Niveles de organización de la materia

Los niveles de organización de la materia son los grados de complejidad en los que se dividen los elementos orgánicos e inorgánicos existentes. Es decir, se refiere a las estratificaciones que existen de toda la materia conocida.

Estos niveles se ordenan de menor a mayor complejidad o desde las unidades más simples a las más complejas, en donde cada uno de estos niveles va agrupando a los anteriores.

Se estudian desde distintos ámbitos, puesto que la química los estudia a nivel molecular; mientras que en biología se analiza a nivel celular y en física a nivel atómico y subatómico. Asimismo, su análisis es esencial para entender la interrelación y el funcionamiento de las distintas y elementos especies existentes.

Niveles

El átomo es la unidad fundamental y la más pequeña que conforma la materia. Sin embargo, se puede combinar de diferentes formas para dar origen a organismos más complejos y especializados.

A continuación, se presentan los distintos niveles de organización de la materia:

Partículas fundamentales

Se trata de un subnivel dentro del nivel atómico, el cual compone de elementos más simples que un átomo, llamados también quarks y leptones. A su vez, la unión de los leptones da paso a los protones y neutrones.

El neutrino también se considera como una de las partículas fundamentales dentro de la física nuclear, ya que posee carga y movimiento. Además, es imprescindible en algunos procesos físicos complejos como en la radiactividad.

Subatómico

Es otro de los niveles más básicos de organización de la materia y está formado por los neutrones, protones y electrones, que son las partículas que configuran al átomo.

Los protones y electrones están en el núcleo del átomo. Los primeros tienen una carga positiva, mientras que los electrones están cargados negativamente. Por su parte, los neutrones son de carga neutra y orbitan alrededor del núcleo atómico.

Atómico

Existen 118 elementos incluidos dentro de la tabla periódica, los cuales conforman todas las estructuras conocidas dentro de la organización de la materia.

Los átomos de un mismo elemento siempre son idénticos, independientemente del organismo o estructura en el que estén. Igualmente, de acuerdo a su función, se dividen de la siguiente manera:

• Bioelementos primarios: son los encargados de formar distintas estructuras básicas como, por ejemplo, las membranas celulares. Algunos de ellos son el fósforo, el carbono y el oxígeno.
• Bioelementos secundarios: estos elementos son esenciales en el funcionamiento de las estructuras y tienen una función catalítica. Ejemplo de ellos son el magnesio, el calcio, el cloro, el potasio, entre otros, puesto que las células los necesitan para ejecutar sus funciones.
• Oligoelementos: estos átomos son los que se encargan de acelerar los procesos catalíticos celulares y mejorar el funcionamiento de ciertas enzimas. También se les llama elementos vestigiales y están presentes en proporciones muy pequeñas en los organismos. Algunos de ellos son el zinc, el cobalto, entre otros.

Molecular

Dentro de los niveles de organización de la materia se encuentra el nivel molecular. Se trata de la unión de distintos átomos por medio de distintos enlaces químicos.

Las moléculas pueden tener una conformación muy simple, como el caso del Ozono (O3) o del Nitrógeno (N2). Asimismo, pueden ser moléculas más complejas formadas por átomos de elementos distintos, como por ejemplo, el agua (H₂O) o el ácido nítrico (HNO3).

La unión de las moléculas da paso a estructuras más complejas y esenciales para el funcionamiento de la vida en la Tierra.

Organular

En este nivel se consideran a los orgánulos que se encuentran dentro de las células, como el aparato de Golgi y las mitocondrias, las cuales se conforman de moléculas.

Por lo tanto, es un nivel de organización de la materia que se ubica entre el molecular y el celular.

Celular

El nivel celular es el siguiente en la organización de la materia. Además, es una estratificación presente en todos los organismos vivos.

Existen seres de una sola célula, llamados organismos unicelulares, y otros más complejos, denominados pluricelulares. Igualmente, la célula es la encargada de contener el ADN y se dividen principalmente en los siguientes tipos:

• Células eucariotas: es la que contiene el núcleo y los orgánulos dentro de una membrana plasmática.
• Células procariotas: poseen un citoplasma, no tienen núcleo celular y contienen el ADN dentro de un nucleoide.

