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PRIMERA UNIDAD
NATURALEZA DE VIDA
BIOLOGIA:
1, Ciencia que trata del estudio de la vida (estudia la materia viva y todos sus niveles de organización).
2, Ciencia porque conoce y descubre una serie de procesos vitales a través de la observación y a experimentación (Método
Científico).
3, La Materia Viva es un COLOIDE, formado por sustancias orgánicas, agua y otros minerales.
TEMA l
SUSTANCIAS QUIMICAS DE LA MATERIA VIVA
CONCEPTO DE PROTOPLASMA
“Sustancia que constituye la materia viva de la célula, se encuentra en un estado muy especial
caracteristico de los seres vivos: el COLOIDAL”
El protoplasma esta compuesto por compuestos orgánicos e inorgánicos.
El 99% del Protoplasma esta constituido por CHON
“La materia viva es un coloide formado por sustancias orgánicas, agua y minerales”
ESTADO FISICO COLOIDAL
“COLOIDE, es una disolución formada pr cúmulos de partículas o micelas que permanecen suspendidas, pero
no son capaces de atravesar una membrana permeable. Es el intermedio entre lo sólido, gaseoso y líquido; es una
mezcla de los tres”
SUSTANCIA QUIMICAS DE LA MATERIA VIVA
La materia viva está formada por BIOELEMENTOS (70 conocidos)
Según su abundancia e importancia en los organismos vivos, se pueden clasificar en dos grupos:
BIOELEMENTOS BIOELEMENTOS
PRINCIPALES SECUNDARIOS
Carbono ( C ) Calcio (Ca)
Hidrógeno (H) Sodio (Na)
Oxígeno (O) Potasio (K)
Nitrógeno (N) Magnesio (Mg)
Fósforo (P) Hierro (Fe)
Azufre (S) Cloro (Cl)
Silicio (Si)
Boro (B)
Manganeso (Mn)
Yodo ( I )
Flúor (F)
Y otros que pueden faltar como:
Aluminio (Al)
Zinc (Zn)
Bromo (Br)
Los bioelementos se organizan en Componentes Orgánicos e Inorgánicos.
CARBONO
Los componentes orgánicos de la materia viva están constituidos por carbono “C” como elemento
principal.
En la naturaleza, se encuentra en distintas sustancias, y es el componente principal de los seres vivos.
CARACTERISTICAS:
Pueden combinarse con cuatro átomos iguales o diferentes de él.
Tienen la capacidad de formar cadenas uniéndose entre sí y con otros elementos: H, O, N, S y Fe entre
otros.
Puede hacerlo formando enlaces covalentes simples, dobles y triples (COVALENTE: se refiere a que un enlace tiene
lugar entre átomos al compartir pares de electrones).
Las cadenas pueden ser lineales o anilladas
A las cadenas y anillos se pueden unir otros grupos funcionales.
PRINCIPALES COMPONENTES ORGANICOS: Esqueleto de Carbono
Carbohidratos o Azúcares (CHO) Estos compuestos
Proteínas o Enzimas (CHON) estan formados
Lípidos o Grasas (aceites, mantecas, ceras y esteroides (CHO) por MOLECULAS
Acidos Nucleicos (ADN y ARN) algunas grandes y otras pequeñas
COMPONENTES INORGANICOS
Agua
Minerales
PROTEINAS
CONCEPTO:
“Son sustancias formadoras o estructurales”
“Sustancias de elevado peso molecular (Moléculas muy grandes →Macromoléculas). Son las moléculas más grandes
que forman el organismo”
“Formadas principalmente por CHON (el nitrógeno es el que hace que la composición de una proteína sea diferente a la de un
carbohidrato o a la de una grasa) y en menor grado S y P”
“Algunas actúan como aceleradoras de procesos químicos (funciones enzimáticas), además funciones especificas
(hormonas)”
Existe gran variedad de proteínas. Por ejemplo: la Hemoglobina (que se encuentra en la sangre, es una proteína compuesta
(globulina + hem) donde el Hem es una sustancia que contiene hierro) y la Miosina (que se encuentra en los músculos) y la Albúmina
(componente de la clara de huevo)
“Debido a que Cada especie posee su propio juego de proteínas y cada organismo posee
específicamente el propio, estas son unas de las sustancias más importante en los organismos”. Ya que
la producción de proteínas en los organismos se controla genéticamente. Por ejm:
cuando se realizan las tranfusiones sanguíneas se debe estar muy seguro de cuál es el grupo sanguíneo del donante y el
del receptor. Porque si no son compatibles, es decir, no tienen el mismo juego de proteínas, el receptor puede entrar en
estado de shock y hasta morir.
“PESO MOLECULAR DE UN COMPUESTO QUIMICO, es la suma de los pesos atómicos de los elementos que forman la molécula”
COMPOSICION QUIMICA:
Material orgánico compuesto por subunidades llamadas AMINOACIDOS, unidas por enlaces peptídicos.
AMINOACIDO, es la unidad básica de las proteínas. Son compuestos organicos formados por un grupo
amino (NH2) y un grupo carboxilo (COOH)
ENLACES PEPTIDICOS, es la unión entre el carbono de un grupo ácido y el nitrógeno de un grupo
amino.(Por eso decimos que las proteínas son cadenas de aminoácidos, los cuales forman largas cadenas de ellos
(POLIPEPTIDOS), pero para que esto ocurra es necesario que se desprenda una molécula de agua).
Las uniones o enlaces peptídicos entre los aminoácidos, para formar las proteínas, se producen en las
células, dentro del citoplasma, en las estructuras llamadas RIBOSOMAS, cuya función es la síntesis de
proteínas.
GRUPO AMINO GRUPO ACIDO FORMULA GENERAL DE UN AMINOACIDO
El grupo -NH2 o Grupo Amino, es caracteristico de las proteínas. Produce la función AMINA
El grupo -R o Radical, es una cadena de átomos. Este grupo hace la diferencia en cada aminoácido y puede estar
formada de uno o más átomos de carbono o de otros elementos.
El átomo de carbono, llamado carbono alfa (α), se une al grupo amino.
Y finalmente el grupo carboxilo, es el grupo funcional que caracteriza al grupo ácido.
GRUPO FUNCIONAL
Es un grupo de átomos a los que corresponde una serie de propiedades.
Algunos grupos funcionales son:
El GRUPO CARBOXILO: permite funciones ácidas.
El GRUPO AMINO: produce la función amina
El resto de la molécula se denomina radical y puede influir en las propiedades del grupo.
LAS PROTEINAS, se forman a partir de 20 aminoácidos naturales. Algunos de ellos los podemos
sintetizar, otros, no.
A los aminoácidos que no podemos sintetizar se les conoce con el nombre de AMINOACIDOS
ESENCIALES, los cuales se obtienen consumiendo huevos, cereales, diversos tipos de carne, leche,
frijoles y soya.
AMINOACIDOS ESENCIALES
Valina Metionina
Fenilalanina Triptófano
Lisina Isoleucina
Leucina Histidina (en niños)
Treonina
CLASIFICACION DE LAS PROTEINAS DE ACUERDO CON SU SOLUBILIDAD,
FORMA, COMPOSICION, FUNCION Y ESTRUCTURA:
―NH2
O
⁄⁄
– C – C

OH
NH2
O
│ ⁄⁄
R― C ― C
│ 
H OH
SOLUBILIDAD
POCO SOLUBLES: Las PROTEINAS FIBROSAS
MUY SOLUBLES: Las PROTEINAS GLOBULARES
COMPOSICION
SIMPLES O HALOPROTEINAS, formados únicamente por aminoácidos
CONJUGADAS O HETEROPROTEINAS, además de aminoácidos, contienen a otro grupo como
carbohidratos, lípidos, metales, ácidos nucleicos
FORMA: se clasifican en
FIBROSAS, tienen forma de filamento, son poco solubles en agua, forman complejos sólidos muy
grandes porque son estructuras que permiten la formación de un tejido. En fin las proteínas fibrilares,
en su mayoría, cumplen una Función estructural (porque forman parte de los tejidos o estructuras: pelo,
uñas, cuernos y cascos)
Por ejm:
FUNCION Ejemplo de proteína
fibrosas
Se encuentra en:
(actividad)
CONTRACCION
Actina
Miosina
MOVIMIENTO MUSCULAR
la actina y la miosina son proteínas y cumplen funciones de contracción
en los flagelos y los cilios de algunos protistas
FLAGELOS (proyección del citoplasma en forma de látigo. Usada en la
locomoción de ciertos organismos organismos sencillos y por los espermatozoides
de muchos organismos pluricelulares)
CILIOS (proyecciónes del citoplasma semejantes a pequeños cabellos. Permiten
el movimiento de algunas células como el paramecio)
ESTRUCTURAL
Queratina
Colágeno
Elastina
Exclerotina
Quitina
Constituye la capa externa de la piel, el pelo y las uñas en el ser humano y
las escamas, pezuñas, cuernos y las plumas en los animales. Protege el
cuerpo del medio externo y es por ello insoluble en agua.
Forma parte de hueso, piel, tendones y cartílagos, es la proteína más
abundante en los vertebrados. Cumple una función estructural en los
huesos.
Arterias, ligamentos (constituyen un elemento básico estructural del tejido
conjuntivo ó conectivo elástico de los ligamentos, de la piel, de los
cartílagos y de las paredes arteriales principalmente)
Exoesqueleto de los insectos.Exoesqueleto de los artrópodos
Hongos (la QUITINA,es un polisacárido estructural que constituye el
caparazón de los crustáceos y la epidermis de los insectos, ademas de un
componente presente en los hongos)
GLOBULARES, cumplen funciones específicas tales como ser relativamente solubles y muy
compactas, debido al gran enrollamiento de la larga cadena polipéptida. Ejm:
FUNCION Ejemplo de
proteína Globular
Se encuentran en:
(Actividades)
ENZIMATICAS Ribonucleoso Hidrólisis de ARN
FUNCION Ejemplo de
proteína Globular
Se encuentran en:
(Actividades)
Citocromo
Tipsina
Transfiere electrones
Hidrólisis de algunos péptidos
HORMONAL
Insulina
Hormona del
crecimiento
Forma glucógeno
Crecimiento de huesos, renovación y elasticidad de los
tejidos epiteliales
RESERVA
ENERGETICA
Zeína
Seroalbúmina
Caseína
Transporta oxígeno (presente en el maíz)
Transporta ácidos grasos en la sangre
Transporta oxígeno en los músculos
PROTECCION
O DEFENSA
(VERTEBRADOS)
Anticuerpos
Trombina
Forma complejos delante de proteínas extrañas
Coagulación
FUNCION: estructurales, movimiento, protectoras, transporte, enzimas, contráctiles y hormonas.
FUNCIONES DE LAS PROTEINAS
ESTRUCTURAL Porque forman parte de los tejidos o estructuras (pelo, uñas, cuernos, cascos)
PROTECCION También se le conoce como función de DEFENSA y la cumplen muy bien cuando se trata por ejm: de los
anticuerpos, los cuales son proteínas y se presentan en los vertebrados.
Los ANTICUERPOS, se producen cuando una sustancia llamada ANTIGENO (sustancia capaz de estimular la
formación de un anticuerpo), penetra en los líquidos orgánicos. El anticuerpo y el antígeno reaccionan
químicamente; estas reacciones son muy específicas, es decir, que se combina únicamente un anticuerpo
con un antígeno determinado.
TRANSPORTE Transportan sustancias a través de los organismos. Ejm: la HEMOGLOBINA, la cual se encarga de
transportar el oxígeno a todas partes del cuerpo de los vertebrados, y la HEMOCIANINA, en los
invertebrados. La MIOGLOBULINA, transporta oxígeno en los músculos.
ENERGETICA Pueden ser fuente de energía para los organismos en caso de que se de una ausencia de sustancias que
proveen energía o en caso de ayuno extremo.
HORMONAL Algunas proteínas funcionan como hormonas. Estas se producen en tejidos endocrinos (glándulas internas que
vierten sus productos en la sangre de los vertebrados). La sangre las lleva a determinados tejidos y ahí cumplen
funciones especializadas muy específicas. Ejm:la INSULINA, que regula la glucosa en la sangre, la
CALCITONINA, que regula el metabolismo del calcio, la HORMONA DEL CRECIMIENTO, segregada
por la hipófisis también cumple una función hormonal.
CATALITICA Es una función enzimática , la cual se debe a que algunas proteínas funcionan como enzimas, son las más
numerosa y especializadas, actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas del metabolismo
celular.
ENZIMAS
CONCEPTO:
Proteína que actúa acelerando las reacciones biológicas osea una enzima de la materia viva es una
sustancia orgánica que aumenta la velocidad de reacción. Son proteínas que no son empleadas para formar
estructuras.
FUNCION:
La situación y función de las enzimas es hacer que se produzcan cambios químicos en las sustancias de la
materia viva, sin formar parte de ellos. Por ejm: la amilasa es un enzima presente en la saliva, actúa
transformando los almidones que comemos en maltosa.
Intervienen en todos los procesos vitales. Se dice que estas sustancias inician la vida, la mantienen y al
conducen a su final.
ACCION ENZIMATICA (COMPLEJO SUSTRATO-ENZIMA (LLAVE Y CERRADURA)
A las ENZIMAS ORGANICAS o BIOENZIMAS se les conoce como BIOCATALIZADORES. Es decir,
sustancias que hacen posible algunas reacciones biológicas, por ejemplo: el metabolismo celular.
Una bioenzima nos se tranforma cuando acelera una reacción química. Para actuar, la bioenzima posee
unos sitios llamados SITIOS ACTIVOS
Los sitios activos se acoplan con las moléculas de las sustancias SUSTRATO (es una sustancia sobre la
cual actúa una enzima), sobre la cuál actuará, como si se tratara de un rompecabezas o como algunos lo
han explicado, usando el modelo de la llave y la cerradura respectiva.
ESTRUCTURA Y FUNCION DE UNA ENZIMA:
CARACTERISTICAS:
Las enzimas son especifícas, por esa razón, a una enzima se le da el nombre del sustrato sobre el que
actúa. Por ejm: el nombre de la enzima que actúa sobre el almidón se le denomina AMILASA.
Algunas enzimas poseen un componente llamado COFACTOR, que es un componente químico de
la bioenzima.
Algunas veces, los cofactores pueden ser inones de hierro, cobre, manganeso u otro metal (en este
caso el cofactor es inorgánico). En otros casos, puee tratarse de vitaminas (entonces el cofactor es
orgánico y recibe el nombre de COENZIMA).
Las enzimas, como cualquier otra proteína, son reguladas genéticamente.
La acción de las bioenzimas ocurre en grupo. Es decir, que varias enzimas de la materia viva
intervienen en un mismo proceso, en el que cada una de ellas es la responsable de que ocurra la fase
correspondiente.
INHIBIDORES ENZIMATICOS:
Las enzimas, al igual que otras proteínas, pueden ser alteradas en sus funciones por otros factores tales
como la temperatura, la acidez, la cantidad de sustrato o algunos inhibidores químicos.
Los procesos en los que las enzimas del cuerpo humano actúan deben ocurrir a la temperatura normal
del cuerpo (37º C). Si la persona tiene fiebre, esas reacciones se ven afectadas y los procesos se
alteran.
El fenómeno de coagulación de las proteínas consiste en que la solución se hace sólida (es un paso
irreversible)
1, El Sustrato
2, La Enzima
3, El Sustrato y la Enzima
forman UN COMPLEJO
4, La Enzima es liberada
sin sufrir transformación,
pero el Sustrato se ha
desdoblado en sustancias
más simples las cuales
pueden ser digeridas
Las proteínas COAGULAN en presencia de calor y se debe a que la proteína se desnaturaliza. Este
tipo de reacción se inicia a eso de los 45ºC y se completa a los 60ºC, aproximadamente. Por ejm:
La clara de huevo es soluble en agua y reacciona con el calor. Porque la abúlmina del huevo
está formada por proteínas simples (protaminas, histonas y albúminas). Cuando estas se
calientan reaccionan con el calor y se vuelven insolubles y se precipitan.
En los examenes de orina, cuando una muestra de estas se calienta, si se presentan
coagulaciones, al calentar, es porque en la orina se encuentran proteínas.
OTRO DATO,
Cuando las moléculas de una sustancia son muy pequeñas forman mezclas llamadas
DISOLUCIONES. La fase que forman las micelas de una disolución se denomina Fase Dispersa
o Discontinua.
Cuando las moléculas de una sustancia son muy grandes forman mezclas llamadas
SUSPENSIONES. La fase en la cual se suspenden las micelas, se denomina Dispersante o
Continua.
Las micelas o cúmulos de moléculas de un coloide se mueven en zigzag. A este movimiento se le
conoce con el nombre de MOVIMIENTO BROWNIANO.
Otra característica de los coloides es el efecto TYNDALL, el cual consiste en que la mezcla
dispersa la luz, cuando esta la atravieza.
LIPIDOS
CONCEPTO:
Son compuestos orgánicos que están formados por CHO y algunas veces por N y P.
COMPOSICION
Se forman a partir de UN ALCOHOL y TRES ACIDOS GRASOS.(ejm de esto tenemos la Triestearina,
que se obtiene de un alcohol y tres ácidos grasos (ácido esteárico, cuya fuente es el sebo de res)
Son INSOLUBLES en agua (por eso aparecen en forma de gotitas dentro de las células). Pero si son
SOLUBLES en solventes orgánicos como el éter, el cloroformo y otros.
Son componentes esenciales de los animales y vegetales.
FUNCIONES DE LOS LIPIDOS
ESTRUCTURAL Los fosfolípidos forman la membrana celular (forman las bícapas lípidas de la membrana celular).
TRANSPORTE Transportan vitaminas liposolubles (A-D-E-K)
RESERVA
ENERGETICA
Son la principal fuente de reserva de energía en el cuerpo de las personas y de los animales
PROTECCION Y
REGULADORES
TERMICOS
Sirve de amortiguador de golpes (los lípidos amortiguan los golpes) y como aislante del
frío (la grasa debajo de la piel nos aisla del frío)
CLASIFICACION:
De acuerdo con la composición, los lípidos se clasifican en SIMPLES o COMPUESTOS O
CONJUGADOS
LIPIDOS SIMPLES (formado por glicerol y tres ácidos grasos, y solo contiene CHO) son:
GRASAS,
Compuesta de glicerol y tres ácidos grasos, es uno de los tres componentes más abundantes de la materia viva.
( Glicerina + ácidos grasos → grasa + agua )
Son llamados ACIDOS GRASOS SATURADOS, porque poseen átomos de carbono unidos entre sí y poseen
unidos a él tantos átomos de hidrógeno como puede retener (hidrogenación, osea se le agrega hidrógeno a los
aceites para hacerlos más sólido). Ejm: la margarina (aceite vegetal hidrogenado). Este proceso satura el aceite
vegetal.
Las GRASAS SATURADAS (ácidos grasos saturados), presentes en alimentos de origen animal y vegetal, más
saturadas en las grasas animales.
Las grasas más importantes son: TRIOLEINA, TRIESTERINA y la TRIPALMINA (que en proporciones
variadas forman grasas naturales).
FUNCIONES DE LAS GRASAS:
Nos protegen del frío al actuar como aislantes térmicos.
Retardan la sensación de hambre
Protegen los órganos internos al amortiguar los golpes
Transportan vitaminas liposolubles (A-D-E-K)
ACEITES,
Lípido compuesto por tres grasos unidos por enlaces covalentes a una molécula de glicerina.
Son consideradas GRASAS LIQUIDAS
Por lo general son de ORIGEN VEGETAL y se almacenan en las semillas y frutas. Ejm: el aceite de oliva,
girasol, maní, el coco, almendras, soya. Aceitunas y el lino (el ácido linoleico es vital para el crecimiento y la
salud de la piel pero en cantidad muy pequeña).
Son llamados ACIDOS GRASOS NO SATURADOS o INSATURADOS, si falta un átomo o más de hidrógeno
porque pueden aparecer enlaces dobles entre dos átomos vecinos de carbono
También POLINOSATURADOS, si aparece más de uno de los dobles enlaces entre carbonos (osea falta más de
un hidrógeno)
Los ácidos grasos no saturados son:
por lo general líquidos a temperatura ambiente
tienen bajo punto de fusión (sólido a líquido), por ejm: los sebos y las mantecas son grasas sólidas a
temperatura ambiente, pero si se les calienta se funden, es decir, se vuelven líquidas.
LIPIDOS COMPUESTOS O CONJUGADOS (cuando además del lípido simple, podemos encontrar otros grupos que le dan su
nombre: Glicerol + ácido grasos + otros grupos. Ejm: FOSFOLIPIDOS: Glicerol + ácido graso + grupo fosfato). Son:
FOSFOLIPIDOS, (“cabezas solubles” en agua o “lolas” insolubles en esta)
Es una grasa en la que un fósforo sustituye a uno de los ácidos grasos, de ahí el nombre de fosfolípido.
Funciones:
forman parte de la membrana celular y con ello reducen la pérdida de agua en las plantas y en algunos
insectos (si no fuera por ellos la célula se deshidrataria)
pueden formar parte también del cerebro y tejidos nerviosos
TERPENOS,
Sustancias orgánicas muy aromáticas. Se encuentran en las esencias y resinas de las flores y en algunos tallos y
frutos. Ejm: romero, rosas
Algunas resinas son usadas industrialmente. Ejm: el hule
Otros son pigmentos vegetales como los Carotenos (pigmentos vegetales anaranjados o rojos como la zanahoria)
y la Xantofila (pigmentos vegetales amarillos como el ayote)
Algunas vitaminas liposolubles se consideran parte del grupo de los terpenos (A-D-E-K), como en el pescado y los
huevos (vitamina A)
CERAS,
Lípidos muy importantes para los vegetales pues los impermeabiliza. Se pueden observar recubriendo flores, hojas,
algunos tallos y frutos.
También las podemos encontrar sobre nuestra piel.
Da impermeabilidad en las plumas de las aves, que es vital para la sobrevivencia de las mismas.
Las ceras más comunes son:
la cera de abeja (papel encerado y velas)
la lanolina o cera de cordero (cremas y ungüentos)
la esperma de ballena (productos de belleza)
cera de carnauba (de origen vegetal para betunes y pulidores)
ESTEROIDES,
Entre ellos podemos destacar:
las HORMONAS SEXUALES
Estrógeno, que es la hormona sexual femenina, esteroide producido por el ovario.
Andrógeno, hormona sexual masculina en la que podemos mencionar la testosterona
Progesterona, es también una hormona femenina.
ACIDOS BILIARES
HORMONAS DE LA CORTEZA SUPRARENAL
ERGOESTEROL
COLESTEROL,
es un esteroide muy importante, se puede localizar en la sangre y en los tejidos grasos del
cuerpo humano, además da origen a la vitamina A
además, de ser un componente esencial de las membranas celulares. Puede ser de dos tipos:
HDL (bueno)en inglés high density lipoprotein. Paquetes de lopoproteínas de alta
densidad en los que hay más proteínas y menos lípidos.
LDL (malo) en inglés low density lipoprotein. Paquetes de lipoproteinas de baja
densidad, en los que hay menos proteínas y más lípidos.
