que forman un conjunto grande de organismos heterótrofos y autótrofos cuyas células ya poseen orgánulos por lo que son eucariotas. A partir de estos se organizan los vegetales, animales y hongos que completan la división en reinos.


Moneras:

Muchos de los moneras tienen codificadas defensas para las condiciones iniciales del planeta. Cuando las condiciones lo permitieron el organismo procariótico pasó a ser eucariótico y estos ya no tienen codificadas las defensas para las condiciones iniciales. En la naturaleza se sigue la ley del mínimo.

Las cianobacterias (cianofíceas) son organismos autótrofos que desprenden oxígeno y que tienen una organización procariota.


Protoctistas:

Aquí nos encontramos con las algas que, son autótrofas.
Las hay unicelulares y las hay pluricelulares, las algas viven en el agua o muy relacionadas con ella y al ser la vida en el agua muy estable los organismos que viven en su seno no han necesitado evolucionar mucho y presentan una morfología sencilla, no forman tejidos debido a que estos seres viven en un medio muy homogéneo.


Vegetales:

Se agrupan en este reino todos los vegetales que se organizan en ambientes terrestres y que han tenido que resolver una multitud de problemas creando los tejidos, necesitando de fuertes estructuras. El paso de la vida marina a la terrestre no es irreversible, las plantas al salir al ambiente terrestre complicaron su estructura pero al volver de nuevo a un ambiente marino esta estructura se vuelve a simplificar. Todo se basa en la colonización de nuevos nichos.


Hongos:

Son todos heterótrofos y son los responsables del reciclaje de la materia. Viven en el interior de la tierra o de algún huésped, únicamente sacan al exterior su estructura reproductora ya que el hongo desenterrado se deshidrata.

La botánica estudia en parte a cuatro de estos reinos actuales. La palabra botánica proviene del griego y significa tratado de hierbas, este no es un término acertado ya que sería más adecuada la denominación de fitología.


Papel de los vegetales en la biosfera.

Los vegetales son la puerta de entrada de energía en la biosfera. Captan la energía que proviene del Sol y la transforman en productos que pueden ser utilizados por el resto de organismos. Se necesita una entrada constante de energía para los organismos que la toman ¿?. Existen muchos vegetales que no son autótrofos aunque la mayoría si lo son.

Son disciplinas de la botánica la genética, la bioquímica, la fisiología, etc.

PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS.

El nivel más sencillo de organización celular es el organismo unicelular aislado y el más complejo es la estructura morfológica compleja o los grandes vegetales con distintos tipos de células especializadas en diferentes funciones (organismos con numerosos tejidos). Entre estos extremos se pueden establecer una serie de escalones que no tienen una frontera definida pudiéndonos encontrar algún organismo intermedio, a pesar de ello establecemos los siguientes escalones: Prototipos, talófitos, Briófitos (Protocormófitos) y Cormófitos.

Se tienen dos tipos generales de células las procariotes, que son más primitivas, y las eucariotes. Se diferencian de muchas maneras y alguna de estas son que los procariotes son más pequeños que los eucariotes, no tienen núcleo ni mitocondrias ni plastos, mientras que los eucariotes si que los poseen. Se destacan estos tres orgánulos debido a que los tres tienen DNA.

Niveles de organización.

Prototipos:

Los organismos procarióticos sólo han conseguido la organización protofítica. Podemos encontrar los siguientes estados:

Estado cocal: es el más sencillo y que consta de una o muy pocas células se da el estado unicelular aislado. En ocasiones puede haber parejas de células y poco más.

Estado capsal: implica que las células tras la división no se separan y forman una colonia. Existe una sustancia que mantiene a esas células hijas unidas. Este no es un estado pluricelular sino que e una colonia o agregado en dónde las células son prácticamente independientes con nulas o muy pocas relaciones de vecindad. Si la colonia se rompe no pasa nada. Estos estados son poco consistentes y fácilmente disgregables. Se forma una especie de caja irregular que si se organiza un poco más forma un cenobio que puede ser plano si las células se sitúan en un plano ordenadamente, o cúbico cuando las células se establecen ordenadamente en el espacio.

Estado trical o filamentoso: las células se dividen siempre en la misma dirección formando un filamento, estos filamentos en ocasiones segregan sustancias de manera que se forma una envoltura, el estado trical es más consistente y los filamentos pueden ser más largos. Puede suceder que lateralmente la vaina sufra un desgaste, una rotura entonces el contenido tiende a salir y continúa su división ahora con aspecto ramificado, se dice que se ha dado una falsa ramificación. También puede darse el caso de que las células se dividen buscando otro plano existiendo entonces otros filamentos que se consideran ramificaciones ya que no ha habido rotura.