De tejido a tisular

Los tejidos se componen de células y, a su vez, son el material que conforman a los órganos y demás estructuras orgánicas. Existen algunos tipos de tejidos fundamentales que son:

• Tejidos epiteliales: son los que recubren la superficie del cuerpo, el interior del estómago y las cavidades corporales.
• Tejido conectivo: son los que sostienen y protegen algunas partes del cuerpo de los seres vivos. Por ejemplo, los músculos, los tendones y ligamentos.
• Tejido nervioso: es el que recibe los estímulos sensoriales y puede conducir impulsos eléctricos.

Las plantas también poseen distintos tejidos como el vascular y el dérmico, los cuales sirven para realizar ciertos procesos vitales, dentro de ellos la fotosíntesis.

Organular

Los tejidos son los que conforman a los distintos órganos que se encargan de efectuar las funciones orgánicas de los seres vivos. Tanto las plantas, como los animales y las personas, tienen órganos en su estructura.

Por ejemplo, el corazón, el cerebro y el estómago, las raíces y las hojas son algunos de los órganos que existen en la naturaleza.

Sistemático o de aparatos

Los órganos se agrupan en sistemas colaborativos para realizar las funciones vitales. Es decir, dos, tres o más órganos se agrupan para determinados fines.

Los seres humanos tienen 11 sistemas orgánicos en su cuerpo. Un ejemplo es el sistema respiratorio que lo integran los pulmones, la nariz, la laringe, entre otros órganos.

De organismo

Los organismos son seres vivos completos y funcionales, los cuales difieren en tamaño y forma dramáticamente. Por ejemplo, una flor es un organismo y un elefante también lo es.

Los organismos son capaces de crecer, absorber nutrientes y reproducirse para dar vida a otros individuos similares.

Población

Los organismos que tienen características similares, es decir, que son de la misma especie, se agrupan para formar poblaciones. Son individuos que están en un mismo lugar y en tiempo determinado. En los animales se les denomina manada, cardumen, entre otros.

De comunidad

Es el nivel en el cual se interrelaciona y coexisten individuos de distintas especies para mantener un equilibrio que conserve la vida. Por ejemplo, en un pueblo coexisten personas, animales y distintas especies vegetales.

De ecosistema

Es uno de los niveles de organización de la materia más complejos debido a que en ellos desarrolla la cadena alimentaria que es la base para la sobrevivencia de las especies.

Los ecosistemas pueden ser naturales, cuando la mano del hombre no interviene en su formación. También, son artificiales cuando son creados por el ser humano, como por ejemplo, un parque vegetal temático.

Bioma

También se le conoce como nivel de paisaje y es la unión de varios ecosistemas que se equilibran e interrelacionan entre sí. Se originan en entornos con características comunes de clima, temperatura, altitud, entre otros, los cuales permiten el desarrollo de las especies dominantes.

Por ejemplo, la tundra, la selva tropical y los bosques húmedos son algunos ejemplos de ecosistemas.

Biosfera

Es el mayor nivel de organización de la materia, ya que se compone de toda la materia orgánica e inerte que existe en la Tierra y abarca todos los demás niveles existentes, es decir, engloba a todos los ecosistemas terrestres.

Características

Las principales características con respecto a los niveles de organización de la materia son las siguientes:

• Las unidades de la materia más básicas son los neutrones, protones y electrones.
• Los niveles se van formando por la unión de las unidades que están presentes en los niveles inferiores.
• Los elementos presentes en los niveles, son idénticos, aunque estén en otros organismos. Por ejemplo, el hidrógeno que hay en el agua es igual al que se encuentra en el Sol y en algunas estrellas.
• Las características físicas de los elementos no son las mismas de los organismos en los que están. Por ejemplo, el cuerpo humano tiene una temperatura de unos 37 ° C, pero sus células son independientes de esta cualidad.
• La interacción entre los distintos componentes de los niveles origina ciertas propiedades emergentes.
• La biosfera corresponde al nivel más alto de organización de la materia conocida.

Referencias

1. Mengascini, A. (2005). Propuesta didáctica y dificultades para el aprendizaje de la organización celular. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias. website:https://www.redalyc.org/pdf/920/92030309.pdf