El colesterol puede causar una enfermedad llamada ARTERIOSCLEROSIS, y enfermedades
cardiovasculares.
En los vegetales no encontramos el colesterol.
OTROS ASPECTOS IMPORTANTES DE LOS LIPIDOS
Cuando una persona o animal libera energía por medio de los lípidos, esto ocurre gracias a un proceso de oxidaciínde los lípidos, durante la respiración y, como resultado,
se desprenden muchas moléculas de agua.
Algunos organismos eliminan el exceso de agua, pero otros, como la rata canguro del desierto, la recicla para reutilizarla en la realización de otras funciones.
RECUERDE: LOS ACIDOS GRASOS PUEDEN SER SATURADOS O NO SATURADOS
CARBOHIDRATOS
CONCEPTO:
También AZUCARES o GLUCIDOS.
Formados por CHO, algunos pueden tener P, S y N. (Donde la proporción del hidrógeno con el oxígenos es la
misma del agua: dos átomos de hidrógeno por uno de oxígeno CH2O)
Son sustancias energéticas.
COMPOSICION:
La mayoría de los carbohidratos están formados por moléculas muy grandes.
Son importantes componentes orgánicos de los seres vivos. Los podemos encontrar en los productos
vegetales (papel, madera, algodón, harina y jugo de las frutas)
La mayoría de los carbohidratos son de origen vegetal, excepto la lactosa y el glucógeno.
FUNCION:
ESTRUCTURAL En las fibras vegetales la principal estructura de sosténes la CELULOSA, construída de glucosa y
La QUITINA
ENERGETICA
y de
RESERVA
Energéticos principales:
GLUCOGENO
ALMIDON
La GLUCOSA
Los GLUCIDOS, son considerados sustancias energéticas, porque actúan como un
combustible en nuestro organismo y como una forma de almacenar energía
CLASIFICACION DE LOS CARBOHIDRATOS
Se clasifican en MONOSACARIDOS, DISACARIDOS Y POLISACARIDOS
MONOSACARIDOS,
Son los carbohidratos más sencillos, razón por la que se les conoce como AZUCARES SIMPLES. (mono-uno y
sacárido-azúcar simple)
Pueden tener de 3 a 10 átomos de cárbono y se les denomina según el número de átomos de carbonos que tengan:
3 C = TRIOSA
4 C = TETROSA
5 C = PENTOSA
6 C = HEXOSA
Son solubles en agua.
No se pueden descomponer en unidades de azúcares más sencillos
Ejemplos de monosacáridos: GLUCOSA, GALACTOSA, FRUCTUOSA.
Donde se pueden encontrar: UVAS Y LA MIEL.
DISACARIDOS,
Están formados por dos azúcares simples o monosacáridos (di-dos, sacárido-azúcar simple)
Para que un disacárido se forme, los dos monosacáridos se unen mediante enlaces químicos covalentes
(GLUCOSIDICOS)
Si un disacárido se rompe, resultan dos azúcares simples. Esto ocurre por HIDROLISIS (desdoblamiento de un compuesto en
sus partes por adicción de agua entre algunos de sus enlaces). Ejemplos de disacáridos:
SACAROSA + agua→ fructuosa + glucosa. La sacarosa o azúcar de mesa, se extrae
industrialmente de la caña de azúcar. También del sorgo, del jugo de azúcar de maple y de la
remolacha.
MALTOSA + agua→ glucosa + glucosa. Se encuentra en el azúcar de malta y en los granos de
los cereales en germinación.
LACTOSA + agua→ glucosa + galactosa. Se encuentra en el azúcar de la leche (forma de un 5
al 7% de la leche humana y de un 4 al 6% en la leche de vaca)
POLISACARIDOS,
Son moléculas enormes porque resultan de la unión de muchos monosacáridos.
Resultan insolubles en agua fría debido al tamaño de sus moléculas, por lo cual tampoco pueden atravezar la
membrana celular.
No son dulces al gusto, aunque las unidades que les dan origen sean azúcares.
Dos ejemplos de polisacáridos son el
ALMIDON
polisacárido de almacenamiento en las células vegetales.
Desde el punto de vista nutritivo, es el polisacárido más importante (se encuentra en las papas, el
pan, las tortillas, el arroz y las semillas)
Constituido por unidades de glucosa.
Presenta dos tipos de polisacáridos: AMILOSA y AMILOPECTINA
No es fermentado por la levadura
Cuando se hidroliza, por acción de enzimas o con un ácido, se rompe en una serie de compuestos
intermedios.
Una reacción característica del almidón con el yodo es formar un compuesto azulado.
De la hidrólisis parcial del almidón se obtienen las DEXTRINAS, que se encuentran en los órganos
de los cereales en germinación. Se emplean en la fabricación de adhesivos. Ejm:el mucílago o goma
de los timbres de correo.
Las ERITRODEXTINAS, dan color rojo con el yodo, solubles en agua y de ligero sabor dulce.
la CELULOSA
Polisacárido que es el principal constituyente estructural de las plantas.
Aunque las personas no lo podemos digerir, es muy importante en nuestra dieta porque ayuda en el
barrido de los intestinos.
Los animales que pastan, las termitas y el ave tropical si pueden digerir la celulosa.
Encontramos la celulosa en los tejidos de algodón, la madera y el papel.
La QUITINA,
Es otro polisacárido que forma parte del exoesqueleto de los insectos y crustáceos, como los
cangrejos.
Además hace rígida la pared celular de muchos hongos.
GLUCOGENO,
Es obtenido por los animales como resultado de la asimilación de los carbohidratos (es la forma de
almacenamiento de carbohidratos en el cuerpo de los animales, muchas veces llamado almidón
animal).
Es semejante al almidón de los vegetales y además fuente de glucosa.
Los animales al igual que las personas, almacenan los carbohidratos que consumen y los que no
utilizan, en forma de glucogeno en el hígado y los músculos.
Es soluble en agua y da color rojo púrpura cuando se mezcla con el yodo.
LOS ACIDOS NUCLEICOS
Están formados por CHO y en menor grado P y S.
Hay dos tipos de ácidos nucleicos ADN y ARN, los cuales están formados por nucleótidos.
Los nucleótidos también reciben el nombre de Monómeros (que significa cada parte).
Los nucleótidos están formados por:
4 de las BASES NITROGENADAS: ADN (timina) y en el ARN (uracilo)
1 AZUCAR: ADN (desoxirribosa) y en el ARN (ribosa).
1 GRUPO FOSFATO
Ambos estan formados por largas cadenas de nucleótidos que se repiten formando Polímeros (de gran peso molecular)
Las BASES NITROGENADAS se clasifican en dos grupos:
PURINAS: Adenina y Guanina
PIRIMIDINAS: Citosina, Uracilo y Timina.
La Adenina, Guanina y Citosina se encuentran presentes en el ADN y en el ARN, pero la Timina solo esta en el ADN
y el Uracilo en el ARN.
Los AZUCARES (pentosas) que aparecen en los ácidos nucleicos son de dos clases diferentes:
RIBOSA (presente en el ARN)
DESOXIRRIBOSA (presente en el ADN)
El ADN y el ARN poseen en sus nucleotidos azúcares de 5 carbonos.
La diferencia entre los dos es que en el carbono 2 de la desoxirribosa, falta un átomo de oxígeno.
El GRUPO FOSFATO, permite enlazar los nucleótidos. O
║
HO ─ P ─ O ─
│
OH
Este grupo se alterna en los azúcares formando una especie de columna. La columna de los azúcares se ramifica
con las unidades de las bases nitrogenadas en cada uno de los azúcares. Veamos:
Además de encontrarse en el núcleo, se encuentran en los ribosomas y en el citoplasma de las células animales. Y en las
células vegetales las podemos encontrar en los cloroplastos.
Los ácidos nucleicos constituyen centros de información y de control en las células. Contienen la información genética de los
caracteres hereditarios.
ADN
Es la sustancia que forma los cromosomas y fue descubierto por el bioquímico suizo Friedrich Miescher en 1869.
Esta formado por una doble cadena de monucleótidos enrollados en una doble hélice (Watson y Crick 1962)
En el ADN, los monucleótidos se unen entre sí por medio de las bases nitrogenadas con puentes de hidrogeno.
Cuando la Adenina y la Timina se aparean, se pueden observar dos puentes de hidrógeno; pero cuando la Guanina y la
Citosina lo hacen, se pueden observar tres puentes de hidrógeno.
ARN
Las moléculas de ARN son cadenas sencillas de ácido nucleico producidos por el ADN.
Se pueden localizar en el núcleo, ribosomas y en el citoplasma de la célula.
La función del ARN es la producción de proteínas
La cantidad de ARN varía de una célula a otra.
Se diferencian del ADN porque una de sus bases nitrogenadas es el Uracilo en lugar de la Timina y la pentosa (azúcar) es
la Ribosa.
Se dan doble unión de puentes de hidrogeno en la Adenina y el Uracilo y de tres puentes de hidrogeno entre la Citosina y
la Guanina.
BASE
AZÚCAR
GRUPO
FOSFATO
AZÚCAR GRUPO
FOSFATO
AZUCAR
BASEBASE
A ═ T
T ═ A
C ≡ G
G ≡ C NOTAS:
P =Grupo fosfato
S =Azúcar
B =Base
A =Adenina
T =Timina
G =Guanina
C =Citosina
A ═ U
U ═ A
C ≡ G
G ≡ C
Existen tres clases de ARN:
ARN ( r ) o ARN RIBOSOMAL
ARN ( m ) o ARN MENSAJERO
ARN ( t ) o ARN DE TRANSFERENCIA
Del ARN depende que la proteína esté bien estructurada porque de lo contrario, puede causar enfermedades, incluso la
muerte.
ACIDOS NUCLEICOS
FORMADOS POR CHON Y P, S
TIPOS ADN
ácido desoxirribonucleico
ARN
ácido ribonucleico
LOCALIZACION En el NUCLEO (cromosomas) de las células
eucarioticas y en el
CITOPLASMA de las células procarioticas.
Se localiza en el NUCLEO CELULAR en el
CITOPLASMA y en los RIBOSOMAS.
NUCLEOTIDOS ADENINA
* BASE GUANINA
NITROGENADA CITOSINA
A=T C≡G TIMINA
T=A G≡C
* PENTOSA → → DESOXIRRIBOSA
(azúcar)
* GRUPO FOSFATO (permite enlazar los nucleótidos)
ADENINA
* BASE GUANINA
NITROGENADA CITOSINA
A=U C≡G URACILO
U=A G≡C
* PENTOSA → → → RIBOSA
(azúcar)
* GRUPO FOSFATO (permite enlazar los nucleótidos)
ESTRUCTURA DE
LA CADENA
CADENA DOBLE CADENA SENCILLA
1.
UNA BASE
NITROGENADA
2.
UN
AZUCAR
3.
UN GRUPO
FOSFATO
EL NUCLEO
esta difundido en el citoplasma (en el citoplasma también se lleva a cabo las funciones de ARN (m) y ARN ( r ) en las
organelas llamadas RIBOSOMAS)
3, Formado por una a) uno ó más
doble membrana que NUCLEOLOS
contiene:
b) La
CROMATINA
c) Los
CROMOSOMAS
que se enroscan en forma de cuerpos gruesos y densos. Se denominan
cromosomas por la capacidad de poderse teñir para su estudio, aunque estos
sean incoloros.
d) Los
GENES bases dentro de un fragmento de ADN.
4, Las personas, por ejemplo, poseemos 46 cromosomas, es decir, la cromatina de los núcleos de las células humanas
se encuentra dentro de 46 paquetes de genes.
5, Cuando se logran fotografiar los cromosomas de una célula humana, estos se pueden estudiar. Entonces, se dice que
1, Es la estructura más importante de la célula.
2, En él se regulan todas las actividades celulares y se almacena la información genética:
en la célulaEUCARIOTICA tiene un núcleo definido y la célula PROCARIOTICA que no tiene núcleo definido , el ADN
Cuerpos granulares que se encuentran en el núcleo celular. Formados por
ARN e intervienen en la formación de los ribosomas.
Así se le llama a loscromosomas cuando la célula no esta en división. Se
observa como una masa de filamentos de ADN, proteínas asociadas y solo se
leencuentra en el núcleo celular (eucariótica)
Son como paquetes de ADN y proteínas (histonas), que contienen toda la
información del organismo en las muchísimas secciones de los filamentos,
denominados GENES. Cuando la célula está en división, aparecen como hilos
En un solocromosoma hay muchísimos genes. Es decir, secuencias de bases
se puede mostrar el CARIOTIPO de la célula de la persona.
ACIDOS NUCLEICOS
FORMADOS POR CHON Y P, S
FUNCIONES
PRIMORDIALES
Portar y transmitir la información hereditaria
Controlar el metabolismo de la célula por medio de la síntesis de proteínas
Controlan la reproducción celular
Transmiten la información completa del organismo.
ESTRUCTURAS EN
LAS QUE SE LLEVA
A CABO LAS
FUNCIONES
NUCLEO (eucarioticas) las funciones de ARN (m) y ARN ( r )
CITOPLASMA (procarioticas) se llevan a cabo en el CITOPLASMA, en
las organelas llamadas RIBOSOMAS
CLASIFICACION *ARN ( r ) o RIBOSOMAL: su función es la de
formar con algunas proteínas los ribosomas de las
celulas.(formación de proteínas)
*ARN ( m ) o MENSAJERO: porta la información
genética emitida por el ADN al citoplasma, para
que la formación de proteínas en los ribosomas, sea
en la secuencia correcta de los aminoácidos.
*ARN ( t ) o TRANSFERENCIA: cumple las
ordenes del ARN ( m ) y así da origen a las
proteínas. Transporta los aminoácidos al sitio de
síntesis de proteínas.
COMPONENTE ORGANICO: LAS VITAMINAS
LASVITAMINAS
CARACTERISTICAS
1. Algunas se comportan como coenzimas en algunas reacciones enzimáticas. Ejm: grupo B
2. Son sustancias vitales y deben consumirse en la dieta.
3. No se pueden sintetizar directamente en el cuerpo, por lo que se les considera sustancias
Esenciales
4. Se conocen cerca de 30 compuestos que poseen propiedades vitamínicas.
5. Son necesarias en pequeñas cantidades
6. No se sintetizan, ni son energéticos, pero transfieren la energía y controlan muchos procesos
Metabólicos.
Vitamínica, provocado por: carencia o deficiencia en la alimentación
consumo exclusivo y prolongado de alimentos conservados o cocidos
a altas temperaturas
mala absorción del intestino
excesos desequilibrados en la dieta
8. La sobredosis de vitaminas es peligrosa si son de las que se puede almacenar en el cuerpo
9. La sana alimentación es la mejor fuente de vitaminas.
Animales y humanos no pueden sintetizarlas
11. No guardan relaciones estructurales entre si.
Disuelven en las grasas, hidrosolubles, a las que se disuelven en el agua.
IMPORTANCIA
Almacenadas para el futuro, ej: vitamina A
Forma preventiva.
Vitamina A causa irritabilidad, piel reseca y una sensación de presión en la cabeza.
Las hidrosolubles deben consumirse frecuentemente porque los excesos son excretados.
Al cocer verduras y frutas, se pierden las vitaminas, es mejor al vapor.
Frutas y vegetales.
CONCEPTO
sustancia orgánica. No es alimento, pero es esencial para la actividad normal organica, ya que
regula o mantiene el equilibrio de las funciones vitales. Se encuentra en los alimentos y su
carencia o insuficienciapuede producir trastornos (avitaminosis)
COMPOSICION
son sustancias de composición variada, orgánicas y muy específicas
7. Lacarencia de las vitaminas provocan enfermedades denominadas avitaminosis o deficiencia
10. Por lo general son de origen vegetal y de estructura complicada, por lo que los organismos
12. De acuerdo con la solubilidad de las vitaminas se les denomina liposolubles, a las que se
1. Las solubles en grasa (liposolubles), se disuelven en los tejidos del cuerpo, por lo que pueden
2. Pueden aplicarse en tratamientos de enfermedades. Ej: esquizofrenia y resfriado común en
3. Sobredosis es peligrosa, si son de las que se pueden almacenar en el cuerpo. Ej: el exceso de
La fuente principal de vitaminas es la alimentación, razón por la que la dieta debe ser rica en
CLASIFICACION DE LAS VITAMINAS
VITAMINASLIPOSOLUBLES
VITAMINAA
VITAMINA RETINOL O ANTINFECCIOSA O ANTIXEROFTÁLMICA
FUNCION Esencial para el crecimiento y la diferenciación celular normal
Favorece a fertilidad y la inmunidad
CARENCIA Impide la visión, especialmente en horas crepusculares
Retardo en el crecimiento
Vegetales como la zanahoria, tomates, naranjas, hortalizas amarillas, verdes y rojas
FUENTE En los vegetales se encuentra como β-caroteno, el cual ingresa en el organismo y constituye
una provitamina
En el hígado, la molécula de β-caroteno se rompe en dos moléculas de vitamina A
VITAMINAD
VITAMINA ANTIRRAQUÍTICA
FUNCION Hay varias vitaminas D, todas muy parecidas desde el punto de vista químico. La más
E l calcíferol es un esteroide derivado del ergoesterol por irradiación con rayos ultravioletas.
Pérdida de rigidez del esqueleto, con la consiguiente deformación de los huesos.
CARENCIA En los niños y animales jovenes que están creciendo, la anomalía se conoce con el nombre de
raquitismo.
La leche y el hígado de los peces, aceite de bacalao,
FUENTE Yema de huevo, mantequilla y margarina
Se puede consumir en forma de provitamina, pues el ergosterol es abundante en los cereales.
VITAMINAE
TOCOFEROLES
FUNCION Es un antioxidante, nos protege de los ácidos grasos insaturados y fortalece las membranas
celulares
CARENCIA Impide el crecimiento normal, produce esterilidad y posiblemente anemia
Leche, huevos las semillas
FUENTE Hortalizas de hojas verdes
Especialmente en el germen de los cereales
Presente en los músculos
VITAMINAK
FELOQUINONA
FUNCION Interviene en la normal coagulación de la sangre
CARENCIA Produce una coagulación lenta
FUENTE debido a que causa a eliminación de las bacterias intestinales)
Hortalizas de hojas verdes y leguminosas
BIOFLAVONOIDES (HESPERIDIA, CITRINA, RUTINA, LAS FLAVONOLES Y LOS FLAVONES)
VITAMINAP
Este grupo potencia la acción de la vitamina C
FUNCION
CARENCIA Provoca debilidad capilar y síndromes pseudoescorbúticos
FUENTE Cítricos, uvas, chile, tomate y brócoli
Es un carotenoide
Importante para la formación de los huesos y el aumento de la absorción de calcio
importante es la vitamina D2
, también llamada calcíferol.
es de composición semejante a la vitamina E
Se obtiene por bacterias intestinales (el uso de antibióticos trae transtornos de esta vitamina
Presenta acción antioxidante al neutralizar los daños provocados por los radicales libres
Ayuda al correcto funcionamiento del hígado y fortalece las paredes de los capilares
VITAMINASDELCOMPLEJOB
FUNCION Interviene en el metabolismo de los carbohidratos y aminoácidos como una coenzima.
CARENCIA extrema delgadez, debilitamiento del músculo cardíaco, transtorno del sistema nervioso, tubo
digestivo, edema pulmonar e insuficiencia cardíaca)
Cascarilla de los cereales
Víceras de animales como el hígado y riñón
FUENTE Levadura
Hortalizas de hojas verdes
Leche
Lesiones en los labios y en la lengua
CARENCIA Anomalías en la visión
Dernatitis e inflamaciones
FUENTE Cereales, hígado, queso, leche, huevos y hortalizas de hojas verdes
FUNCION
CARENCIA
al sol, lesiones gatrointestinales, nerviosismo y desórdenes mentales)
FUENTE
Presente en atún, carne rojas, vísceras, hígado, leguminosas y cereales.
FUNCION Interviene en el metabolismo de carbohidratos y aminoácidos
CARENCIA
digestivo, convulsiones y tics musculares.
FUENTE Hígado, maní, levadura de cerveza
Cereal de grano entero o integral
Frijol, soya, carne
FUNCION Metabolismo de proteínas y grasas, tratamiento de calvicie, alivia molestias musculares,
dermatitis, eczema, combate somnolencia, depresión
CARENCIA
FUENTE Hígado, nueces, yema de huevo, coliflor y mantequilla de maní
FUNCION Coenzima importante en el metabolismo de ácidos nucleicos
funciona como coenzima de ciertas enzimas
CARENCIA
FUENTE concha, y la yema de huevo
que disminuyen los glóbulos blancos y las plaquetas, lo que provoca hemorragias.
ACIDOFOLICO
ACIDO FOLICO
Interviene en la formación de nucleoproteínas.
FUNCION Indispensable para la formación y maduración de los glóbulos rojos y las reacciones que implica
la síntesis de ácidos nucleicos.
Produce anemia, desórdenes gastrointestinales y diarreas.
CARENCIA
Determina defectos congénitos y aumento de enfermedades cardiovasculares.
Los vegetales de color verde oscuro
FUENTE Hígado, riñones, y los menudos de pollo
Nueces, lentejas y cereales de grano entero
La flora bacteriana del intestino de las personas produce ácido fólico
VITAMINASHIDROSOLUBLES
B1
(Aneurina, Tiamina, Vitamina Antiberibérica)
Produce la enfermedad nerviosaBERI-BERI (que se manifiesta con temblores, parálisis, y
B2
(Riboflavina)
B5
(Factor PP)
Esencial para la respiración célular
También llamado Niacina o Acido nicotínico
Enfermedad llamada Pelagra (se manifiesta como una dermatitis en las zomas expuestas
La niacina se encuentra en baja proporción en la mayoría de los alimentos
B6
(Piridoxina)
Dermatitis, trastornos emocionales(depresiones, cambios de carácter), transtornos del tubo
B8
(Biotina o Vitamina H)
Si hay vitaminosis puede originar eczema, depresión, naúseas, fatiga, pérdida del apetito
B12
(Cobalamina)
Anemia Perniciosa(falta de maduración de los glóbulos rojos) y desórdenes neurológicos
Vitamina de origen animalcuya fuente son las vísceras de res, almejas, ostras, mariscos de
Las personas que son vegetarianas tienen carencia de esta vitamina. Uno de sus síntomas es
A lasmujeres embarazadas se le suministra para evitar que los niños nazcan con espina bífida.
COMPONENTES INORGANICOS DE LA MATERIA VIVAAGUA
CONCEPTO
y reacciones químicas, en pocas palabras "La vida se produce en una fase acuosa"
CARACTERISTICAS
No tiene olor, color ni sabor
FUNCIONES
Transporta las sustancias
Disuelve otras sustancias en la mayoría de las reacciones biológicas y participa de muchas de
esas reacciones.
Sirve como lubricante entre los órganos
MINERALES
CARACTERISTICAS
Indispensable en la realización de procesos vitales en una adecuada concentración
Si la concentración de las sales minerales de la materia viva cambia, se alteran los procesos y
Corazón se contraiga normalmente, debe existir un equilibrio adecuado de iones de sodio,
Potasio y Calcio”
Algunas veces se encuentran combinados con proteínas, lípidos y carbohidratos.