Un cenobio plano podría originarse a partir de un estado trical filamentoso. El estado trical monoseriado es la existencia de una única fila y también existen los estados tricales pluriseriados. En este último estado, las células periféricas pueden tender a especializarse tomando una función más protectora hablándose entonces del estado trical pluriseriado y corticado.

La estructura se puede complicar tanto que algunos autores piensan que se puede establecer algún tipo de vecindad siendo entonces considerados talófitos aunque sean procariotes.

Los procariotes tienen su vida muy relacionada con el agua y viven o bien dentro de ella, o bien en zonas muy húmedas, o bien también segrega sustancias que pueden retener el agua como la pectina que se embebe en agua, muchos de estos últimos procariotes acaban secándose pero la mayoría logra sobrevivir en vida ralentizada esperando un nuevo aporte de agua.

Para los eucariotas existen tres estructuras a este mismo nivel, estas son el estado cocal, el estado monadal y el estado ameboide y estos tres estados son para seres unicelulares aislados. Estos seres pueden presentar varios de estos estados durante su ciclo. Los organismos eucariotas también pueden formar colonias que son algo distintas de las procariotas, un ejemplo es el plasmodio que es un estado en el que se observa una masa protoplasmática relativamente grande que cuenta con muchos núcleos y que vive a base de reptar. El origen de un plasmodio puede ser de dos tipos:

Plasmodio verdadero: llamado también plasmodio de fusión, es una célula inicial que se divide repetidamente y las células hijas se mantienen unidas sin membranas y sin ningún tipo de diferenciación. Es bastante duradero.

Plasmodio falso: llamado también de agregación y que consiste en que en el ciclo de un organismo de células ameboides, estas se buscan y se agregan pero no pierden su membrana celular, su independencia y se forma entonces una masa pluricelular. Es relativamente fugaz. Únicamente se reúnen estas amebas para buscar un sitio adecuado para la reproducción (plasmodio de migración). Son frecuentes en los bosques y se encuentran en otoño con una gran cantidad de materia orgánica en putrefacción alimentándose de bacterias.

Polienérgida: es un estado en el que las células mantienen su membrana y se dividen los núcleos. Cada elemento interno es una enérgida. A ésta se le denomina sifón y es un estado cenocítico. Algunos organismos cuentan a la vez con células normales y células sifonadas y entonces es un auténtico organismo pluricelular con una organización talofítica. Si los organismos viven dentro del agua no necesitan tomar muchas precauciones y existen muchos monadales, cocales y ameboides.

Talófitos:

Un organismo talofítico es ya un auténtico organismo pluricelular y que también vive en el agua, alguno de ellos apunta la posibilidad de salir fuera del agua, un buen ejemplo son las algas que viven en la zona intermarea por lo que durante cierto tiempo está en contacto con el aire conllevando la consecuente evolución. En esta zona se ven algas pardas que cuentan con una pigmentación muy diferente de las plantas terrestres, lo que nos hace pensar que todavía no han pasado al ambiente terrestre. Existen estructuras que son de lo más grande que hay en los vegetales alcanzando alguna de estas algas pardas hasta los 100 metros. El mayor éxito conseguido por un alga parda es tener una porción en la base y que está ramificada teniendo por misión fijarse al sustrato, a esta estructura se le denomina rizoide no tiene sin embargo, la misión de absorbes por la raíz pues el organismo vive en el agua.

También se observa una porción muy alargada a modo de tallo y que se denomina cauloide y por último en la parte superior existe una estructura más o menos plana que recibe el nombre de filoide y que presenta la parte distal deshilachada que es donde se mueren las células, pero en la base del filoide hay un grupo de células que se dividen activamente formando más porción de filoide, a este conjunto de células se le considera como un meristemo. Se observa una gran diferenciación e incluso algunos autores consideran que ya existen tejidos. El cauloide está formado por una gran cantidad de células que se encargan de la nutrición. Y el filoide por una gran cantidad de células que realizan la fotosíntesis. El meristemo realiza función de la división. Son auténticos talófitos que viven en el agua y que han conseguido una auténtica organización.

Algo parecido se puede decir de las algas rojas que componen otro gran grupo de protoctistas autótrofos.