Si se disuelven en agua, se disocian en sus componentes llamados:
En los organismos existe gran variedad de sales minerales dentro y fuera de las células.
Los principales iones con carga positiva (cationes) de estas sales son.
Los principales iones cargados negativamente (aniones) son el:
FUNCIONES
Regulan la acidez y la proporción de agua
Forman esqueletos y caparazones en algunos animales
Actúan como disolventes
Regulan la presión osmótica del medio celular
Es unasustancia vital, que se encuentra en elevadas proporciones en la materia viva
Representa el ambiente interior de los seres vivos en el cual se llevan a cabo muchas funciones
Se deben tomar de 7 a 8 vasos de agua al día ya que el 70% de nuestro cuerpo es agua
Cambia de estado físico y puede descomponerse en sus constituyentes
Se congela a 0º C y hierve a 100º C a una atmósfera de presión
Hace que lostejidos vivos sean más flexibles
Permite que los cuerpos almacen o liberen calor e impide que los cambios bruscos de la
temperatura ambiente los afecte. Es decir,regula la temperatura corporal.
Provoca efectos muy fuertes, incluso pueden llevar al organismo a la muerte. Ejm:“Para que el
ANIONES (ion de carga negativa)
CATIONES (iones de carga positiva)
En la sal común, cuya fórmula es elNaCl, el anión es Cl y el catión Na+
Sodio (Na+
) Calcio (Ca++
)
Potasio (k+
) Magnesio (Mg++
)
Cloruro (Cl-
) Bicarbonato (HBO-
3
)
Fosfato (H2
PO4
-
) Sulfato (SO4=
)
PARA RECORDAR
Una hoja de espinaca: 90% es agua
Cerebro humano: 83% es agua
Estrella de mar: 75% es agua
La diarrea puede producir deshidratación
Las sales minerales favorecen la salud del corazón
DIETA BALANCEADA
“La buena alimentación es el consumo equilibrado de todos y cada uno de los componentes orgánicos e
inorgánicos, que requiere nuestro cuerpo (dieta balanceada)”
Los efectos dañinos de la COMIDA CHATARRA, son: fatiga, nerviosismo, desnutrición, gastritis,
dolores crónicos, presión alta, obesidad, estreñimiento, hernias, hemorroides, artritis y diversos tipos de
cáncer.
Además del aumento del colesterol y los triglicéridos de la sangre, producen serios problemas
cardiovasculares.
TEMA ll
LAS CELULAS UNIDADES DE VIDA
DESARROLLO HISTORICO: ESTUDIO Y DESCUBRIMIENTO DE LA CELULA
El descubrimiento del mundo microscópico, a finales del siglo XVl, abre las puertas para descubrir la
célula.
En el siglo XVll, sucedió el gran acontecimiento de la invensión: en 1665 Robert Hooke vió por
primera vez las paredes de las células muertas en láminas de corcho en un microscopio primitivo.
Robert Hooke llamó a las cavidades que observó en el corcho: CELULAS o CELDILLAS, por la
similitud con las celdas de un panal de abejas.
En 1809, Juan Bautista Lamarck propuso “Ningún cuerpo puede tener vida si sus partes
constitutivas no son tejidos celular”
En 1824, René Dutrochet biólogo francés ofreció una interpretación de los conceptos de tejido y
órganos relacionados con las células. Y es expositor de algunos fundamentos de la Teoría Celular. Y
expuso lo siguiente: “Todos los tejidos orgánicos son en realidad células globulosas, extremadamente
pequeñas, que parecen unidas solo por simples fuerzas adhesivas; por lo tanto, todos los tejidos y órganos
de un animal, son tejidos celulares, que han sufrido modificaciones diversas”.
En 1831, Robert Brown descubrió la presencia del núcleo celular en orquídeas (células vegetales)
En 1838, Matías Schledien, (botánico) y Theodoro Swann (zoólogo) exponen la primera parte de
la actual Teoría Celular.
Mathias Schleiden dijo: “Cada célula es un individuo, capaz de desarrollarse como resultado de la
participación en la vida de la planta”.
La Teoría Celular propuesta por Mathias Schleiden y Theodoro Swann: “Todos los seres vivos animales
o plantas están formados por células”.
En 1855, Rudolf Virchow enunció “Omnis cellula e cellula”. Lo que significa: “Toda célula proviene
de otra célula”.
TEORIA CELULAR
POSTULADOS ACTUALES
Todos los seres vivos, es decir, animales, plantas y microorganismos están compuestos por células y
por productos celulares.
Se forman nuevas células por división de otras preexistentes.
Tanto la composición química, como las actividades metabólicas de las células son, en lo
fundamental, muy similares.
La actividad de todo organismo, considerado como unidad, es la suma de las actividades e
interacción de las células que lo conforman.
COMO SE LOGRARON LOS AVANCES
El MICROSCOPIO ha sido un instrumento principal para el desarrollo de la Biología.
En la Edad Media se usaron lentes sencillos (de 10 a 20 aumentos)
En 1590, los hermanos Janseen (Holanda) construyeron el primer micróscopio compuesto.
De 1632 a 1723 Antony Van Leeuwenhoek construyó microscopios especiales (300 aumentos).
La Biología Moderna usa microscopios ópticos y microscopios electrónicos.
El microscopio óptico requiere una fuente de luz y está formado por dos partes:
Sistema óptico o tubo óptico y
Soporte mecánico.
DIVERSIDAD CELULAR
CONCEPTO ACTUAL Y ALGUNOS TIPOS DE CELULAS
El concepto moderno de CELULA es preciso: “Unidad morfológica y funcional que posee un sistema
altamente organizado de estructuras que forman microórganos interiores que propician la vida
celular”.
Los seres vivos están formados por células y pueden estar organizados como seres vivos unicelulares o
como seres vivos pluricelulares.
CELULA
“Es la unidad
estructural, funcional y
reproductiva de todo
ser vivo”
UNIDAD: porque es la parte más pequeña que cumple las características de la vida que conocemos. Es
una unidad:
ESTRUCTURAL: porque está formada por partes y además forma parte de la estructura de cada ser
vivo. Así como estructuras más complejas.
FUNCIONAL: porque realiza funciones vitales (nacer, crecer, nutrirse, reproducirse).
REPRODUCTIVA: porque es capaz de originar otras células a partir de ella. Cada unidad ha sido
engendrada a partir de otra unidad preexistente.
TIPOS DE CELULAS
CELULAS VEGETALES, de forma regular.
CELULAS ANIMALES, generalmente la forma de las células de los animales y seres humanos está
relacionada con la función que desempeñan; algunas son irregulares, globulares, redondas, alargadas, o
aplanadas.
Células aisladas o libres UNICELULARES, pueden tener formas redondeadas con látigos (flagelos), o
con pestañas (cilios). Si pertenecen a una planta pueden tener formas cúbicas, estrelladas, prismáticas,
cilíndricas o de otras formas. Ejemplos de organismos unicelulares formados por células libres tenemos:
Células que forman tejidos PLURICELULARES
Células EUCARIOTAS (con núcleo verdadero)
Células PROCARIOTAS (sin núcleo verdadero)
“La forma y el tamaño de la célula o unidad básica no es exacta para todos los seres vivos,pero para estudio de su
estructura general, se representa así:
DIFERENCIA ENTRE LAS CELULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS
CELULAS PROCARIOTICAS
Seres microscópicos (son los seres vivos más sencillos)
Algunos formados por una sola célula primitiva (los más sencillos son las algas verdeazuladas y las
bacterias).
Ellos poseen sólo un hilo cromosómico libre en el interior de la célula (posee un solo cromosoma que
lleva la información genética almacenada
No presentan un núcleo bien diferenciado (no poseen núcleo definido)
No poseen mitocondrias, ni cloroplastos
Osea, “Un ser procariota está formado por una sola célula primitiva que posee un solo cromosoma que
lleva la información genética almacenada”
A través de la evolución, los seres procariotas dieron origen a otros organismos también unicelulares
un poco más complejos que sí presentan un núcleo verdadero, denominados eucariotas.
Actualmente a estos seres evolucionados a partir de los procariotas, se les denomina PROTISTAS.
CELULAS EUCARIOTAS
Quiere decir: células con núcleo verdadero (células evolucionadas)
Los seres eucariota unicelulares (protistas), permitieron un paso importante en la evolución. Ellos fueron
los primeros en almacenar la información genética en varios cromosomas encerrados dentro de una
membrana nuclear, de ahí que todos los demás organismos pluricelulares también son seres eucariotas, es
decir, que poseen células con núcleo verdadero.
←Membrana
Celular
↑
Citoplasma
Núcleo
Según los biólogos, estos son los
nombres de las partes principales
de una célula:
*Membrana
*Citoplasma
*Núcleo
CELULA PROCARIOTA CELULA EUCARIOTA
Formados por una CELULA PRIMITIVA Formados por varias células que forman tejidos y órganos
Bacterias y Algas verdeazuladas Los seres eucariotas unicelulares (protistas) y los seres
pluricelulares (hongos, plantas y animales)
Poseen un sólo cromosoma Varios cromosomas.
No tienen núcleo, el ADN se encuentra disperso en el
citoplasma, ni mitocondrias ni cloroplastos.
Núcleo definido.
Tamaño: 0.5 y 5 μm de diámetro Tamaño: entre 5.0 μm y hasta 75 mm (c.animal g: óvulo de
avestruz)
entre 10 y 100 μm (c. vegetal)
PROCARIOTAS
MONERAS Bacteria (esquizomicófitos)
Clanofíceas (cianófitos)
EUCARIOTAS
PROTISTAS Protozoos (flagelados, rizópodos, ciliados, esporozoarios)
HONGOS Zygomycetos
Ascomicetos
Basidiomycetos y Chytridiomycetos
PLANTAS Criptógamas (líquenes, algas, musgos, hepáticas, helechos, equisetos)
Fanerógamas (gimnospermas, angiospermas)
ANIMALES Invertebrados (esponjas, celentéreos, gusanos, rotíferos, briozoos, moluscos,
artrópodos, equinodermos, protocordados)
Vertebrados (peces, anfibios, reptiles, aves, mamíferos)
DIFERENCIA ENTRE LA CELULA VEGETAL Y ANIMAL
CELULAS VEGETALES
También se les denomina PROTOPLASTOS y están rodeadas de una PARED CELULAR
Organelas características:
PLASTIDIOS
VACUOLAS
FORMA REGULAR
CELULA ANIMAL:
La células células animales se diferencian fácilmente de las de los vegetales porque NO POSEEN
CLOROPLASTOS, ni TAMPOCO LA GRUESA PARED CELULAR que separa unas células de otras.
El límite de las células animales lo constituye una fina membrana.
Las VACUOLAS de la célula animal son más pequeñas.
En los tejidos animales podemos observar células. Por ejemplo: musculares, sanguíneas, epiteliales,
CLOROPLASTOS
glandulares, óseas y nerviosas.
LOS VIRUS
CONCEPTO:
Los virus son estructuras que no aparecen incluidas en ningún reino (por eso no se les considera células
verdaderas).
Son tan pequeñas, que no se pueden ver con un microscopio óptico (son ultramicroscópicos), sólo con un
microscopio electrónico.
Es decir: Partícula parásita celular (osea parásitos intracelulares obligados), constituido por ácidos
nucleicos (que puede ser ADN o ARN) y una capa de proteínas.
COMPOSICION:
Un virus consiste tan solo de un ácido nucleico central (material genético ADN o ARN), rodeado de una
película de proteínas llamada CAPSIDE.
Algunas veces están cubiertos por una estructura membranosa externa que contiene lípidos y proteínas, así
como carbohidratos.
FUNCION:
Requieren de una célula para reproducirse (cumplir con las funciones vitales), ya que son tan simples, que
no son capaces de vivir solos o realizar actividades metabólicas (nutrición, respiración y síntesis de
productos) por sí mismos. Por estas razones no se les considera seres vivos.
Causan enfermedades infecciosas, entre ellas: SIDA, sarampión, paperas y rubéola.Porque este suprime el
sistema inmunológico de la persona.
DE ACUERDO CON EL TAMAÑO, SE CLASIFICAN EN:
Membrana Plasmática
TAMAÑO DEL
VIRUS
RANGO
(um)
TIPOS EJEMPLOS
Pequeños 29 Parvovirus Padecimientos animales salvajes
Medianos 100 Rotavirus
Adenovirus
Diarreas
Enfermedades respiratorias
Grandes +200 Poxvirus Rubéola, Varicela
Los virus también pueden ser clasificados según la bacteria que infecten:
Virus vegetales
Virus animales
si infectan una bacteria se denominan bacteriófagos fagos (los fagos están compuestos por un solo tipo de
ácido nucleico y nunca por ambos y según el tipo de ácido se les denomina “fagos ADN o ARN”
LOS VIRUS ATACAN LAS CELULAS POR MEDIO DE DOS MECANISMOS O
CICLOS INFECCIOSOS:
CICLO LITICO DE UN VIRUS:
Es una forma de parasitación, maduración y destrucción.
1. El virus fago reconoce la célula y se pone en contacto con ella.
2. El fago se contrae e inyecta su ácido nucleico dentro de la célula. Bloquea la información para la
síntesis de ADN, ARN y de las proteínas propias de la célula.
3. El fago controla el crecimiento de nuevos virus dentro de la célula huésped hasta que estos se
encuentran bien formados.
4. La membrana de la célula se rompe violentamente y la infeción se propaga. Al rompimiento de la
membrana celular se le denomina LISIS (forma de eliminar).
Por medio del ciclo lítico, los nuevos virus se preparan para infectar otras células.
CICLO LISOGENICO:
Parasitación con virus atenuados, que pueden permanecer latentes hasta una segunda etapa, la cual se
completa como un ciclo lítico.
Osea algunos virus llamados PROFAGOS, son virus atenuados y no destruyen la célula huésped. Cuando
ocurre este ataque se le conoce como ciclo lisogénico.
Y ¿Entonces, qué ocurre?
Bien los virus atenuados incorporan el ácido nucleico al ADN de la célula hospedera y se le
denomina CELULA LISOGENICA.
El ciclo lisogénico puede pemanecer latente hasta que el profago o tago vegetativo provoque e induzca el
inicio de una segunda etapa: el ciclo lítico.
Estructura viral
Algunos bacteriófagos (virus que parasitan bacterias), izquierda,
tienen una estructura bastante complicada y elaborada. El fago T4,
representado aquí, consta de cinco proteínas y de las siguientes
partes: cabeza, cola, un cuello o collar, placa basal y unas fibras a
modo de patas. Por contra, un virus de la gripe, derecha, es más
simple. Una envuelta lipídica envuelve el caparazón proteico, o
cápsida, el cual, como en el bacteriófago, encierra el material
genético enrollado. Desde esta envuelta se proyectan dos tipos de
proteínas a modo de púas, que determinan las propiedades infectivas
del virus. Los hospedadores humanos deben producir nuevas defensas
inmunes cada vez que éstas mutan; de aquí las vacunaciones anuales
que se realizan.
Nuestros cuerpos se infectan por medio de los virus de las dos formas anteriores.
Todas aquellas enfermedades, que son producidas por virus u otros microorganismos se llaman
ENFERMEDADES INFECCIOSAS.
MORFOLOGIA CELULAR
(estructuras y compartimientos celulares donde se lleva a cabo funciones que hacen posible la vida celular)
MEMBRANA CELULAR
PARED CELULAR
CITOPLASMA
NUCLEO CELULAR
MEMBRANA CELULAR
CONCEPTO:
Estructura muy importante de la célula (barrera que rodea la célula), porque le da forma, la
protege y regula el intercambio de materiales con el exterior y con otras células.(osea, se
encarga de regular el transporte o movimiento de las sustancias que entran o salen de la célula)
Replicación viral
Fuera de una célula hospedante, un virus es una
partícula inerte. Pero una vez dentro de la célula,
el virus se reproduce muchas veces y forma
miles de individuos que abandonan la célula
para buscar otras a las que parasitar. Los virus
patógenos actúan destruyendo o dañando las
células cuando abandonan aquéllas en las que se
han reproducido.
COMPOSICION:
También se le llama MEMBRANA PLASMATICA.Y solo puede ser detallada con el
microscopio electrónico. Constituida por lípidos, carbohidratos y proteínas.
ESTRUCTURA:
La forman dos capas externas de fosfolípidos y uno central de proteínas (compuesta por tres
capas como si se tratara de un sánguche, en el que los fosfolípidos envuelven una capa de
proteínas que se encuentra entre ellos)
FUNCION:
Cumple funciones muy importantes como seleccionar lo que entra y sale de la célula, por eso
decimos que Es SELECTIVA y SEMIPERMEABLE:
SEMIPERMEABLE
Porque solo permite la entrada y salida de algunas sustancias en la
célula. De esta manera, puede crecer y mantenerse con vida, tomando los
alimentos, el agua y gases necesarios del medio o el lugar en que vive
para cumplir con sus funciones metabólicas.
SELECTIVA
Porque selecciona o escoge las sustancias que penetran o salen de ella
según sus necesidades
EL PASO DE CIERTAS SUSTANCIAS A TRAVES DE LA MEMBRANA CELULAR PUEDE
OCURRIR EN DOS FORMAS:
TRANSPORTE ACTIVO
TRANSPORTE PASIVO
TRASNPORTE
DE
SUSTANCIAS
A TRAVES DE
LA
MEMBRANA
CELULAR
Transporte
Pasivo
Ocurre cuando el
transporte de sustancias
no requiere gasto de
energía y va a favor del
gradiente de
concentración de
sustancias (es decir, de
donde hay más hacia el
medio donde hay
menos).
Ocurre mediante los
fenómenos de:
DIFUSION
La dispersión de moléculas del sitio donde se encuentran en mayor
concentración hacia donde están menos concentradas o ausentes.
Ejemplos de este proceso:
1. En la materia viva el movimiento de gases (oxígeno y bióxido de carbono)
dentro de las células ocurre por las variaciones de temperatura y estados de la
materia.
2. El aroma de los perfumes se propaga por medio de difusión molecular en el
aire, por eso lo percibimos aunque no estemos junto al frasco o junto a la
persona que lo usa. (esto ocurre desde donde están más concentradas hacia
donde haya menos concentración, o no haya moléculas de la misma sustancia,
luego se da un equilibrio).
3. Entre las moléculas grandes que pueden llevar este proceso por medio de
difusión tenemos a los carbohidratos, proteínas y los ácidos nucleicos.
OSMOSIS
Es la difusión de un
solvente (por lo general
agua), desde el punto de
menor concentración al
de mayor concentración, a
través de una membrana
semipermeable. Es un caso
especial de difusión.De
este fenómeno osmótico se
dan dos resultados:
PLASMOLISIS
Encogimiento de una célula porque el protoplasma se
contrae por la pérdida de agua que sufre al colocarla en
una solución de mayor concentración.
Ejm: la apariencia marchita de las plantas sembradas
en suelos secos (se arrugan por la difusión del agua hacia
afuera).
En las babosas, al echarles sal provoca que en las
células de la babosa una corriente de agua hacia el
exterior, lo que provoca la muerte de la babosa por
deshidratación.
TURGENCIA
Enchansamiento de una célula porque el protoplasma
se hincha por la abundante cantidad de agua que entra
a la célula al colocarla en un medio de menor
concentración.
Ejm: la apariencia fresca y lozana de una planta
cuando las células se mantienen turgentes por la difusión
de agua hacia adentro.
Transporte
Activo
Ocurre cuando el
transporte de sustancias
demanda gasto de
energía, va en contra
de la gradiente (osea,
de un medio de menos
concentrado a un medio
más concentrado)
ejm: absorción de los
alimentos digeridos en
el intestino humano,la
excresión de la orina y
la fagocitosis. También
procesos fisiológicos,
como el
funcionamiento de la
bomba de Na-K y la
bomba de Ca.
ENDOCITOSIS
La célula absorven
materiales (es la absorción
de sustancias a través de la
membrana celular).durante
la endocitosis las células
producen invaginaciones.
Estas engloban las
partículas y realizan
transformaciones
morfológicas y funcionales,
cuando esto ocurre las
partículas se degradan.
FAGOCITOSIS
Es la capacidad que presentan algunas células para rodear
e introducir dentro de su citoplasma partículas que por su
tamaño no pasan por difusión (es el transporte de
partículas sólidas a través de la membrana, de un
medio exterior al interior de ésta) ejm: la ameba, en la
que extensiones de la membrana citoplástica envuelven
partículas extracelulares y las transportan al interior
celular.
PINOCITOSIS
Proceso en el cual se realiza la absorción de líquidos
orgánicos por las células. Vesículas o porciones de
canales formados por membrana que se llenan de fluidos
y se separan dentro del citoplasma (líquidos que se
incorporan a través del amembrana, de un medio
exterior a el medio interior de ésta).
Ejm: la ameba también puede ingerir líquidos.
EXOCITOSIS
es la vía de transporte activo por el cuál la célula expulsa materiales, para lo cual la
membrana celular incorpora la vesícula que contiene los materiales y los expulsa.
PARED CELULAR
AMEBA enogullendo a un paramecio, rodéandolo
con dos grandes proyecciones de su citoplasma,
llamadas pseudópodos. Cuando el paramecio es
engullido por completo, se forma alrededor de él una
primitiva cavidad digestiva llamada vacuola. En ésta,
los ácidos descomponen el paramecio en nutrientes,
que pueden difundirse por el citoplasma de la ameba.
COMPOSICION QUIMICA:
La encontramos en la célula vegetal. Porque además de la membrana celular, aparecen recubiertas
por otra estructura llamada PARED CELULAR.(osea es una formación de la célula vegetal que
recubre la membrana celular) formada generalmente por celulosa, proteínas y azúcares.
FUNCIONES:
Su función principal es brindar protección, aunque es permeable (que puede ser atravezada por el agua
u otro fluído) a ciertas sustancias del medio externo de la célula vegetal.
ESTRUCTURA:
Es firme y rígida su estructura debido a su composición y a la disposición espacial de sus
componentes (capas fibriloses).
Pared Primaria, la poseen las células jóvenes (en células que forman la epidermis de los vegetales).
Esta formada especialmente por celulosa y otros carbohidratos.
Pared Secundaria, es fuerte y rígida (caracteristica de la madera)debido a una sustancia llamada
lignina.
En los tejidos vegetales rígidos se puede observar entre ambas paredes una lámina media en la
cual se puede encontrar celulosa y pectina.
Además, varias capas superpuestas de celulosa, así como otras sustancias de excresión celular, entre
las cuales podemos citar la lignina (que aumenta la rígidez (madera) y la cutina (que es una cera que
reduce la pérdida de agua por parte de las células).
EL CITOPLASMA
Es una sustancia coloidal que contiene diversas organelas citoplasmáticas.
Limita en la parte externa con la membrana celular y en el interior con la membrana nuclear.
Se le conoce como CITOSOL.
Las organelas son parte del citoplasma y el medio en que se encuentran recibe el nombre de
HIALOPLASMA (citoplasma transparente)
Las organelas pueden ser partículas, corpúsculos, filamentos, bastoncillos, u otras formas
pequeñísimas, que cumplen funciones muy importantes para mantener viva la célula. Algunas de ellas
son:
RETICULO ENDOPLASMATICO: rugoso y liso.
RIBOSOMAS
MITOCONDRIAS
COMPLEJO DE GOLGI
LISOSOMA
PLASTIDIOS
VACUOLAS
CENTROSOMA
“Cada una de estas organelas poseen diferentes características y la capacidad de cumplir funciones
específicas que propician que la célula, como un todo, posea vida”.
ORGANELAS CITOPLASMATICAS
ORGANELA ESTRUCTURA FUNCION
ORGANELAS CITOPLASMATICAS
RETICULO
ENDOPLASMATICO
Tienen forma de tubos
planos como si se tratara de
fideos doblados que recorren
el interior de la célula.
Solo se puede ver con el
microscopio electrónico.
Hay dos tipos:
RUGOSO (R.E.R):
Red membranosa asociada con los ribosomas en forma
de gránulos.
Participa en la síntesis de proteínas y en el transporte de
sustancias entre la membrana nuclear y el exterior y el
exterior de la célula. Es abundante en testículos, ovarios y
glándulas suprarrenales (las q' generan adrenalina)
LISO (R.E.L):
Red membranosa o especies de canales libres (sin
ribosomas)
Participa en la síntesis de lípidos y en el transporte de
sustancias. Se cree que tiene relación con la secreción
celular.
RIBOSOMAS
Son corpúsculos esféricos, que se localizan adheridos al
retículo endoplasmático o libres en el hialoplasma.
Constituidos esencialmente por ARN y proteínas.
Realizan la síntesis de proteínas.
MITOCONDRIA
S
o
CONDRIOSOMAS
Son corpúsculos redondos o alargados (algunos tienen
forma de filamentos, bastones o esferas).
Son frecuentes en células metabólicamente activas
como las del hígado y las de los músculos.
Con dos membranas (externa lisa y la interna replegada
en forma de cresta).
La sustancia intermedia entre las membranas de la
mitocondria se llama: Matriz.
Adheridas a las crestas encontramos los citocromos
cuya función es realizar la respiración celular aeróbica.
Respiración celular (liberación de energía ya que las
mitocondrias contienen gran cantidad de enzimas, entre ellas
destacan las de tipo oxidativo que permiten los procesos de
respiración celular)
COMPLEJO DE
GOLGI
o Aparato de
Golgi
Se ubica generalmente cerca del núcleo celular está
conformada de pilas de sacos membranosos aplanados.
Tiene forma de sáculos (red filamentosa o cuerpos
lobulados).
Se llama dictiosoma en células vegetales.
No se enuentra en los espermatozoides maduros, ni
en los glóbulos rojos.
Se podría comparar con minúsculas bodegas.
Almacenan proteínas (almacenan temporalmente las
proteínas sintetizadas por los ribosomas en el retículo
endoplasmático). Participa en la formación de glucógeno.
LISOSOMAS
(Animales)
Organelas que permiten a las células animales realizar la
degradación de las partículas por medio de algunas
enzimas digestivas.
Son como simples bastoncillos o pequeñas vesículas
redondeadas (saquitos globulares que contienen
enzimas, presentan una coloración blanca).
Se cree que tiene que ver con la artritis.
Participan en los procesos digestivos (por esta razón son
características de las células animales)
PLASTIDIOS
o Plastos
Estructuras celulares características de las células
vegetales.
Los plastos más importantes son:
1, los CLOROPLASTOS, que se encargan de la
fotosíntesis, contienen clorofila (pigmento verde que
captura la energía de la luz solar y la transforma en
energía química.
2, los Cromoplastos, que dan la coloración a las flores
y a los frutos debido a los pigmentos que contienen. A los
cromoplastos que contienen pigmentos rojos o naranja se
les llama carotenos y cuando los pigmentos son amarillos
se les llama xantofila.
3, los Leucoplastos, que son incoloros, cuya función
es almacenar sustancias. Ejm: los leucoplastos se llaman
amiloplastos si almacenan almidón, u oleoplastos si
almacenan aceites.
Almacenan pigmentos de diferentes colores.
Otros almacenan almidones o aceites.
Importantes en la fotosíntesis.
VACUOLAS
Se encuentran con frecuencia en las células vegetales
como una gran burbuja por lo que ocupan un gran
espacio dentro del citoplasma.
En las células animales son como burbujas de aire pero
mucho más pequeñas.
Pueden ser digestivas, contráctiles o de
almacenamiento.
Almacenan sustancias tales como el agua, aceite, almidón,
sales, oxígeno y algunos cristales.
También pueden cumplir funciones de excresión (expulsión
de desechos).
Almacenamiento, digestión y excresión.
CENTROSOMA
Se encuentra en las células animales y vegetales
primitivas, muy cerca del núcleo
A partir del centrosomas se originan los centríolos, los
cuales se disponen en ángulo recto (diplosoma) y están
rodeados por una zona más densa llamada centrosfera.
En las eucariotas participan de la reproducción celular.
Se observan en la formación del huso acromático.
Dan origen a CILIOS y FLAGELOS.
EL NUCLEO CELULAR
CONCEPTO:
Se le denomina CARIOPLASMA.
Generalmente se enuentra localizado en el centro de la célula, dentro del citoplasma.
Tiene forma esferoidal.
Fue descubierto por Robert Brown en 1831.
Solo se encuentra en las células eucariotas, porque recordemos que algunas células no poseen un núcleo
verdader, entre ellas los organismos del reino Monera (bacterias y algas azul verdosas)
FUNCIONES:
Regula todas las funciones celulares.
Contiene la información que rige la herencia biológica
De él dependen todas las demás partes de la célula, porque si se le extirpara en una microcirugía, la célula
moriría de inmediato.
PARTES DEL NUCLEO.
En el núcleo (eucariotas) se distinguen algunas estructuras importantes
MEMBRANA
NUCLEAR
Es una doble membrana llena de poros, que regula el intercambio de sustancias con el citoplasma.
Encuelve al núcleo.
JUGO
NUCLEAR
Es una sustancia semilíquida en la que se encuentran sus pendidos los cromosomas y el nucléolo.
También se le conoce con los nombres de CARIOLINFA o NUCLEOPLASMA.
CROMOSOMAS
Son como cintas trenzadas (semejantes a hilos) debido a que están formados por una sustancia que se puede
teñir, denominada CROMATINA, mientras que el jugo nuclear no se colorea.
NUCLEOLO
Es un cuerpo esférico que se encuentra dentro del núcleo.
En las células puede aparecer o desaparecer, además de que puede haber más de un nucléolo en un mismo
núcleo dependiendo de la especie de la que se trate.
Contiene cromatina y se tiñen intensamente.
Son zonas especializadas que contienen copias múltiples de la información para la síntesis de ARN
ribomal.
TEMA lll
FUNCIONES BASICAS DE LAS CELULAS
FUNCIONES VITALES
CONCEPTO:
Son las que le dan a la materia las propiedades de la vida, sea esta un organismo unicelular o
multicelular (procesos o funciones necesarios para que haya vida).
Las funciones vitales las podemos distinguir en dos grandes grupos:
FUNCIONES METABOLICAS,
Son aquellas, que permiten la conservación del ser vivo, o de la célula misma.
Son reacciones químicas y energéticas que ocurren dentro del organismo (unicelular o pluricelular)
para conservarlo vivo.
No es lo mismo una larva que un organismo adulto (larva-mosca) o un recién nacido de un adulto. Ambos pasan de una etapa a otra ¿cómo?-mediante
el crecimiento y la maduración (aumentan su tamaño y maduran las estructuras)que son resultado de las funciones metabólicas.
También los organismos realizan la autorreparación de tejidos y órganos ante el desgaste y las lesiones que pueden sufrir a través del tiempo y por
el efecto de algunos factores internos o externos, todo gracias a las funciones metabólicas, ya que en las células ocurren reacciones físicas o
químicas destinadas al mantenimiento de la vidad de la unidad vital o célula. A estas reacciones se les denominan, funciones metabólicas celulares.
El metabolismo permite:
la incorporación y la elaboración de energía
que ocurran reacciones de composición y descomposición de sustancias.
Entre las FUNCIONES METABÓLICAS citaremos:
LA NUTRICIÓN
LA RESPIRACIÓN
LAS SÍNTESIS DE PRODUCTOS, es el proceso que utilizan los seres vivos para
incorporar y convertir los nutrientes en componentes de sus cuerpos.
LAS FASES DEL METABOLISMO SON:
ANABOLISMO
CATABOLISMO
El metabolismo es un proceso de fases armonizadas
FUNCIONES DE PERPETUACION
Son aquellas que garantizan la consevación de los diversos organismos que existen en la naturaleza.
(garantizan la supervivencia, no solamente del ser vivo, sino de las diversas especies).
QUIMIOSINTESIS
AUTOTROFA
FOTOSINTESIS
NUTRICION
HETEROTROFA
FUNCIONESVITALES
METABOLISMO
FUNCIONES ANAEROBICA
RESPIRACION
AEROBICA
SINTESIS DE PRODUCTOS
ANABOLISMO
FASES
CATABOLISMO
CONTROL DEL ESTADO DE EQUILIBRIO
REPRODUCCION
ADAPTACION
PERPETUACION
Es un fenómeno que se da, aunque haya factores externos e internos que los seres vivos deben enfrentar,
para ganar la batalla da la vida.
Entre las funciones de perpetuación citaremos:
CONTROL DEL ESTADO DE EQUILIBRIO
REPRODUCCIÓN
ADAPTACIÓN
CONTROL DEL ESTADO DE EQUILIBRIO
Tiende a resolver los efectos que puedan resultar ante diversos factores (cambios de luz, temperatura,
ruido, presión y otros más, que le cause irritabilidad) .
Para mantener el equilibrio, pueden realizar cambios en sus estructuras, desarrollar actividades y sobre
todo, mantener el control de algunos de sus componentes.
De esa forma puede regular procesos vitales (las funciones vitales permiten la existencia de la vida en el
Planeta).
Ejm:
los osos invernan cuando las condiciones son adversas.
REPRODUCCION
Es la forma especializada de conservar la especie y dar continuidad a las caracteristicas de los
organismos.
Permite que un ser vivo dé origen a otros semejantes a él
ADAPTACION
Consiste en una serie de cambios notables para ajustarse a nuevos factores y sobrevivir.(rasgos que
aumenta la capacidad de un individuo de sobrevivir y reproducirse).
Es decir, que en algunos casos, los seres vivos sufren variaciones, no solo del comportamiento, sino
también, en sus estructuras morfológicas y funcionales con el fin de sobrevivir, las cuales son heredadas.
FASE DEL METABOLISMO
ANABOLISMO
CONCEPTO:
Son reacciones químicas que ocurren en los organismos en los que se producen sustancias
complejas a partir de sustancias sencillas.
Fenómeno por el que una especie
modifica sus relaciones con el medio
ambiente
ACTIVIDADES ANABOLICAS (síntesis de carbohidratos, lípidos y proteínas)
Permite el almacenamiento de energía
Produce nuevos materiales
Permite el crecimiento y desarrollo SINTESIS DE SUSTANCIAS.
Moléculas sencillas forman moléculas complejas
La fotosíntesis es un proceso anabólico.
Los organismos realizan anabolismo cuando combinan sustancias sencillas, conseguidas mediante la nutrición y forman moléculas de complejas
(almacenamiento de energía química)
EJEMPLOS DE fotosíntesis (síntesis de carbohidratos)
ANABOLISMO quimisíntesis
FASE DEL METABOLISMO
CATABOLISMO
CONCEPTO:
Son reacciones químicas en las que ocurre la degradación de sustancias complejas para producir
sustancias más simples.
Es decir:
Un proceso catabólico es aquel que realiza la materia viva y en el cual ocurre la degradación de
sustancias complejas, para producir otras más simples.
ACTIVIDADES CATABOLICAS (digestiva, degradación de monosacáridos y de nutrientes)
Un ejemplo de proceso catabólico es la digestión de las carnes
Anaeróbica
EJEMPLOS DE RESPIRACION Aeróbica
CATABOLISMO DIGESTIÓN
NOTAS:
El anabolismo y el catabolismo son procesos enlazados que ocurren (simultánea y continuamente) en el organismo.
FUNCION METABOLICA DE LA
NUTRICION
(forma de obtener energía - ANABOLISMO)
CONCEPTO:
Es el conjunto de reacciones físico-químicas (funciones orgánicas) que tienden a suministrar la
NUTRICION
energía necesaria (obtención, transformación y utilización de alimentos para las actividades y el
crecimiento) al ser vivo.
“Osea el organismo toma la materia y la energía del medio externo y la incorpora”
El alimento les provee la energía que será utilizada para su funcionamiento normal (conserva,
sustituye partes, repara lesiones y conserva los sistemas activos).
La energía solar es principalmente la principal fuente de energía de los seres vivos.
La función de la nutrición está determinada por la forma de alimentarse el organismo.
Cada especie tiene su propia forma de alimentarse.Por ejemplo:
Las plantas carnívoras aparte de realizar la fotosíntesis, también lo hacen por medio de Cepos
(trampas)así atrae a los insectos y los captura.
También los organismos de una sola célula como la ameba porque aunque carecen de estructuras
especializadas, es capaz de emitir seudópodos (prolongaciones de la membrana) y englobar con ellos
las partículas alimenticias.
Otro caso la Hidra (celentéreos), presenta estructuras especializadas para la captura (tentáculos) e
ingestión de alimentos (boca). Un mismo orificio le sirve como boca y como ano.
La mosca doméstica suelta algo de saliva sobre las sustancias azucaradas que le sirvende alimento y
después succiona la pasta resultante. Su boca es del tipo denominado: chupador
En los celenterados (hidra, anemonas, corales, medusas) y equinodermos (q' significa piel espinosa
como la estrella de mar, el erizo de mar,el pepino de mar, la ofiura, el dólar de mar) la digestión es
externa, es decir, que los alimentos son transformados fuera del cuerpo y son absorbidos a nivel de la
boca.
El buitre es un organismo heterótrofo carroñero.
En los mamíferos la absorción, ocurre por la captación de las sustancias a través de las
vellosidades que recubren el intestino
Los animales obtienen su energía de los vegetales, ya sea directamente (comiéndolos) o
indirectamente (comiéndose a otros animales, que a su vez se alimenta de vegetales.
Al final de la digestión se obtienen productos asimilables y de desecho. Así, el organismo puede absorber lo útil y desechar lo no aprovechable.
LA NUTRICIÓN DE LAS PERSONAS
está definida por los procesos de:
INGESTIÓN,
es la introducción al cuerpo del alimento que se halla en el medio externo
DIGESTIÓN,
es la desintegración de las sustancia alimenticias complejas en compuestos más sencillos, por
medio de las enzimas. Osea, cuando los alimentos son ingeridos pueden ser sometidos a un proceso
de transformación física (acción mecánica que los fracciona y los humedece)y a una proceso químico
(que permite el desdoblamiento de los alimentos para que sean aprovechados)
La ABSORCIÓN,
en parte, se realiza por ósmosis y por difusión (trasporte pasivo) lo cual ocurre normalmente en el
intestino como en el caso de los vertebrados, pero como la glucosa y los aminácidos no pueden
difundirse a través del revestimiento intestinal deben ser absorvidos por transporte activo.
ALMACENAMIENTO,
debido a la variedad de actividades y a una virtual escasez de alimento, los organismos
almacenan parte de los productos asimilados, por ejm:
los organismos vertebrados, almacenan glucosa a nivel del hígadoy en los músculos en
forma de glucógeno.
Las plantas almacenan almidón en raíces, tallos y hojas.
Los ácidos grasos y el glicerol son convertidos en grasa y se almacenan en muchos lugares
del cuerpo, por ejm debajo de la piel.
DOS MODALIDADES DE NUTRICIÓN (DOS FORMAS DE OBTENER ENERGÍA)
SEGÚN LA FORMA DE CAPTURA LA ENERGÍA, LOS ORGANISMOS PUEDEN SER:
HETERÓTROFOS (CONSUMIDORES),
se denominan así porque no producen sus alimentos, los consiguen ya elaborados. (no son capaces de
producir la energía que necesitan, razón por la que deben tomarla de los organismos productores, en
forma de alimento).
AUTÓTROFOS (PRODUCTORES)
LAS CÉLULAS SON AUTÓTROFAS O HETERÓTROFAS:
Algunas células son capaces de sintetizar su propio alimento a partir de la transformación de sustancias inorgánicas (agua, sales minerales y
dióxido de carbono) esas son las células autótrofas porque aprovechan la energía luminosa u otras fuentes de energía.
En resumen, “las células autótrofas con clorofila tienen la capacidad de captar la energía de la luz para formar sustancias orgánicas (energía
química), a partir de CO2 y H2O. Esta capacidad no la poseen las células heterótrofas”.
Las células heterótrofas son las que no pueden elaborar su propio alimento. Ellas requieren incorporar las sustancias orgánicas ya
elaboradas.ejm. La hidra y la ameba
AUTÓTROFOS
CONCEPTO:
Son aquellos organismos capaces de proveerse a sí mismos de la energía necesaria para llevar a cabo
las funciones vitales (organismos productores, porque producen su propio alimento)
También se les denominan organismos productores, porque pueden producir sustancias orgánicas a
partir de la captura de la energía y de algunas sustancias inorgánicas del medio externo.
Los autótrofos realizan la producción de los alimentos mediante dos procesos:
QUIMIOSINTESIS
FOTOSINTESIS
QUIMIOSÍNTESIS (ALGUNAS BACTERIAS)
CONCEPTO:
“Producción de compuestos orgánicos, llevado a cabo por organismos, con energía obtenida a
partir de reacciones químicas inorgánicas, en lugar de energía luminosa”
Los organismos quimiosintéticos aprovechan la energía química liberada mediante ciertas reacciones
químicas,.algunas bacterias son:
las NITROSOMAS oxidan sustancias amoniacales.
Las NITROBACTERIAS convierten los nitritos en nitratos.
las BACTERIAS SULFOOXIDANTES son capaces deoxidar el azufre y obtener la energía que se
liber en dichas reacciones.
Las BACTERIAS FERRUGÍNEAS toman la energía cuando oxidan disoluciones de carbonato
ferroso.
En que difieren la quimisíntesis de la fotosíntesis:
“En que la producción de carbohidratos, a partir de CO2, no utiliza luz como en la fotosíntesis, sino otras fuentes (reacciones
químicas).
FOTOSÍNTESIS O SÍNTESIS CLOROFÍLICA (EN LAS PLANTAS)
CONCEPTO:
“Síntesis de carbohidratos a partir de (CO2) bióxido de carbono y agua, utilizando la energía luminosa
captada por la clorofila en las células vegetales”
Es un proceso en el cual la energía de la luz solar es transformada en energía química.
Durante la fotosíntesis, los organismos sintetizan glúcidos, lípidos y aminoácidos, a partir de
sustancias o compuestos simples como el dióxido de carbono y el agua.
Es un proceso metabólico de los organismos autótrofos (es un proceso anabolico). Los organismos
autótrofos fotosintéticos producen sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas en presencia
de energía luminosa.
La palabra fotosíntesis se derva de los términos foto (que quiere decir luz) y síntesis (que significa
formación de sustancias complejas a partir de otras sencillas)
LOS TRES FACTORES NECESARIO PARA EL DESARROLLO DE LA FOTOSÍNTESIS SON:
compuestos inorgánicos
bióxido de carbono (CO2)
agua (H2O)
Para que el fenómeno de la fotosíntesis ocurra, es indispensable una fuente de energía luminosa,
clorofila, dióxido de carbono y agua.
La CLOROFILA es un pigmento característico de las células vegetales y se encuentra en el
cloroplasto. Es un catalizador (sustancia que activa o acelera una reacción, pero que no participa
químicamente en ella). Su función es absorver la energía luminosa.
La fotosíntesis se un proceso que ocurre en los CLOROPLASTOS (cada célula vegetal puede tener
de unos 20 a 100 cloroplastos).
La fotosíntesis es un proceso que ocurre gracias a la acción de los pigmentos clorofilicos en dos fases
continuas denominadas: fase luminosa y fase oscura.
La importancia de la fotosíntesis en los seres vivos radica en que: “Directa o indirectamente es el proceso que hace posible las
diversas fuentes de alimento en la Tierra y permite la renovación del aire”.
Es la forma de obtener compuestos orgánicos a partir de sustancias inorgánicas (CO2 y H2O) aprovechando la energía luminosa
y la clorofila.
MUCHOS PERSONAJES HICIERON APORTACIONES PARA LLEGAR AL CONCEPTO MODERNO DE LA FOTOSÍNTESIS:
JUAN BAUTISTA VAN HELMONT, propuso por primera vez, algunas ideas para explicar lo que ocurría con las plantas
“los vegetales toman el peso del agua con que se riegan”
JOSEPH PRIESTLEY, dijo “Las plantas utilizan una sustancia del aire, de manera que la restauran, si hay presencia
de luz solar, pero en la oscuridad eso no ocurre y, además, la sustancia que las plantas eliminan en el oscuridad es
perjudical para la salud de las personas”
HORACIO DE SAUSSURE, planteó la fórmula:
CO2 + H2O + E.luminosa (luz/planta verde)→ Materia orgánica + Oxígeno
JEAN INGEN LOUSZ, agregó: “el proceso de la fotosíntesis ocurre solamente en las partes verdes de la planta”
porque las partes verdes de las plantas, como las hojas, tallos o semillas verdes, desprenden oxígeno cuando se exponen a la luz
y no, cuando permanecen en la oscuridad.(las partes verdes de las plantas desprendían oxígeno cuando se exponían a la luz)
En 1905, un científico británico llamados H. BLACKMAN, demostró que la fotosíntesis ocurre en dos series de reacciones:
“una serie de reacciones ocurre en presencia de luz y otras reacciones no requieren luz” y además probó que, en el
período de oscuridad disminuía la velocidad del fenómeno, pero que no se interrumpía.
LOS CLOROPLASTOS
ESTRUCTURA
Posee una membrana exterior formada por dos capas semejantes a la estructura de la mitocondria.
Dentro del cloroplasto se puede observar una sustancia llamada estroma
El estroma contiene enzimas (útiles para la fase oscura) y unos pequeños cuerpos llamados granos.
La clorofila puede ser de varios tipos, pero los dos más importantes se denominan a (se encuentra en todas las plantas verdes)
y b (algunos organismos no la poseen).
A un conjunto de granos se le denomina GRANA
Cada grano tiene forma de puñitos de monedas, o discos aplanados llamados TILACOIDES
Los tilacoides o discos aplanados están formados por capas de moléculas de proteínas separadas por capas de clorofila, otro
pigmentos y algunos lípidos.
Otros tipos de plastidios son:
Cromoplastos, son los responsables de la coloración de los frutos y flores (caroteno y xantofila)
Leucoplastos, pigmentos incoloros pero pueden transformarse en cromoplastos.
COMPOSICION
Los cloroplastos son de color verde debido a la presencia del pigmento verde llamado clorofila.