Las algas verdes constan de morfologías variadas y coinciden con las plantas terrestres en pigmentos asimilados, nos da una idea de que estas han logrado evolucionar, a partir de los cambios pertinentes, para colonizar el ambiente terrestre. Las charofitas tienen un cuerpo muy ramificado y filamentoso y pueden vivir tanto en aguas dulces como salobres. Su tamaño varía desde los pocos mm hasta el metro y medio. Cuenta con unos nudos donde se producen las ramificaciones y unos entrenudos donde no se dan ramificaciones sino que se produce alargamiento, estos entrenudos están formados por una de las células más grandes que existen el los vegetales y que se va alargando. Esta célula tiene muchos núcleos y es un sifón. En los nudos existen células más pequeñas que forman ramificaciones en la base donde se forma el rizoide. Esta estructura no la tiene ningún tipo de alga, este estado es un estado trical pluriseriado y pluricelular.

El típico talófito es pluricelular con relaciones vecinales entre células. En el escalón más alto de los talófitos ya se esbozan tejidos.

Los hongos viven en condiciones peculiares enterrados en algo y únicamente sacan al exterior la parte reproductora, la seta, que es una estructura compleja muy poco duradera. No pueden evitar la deshidratación, y la digestión la realizan en el exterior mediante la segregación de enzimas y después absorbe los productos. Tienen paredes de quitina. Las células de los hongos son multinucleadas, es decir, son células sifonadas. El cuerpo vegetativo es una trama algodonosa, está formado por multitud de filamentos que forman las denominadas hifas.

Briófitos:

Aquí encontramos a los musgos. Éstos viven en ambientes húmedos, por lo que su emancipación del agua es incompleta y necesitan una fase en su ciclo en la que haya agua, debido a que los gametos nadan por ella.

Presentan el cuerpo más organizado que un talófito pero menos que un cormófito. La parte fijadora de los musgos se denomina ricidio y al pequeño tallo se le denomina caulidio y a la minúscula hoja filidio. Reciben estos nombres porque recuerdan a las partes de los talófitos. El filidio no se puede defender contra la deshidratación, aunque se esboce una protección en algunas especies.

Cormófitos:

Viven ya en un ambiente terrestre y existe una reorganización. Debido a no contar con el apoyo del agua se necesita una serie de tejidos encargados de mantener la estructura de la planta y estos tejidos son los tejidos mecánicos como colénquima y esclerénquima.

La energía al atravesar el agua se va disipando, pero en tierra firme existe una mayor cantidad de energía.

Un organismo terrestre necesita un sistema de absorción, sistema que viene dado por los tejidos absorbentes y que se sitúan en la parte subterránea de la planta se organiza entonces una raíz que fija y absorbe. Todo lo absorbido hay que trasladarlo a la parte aérea y para ello existen unos tejidos conductores conectados con estos tejidos absorbentes y que son los vasos de floema y xilema, éste último además de realizar una función conductora sirve de soporte. El floema está formado por células vivas y el xilema por células muertas.

Si la planta vive al aire libre se provee entonces de una protección para evitar la deshidratación, surgen entonces los tejidos protectores también denominados limitantes o epidérmicos. Este tejido cuenta con unos tipos de sustancias impermeables como la suberina o la cutina.

Los tejidos embrionales o meristemos de sitúan en todas las partes del vegetal colocándose normalmente en zonas estratégicas. El parénquima es el tejido fundamental de los vegetales superiores y atiende a distintas funciones, algunas clases están especializadas como el colénquima que es un parénquima de paredes gruesas, o el parénquima clorofílico que enverdece ya que el parénquima más interno (medular) es blanco y está compuesto por células que acumulan sustancias.

Se dice que la vida de una planta es la vida de sus meristemos. Con toda esta serie de tejidos descritos se organiza una planta superior. La lignina ayuda a la compresión en el ambiente terrestre y es típica del esclerénquima y de los vasos de xilema. Estos tejidos se organizan o sitúan en tres órganos fundamentales de los cormófitos como son la raíz, el tallo, y las hojas. La misión de la raíz es la de fijar las plantas por lo tanto ha de ser potente y muy ramificada y también tiene por misión llevar a cabo la absorción, por lo tanto es el órgano subterráneo de las plantas encargado de la fijación y de la absorción. Las hojas son los órganos encargados de la asimilación de la energía y presentan una ordenación adecuada dentro del vegetal gracias al tallo y sus ramificaciones, el tallo cuenta con tejidos conductores y con tejidos mecánicos.