FUNCION
El cloroplasto es la estructura celular básica, especializada para que ocurra la fotosíntesis.
REACTIVOS Y PRODUCTOS QUE INTERVIENEN EN LA FOTOSINTESIS
ATP y ADP
Son compuestos que se encuentran en las células vegetales y que poseen un alta cantidad de energía en
sus enlaces químicos que puede ser transferida bajo ciertas condiciones.
ATP (reactivo)
Adenosintrifosfato (adenosin + 3 fosfatos) (P=fósforo)
Es importante porque es una coenzima nucleótida que interviene en el transporte de la energía a los
organismos.
Molécula rica en energía que se puede transformar en ADP y Pi (ácido fosfórico) si se rompe uno de sus
enlaces (por hidrolisis parcial), pero, se puede reconstituir partiendo de ADP y Pi si hay energía para ello.
Hidrolisis, desdoblamiento de un compuesto en sus partes por adición de agua entre algunos de sus
enlaces.
ADP,
adenosindifosfato (adenosín + 2 fosfatos),
sustancia que se produce al romperse uno de los enlaces del ATP.
Como es lógico pensar, la molécula de ATP puede restituirse a partir de ADP Y Pi durante la fotosíntesis:
ATP ADP + Pi
El ATP y el ADP difieren en un fosfato.
Pi es el símbolo con el cual se identifica un grupo fosfato (ácido fosfórico). Se obtiene cuando la molécula de ATP se rompe.
FASE LUMINOSA DE LA FOTOSINTESIS
Solo ocurre en presencia de la luz y se realiza en los tilacoides de los cloroplastos en dos etapas llamadas:
Fotofosforilación acíclica
Fotofosforilación cíclica.
Esta fase es muy importante porque produce la fotólisis del agua.
Los elementos que intervienen en la fase luminosa de la fotosíntesis son: energía luminosa, clorofila y
agua.
El objetivo principal de la fase luminosa es capturar la luz por medio de la clorofila.
FOTOFOSFORILACION ACICLICA
1 PASO: la luz es absorbida por la clorofila. El impacto de la luz sobre la clorofila la hace desprender
2 electrones (2 e-
) y a la vez rompe la molécula del agua. Este proceso se llama fotólisis del agua.
Como consecuencia, se libera oxígeno que pasa a la atmósfera y es respirado luego por los seres vivos.
2 PASO: se forma un flujo de electrones que permite unir el ADP al Pi y forma ATP.
3 PASO: los electrones pasan por los aceptores y se descargan sobre una sustancia llamada NADP+
que adquiere dos cargas negativas que se neutralizan con dos cargas positivas de los 2H+
provenientes
del H2O.
Así se cumplen los tres objetivos de la fase acíclica:
Realizar la fotólisis del agua (la clorofila absorbe la luz y se rompe la molécula del agua y se libera
oxígeno)
se sintetiza ATP
se forma el NADPH + H+
El NAD y el NADP+
son coenzimas, que facilitan el proceso fotosintético. Funcionan también como portadores de electrones.
NADPH: Dinucleótido de nicotinomina y denina fosfato.
FOTOFOSFORILACION CICLICA:
En esta etapa ocurren reacciones idénticas al la fotofosforilación acíclica. Solo con dos diferencias:
1 PASO: la clorofila absorbe la luz, se libera oxígeno.(comienza en forma idéntica que en la
fotofosforilación acíclica)
2 PASO: se forma ATP y los dos electrones se devuelven a la clorofila 680 (los 2 e- que llegan a la
clorofila 700, no pasan a los aceptores, sino que se devuelven hasta la clorofila 680, de esa forma
cierran el ciclo, que le da nombre. Solo se produce ATP).
FASE OSCURA DE LA FOTOSINTESIS
Se llama así porque en ella ocurren reacciones que no requieren de energía lumínica.
Entre ellas la captura del CO2 y la síntesis de sustancias orgánicas.
Se le conoce como ciclo de Calvin Benson y ocurre en el estroma del cloroplasto.
En la fase oscura participan algunas sustancias importantes como:
Ribulosa difosfato (azúcar de 5 carbonos)
CO2 (dióxido de carbono)
ATP (se formó en la fase luminosa)
NADPH + H+
el transportador de hidrógeno (recuerde que obtuvo los hidrógenos del agua,
durante la fase anterior)
PGAL (fosfogliceraldehído)
PASOS:
1 PASO. El azúcar de 5 carbonos (ribulosa difosfato) reacciona conel dióxido de carbono y forma una
molécula de 6 carbonos, que finalmente termina rómpiendose en dos moléculas de 3 carbonos cada una.
2 PASO: Se utiliza el ATP y los hidrogenos (transportados por el NADPH + H+
) en la conversión de las
moléculas de 3 carbonos en PGAL.
PGAL (fosfogliceraldehído), esta sustancia puede llegar a formar nuevas moléculas de ribulosa difosfato para que se inicie de
nuevo el ciclo.
FASE LUMINOSA FASE OSCURA
1. La clorofila absorbe la energía luminosa. 1. El CO2 se incorpora a un azúcar de 5 carbonos y
forma una molécula de 6 carbonos.
2. La energía rompe la molécula de agua y produce ATP
a partir de ADP + Pi
2. Se rompe la molécula de 6 carbonos en 2 moléculas
de 3 carbonos cada una.
3. El NADP atrapa los hidrógenos y se libera O2 3. En la conversión de las moléculas de 3 carbonos en
PGAL, se utiliza el ATP y los hidrógenos
transportados por el NADPH + H+
4. Ocurre en los tilacoides 4. Ocurre en el estroma
FACTORES QUE VARIAN LA FOTOSINTESIS (LIMITANTES)
Pueden ser de dos tipos:
FACTORES EXTRINSECOS: o externos, la intensidad o tipo de luz, la concentración del CO2 y la
atención tecno-agrícola como las podas, plaguicidas, agroquímicos, la disponibilidad del agua y
minerales.
FACTORES INTRISECOS: o internos, la pigmentación o la estructura de la planta, relacionados
con el funcionamiento del organismo, la presencia de patógenos (hongos, bacterias, virus)
FORMULA DE LA FASE LUMINOSA DE LA FOTOSINTESIS
ADP + Pi + H2O + E. luminosa ATP + NADPH2 + O2
FORMULA DE LA FASE OSCURA DE LA FOTOSINTESIS
ATP + CO2 + H2 ADP + Pi + PGAL (Carbohidratos y otros)
FORMULA GENERAL DE LA FOTOSINTESIS
6 CO2 + 12 H2O C6 H12 O6 + 6 O2 + 6 H2O
FUNCION METABOLICA DE LA
RESPIRACION
(forma de liberar energía - CATABOLISMO)
CONCEPTO:
“Respiración, proceso para liberar la energía obtenida mediante la alimentación.
Proceso en el que las sustancias que se degradan son como el combustible necesario para producir la
energía que requiere el organismo para cumplir las funciones vitales”
Algunos organismos (heterótrofos), obtienen la energía a partir de compuestos orgánicos que proceden de
otros organismos, mediante la alimentación y la almacenan como sustancias orgánicas.
Posteriormente se libera la energía mediante una serie de procesos que ocurren en la célula. Estos
procesos son reacciones de carácter catabólico (respiración)
SE COVIERTEN
Grandes moléculas Moléculas más + ATP
orgánicas simples
RESPIRACION CELULAR,
capacidad que tienen las células, para degradar sustancias orgánicas complejas en otras más simples,
con liberación de energía que almacenan en forma de ATP.( consiste en una serie de reacciones
químicas productoras de energía que acontecen dentro de la célula)
LUZ
CLOROFILA
CLOROFILA
El producto más importante de la respiración celular es la liberación de energía.
Los científicos resumen este complejo proceso bioquímico, en una simple ecuación:
C6 H12 O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + Energía (ATP)
El CO2 y el H2O son sustancias resultantes de la respiración celular, así como la energía.
La respiración celular puede ocurrir mediante dos fases:
RESPIRACION ANAEROBICA
RESPIRACION AEROBICA
RESPIRACION ANAEROBICA
Ocurre en el citoplasma (hialoplasma)
No requiere la presencia de O2 (oxígeno)
También se le denomina GLUCOSIS (proceso por medio del cual la glucosa se degrada y produce
piruvato y energía (ATP, osea descomposición de la glucosa en sus componentes más simples),
FORMULA DE LA RESPIRACION ANAEROBICA
2 ADP + 2 Pi + glucosa (6 C ) 2 moléculas de 3 C + 4 H+
+ 2 ATP
(ácido pirúvico)
PROCESO DE LA GLUCOSIS
(se obtiene ácido pirúvico y 2 moléculas de ATP)
2H+
H+
LAS CÉLULAS QUE REALIZAN RESPIRACIÓN ANAERÓBICA PARA LIBERAR ENERGÍA SON:
BACTERIAS (respiración anaeróbica)
LEVADURAS (fermentación alcohólica y fermentación acética).
La forma de respiración que usa la levadura se llama fermentación, que es un proceso igual a la
GLUCOSA
(6 C)
Glucólisis
Acido Pirúvico
molécula de 3 C
Acido Pirúvico
molécula de 3 C
2 moléculas de ATP
1, La molécula de glucosa formada de 6
átomos de carbono se rompe en dos
moléculas de 3 átomos cada una. Y
posteriormente, se forman 2 moléculas de
ACIDO PIRUVICO.
2, Se produce el desprendimiento de iones de
hidrógeno y algunos electrones son
transferidos a moléculas transportadoras
(NADH y FADH).
3, Se produce la transferencia directa de
pequeñas cantidades de energía para formar
ATP. El cuál se forma a expensas del ADP y
el Pi
, que posee la célula.
Sin
presencia
de ox.igeno
se degrada
en
respiración anaeróbica, sólo que el resultado es diferente se obtiene:
alcohol etílico (alcohol del vino), en lugar de ácido pirúvico, por eso se le llama: fermentación
alcohólica, que es aprovechada en la fabricación de vinos.
En algunos casos, durante la fermentación alcohólica puede formarse ácido acético para la
producción de vinagre. A este proceso se le llama: fermentación acética.
CELULAS MUSCULARES (fermentación láctica o glucólisis)
En la glucólisis, el glucógeno almacenado por las células se descompone en dos moléculas de glucosa,
que a su vez se degrada en dos moléculas de ácido láctico (lactato), y por eso, se le denomina:
fermentación láctica.
Porque razón luego de una larga caminata al siguiente día los músculos duelen? Debido a que se
produce una alta concentración de ácido láctico en los músculos (producto de la respiración
anaeróbica de las células), lo cual produce fatiga y dolor muscular.
FERMENTACIONES: LACTICA Y ALCOHOLICA
Recuerde que la fermentación alcohólica (levadura) y la fermentación láctica ( músculos) son dos formas de respiración anaeróbica.
CONCEPTOS:
Fermentación alcohólica es el resultado de una forma de respiración anaeróbica (organismos que
viven en medios carentes de oxígeno). Por ejemplo: las levaduras.
Fermentación láctica es el resultado de la forma de respiración celular que ocurre en los músculos
(anaeróbica) con la acumulación de ácido láctico.
La diferencia entre ambas es que:
Fermentación alcoholica: a partir de organismos anaeróbicos (levaduras) que da como producto final
ácido etílico.
C6 H12 O6 → 2 C2 OH + 2 CO2 + (2 ATP)
Fermentación láctica, ocurre a nivel muscular y da como producto final ácido láctico.
C6 H12 O6 → ácido láctico + 2 CO2 + Energía
LEVADURAS CELULAS MUSCULARES
NOTAS:
En la levadura que se usa para hacer el pan existe una mezcla de enzimas llamadas cimasa, que son capaces de fermentar la glucosa.
Fermentación
de la glucosa
Glucólisis
del glucógeno
CO2
+ Alcohol etílico
C2
H6
O
CO2
+ Acido láctico
C3
H6
O3
Energía 2 ATP Energía 2 ATP
Glucosa → Alcohol + CO2
+ Energía (2 ATP) Glucosa → Acido láctico + CO2 + Energía (2 ATP)
Respiración
Celular
Respiración
Celular
El alcohol etílico se denomina alcohol de grano, cuando se obtiene de la fermentación de la glucosa de los cereales. Es un líquido incoloro volátil, de
olor característico.es un líquido conocido y de uso doméstico para frotar la piel y desinfectar la piel.
El alcohol libre de agua se le conoce como alcohol absoluto,
RESPIRACION AEROBICA
Requiere presencia de oxígeno
Ocurre en la mitocondria
Este proceso se caracteriza, al igual que el proceso anaeróbico, por la liberación de energía debida a la
degradación del ácido pirúvico, el cual da como resultado nuevas moléculas de ATP (de la degradación
del ácido pirúvico se obtienen de 36 a 38 moléculas de ATP)
Se da en tres fases que parten del piruvato:
El Puente
El Ciclo de Krebs
El sistema de citocromos, llamado también Cadena Respiratoria Mitocondrial.
EL PUENTE,
Las moléculas de piruvato sufren ciertas reacciones químicas mediante las cuales pierde CO2 y se
convierten en ACETATO (acetil coenzima A).
Nuevos hidrógenos son transferidos a moléculas transportadoras.
EL CICLO DE KREBS
También se le llama Ciclo del Acido Cítrico.
Esta etapa recibe ese nombre debido a su descubridor Hans Krebs.
Pasos:
El acetato se combina con una molécula de 4 carbonos y da lugar a un citrato (compuesto de 6
carbonos).
El Citrato desprende CO2 y se transforma en una molécula de 5 carbonos.
Continúa la descarboxilación, la molécula de 5 carbonos desprenden CO2 y pasa a ser una molécula
de 4 carbonos.
Observemos que en esta etapa ocurre una total degradación de los compuestos orgánicos. Es decir, los compuestos pierden CO2.
Otros productos del ciclo de Krebs son los hidrógenos y los electrones, los cuales son transferidos en cada paso.
SISTEMA DE CITOCROMOS O DE FOSFORILACION OXIDATIVA
No se trata de una fase independiente, sino de representar, cómo ocurre la trasferencia de electrones y la
eficiente producción de energía que quedó indicada en la etapa anterior.
El sistema de citocromos es responsable de la síntesis de la mayor parte del ATP que se produce.
Notemos que los electrones se integran nuevamente al final con los átomos de hidrógeno, los que se
combinan con el oxígeno y dan como resultado la molécula de agua, úl producto de la respiración
aeróbica.
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  • 1. PRIMERA UNIDAD NATURALEZA DE VIDA BIOLOGIA: 1, Ciencia que trata del estudio de la vida (estudia la materia viva y todos sus niveles de organización). 2, Ciencia porque conoce y descubre una serie de procesos vitales a través de la observación y a experimentación (Método Científico). 3, La Materia Viva es un COLOIDE, formado por sustancias orgánicas, agua y otros minerales. TEMA l SUSTANCIAS QUIMICAS DE LA MATERIA VIVA CONCEPTO DE PROTOPLASMA “Sustancia que constituye la materia viva de la célula, se encuentra en un estado muy especial caracteristico de los seres vivos: el COLOIDAL” El protoplasma esta compuesto por compuestos orgánicos e inorgánicos. El 99% del Protoplasma esta constituido por CHON “La materia viva es un coloide formado por sustancias orgánicas, agua y minerales” ESTADO FISICO COLOIDAL “COLOIDE, es una disolución formada pr cúmulos de partículas o micelas que permanecen suspendidas, pero no son capaces de atravesar una membrana permeable. Es el intermedio entre lo sólido, gaseoso y líquido; es una mezcla de los tres” SUSTANCIA QUIMICAS DE LA MATERIA VIVA La materia viva está formada por BIOELEMENTOS (70 conocidos) Según su abundancia e importancia en los organismos vivos, se pueden clasificar en dos grupos: BIOELEMENTOS BIOELEMENTOS PRINCIPALES SECUNDARIOS Carbono ( C ) Calcio (Ca) Hidrógeno (H) Sodio (Na) Oxígeno (O) Potasio (K) Nitrógeno (N) Magnesio (Mg) Fósforo (P) Hierro (Fe) Azufre (S) Cloro (Cl) Silicio (Si) Boro (B) Manganeso (Mn) Yodo ( I ) Flúor (F) Y otros que pueden faltar como: Aluminio (Al) Zinc (Zn) Bromo (Br) Los bioelementos se organizan en Componentes Orgánicos e Inorgánicos. CARBONO
  • 2. Los componentes orgánicos de la materia viva están constituidos por carbono “C” como elemento principal. En la naturaleza, se encuentra en distintas sustancias, y es el componente principal de los seres vivos. CARACTERISTICAS: Pueden combinarse con cuatro átomos iguales o diferentes de él. Tienen la capacidad de formar cadenas uniéndose entre sí y con otros elementos: H, O, N, S y Fe entre otros. Puede hacerlo formando enlaces covalentes simples, dobles y triples (COVALENTE: se refiere a que un enlace tiene lugar entre átomos al compartir pares de electrones). Las cadenas pueden ser lineales o anilladas A las cadenas y anillos se pueden unir otros grupos funcionales. PRINCIPALES COMPONENTES ORGANICOS: Esqueleto de Carbono Carbohidratos o Azúcares (CHO) Estos compuestos Proteínas o Enzimas (CHON) estan formados Lípidos o Grasas (aceites, mantecas, ceras y esteroides (CHO) por MOLECULAS Acidos Nucleicos (ADN y ARN) algunas grandes y otras pequeñas COMPONENTES INORGANICOS Agua Minerales PROTEINAS CONCEPTO: “Son sustancias formadoras o estructurales” “Sustancias de elevado peso molecular (Moléculas muy grandes →Macromoléculas). Son las moléculas más grandes que forman el organismo” “Formadas principalmente por CHON (el nitrógeno es el que hace que la composición de una proteína sea diferente a la de un carbohidrato o a la de una grasa) y en menor grado S y P” “Algunas actúan como aceleradoras de procesos químicos (funciones enzimáticas), además funciones especificas (hormonas)” Existe gran variedad de proteínas. Por ejemplo: la Hemoglobina (que se encuentra en la sangre, es una proteína compuesta (globulina + hem) donde el Hem es una sustancia que contiene hierro) y la Miosina (que se encuentra en los músculos) y la Albúmina (componente de la clara de huevo) “Debido a que Cada especie posee su propio juego de proteínas y cada organismo posee específicamente el propio, estas son unas de las sustancias más importante en los organismos”. Ya que la producción de proteínas en los organismos se controla genéticamente. Por ejm: cuando se realizan las tranfusiones sanguíneas se debe estar muy seguro de cuál es el grupo sanguíneo del donante y el del receptor. Porque si no son compatibles, es decir, no tienen el mismo juego de proteínas, el receptor puede entrar en estado de shock y hasta morir. “PESO MOLECULAR DE UN COMPUESTO QUIMICO, es la suma de los pesos atómicos de los elementos que forman la molécula” COMPOSICION QUIMICA: Material orgánico compuesto por subunidades llamadas AMINOACIDOS, unidas por enlaces peptídicos.
  • 3. AMINOACIDO, es la unidad básica de las proteínas. Son compuestos organicos formados por un grupo amino (NH2) y un grupo carboxilo (COOH) ENLACES PEPTIDICOS, es la unión entre el carbono de un grupo ácido y el nitrógeno de un grupo amino.(Por eso decimos que las proteínas son cadenas de aminoácidos, los cuales forman largas cadenas de ellos (POLIPEPTIDOS), pero para que esto ocurra es necesario que se desprenda una molécula de agua). Las uniones o enlaces peptídicos entre los aminoácidos, para formar las proteínas, se producen en las células, dentro del citoplasma, en las estructuras llamadas RIBOSOMAS, cuya función es la síntesis de proteínas. GRUPO AMINO GRUPO ACIDO FORMULA GENERAL DE UN AMINOACIDO El grupo -NH2 o Grupo Amino, es caracteristico de las proteínas. Produce la función AMINA El grupo -R o Radical, es una cadena de átomos. Este grupo hace la diferencia en cada aminoácido y puede estar formada de uno o más átomos de carbono o de otros elementos. El átomo de carbono, llamado carbono alfa (α), se une al grupo amino. Y finalmente el grupo carboxilo, es el grupo funcional que caracteriza al grupo ácido. GRUPO FUNCIONAL Es un grupo de átomos a los que corresponde una serie de propiedades. Algunos grupos funcionales son: El GRUPO CARBOXILO: permite funciones ácidas. El GRUPO AMINO: produce la función amina El resto de la molécula se denomina radical y puede influir en las propiedades del grupo. LAS PROTEINAS, se forman a partir de 20 aminoácidos naturales. Algunos de ellos los podemos sintetizar, otros, no. A los aminoácidos que no podemos sintetizar se les conoce con el nombre de AMINOACIDOS ESENCIALES, los cuales se obtienen consumiendo huevos, cereales, diversos tipos de carne, leche, frijoles y soya. AMINOACIDOS ESENCIALES Valina Metionina Fenilalanina Triptófano Lisina Isoleucina Leucina Histidina (en niños) Treonina CLASIFICACION DE LAS PROTEINAS DE ACUERDO CON SU SOLUBILIDAD, FORMA, COMPOSICION, FUNCION Y ESTRUCTURA: ―NH2 O ⁄⁄ – C – C OH NH2 O │ ⁄⁄ R― C ― C │ H OH
  • 4. SOLUBILIDAD POCO SOLUBLES: Las PROTEINAS FIBROSAS MUY SOLUBLES: Las PROTEINAS GLOBULARES COMPOSICION SIMPLES O HALOPROTEINAS, formados únicamente por aminoácidos CONJUGADAS O HETEROPROTEINAS, además de aminoácidos, contienen a otro grupo como carbohidratos, lípidos, metales, ácidos nucleicos FORMA: se clasifican en FIBROSAS, tienen forma de filamento, son poco solubles en agua, forman complejos sólidos muy grandes porque son estructuras que permiten la formación de un tejido. En fin las proteínas fibrilares, en su mayoría, cumplen una Función estructural (porque forman parte de los tejidos o estructuras: pelo, uñas, cuernos y cascos) Por ejm: FUNCION Ejemplo de proteína fibrosas Se encuentra en: (actividad) CONTRACCION Actina Miosina MOVIMIENTO MUSCULAR la actina y la miosina son proteínas y cumplen funciones de contracción en los flagelos y los cilios de algunos protistas FLAGELOS (proyección del citoplasma en forma de látigo. Usada en la locomoción de ciertos organismos organismos sencillos y por los espermatozoides de muchos organismos pluricelulares) CILIOS (proyecciónes del citoplasma semejantes a pequeños cabellos. Permiten el movimiento de algunas células como el paramecio) ESTRUCTURAL Queratina Colágeno Elastina Exclerotina Quitina Constituye la capa externa de la piel, el pelo y las uñas en el ser humano y las escamas, pezuñas, cuernos y las plumas en los animales. Protege el cuerpo del medio externo y es por ello insoluble en agua. Forma parte de hueso, piel, tendones y cartílagos, es la proteína más abundante en los vertebrados. Cumple una función estructural en los huesos. Arterias, ligamentos (constituyen un elemento básico estructural del tejido conjuntivo ó conectivo elástico de los ligamentos, de la piel, de los cartílagos y de las paredes arteriales principalmente) Exoesqueleto de los insectos.Exoesqueleto de los artrópodos Hongos (la QUITINA,es un polisacárido estructural que constituye el caparazón de los crustáceos y la epidermis de los insectos, ademas de un componente presente en los hongos) GLOBULARES, cumplen funciones específicas tales como ser relativamente solubles y muy compactas, debido al gran enrollamiento de la larga cadena polipéptida. Ejm: FUNCION Ejemplo de proteína Globular Se encuentran en: (Actividades) ENZIMATICAS Ribonucleoso Hidrólisis de ARN
  • 5. FUNCION Ejemplo de proteína Globular Se encuentran en: (Actividades) Citocromo Tipsina Transfiere electrones Hidrólisis de algunos péptidos HORMONAL Insulina Hormona del crecimiento Forma glucógeno Crecimiento de huesos, renovación y elasticidad de los tejidos epiteliales RESERVA ENERGETICA Zeína Seroalbúmina Caseína Transporta oxígeno (presente en el maíz) Transporta ácidos grasos en la sangre Transporta oxígeno en los músculos PROTECCION O DEFENSA (VERTEBRADOS) Anticuerpos Trombina Forma complejos delante de proteínas extrañas Coagulación FUNCION: estructurales, movimiento, protectoras, transporte, enzimas, contráctiles y hormonas. FUNCIONES DE LAS PROTEINAS ESTRUCTURAL Porque forman parte de los tejidos o estructuras (pelo, uñas, cuernos, cascos) PROTECCION También se le conoce como función de DEFENSA y la cumplen muy bien cuando se trata por ejm: de los anticuerpos, los cuales son proteínas y se presentan en los vertebrados. Los ANTICUERPOS, se producen cuando una sustancia llamada ANTIGENO (sustancia capaz de estimular la formación de un anticuerpo), penetra en los líquidos orgánicos. El anticuerpo y el antígeno reaccionan químicamente; estas reacciones son muy específicas, es decir, que se combina únicamente un anticuerpo con un antígeno determinado. TRANSPORTE Transportan sustancias a través de los organismos. Ejm: la HEMOGLOBINA, la cual se encarga de transportar el oxígeno a todas partes del cuerpo de los vertebrados, y la HEMOCIANINA, en los invertebrados. La MIOGLOBULINA, transporta oxígeno en los músculos. ENERGETICA Pueden ser fuente de energía para los organismos en caso de que se de una ausencia de sustancias que proveen energía o en caso de ayuno extremo. HORMONAL Algunas proteínas funcionan como hormonas. Estas se producen en tejidos endocrinos (glándulas internas que vierten sus productos en la sangre de los vertebrados). La sangre las lleva a determinados tejidos y ahí cumplen funciones especializadas muy específicas. Ejm:la INSULINA, que regula la glucosa en la sangre, la CALCITONINA, que regula el metabolismo del calcio, la HORMONA DEL CRECIMIENTO, segregada por la hipófisis también cumple una función hormonal. CATALITICA Es una función enzimática , la cual se debe a que algunas proteínas funcionan como enzimas, son las más numerosa y especializadas, actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas del metabolismo celular. ENZIMAS CONCEPTO: Proteína que actúa acelerando las reacciones biológicas osea una enzima de la materia viva es una sustancia orgánica que aumenta la velocidad de reacción. Son proteínas que no son empleadas para formar
  • 6. estructuras. FUNCION: La situación y función de las enzimas es hacer que se produzcan cambios químicos en las sustancias de la materia viva, sin formar parte de ellos. Por ejm: la amilasa es un enzima presente en la saliva, actúa transformando los almidones que comemos en maltosa. Intervienen en todos los procesos vitales. Se dice que estas sustancias inician la vida, la mantienen y al conducen a su final. ACCION ENZIMATICA (COMPLEJO SUSTRATO-ENZIMA (LLAVE Y CERRADURA) A las ENZIMAS ORGANICAS o BIOENZIMAS se les conoce como BIOCATALIZADORES. Es decir, sustancias que hacen posible algunas reacciones biológicas, por ejemplo: el metabolismo celular. Una bioenzima nos se tranforma cuando acelera una reacción química. Para actuar, la bioenzima posee unos sitios llamados SITIOS ACTIVOS Los sitios activos se acoplan con las moléculas de las sustancias SUSTRATO (es una sustancia sobre la cual actúa una enzima), sobre la cuál actuará, como si se tratara de un rompecabezas o como algunos lo han explicado, usando el modelo de la llave y la cerradura respectiva. ESTRUCTURA Y FUNCION DE UNA ENZIMA: CARACTERISTICAS: Las enzimas son especifícas, por esa razón, a una enzima se le da el nombre del sustrato sobre el que actúa. Por ejm: el nombre de la enzima que actúa sobre el almidón se le denomina AMILASA. Algunas enzimas poseen un componente llamado COFACTOR, que es un componente químico de la bioenzima. Algunas veces, los cofactores pueden ser inones de hierro, cobre, manganeso u otro metal (en este caso el cofactor es inorgánico). En otros casos, puee tratarse de vitaminas (entonces el cofactor es orgánico y recibe el nombre de COENZIMA). Las enzimas, como cualquier otra proteína, son reguladas genéticamente. La acción de las bioenzimas ocurre en grupo. Es decir, que varias enzimas de la materia viva intervienen en un mismo proceso, en el que cada una de ellas es la responsable de que ocurra la fase correspondiente. INHIBIDORES ENZIMATICOS: Las enzimas, al igual que otras proteínas, pueden ser alteradas en sus funciones por otros factores tales como la temperatura, la acidez, la cantidad de sustrato o algunos inhibidores químicos. Los procesos en los que las enzimas del cuerpo humano actúan deben ocurrir a la temperatura normal del cuerpo (37º C). Si la persona tiene fiebre, esas reacciones se ven afectadas y los procesos se alteran. El fenómeno de coagulación de las proteínas consiste en que la solución se hace sólida (es un paso irreversible) 1, El Sustrato 2, La Enzima 3, El Sustrato y la Enzima forman UN COMPLEJO 4, La Enzima es liberada sin sufrir transformación, pero el Sustrato se ha desdoblado en sustancias más simples las cuales pueden ser digeridas
  • 7. Las proteínas COAGULAN en presencia de calor y se debe a que la proteína se desnaturaliza. Este tipo de reacción se inicia a eso de los 45ºC y se completa a los 60ºC, aproximadamente. Por ejm: La clara de huevo es soluble en agua y reacciona con el calor. Porque la abúlmina del huevo está formada por proteínas simples (protaminas, histonas y albúminas). Cuando estas se calientan reaccionan con el calor y se vuelven insolubles y se precipitan. En los examenes de orina, cuando una muestra de estas se calienta, si se presentan coagulaciones, al calentar, es porque en la orina se encuentran proteínas. OTRO DATO, Cuando las moléculas de una sustancia son muy pequeñas forman mezclas llamadas DISOLUCIONES. La fase que forman las micelas de una disolución se denomina Fase Dispersa o Discontinua. Cuando las moléculas de una sustancia son muy grandes forman mezclas llamadas SUSPENSIONES. La fase en la cual se suspenden las micelas, se denomina Dispersante o Continua. Las micelas o cúmulos de moléculas de un coloide se mueven en zigzag. A este movimiento se le conoce con el nombre de MOVIMIENTO BROWNIANO. Otra característica de los coloides es el efecto TYNDALL, el cual consiste en que la mezcla dispersa la luz, cuando esta la atravieza. LIPIDOS CONCEPTO: Son compuestos orgánicos que están formados por CHO y algunas veces por N y P. COMPOSICION Se forman a partir de UN ALCOHOL y TRES ACIDOS GRASOS.(ejm de esto tenemos la Triestearina, que se obtiene de un alcohol y tres ácidos grasos (ácido esteárico, cuya fuente es el sebo de res) Son INSOLUBLES en agua (por eso aparecen en forma de gotitas dentro de las células). Pero si son SOLUBLES en solventes orgánicos como el éter, el cloroformo y otros. Son componentes esenciales de los animales y vegetales. FUNCIONES DE LOS LIPIDOS ESTRUCTURAL Los fosfolípidos forman la membrana celular (forman las bícapas lípidas de la membrana celular). TRANSPORTE Transportan vitaminas liposolubles (A-D-E-K) RESERVA ENERGETICA Son la principal fuente de reserva de energía en el cuerpo de las personas y de los animales PROTECCION Y REGULADORES TERMICOS Sirve de amortiguador de golpes (los lípidos amortiguan los golpes) y como aislante del frío (la grasa debajo de la piel nos aisla del frío)
  • 8. CLASIFICACION: De acuerdo con la composición, los lípidos se clasifican en SIMPLES o COMPUESTOS O CONJUGADOS LIPIDOS SIMPLES (formado por glicerol y tres ácidos grasos, y solo contiene CHO) son: GRASAS, Compuesta de glicerol y tres ácidos grasos, es uno de los tres componentes más abundantes de la materia viva. ( Glicerina + ácidos grasos → grasa + agua ) Son llamados ACIDOS GRASOS SATURADOS, porque poseen átomos de carbono unidos entre sí y poseen unidos a él tantos átomos de hidrógeno como puede retener (hidrogenación, osea se le agrega hidrógeno a los aceites para hacerlos más sólido). Ejm: la margarina (aceite vegetal hidrogenado). Este proceso satura el aceite vegetal. Las GRASAS SATURADAS (ácidos grasos saturados), presentes en alimentos de origen animal y vegetal, más saturadas en las grasas animales. Las grasas más importantes son: TRIOLEINA, TRIESTERINA y la TRIPALMINA (que en proporciones variadas forman grasas naturales). FUNCIONES DE LAS GRASAS: Nos protegen del frío al actuar como aislantes térmicos. Retardan la sensación de hambre Protegen los órganos internos al amortiguar los golpes Transportan vitaminas liposolubles (A-D-E-K) ACEITES, Lípido compuesto por tres grasos unidos por enlaces covalentes a una molécula de glicerina. Son consideradas GRASAS LIQUIDAS Por lo general son de ORIGEN VEGETAL y se almacenan en las semillas y frutas. Ejm: el aceite de oliva, girasol, maní, el coco, almendras, soya. Aceitunas y el lino (el ácido linoleico es vital para el crecimiento y la salud de la piel pero en cantidad muy pequeña). Son llamados ACIDOS GRASOS NO SATURADOS o INSATURADOS, si falta un átomo o más de hidrógeno porque pueden aparecer enlaces dobles entre dos átomos vecinos de carbono También POLINOSATURADOS, si aparece más de uno de los dobles enlaces entre carbonos (osea falta más de un hidrógeno) Los ácidos grasos no saturados son: por lo general líquidos a temperatura ambiente tienen bajo punto de fusión (sólido a líquido), por ejm: los sebos y las mantecas son grasas sólidas a temperatura ambiente, pero si se les calienta se funden, es decir, se vuelven líquidas. LIPIDOS COMPUESTOS O CONJUGADOS (cuando además del lípido simple, podemos encontrar otros grupos que le dan su nombre: Glicerol + ácido grasos + otros grupos. Ejm: FOSFOLIPIDOS: Glicerol + ácido graso + grupo fosfato). Son: FOSFOLIPIDOS, (“cabezas solubles” en agua o “lolas” insolubles en esta) Es una grasa en la que un fósforo sustituye a uno de los ácidos grasos, de ahí el nombre de fosfolípido. Funciones: forman parte de la membrana celular y con ello reducen la pérdida de agua en las plantas y en algunos insectos (si no fuera por ellos la célula se deshidrataria) pueden formar parte también del cerebro y tejidos nerviosos TERPENOS, Sustancias orgánicas muy aromáticas. Se encuentran en las esencias y resinas de las flores y en algunos tallos y frutos. Ejm: romero, rosas Algunas resinas son usadas industrialmente. Ejm: el hule Otros son pigmentos vegetales como los Carotenos (pigmentos vegetales anaranjados o rojos como la zanahoria) y la Xantofila (pigmentos vegetales amarillos como el ayote) Algunas vitaminas liposolubles se consideran parte del grupo de los terpenos (A-D-E-K), como en el pescado y los huevos (vitamina A)
  • 9. CERAS, Lípidos muy importantes para los vegetales pues los impermeabiliza. Se pueden observar recubriendo flores, hojas, algunos tallos y frutos. También las podemos encontrar sobre nuestra piel. Da impermeabilidad en las plumas de las aves, que es vital para la sobrevivencia de las mismas. Las ceras más comunes son: la cera de abeja (papel encerado y velas) la lanolina o cera de cordero (cremas y ungüentos) la esperma de ballena (productos de belleza) cera de carnauba (de origen vegetal para betunes y pulidores) ESTEROIDES, Entre ellos podemos destacar: las HORMONAS SEXUALES Estrógeno, que es la hormona sexual femenina, esteroide producido por el ovario. Andrógeno, hormona sexual masculina en la que podemos mencionar la testosterona Progesterona, es también una hormona femenina. ACIDOS BILIARES HORMONAS DE LA CORTEZA SUPRARENAL ERGOESTEROL COLESTEROL, es un esteroide muy importante, se puede localizar en la sangre y en los tejidos grasos del cuerpo humano, además da origen a la vitamina A además, de ser un componente esencial de las membranas celulares. Puede ser de dos tipos: HDL (bueno)en inglés high density lipoprotein. Paquetes de lopoproteínas de alta densidad en los que hay más proteínas y menos lípidos. LDL (malo) en inglés low density lipoprotein. Paquetes de lipoproteinas de baja densidad, en los que hay menos proteínas y más lípidos. El colesterol puede causar una enfermedad llamada ARTERIOSCLEROSIS, y enfermedades cardiovasculares. En los vegetales no encontramos el colesterol. OTROS ASPECTOS IMPORTANTES DE LOS LIPIDOS Cuando una persona o animal libera energía por medio de los lípidos, esto ocurre gracias a un proceso de oxidaciínde los lípidos, durante la respiración y, como resultado, se desprenden muchas moléculas de agua. Algunos organismos eliminan el exceso de agua, pero otros, como la rata canguro del desierto, la recicla para reutilizarla en la realización de otras funciones. RECUERDE: LOS ACIDOS GRASOS PUEDEN SER SATURADOS O NO SATURADOS CARBOHIDRATOS CONCEPTO: También AZUCARES o GLUCIDOS. Formados por CHO, algunos pueden tener P, S y N. (Donde la proporción del hidrógeno con el oxígenos es la misma del agua: dos átomos de hidrógeno por uno de oxígeno CH2O) Son sustancias energéticas. COMPOSICION: La mayoría de los carbohidratos están formados por moléculas muy grandes. Son importantes componentes orgánicos de los seres vivos. Los podemos encontrar en los productos vegetales (papel, madera, algodón, harina y jugo de las frutas) La mayoría de los carbohidratos son de origen vegetal, excepto la lactosa y el glucógeno.
  • 10. FUNCION: ESTRUCTURAL En las fibras vegetales la principal estructura de sosténes la CELULOSA, construída de glucosa y La QUITINA ENERGETICA y de RESERVA Energéticos principales: GLUCOGENO ALMIDON La GLUCOSA Los GLUCIDOS, son considerados sustancias energéticas, porque actúan como un combustible en nuestro organismo y como una forma de almacenar energía CLASIFICACION DE LOS CARBOHIDRATOS Se clasifican en MONOSACARIDOS, DISACARIDOS Y POLISACARIDOS MONOSACARIDOS, Son los carbohidratos más sencillos, razón por la que se les conoce como AZUCARES SIMPLES. (mono-uno y sacárido-azúcar simple) Pueden tener de 3 a 10 átomos de cárbono y se les denomina según el número de átomos de carbonos que tengan: 3 C = TRIOSA 4 C = TETROSA 5 C = PENTOSA 6 C = HEXOSA Son solubles en agua. No se pueden descomponer en unidades de azúcares más sencillos Ejemplos de monosacáridos: GLUCOSA, GALACTOSA, FRUCTUOSA. Donde se pueden encontrar: UVAS Y LA MIEL. DISACARIDOS, Están formados por dos azúcares simples o monosacáridos (di-dos, sacárido-azúcar simple) Para que un disacárido se forme, los dos monosacáridos se unen mediante enlaces químicos covalentes (GLUCOSIDICOS) Si un disacárido se rompe, resultan dos azúcares simples. Esto ocurre por HIDROLISIS (desdoblamiento de un compuesto en sus partes por adicción de agua entre algunos de sus enlaces). Ejemplos de disacáridos: SACAROSA + agua→ fructuosa + glucosa. La sacarosa o azúcar de mesa, se extrae industrialmente de la caña de azúcar. También del sorgo, del jugo de azúcar de maple y de la remolacha. MALTOSA + agua→ glucosa + glucosa. Se encuentra en el azúcar de malta y en los granos de los cereales en germinación. LACTOSA + agua→ glucosa + galactosa. Se encuentra en el azúcar de la leche (forma de un 5 al 7% de la leche humana y de un 4 al 6% en la leche de vaca) POLISACARIDOS, Son moléculas enormes porque resultan de la unión de muchos monosacáridos. Resultan insolubles en agua fría debido al tamaño de sus moléculas, por lo cual tampoco pueden atravezar la membrana celular. No son dulces al gusto, aunque las unidades que les dan origen sean azúcares. Dos ejemplos de polisacáridos son el ALMIDON polisacárido de almacenamiento en las células vegetales. Desde el punto de vista nutritivo, es el polisacárido más importante (se encuentra en las papas, el pan, las tortillas, el arroz y las semillas)
  • 11. Constituido por unidades de glucosa. Presenta dos tipos de polisacáridos: AMILOSA y AMILOPECTINA No es fermentado por la levadura Cuando se hidroliza, por acción de enzimas o con un ácido, se rompe en una serie de compuestos intermedios. Una reacción característica del almidón con el yodo es formar un compuesto azulado. De la hidrólisis parcial del almidón se obtienen las DEXTRINAS, que se encuentran en los órganos de los cereales en germinación. Se emplean en la fabricación de adhesivos. Ejm:el mucílago o goma de los timbres de correo. Las ERITRODEXTINAS, dan color rojo con el yodo, solubles en agua y de ligero sabor dulce. la CELULOSA Polisacárido que es el principal constituyente estructural de las plantas. Aunque las personas no lo podemos digerir, es muy importante en nuestra dieta porque ayuda en el barrido de los intestinos. Los animales que pastan, las termitas y el ave tropical si pueden digerir la celulosa. Encontramos la celulosa en los tejidos de algodón, la madera y el papel. La QUITINA, Es otro polisacárido que forma parte del exoesqueleto de los insectos y crustáceos, como los cangrejos. Además hace rígida la pared celular de muchos hongos. GLUCOGENO, Es obtenido por los animales como resultado de la asimilación de los carbohidratos (es la forma de almacenamiento de carbohidratos en el cuerpo de los animales, muchas veces llamado almidón animal). Es semejante al almidón de los vegetales y además fuente de glucosa. Los animales al igual que las personas, almacenan los carbohidratos que consumen y los que no utilizan, en forma de glucogeno en el hígado y los músculos. Es soluble en agua y da color rojo púrpura cuando se mezcla con el yodo. LOS ACIDOS NUCLEICOS Están formados por CHO y en menor grado P y S. Hay dos tipos de ácidos nucleicos ADN y ARN, los cuales están formados por nucleótidos. Los nucleótidos también reciben el nombre de Monómeros (que significa cada parte). Los nucleótidos están formados por: 4 de las BASES NITROGENADAS: ADN (timina) y en el ARN (uracilo) 1 AZUCAR: ADN (desoxirribosa) y en el ARN (ribosa). 1 GRUPO FOSFATO Ambos estan formados por largas cadenas de nucleótidos que se repiten formando Polímeros (de gran peso molecular) Las BASES NITROGENADAS se clasifican en dos grupos: PURINAS: Adenina y Guanina PIRIMIDINAS: Citosina, Uracilo y Timina. La Adenina, Guanina y Citosina se encuentran presentes en el ADN y en el ARN, pero la Timina solo esta en el ADN y el Uracilo en el ARN. Los AZUCARES (pentosas) que aparecen en los ácidos nucleicos son de dos clases diferentes: RIBOSA (presente en el ARN) DESOXIRRIBOSA (presente en el ADN)
  • 12. El ADN y el ARN poseen en sus nucleotidos azúcares de 5 carbonos. La diferencia entre los dos es que en el carbono 2 de la desoxirribosa, falta un átomo de oxígeno. El GRUPO FOSFATO, permite enlazar los nucleótidos. O ║ HO ─ P ─ O ─ │ OH Este grupo se alterna en los azúcares formando una especie de columna. La columna de los azúcares se ramifica con las unidades de las bases nitrogenadas en cada uno de los azúcares. Veamos: Además de encontrarse en el núcleo, se encuentran en los ribosomas y en el citoplasma de las células animales. Y en las células vegetales las podemos encontrar en los cloroplastos. Los ácidos nucleicos constituyen centros de información y de control en las células. Contienen la información genética de los caracteres hereditarios. ADN Es la sustancia que forma los cromosomas y fue descubierto por el bioquímico suizo Friedrich Miescher en 1869. Esta formado por una doble cadena de monucleótidos enrollados en una doble hélice (Watson y Crick 1962) En el ADN, los monucleótidos se unen entre sí por medio de las bases nitrogenadas con puentes de hidrogeno. Cuando la Adenina y la Timina se aparean, se pueden observar dos puentes de hidrógeno; pero cuando la Guanina y la Citosina lo hacen, se pueden observar tres puentes de hidrógeno. ARN Las moléculas de ARN son cadenas sencillas de ácido nucleico producidos por el ADN. Se pueden localizar en el núcleo, ribosomas y en el citoplasma de la célula. La función del ARN es la producción de proteínas La cantidad de ARN varía de una célula a otra. Se diferencian del ADN porque una de sus bases nitrogenadas es el Uracilo en lugar de la Timina y la pentosa (azúcar) es la Ribosa. Se dan doble unión de puentes de hidrogeno en la Adenina y el Uracilo y de tres puentes de hidrogeno entre la Citosina y la Guanina. BASE AZÚCAR GRUPO FOSFATO AZÚCAR GRUPO FOSFATO AZUCAR BASEBASE A ═ T T ═ A C ≡ G G ≡ C NOTAS: P =Grupo fosfato S =Azúcar B =Base A =Adenina T =Timina G =Guanina C =Citosina A ═ U U ═ A C ≡ G G ≡ C
  • 13. Existen tres clases de ARN: ARN ( r ) o ARN RIBOSOMAL ARN ( m ) o ARN MENSAJERO ARN ( t ) o ARN DE TRANSFERENCIA Del ARN depende que la proteína esté bien estructurada porque de lo contrario, puede causar enfermedades, incluso la muerte. ACIDOS NUCLEICOS FORMADOS POR CHON Y P, S TIPOS ADN ácido desoxirribonucleico ARN ácido ribonucleico LOCALIZACION En el NUCLEO (cromosomas) de las células eucarioticas y en el CITOPLASMA de las células procarioticas. Se localiza en el NUCLEO CELULAR en el CITOPLASMA y en los RIBOSOMAS. NUCLEOTIDOS ADENINA * BASE GUANINA NITROGENADA CITOSINA A=T C≡G TIMINA T=A G≡C * PENTOSA → → DESOXIRRIBOSA (azúcar) * GRUPO FOSFATO (permite enlazar los nucleótidos) ADENINA * BASE GUANINA NITROGENADA CITOSINA A=U C≡G URACILO U=A G≡C * PENTOSA → → → RIBOSA (azúcar) * GRUPO FOSFATO (permite enlazar los nucleótidos) ESTRUCTURA DE LA CADENA CADENA DOBLE CADENA SENCILLA 1. UNA BASE NITROGENADA 2. UN AZUCAR 3. UN GRUPO FOSFATO EL NUCLEO esta difundido en el citoplasma (en el citoplasma también se lleva a cabo las funciones de ARN (m) y ARN ( r ) en las organelas llamadas RIBOSOMAS) 3, Formado por una a) uno ó más doble membrana que NUCLEOLOS contiene: b) La CROMATINA c) Los CROMOSOMAS que se enroscan en forma de cuerpos gruesos y densos. Se denominan cromosomas por la capacidad de poderse teñir para su estudio, aunque estos sean incoloros. d) Los GENES bases dentro de un fragmento de ADN. 4, Las personas, por ejemplo, poseemos 46 cromosomas, es decir, la cromatina de los núcleos de las células humanas se encuentra dentro de 46 paquetes de genes. 5, Cuando se logran fotografiar los cromosomas de una célula humana, estos se pueden estudiar. Entonces, se dice que 1, Es la estructura más importante de la célula. 2, En él se regulan todas las actividades celulares y se almacena la información genética: en la célulaEUCARIOTICA tiene un núcleo definido y la célula PROCARIOTICA que no tiene núcleo definido , el ADN Cuerpos granulares que se encuentran en el núcleo celular. Formados por ARN e intervienen en la formación de los ribosomas. Así se le llama a loscromosomas cuando la célula no esta en división. Se observa como una masa de filamentos de ADN, proteínas asociadas y solo se leencuentra en el núcleo celular (eucariótica) Son como paquetes de ADN y proteínas (histonas), que contienen toda la información del organismo en las muchísimas secciones de los filamentos, denominados GENES. Cuando la célula está en división, aparecen como hilos En un solocromosoma hay muchísimos genes. Es decir, secuencias de bases se puede mostrar el CARIOTIPO de la célula de la persona.
  • 14. ACIDOS NUCLEICOS FORMADOS POR CHON Y P, S FUNCIONES PRIMORDIALES Portar y transmitir la información hereditaria Controlar el metabolismo de la célula por medio de la síntesis de proteínas Controlan la reproducción celular Transmiten la información completa del organismo. ESTRUCTURAS EN LAS QUE SE LLEVA A CABO LAS FUNCIONES NUCLEO (eucarioticas) las funciones de ARN (m) y ARN ( r ) CITOPLASMA (procarioticas) se llevan a cabo en el CITOPLASMA, en las organelas llamadas RIBOSOMAS CLASIFICACION *ARN ( r ) o RIBOSOMAL: su función es la de formar con algunas proteínas los ribosomas de las celulas.(formación de proteínas) *ARN ( m ) o MENSAJERO: porta la información genética emitida por el ADN al citoplasma, para que la formación de proteínas en los ribosomas, sea en la secuencia correcta de los aminoácidos. *ARN ( t ) o TRANSFERENCIA: cumple las ordenes del ARN ( m ) y así da origen a las proteínas. Transporta los aminoácidos al sitio de síntesis de proteínas.
  • 15. COMPONENTE ORGANICO: LAS VITAMINAS LASVITAMINAS CARACTERISTICAS 1. Algunas se comportan como coenzimas en algunas reacciones enzimáticas. Ejm: grupo B 2. Son sustancias vitales y deben consumirse en la dieta. 3. No se pueden sintetizar directamente en el cuerpo, por lo que se les considera sustancias Esenciales 4. Se conocen cerca de 30 compuestos que poseen propiedades vitamínicas. 5. Son necesarias en pequeñas cantidades 6. No se sintetizan, ni son energéticos, pero transfieren la energía y controlan muchos procesos Metabólicos. Vitamínica, provocado por: carencia o deficiencia en la alimentación consumo exclusivo y prolongado de alimentos conservados o cocidos a altas temperaturas mala absorción del intestino excesos desequilibrados en la dieta 8. La sobredosis de vitaminas es peligrosa si son de las que se puede almacenar en el cuerpo 9. La sana alimentación es la mejor fuente de vitaminas. Animales y humanos no pueden sintetizarlas 11. No guardan relaciones estructurales entre si. Disuelven en las grasas, hidrosolubles, a las que se disuelven en el agua. IMPORTANCIA Almacenadas para el futuro, ej: vitamina A Forma preventiva. Vitamina A causa irritabilidad, piel reseca y una sensación de presión en la cabeza. Las hidrosolubles deben consumirse frecuentemente porque los excesos son excretados. Al cocer verduras y frutas, se pierden las vitaminas, es mejor al vapor. Frutas y vegetales. CONCEPTO sustancia orgánica. No es alimento, pero es esencial para la actividad normal organica, ya que regula o mantiene el equilibrio de las funciones vitales. Se encuentra en los alimentos y su carencia o insuficienciapuede producir trastornos (avitaminosis) COMPOSICION son sustancias de composición variada, orgánicas y muy específicas 7. Lacarencia de las vitaminas provocan enfermedades denominadas avitaminosis o deficiencia 10. Por lo general son de origen vegetal y de estructura complicada, por lo que los organismos 12. De acuerdo con la solubilidad de las vitaminas se les denomina liposolubles, a las que se 1. Las solubles en grasa (liposolubles), se disuelven en los tejidos del cuerpo, por lo que pueden 2. Pueden aplicarse en tratamientos de enfermedades. Ej: esquizofrenia y resfriado común en 3. Sobredosis es peligrosa, si son de las que se pueden almacenar en el cuerpo. Ej: el exceso de La fuente principal de vitaminas es la alimentación, razón por la que la dieta debe ser rica en
  • 16. CLASIFICACION DE LAS VITAMINAS VITAMINASLIPOSOLUBLES VITAMINAA VITAMINA RETINOL O ANTINFECCIOSA O ANTIXEROFTÁLMICA FUNCION Esencial para el crecimiento y la diferenciación celular normal Favorece a fertilidad y la inmunidad CARENCIA Impide la visión, especialmente en horas crepusculares Retardo en el crecimiento Vegetales como la zanahoria, tomates, naranjas, hortalizas amarillas, verdes y rojas FUENTE En los vegetales se encuentra como β-caroteno, el cual ingresa en el organismo y constituye una provitamina En el hígado, la molécula de β-caroteno se rompe en dos moléculas de vitamina A VITAMINAD VITAMINA ANTIRRAQUÍTICA FUNCION Hay varias vitaminas D, todas muy parecidas desde el punto de vista químico. La más E l calcíferol es un esteroide derivado del ergoesterol por irradiación con rayos ultravioletas. Pérdida de rigidez del esqueleto, con la consiguiente deformación de los huesos. CARENCIA En los niños y animales jovenes que están creciendo, la anomalía se conoce con el nombre de raquitismo. La leche y el hígado de los peces, aceite de bacalao, FUENTE Yema de huevo, mantequilla y margarina Se puede consumir en forma de provitamina, pues el ergosterol es abundante en los cereales. VITAMINAE TOCOFEROLES FUNCION Es un antioxidante, nos protege de los ácidos grasos insaturados y fortalece las membranas celulares CARENCIA Impide el crecimiento normal, produce esterilidad y posiblemente anemia Leche, huevos las semillas FUENTE Hortalizas de hojas verdes Especialmente en el germen de los cereales Presente en los músculos VITAMINAK FELOQUINONA FUNCION Interviene en la normal coagulación de la sangre CARENCIA Produce una coagulación lenta FUENTE debido a que causa a eliminación de las bacterias intestinales) Hortalizas de hojas verdes y leguminosas BIOFLAVONOIDES (HESPERIDIA, CITRINA, RUTINA, LAS FLAVONOLES Y LOS FLAVONES) VITAMINAP Este grupo potencia la acción de la vitamina C FUNCION CARENCIA Provoca debilidad capilar y síndromes pseudoescorbúticos FUENTE Cítricos, uvas, chile, tomate y brócoli Es un carotenoide Importante para la formación de los huesos y el aumento de la absorción de calcio importante es la vitamina D2 , también llamada calcíferol. es de composición semejante a la vitamina E Se obtiene por bacterias intestinales (el uso de antibióticos trae transtornos de esta vitamina Presenta acción antioxidante al neutralizar los daños provocados por los radicales libres Ayuda al correcto funcionamiento del hígado y fortalece las paredes de los capilares VITAMINASDELCOMPLEJOB FUNCION Interviene en el metabolismo de los carbohidratos y aminoácidos como una coenzima. CARENCIA extrema delgadez, debilitamiento del músculo cardíaco, transtorno del sistema nervioso, tubo digestivo, edema pulmonar e insuficiencia cardíaca) Cascarilla de los cereales Víceras de animales como el hígado y riñón FUENTE Levadura Hortalizas de hojas verdes Leche Lesiones en los labios y en la lengua CARENCIA Anomalías en la visión Dernatitis e inflamaciones FUENTE Cereales, hígado, queso, leche, huevos y hortalizas de hojas verdes FUNCION CARENCIA al sol, lesiones gatrointestinales, nerviosismo y desórdenes mentales) FUENTE Presente en atún, carne rojas, vísceras, hígado, leguminosas y cereales. FUNCION Interviene en el metabolismo de carbohidratos y aminoácidos CARENCIA digestivo, convulsiones y tics musculares. FUENTE Hígado, maní, levadura de cerveza Cereal de grano entero o integral Frijol, soya, carne FUNCION Metabolismo de proteínas y grasas, tratamiento de calvicie, alivia molestias musculares, dermatitis, eczema, combate somnolencia, depresión CARENCIA FUENTE Hígado, nueces, yema de huevo, coliflor y mantequilla de maní FUNCION Coenzima importante en el metabolismo de ácidos nucleicos funciona como coenzima de ciertas enzimas CARENCIA FUENTE concha, y la yema de huevo que disminuyen los glóbulos blancos y las plaquetas, lo que provoca hemorragias. ACIDOFOLICO ACIDO FOLICO Interviene en la formación de nucleoproteínas. FUNCION Indispensable para la formación y maduración de los glóbulos rojos y las reacciones que implica la síntesis de ácidos nucleicos. Produce anemia, desórdenes gastrointestinales y diarreas. CARENCIA Determina defectos congénitos y aumento de enfermedades cardiovasculares. Los vegetales de color verde oscuro FUENTE Hígado, riñones, y los menudos de pollo Nueces, lentejas y cereales de grano entero La flora bacteriana del intestino de las personas produce ácido fólico VITAMINASHIDROSOLUBLES B1 (Aneurina, Tiamina, Vitamina Antiberibérica) Produce la enfermedad nerviosaBERI-BERI (que se manifiesta con temblores, parálisis, y B2 (Riboflavina) B5 (Factor PP) Esencial para la respiración célular También llamado Niacina o Acido nicotínico Enfermedad llamada Pelagra (se manifiesta como una dermatitis en las zomas expuestas La niacina se encuentra en baja proporción en la mayoría de los alimentos B6 (Piridoxina) Dermatitis, trastornos emocionales(depresiones, cambios de carácter), transtornos del tubo B8 (Biotina o Vitamina H) Si hay vitaminosis puede originar eczema, depresión, naúseas, fatiga, pérdida del apetito B12 (Cobalamina) Anemia Perniciosa(falta de maduración de los glóbulos rojos) y desórdenes neurológicos Vitamina de origen animalcuya fuente son las vísceras de res, almejas, ostras, mariscos de Las personas que son vegetarianas tienen carencia de esta vitamina. Uno de sus síntomas es A lasmujeres embarazadas se le suministra para evitar que los niños nazcan con espina bífida.
  • 17. COMPONENTES INORGANICOS DE LA MATERIA VIVAAGUA CONCEPTO y reacciones químicas, en pocas palabras "La vida se produce en una fase acuosa" CARACTERISTICAS No tiene olor, color ni sabor FUNCIONES Transporta las sustancias Disuelve otras sustancias en la mayoría de las reacciones biológicas y participa de muchas de esas reacciones. Sirve como lubricante entre los órganos MINERALES CARACTERISTICAS Indispensable en la realización de procesos vitales en una adecuada concentración Si la concentración de las sales minerales de la materia viva cambia, se alteran los procesos y Corazón se contraiga normalmente, debe existir un equilibrio adecuado de iones de sodio, Potasio y Calcio” Algunas veces se encuentran combinados con proteínas, lípidos y carbohidratos. Si se disuelven en agua, se disocian en sus componentes llamados: En los organismos existe gran variedad de sales minerales dentro y fuera de las células. Los principales iones con carga positiva (cationes) de estas sales son. Los principales iones cargados negativamente (aniones) son el: FUNCIONES Regulan la acidez y la proporción de agua Forman esqueletos y caparazones en algunos animales Actúan como disolventes Regulan la presión osmótica del medio celular Es unasustancia vital, que se encuentra en elevadas proporciones en la materia viva Representa el ambiente interior de los seres vivos en el cual se llevan a cabo muchas funciones Se deben tomar de 7 a 8 vasos de agua al día ya que el 70% de nuestro cuerpo es agua Cambia de estado físico y puede descomponerse en sus constituyentes Se congela a 0º C y hierve a 100º C a una atmósfera de presión Hace que lostejidos vivos sean más flexibles Permite que los cuerpos almacen o liberen calor e impide que los cambios bruscos de la temperatura ambiente los afecte. Es decir,regula la temperatura corporal. Provoca efectos muy fuertes, incluso pueden llevar al organismo a la muerte. Ejm:“Para que el ANIONES (ion de carga negativa) CATIONES (iones de carga positiva) En la sal común, cuya fórmula es elNaCl, el anión es Cl y el catión Na+ Sodio (Na+ ) Calcio (Ca++ ) Potasio (k+ ) Magnesio (Mg++ ) Cloruro (Cl- ) Bicarbonato (HBO- 3 ) Fosfato (H2 PO4 - ) Sulfato (SO4= )
  • 18. PARA RECORDAR Una hoja de espinaca: 90% es agua Cerebro humano: 83% es agua Estrella de mar: 75% es agua La diarrea puede producir deshidratación Las sales minerales favorecen la salud del corazón DIETA BALANCEADA “La buena alimentación es el consumo equilibrado de todos y cada uno de los componentes orgánicos e inorgánicos, que requiere nuestro cuerpo (dieta balanceada)” Los efectos dañinos de la COMIDA CHATARRA, son: fatiga, nerviosismo, desnutrición, gastritis, dolores crónicos, presión alta, obesidad, estreñimiento, hernias, hemorroides, artritis y diversos tipos de cáncer. Además del aumento del colesterol y los triglicéridos de la sangre, producen serios problemas cardiovasculares. TEMA ll
  • 19. LAS CELULAS UNIDADES DE VIDA DESARROLLO HISTORICO: ESTUDIO Y DESCUBRIMIENTO DE LA CELULA El descubrimiento del mundo microscópico, a finales del siglo XVl, abre las puertas para descubrir la célula. En el siglo XVll, sucedió el gran acontecimiento de la invensión: en 1665 Robert Hooke vió por primera vez las paredes de las células muertas en láminas de corcho en un microscopio primitivo. Robert Hooke llamó a las cavidades que observó en el corcho: CELULAS o CELDILLAS, por la similitud con las celdas de un panal de abejas. En 1809, Juan Bautista Lamarck propuso “Ningún cuerpo puede tener vida si sus partes constitutivas no son tejidos celular” En 1824, René Dutrochet biólogo francés ofreció una interpretación de los conceptos de tejido y órganos relacionados con las células. Y es expositor de algunos fundamentos de la Teoría Celular. Y expuso lo siguiente: “Todos los tejidos orgánicos son en realidad células globulosas, extremadamente pequeñas, que parecen unidas solo por simples fuerzas adhesivas; por lo tanto, todos los tejidos y órganos de un animal, son tejidos celulares, que han sufrido modificaciones diversas”. En 1831, Robert Brown descubrió la presencia del núcleo celular en orquídeas (células vegetales) En 1838, Matías Schledien, (botánico) y Theodoro Swann (zoólogo) exponen la primera parte de la actual Teoría Celular. Mathias Schleiden dijo: “Cada célula es un individuo, capaz de desarrollarse como resultado de la participación en la vida de la planta”. La Teoría Celular propuesta por Mathias Schleiden y Theodoro Swann: “Todos los seres vivos animales o plantas están formados por células”. En 1855, Rudolf Virchow enunció “Omnis cellula e cellula”. Lo que significa: “Toda célula proviene de otra célula”. TEORIA CELULAR POSTULADOS ACTUALES Todos los seres vivos, es decir, animales, plantas y microorganismos están compuestos por células y por productos celulares. Se forman nuevas células por división de otras preexistentes. Tanto la composición química, como las actividades metabólicas de las células son, en lo fundamental, muy similares. La actividad de todo organismo, considerado como unidad, es la suma de las actividades e interacción de las células que lo conforman. COMO SE LOGRARON LOS AVANCES El MICROSCOPIO ha sido un instrumento principal para el desarrollo de la Biología. En la Edad Media se usaron lentes sencillos (de 10 a 20 aumentos)
  • 20. En 1590, los hermanos Janseen (Holanda) construyeron el primer micróscopio compuesto. De 1632 a 1723 Antony Van Leeuwenhoek construyó microscopios especiales (300 aumentos). La Biología Moderna usa microscopios ópticos y microscopios electrónicos. El microscopio óptico requiere una fuente de luz y está formado por dos partes: Sistema óptico o tubo óptico y Soporte mecánico. DIVERSIDAD CELULAR CONCEPTO ACTUAL Y ALGUNOS TIPOS DE CELULAS El concepto moderno de CELULA es preciso: “Unidad morfológica y funcional que posee un sistema altamente organizado de estructuras que forman microórganos interiores que propician la vida celular”. Los seres vivos están formados por células y pueden estar organizados como seres vivos unicelulares o como seres vivos pluricelulares. CELULA “Es la unidad estructural, funcional y reproductiva de todo ser vivo” UNIDAD: porque es la parte más pequeña que cumple las características de la vida que conocemos. Es una unidad: ESTRUCTURAL: porque está formada por partes y además forma parte de la estructura de cada ser vivo. Así como estructuras más complejas. FUNCIONAL: porque realiza funciones vitales (nacer, crecer, nutrirse, reproducirse). REPRODUCTIVA: porque es capaz de originar otras células a partir de ella. Cada unidad ha sido engendrada a partir de otra unidad preexistente. TIPOS DE CELULAS CELULAS VEGETALES, de forma regular. CELULAS ANIMALES, generalmente la forma de las células de los animales y seres humanos está relacionada con la función que desempeñan; algunas son irregulares, globulares, redondas, alargadas, o aplanadas. Células aisladas o libres UNICELULARES, pueden tener formas redondeadas con látigos (flagelos), o con pestañas (cilios). Si pertenecen a una planta pueden tener formas cúbicas, estrelladas, prismáticas, cilíndricas o de otras formas. Ejemplos de organismos unicelulares formados por células libres tenemos:
  • 21. Células que forman tejidos PLURICELULARES Células EUCARIOTAS (con núcleo verdadero) Células PROCARIOTAS (sin núcleo verdadero) “La forma y el tamaño de la célula o unidad básica no es exacta para todos los seres vivos,pero para estudio de su estructura general, se representa así: DIFERENCIA ENTRE LAS CELULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS CELULAS PROCARIOTICAS Seres microscópicos (son los seres vivos más sencillos) Algunos formados por una sola célula primitiva (los más sencillos son las algas verdeazuladas y las bacterias). Ellos poseen sólo un hilo cromosómico libre en el interior de la célula (posee un solo cromosoma que lleva la información genética almacenada No presentan un núcleo bien diferenciado (no poseen núcleo definido) No poseen mitocondrias, ni cloroplastos Osea, “Un ser procariota está formado por una sola célula primitiva que posee un solo cromosoma que lleva la información genética almacenada” A través de la evolución, los seres procariotas dieron origen a otros organismos también unicelulares un poco más complejos que sí presentan un núcleo verdadero, denominados eucariotas. Actualmente a estos seres evolucionados a partir de los procariotas, se les denomina PROTISTAS. CELULAS EUCARIOTAS Quiere decir: células con núcleo verdadero (células evolucionadas) Los seres eucariota unicelulares (protistas), permitieron un paso importante en la evolución. Ellos fueron los primeros en almacenar la información genética en varios cromosomas encerrados dentro de una membrana nuclear, de ahí que todos los demás organismos pluricelulares también son seres eucariotas, es decir, que poseen células con núcleo verdadero. ←Membrana Celular ↑ Citoplasma Núcleo Según los biólogos, estos son los nombres de las partes principales de una célula: *Membrana *Citoplasma *Núcleo
  • 22. CELULA PROCARIOTA CELULA EUCARIOTA Formados por una CELULA PRIMITIVA Formados por varias células que forman tejidos y órganos Bacterias y Algas verdeazuladas Los seres eucariotas unicelulares (protistas) y los seres pluricelulares (hongos, plantas y animales) Poseen un sólo cromosoma Varios cromosomas. No tienen núcleo, el ADN se encuentra disperso en el citoplasma, ni mitocondrias ni cloroplastos. Núcleo definido. Tamaño: 0.5 y 5 μm de diámetro Tamaño: entre 5.0 μm y hasta 75 mm (c.animal g: óvulo de avestruz) entre 10 y 100 μm (c. vegetal) PROCARIOTAS MONERAS Bacteria (esquizomicófitos) Clanofíceas (cianófitos) EUCARIOTAS PROTISTAS Protozoos (flagelados, rizópodos, ciliados, esporozoarios) HONGOS Zygomycetos Ascomicetos Basidiomycetos y Chytridiomycetos PLANTAS Criptógamas (líquenes, algas, musgos, hepáticas, helechos, equisetos) Fanerógamas (gimnospermas, angiospermas) ANIMALES Invertebrados (esponjas, celentéreos, gusanos, rotíferos, briozoos, moluscos, artrópodos, equinodermos, protocordados) Vertebrados (peces, anfibios, reptiles, aves, mamíferos) DIFERENCIA ENTRE LA CELULA VEGETAL Y ANIMAL CELULAS VEGETALES También se les denomina PROTOPLASTOS y están rodeadas de una PARED CELULAR Organelas características: PLASTIDIOS VACUOLAS FORMA REGULAR CELULA ANIMAL: La células células animales se diferencian fácilmente de las de los vegetales porque NO POSEEN CLOROPLASTOS, ni TAMPOCO LA GRUESA PARED CELULAR que separa unas células de otras. El límite de las células animales lo constituye una fina membrana. Las VACUOLAS de la célula animal son más pequeñas. En los tejidos animales podemos observar células. Por ejemplo: musculares, sanguíneas, epiteliales, CLOROPLASTOS
  • 23. glandulares, óseas y nerviosas. LOS VIRUS CONCEPTO: Los virus son estructuras que no aparecen incluidas en ningún reino (por eso no se les considera células verdaderas). Son tan pequeñas, que no se pueden ver con un microscopio óptico (son ultramicroscópicos), sólo con un microscopio electrónico. Es decir: Partícula parásita celular (osea parásitos intracelulares obligados), constituido por ácidos nucleicos (que puede ser ADN o ARN) y una capa de proteínas. COMPOSICION: Un virus consiste tan solo de un ácido nucleico central (material genético ADN o ARN), rodeado de una película de proteínas llamada CAPSIDE. Algunas veces están cubiertos por una estructura membranosa externa que contiene lípidos y proteínas, así como carbohidratos. FUNCION: Requieren de una célula para reproducirse (cumplir con las funciones vitales), ya que son tan simples, que no son capaces de vivir solos o realizar actividades metabólicas (nutrición, respiración y síntesis de productos) por sí mismos. Por estas razones no se les considera seres vivos. Causan enfermedades infecciosas, entre ellas: SIDA, sarampión, paperas y rubéola.Porque este suprime el sistema inmunológico de la persona. DE ACUERDO CON EL TAMAÑO, SE CLASIFICAN EN: Membrana Plasmática
  • 24. TAMAÑO DEL VIRUS RANGO (um) TIPOS EJEMPLOS Pequeños 29 Parvovirus Padecimientos animales salvajes Medianos 100 Rotavirus Adenovirus Diarreas Enfermedades respiratorias Grandes +200 Poxvirus Rubéola, Varicela Los virus también pueden ser clasificados según la bacteria que infecten: Virus vegetales Virus animales si infectan una bacteria se denominan bacteriófagos fagos (los fagos están compuestos por un solo tipo de ácido nucleico y nunca por ambos y según el tipo de ácido se les denomina “fagos ADN o ARN” LOS VIRUS ATACAN LAS CELULAS POR MEDIO DE DOS MECANISMOS O CICLOS INFECCIOSOS: CICLO LITICO DE UN VIRUS: Es una forma de parasitación, maduración y destrucción. 1. El virus fago reconoce la célula y se pone en contacto con ella. 2. El fago se contrae e inyecta su ácido nucleico dentro de la célula. Bloquea la información para la síntesis de ADN, ARN y de las proteínas propias de la célula. 3. El fago controla el crecimiento de nuevos virus dentro de la célula huésped hasta que estos se encuentran bien formados. 4. La membrana de la célula se rompe violentamente y la infeción se propaga. Al rompimiento de la membrana celular se le denomina LISIS (forma de eliminar). Por medio del ciclo lítico, los nuevos virus se preparan para infectar otras células. CICLO LISOGENICO: Parasitación con virus atenuados, que pueden permanecer latentes hasta una segunda etapa, la cual se completa como un ciclo lítico. Osea algunos virus llamados PROFAGOS, son virus atenuados y no destruyen la célula huésped. Cuando ocurre este ataque se le conoce como ciclo lisogénico. Y ¿Entonces, qué ocurre? Bien los virus atenuados incorporan el ácido nucleico al ADN de la célula hospedera y se le denomina CELULA LISOGENICA. El ciclo lisogénico puede pemanecer latente hasta que el profago o tago vegetativo provoque e induzca el inicio de una segunda etapa: el ciclo lítico. Estructura viral Algunos bacteriófagos (virus que parasitan bacterias), izquierda, tienen una estructura bastante complicada y elaborada. El fago T4, representado aquí, consta de cinco proteínas y de las siguientes partes: cabeza, cola, un cuello o collar, placa basal y unas fibras a modo de patas. Por contra, un virus de la gripe, derecha, es más simple. Una envuelta lipídica envuelve el caparazón proteico, o cápsida, el cual, como en el bacteriófago, encierra el material genético enrollado. Desde esta envuelta se proyectan dos tipos de proteínas a modo de púas, que determinan las propiedades infectivas del virus. Los hospedadores humanos deben producir nuevas defensas inmunes cada vez que éstas mutan; de aquí las vacunaciones anuales que se realizan.
  • 25. Nuestros cuerpos se infectan por medio de los virus de las dos formas anteriores. Todas aquellas enfermedades, que son producidas por virus u otros microorganismos se llaman ENFERMEDADES INFECCIOSAS. MORFOLOGIA CELULAR (estructuras y compartimientos celulares donde se lleva a cabo funciones que hacen posible la vida celular) MEMBRANA CELULAR PARED CELULAR CITOPLASMA NUCLEO CELULAR MEMBRANA CELULAR CONCEPTO: Estructura muy importante de la célula (barrera que rodea la célula), porque le da forma, la protege y regula el intercambio de materiales con el exterior y con otras células.(osea, se encarga de regular el transporte o movimiento de las sustancias que entran o salen de la célula) Replicación viral Fuera de una célula hospedante, un virus es una partícula inerte. Pero una vez dentro de la célula, el virus se reproduce muchas veces y forma miles de individuos que abandonan la célula para buscar otras a las que parasitar. Los virus patógenos actúan destruyendo o dañando las células cuando abandonan aquéllas en las que se han reproducido.
  • 26. COMPOSICION: También se le llama MEMBRANA PLASMATICA.Y solo puede ser detallada con el microscopio electrónico. Constituida por lípidos, carbohidratos y proteínas. ESTRUCTURA: La forman dos capas externas de fosfolípidos y uno central de proteínas (compuesta por tres capas como si se tratara de un sánguche, en el que los fosfolípidos envuelven una capa de proteínas que se encuentra entre ellos) FUNCION: Cumple funciones muy importantes como seleccionar lo que entra y sale de la célula, por eso decimos que Es SELECTIVA y SEMIPERMEABLE: SEMIPERMEABLE Porque solo permite la entrada y salida de algunas sustancias en la célula. De esta manera, puede crecer y mantenerse con vida, tomando los alimentos, el agua y gases necesarios del medio o el lugar en que vive para cumplir con sus funciones metabólicas. SELECTIVA Porque selecciona o escoge las sustancias que penetran o salen de ella según sus necesidades EL PASO DE CIERTAS SUSTANCIAS A TRAVES DE LA MEMBRANA CELULAR PUEDE OCURRIR EN DOS FORMAS: TRANSPORTE ACTIVO TRANSPORTE PASIVO
  • 27. TRASNPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVES DE LA MEMBRANA CELULAR Transporte Pasivo Ocurre cuando el transporte de sustancias no requiere gasto de energía y va a favor del gradiente de concentración de sustancias (es decir, de donde hay más hacia el medio donde hay menos). Ocurre mediante los fenómenos de: DIFUSION La dispersión de moléculas del sitio donde se encuentran en mayor concentración hacia donde están menos concentradas o ausentes. Ejemplos de este proceso: 1. En la materia viva el movimiento de gases (oxígeno y bióxido de carbono) dentro de las células ocurre por las variaciones de temperatura y estados de la materia. 2. El aroma de los perfumes se propaga por medio de difusión molecular en el aire, por eso lo percibimos aunque no estemos junto al frasco o junto a la persona que lo usa. (esto ocurre desde donde están más concentradas hacia donde haya menos concentración, o no haya moléculas de la misma sustancia, luego se da un equilibrio). 3. Entre las moléculas grandes que pueden llevar este proceso por medio de difusión tenemos a los carbohidratos, proteínas y los ácidos nucleicos. OSMOSIS Es la difusión de un solvente (por lo general agua), desde el punto de menor concentración al de mayor concentración, a través de una membrana semipermeable. Es un caso especial de difusión.De este fenómeno osmótico se dan dos resultados: PLASMOLISIS Encogimiento de una célula porque el protoplasma se contrae por la pérdida de agua que sufre al colocarla en una solución de mayor concentración. Ejm: la apariencia marchita de las plantas sembradas en suelos secos (se arrugan por la difusión del agua hacia afuera). En las babosas, al echarles sal provoca que en las células de la babosa una corriente de agua hacia el exterior, lo que provoca la muerte de la babosa por deshidratación. TURGENCIA Enchansamiento de una célula porque el protoplasma se hincha por la abundante cantidad de agua que entra a la célula al colocarla en un medio de menor concentración. Ejm: la apariencia fresca y lozana de una planta cuando las células se mantienen turgentes por la difusión de agua hacia adentro. Transporte Activo Ocurre cuando el transporte de sustancias demanda gasto de energía, va en contra de la gradiente (osea, de un medio de menos concentrado a un medio más concentrado) ejm: absorción de los alimentos digeridos en el intestino humano,la excresión de la orina y la fagocitosis. También procesos fisiológicos, como el funcionamiento de la bomba de Na-K y la bomba de Ca. ENDOCITOSIS La célula absorven materiales (es la absorción de sustancias a través de la membrana celular).durante la endocitosis las células producen invaginaciones. Estas engloban las partículas y realizan transformaciones morfológicas y funcionales, cuando esto ocurre las partículas se degradan. FAGOCITOSIS Es la capacidad que presentan algunas células para rodear e introducir dentro de su citoplasma partículas que por su tamaño no pasan por difusión (es el transporte de partículas sólidas a través de la membrana, de un medio exterior al interior de ésta) ejm: la ameba, en la que extensiones de la membrana citoplástica envuelven partículas extracelulares y las transportan al interior celular. PINOCITOSIS Proceso en el cual se realiza la absorción de líquidos orgánicos por las células. Vesículas o porciones de canales formados por membrana que se llenan de fluidos y se separan dentro del citoplasma (líquidos que se incorporan a través del amembrana, de un medio exterior a el medio interior de ésta). Ejm: la ameba también puede ingerir líquidos. EXOCITOSIS es la vía de transporte activo por el cuál la célula expulsa materiales, para lo cual la membrana celular incorpora la vesícula que contiene los materiales y los expulsa. PARED CELULAR AMEBA enogullendo a un paramecio, rodéandolo con dos grandes proyecciones de su citoplasma, llamadas pseudópodos. Cuando el paramecio es engullido por completo, se forma alrededor de él una primitiva cavidad digestiva llamada vacuola. En ésta, los ácidos descomponen el paramecio en nutrientes, que pueden difundirse por el citoplasma de la ameba.
  • 28. COMPOSICION QUIMICA: La encontramos en la célula vegetal. Porque además de la membrana celular, aparecen recubiertas por otra estructura llamada PARED CELULAR.(osea es una formación de la célula vegetal que recubre la membrana celular) formada generalmente por celulosa, proteínas y azúcares. FUNCIONES: Su función principal es brindar protección, aunque es permeable (que puede ser atravezada por el agua u otro fluído) a ciertas sustancias del medio externo de la célula vegetal. ESTRUCTURA: Es firme y rígida su estructura debido a su composición y a la disposición espacial de sus componentes (capas fibriloses). Pared Primaria, la poseen las células jóvenes (en células que forman la epidermis de los vegetales). Esta formada especialmente por celulosa y otros carbohidratos. Pared Secundaria, es fuerte y rígida (caracteristica de la madera)debido a una sustancia llamada lignina. En los tejidos vegetales rígidos se puede observar entre ambas paredes una lámina media en la cual se puede encontrar celulosa y pectina. Además, varias capas superpuestas de celulosa, así como otras sustancias de excresión celular, entre las cuales podemos citar la lignina (que aumenta la rígidez (madera) y la cutina (que es una cera que reduce la pérdida de agua por parte de las células). EL CITOPLASMA Es una sustancia coloidal que contiene diversas organelas citoplasmáticas. Limita en la parte externa con la membrana celular y en el interior con la membrana nuclear. Se le conoce como CITOSOL. Las organelas son parte del citoplasma y el medio en que se encuentran recibe el nombre de HIALOPLASMA (citoplasma transparente) Las organelas pueden ser partículas, corpúsculos, filamentos, bastoncillos, u otras formas pequeñísimas, que cumplen funciones muy importantes para mantener viva la célula. Algunas de ellas son: RETICULO ENDOPLASMATICO: rugoso y liso. RIBOSOMAS MITOCONDRIAS COMPLEJO DE GOLGI LISOSOMA PLASTIDIOS VACUOLAS CENTROSOMA “Cada una de estas organelas poseen diferentes características y la capacidad de cumplir funciones específicas que propician que la célula, como un todo, posea vida”. ORGANELAS CITOPLASMATICAS ORGANELA ESTRUCTURA FUNCION
  • 29. ORGANELAS CITOPLASMATICAS RETICULO ENDOPLASMATICO Tienen forma de tubos planos como si se tratara de fideos doblados que recorren el interior de la célula. Solo se puede ver con el microscopio electrónico. Hay dos tipos: RUGOSO (R.E.R): Red membranosa asociada con los ribosomas en forma de gránulos. Participa en la síntesis de proteínas y en el transporte de sustancias entre la membrana nuclear y el exterior y el exterior de la célula. Es abundante en testículos, ovarios y glándulas suprarrenales (las q' generan adrenalina) LISO (R.E.L): Red membranosa o especies de canales libres (sin ribosomas) Participa en la síntesis de lípidos y en el transporte de sustancias. Se cree que tiene relación con la secreción celular. RIBOSOMAS Son corpúsculos esféricos, que se localizan adheridos al retículo endoplasmático o libres en el hialoplasma. Constituidos esencialmente por ARN y proteínas. Realizan la síntesis de proteínas. MITOCONDRIA S o CONDRIOSOMAS Son corpúsculos redondos o alargados (algunos tienen forma de filamentos, bastones o esferas). Son frecuentes en células metabólicamente activas como las del hígado y las de los músculos. Con dos membranas (externa lisa y la interna replegada en forma de cresta). La sustancia intermedia entre las membranas de la mitocondria se llama: Matriz. Adheridas a las crestas encontramos los citocromos cuya función es realizar la respiración celular aeróbica. Respiración celular (liberación de energía ya que las mitocondrias contienen gran cantidad de enzimas, entre ellas destacan las de tipo oxidativo que permiten los procesos de respiración celular) COMPLEJO DE GOLGI o Aparato de Golgi Se ubica generalmente cerca del núcleo celular está conformada de pilas de sacos membranosos aplanados. Tiene forma de sáculos (red filamentosa o cuerpos lobulados). Se llama dictiosoma en células vegetales. No se enuentra en los espermatozoides maduros, ni en los glóbulos rojos. Se podría comparar con minúsculas bodegas. Almacenan proteínas (almacenan temporalmente las proteínas sintetizadas por los ribosomas en el retículo endoplasmático). Participa en la formación de glucógeno. LISOSOMAS (Animales) Organelas que permiten a las células animales realizar la degradación de las partículas por medio de algunas enzimas digestivas. Son como simples bastoncillos o pequeñas vesículas redondeadas (saquitos globulares que contienen enzimas, presentan una coloración blanca). Se cree que tiene que ver con la artritis. Participan en los procesos digestivos (por esta razón son características de las células animales) PLASTIDIOS o Plastos Estructuras celulares características de las células vegetales. Los plastos más importantes son: 1, los CLOROPLASTOS, que se encargan de la fotosíntesis, contienen clorofila (pigmento verde que captura la energía de la luz solar y la transforma en energía química. 2, los Cromoplastos, que dan la coloración a las flores y a los frutos debido a los pigmentos que contienen. A los cromoplastos que contienen pigmentos rojos o naranja se les llama carotenos y cuando los pigmentos son amarillos se les llama xantofila. 3, los Leucoplastos, que son incoloros, cuya función es almacenar sustancias. Ejm: los leucoplastos se llaman amiloplastos si almacenan almidón, u oleoplastos si almacenan aceites. Almacenan pigmentos de diferentes colores. Otros almacenan almidones o aceites. Importantes en la fotosíntesis. VACUOLAS Se encuentran con frecuencia en las células vegetales como una gran burbuja por lo que ocupan un gran espacio dentro del citoplasma. En las células animales son como burbujas de aire pero mucho más pequeñas. Pueden ser digestivas, contráctiles o de almacenamiento. Almacenan sustancias tales como el agua, aceite, almidón, sales, oxígeno y algunos cristales. También pueden cumplir funciones de excresión (expulsión de desechos). Almacenamiento, digestión y excresión. CENTROSOMA Se encuentra en las células animales y vegetales primitivas, muy cerca del núcleo A partir del centrosomas se originan los centríolos, los cuales se disponen en ángulo recto (diplosoma) y están rodeados por una zona más densa llamada centrosfera. En las eucariotas participan de la reproducción celular. Se observan en la formación del huso acromático. Dan origen a CILIOS y FLAGELOS. EL NUCLEO CELULAR
  • 30. CONCEPTO: Se le denomina CARIOPLASMA. Generalmente se enuentra localizado en el centro de la célula, dentro del citoplasma. Tiene forma esferoidal. Fue descubierto por Robert Brown en 1831. Solo se encuentra en las células eucariotas, porque recordemos que algunas células no poseen un núcleo verdader, entre ellas los organismos del reino Monera (bacterias y algas azul verdosas) FUNCIONES: Regula todas las funciones celulares. Contiene la información que rige la herencia biológica De él dependen todas las demás partes de la célula, porque si se le extirpara en una microcirugía, la célula moriría de inmediato. PARTES DEL NUCLEO. En el núcleo (eucariotas) se distinguen algunas estructuras importantes MEMBRANA NUCLEAR Es una doble membrana llena de poros, que regula el intercambio de sustancias con el citoplasma. Encuelve al núcleo. JUGO NUCLEAR Es una sustancia semilíquida en la que se encuentran sus pendidos los cromosomas y el nucléolo. También se le conoce con los nombres de CARIOLINFA o NUCLEOPLASMA. CROMOSOMAS Son como cintas trenzadas (semejantes a hilos) debido a que están formados por una sustancia que se puede teñir, denominada CROMATINA, mientras que el jugo nuclear no se colorea. NUCLEOLO Es un cuerpo esférico que se encuentra dentro del núcleo. En las células puede aparecer o desaparecer, además de que puede haber más de un nucléolo en un mismo núcleo dependiendo de la especie de la que se trate. Contiene cromatina y se tiñen intensamente. Son zonas especializadas que contienen copias múltiples de la información para la síntesis de ARN ribomal. TEMA lll FUNCIONES BASICAS DE LAS CELULAS FUNCIONES VITALES
  • 31. CONCEPTO: Son las que le dan a la materia las propiedades de la vida, sea esta un organismo unicelular o multicelular (procesos o funciones necesarios para que haya vida). Las funciones vitales las podemos distinguir en dos grandes grupos: FUNCIONES METABOLICAS, Son aquellas, que permiten la conservación del ser vivo, o de la célula misma. Son reacciones químicas y energéticas que ocurren dentro del organismo (unicelular o pluricelular) para conservarlo vivo. No es lo mismo una larva que un organismo adulto (larva-mosca) o un recién nacido de un adulto. Ambos pasan de una etapa a otra ¿cómo?-mediante el crecimiento y la maduración (aumentan su tamaño y maduran las estructuras)que son resultado de las funciones metabólicas. También los organismos realizan la autorreparación de tejidos y órganos ante el desgaste y las lesiones que pueden sufrir a través del tiempo y por el efecto de algunos factores internos o externos, todo gracias a las funciones metabólicas, ya que en las células ocurren reacciones físicas o químicas destinadas al mantenimiento de la vidad de la unidad vital o célula. A estas reacciones se les denominan, funciones metabólicas celulares. El metabolismo permite: la incorporación y la elaboración de energía que ocurran reacciones de composición y descomposición de sustancias. Entre las FUNCIONES METABÓLICAS citaremos: LA NUTRICIÓN LA RESPIRACIÓN LAS SÍNTESIS DE PRODUCTOS, es el proceso que utilizan los seres vivos para incorporar y convertir los nutrientes en componentes de sus cuerpos. LAS FASES DEL METABOLISMO SON: ANABOLISMO CATABOLISMO El metabolismo es un proceso de fases armonizadas FUNCIONES DE PERPETUACION Son aquellas que garantizan la consevación de los diversos organismos que existen en la naturaleza. (garantizan la supervivencia, no solamente del ser vivo, sino de las diversas especies). QUIMIOSINTESIS AUTOTROFA FOTOSINTESIS NUTRICION HETEROTROFA FUNCIONESVITALES METABOLISMO FUNCIONES ANAEROBICA RESPIRACION AEROBICA SINTESIS DE PRODUCTOS ANABOLISMO FASES CATABOLISMO CONTROL DEL ESTADO DE EQUILIBRIO REPRODUCCION ADAPTACION PERPETUACION
  • 32. Es un fenómeno que se da, aunque haya factores externos e internos que los seres vivos deben enfrentar, para ganar la batalla da la vida. Entre las funciones de perpetuación citaremos: CONTROL DEL ESTADO DE EQUILIBRIO REPRODUCCIÓN ADAPTACIÓN CONTROL DEL ESTADO DE EQUILIBRIO Tiende a resolver los efectos que puedan resultar ante diversos factores (cambios de luz, temperatura, ruido, presión y otros más, que le cause irritabilidad) . Para mantener el equilibrio, pueden realizar cambios en sus estructuras, desarrollar actividades y sobre todo, mantener el control de algunos de sus componentes. De esa forma puede regular procesos vitales (las funciones vitales permiten la existencia de la vida en el Planeta). Ejm: los osos invernan cuando las condiciones son adversas. REPRODUCCION Es la forma especializada de conservar la especie y dar continuidad a las caracteristicas de los organismos. Permite que un ser vivo dé origen a otros semejantes a él ADAPTACION Consiste en una serie de cambios notables para ajustarse a nuevos factores y sobrevivir.(rasgos que aumenta la capacidad de un individuo de sobrevivir y reproducirse). Es decir, que en algunos casos, los seres vivos sufren variaciones, no solo del comportamiento, sino también, en sus estructuras morfológicas y funcionales con el fin de sobrevivir, las cuales son heredadas. FASE DEL METABOLISMO ANABOLISMO CONCEPTO: Son reacciones químicas que ocurren en los organismos en los que se producen sustancias complejas a partir de sustancias sencillas. Fenómeno por el que una especie modifica sus relaciones con el medio ambiente
  • 33. ACTIVIDADES ANABOLICAS (síntesis de carbohidratos, lípidos y proteínas) Permite el almacenamiento de energía Produce nuevos materiales Permite el crecimiento y desarrollo SINTESIS DE SUSTANCIAS. Moléculas sencillas forman moléculas complejas La fotosíntesis es un proceso anabólico. Los organismos realizan anabolismo cuando combinan sustancias sencillas, conseguidas mediante la nutrición y forman moléculas de complejas (almacenamiento de energía química) EJEMPLOS DE fotosíntesis (síntesis de carbohidratos) ANABOLISMO quimisíntesis FASE DEL METABOLISMO CATABOLISMO CONCEPTO: Son reacciones químicas en las que ocurre la degradación de sustancias complejas para producir sustancias más simples. Es decir: Un proceso catabólico es aquel que realiza la materia viva y en el cual ocurre la degradación de sustancias complejas, para producir otras más simples. ACTIVIDADES CATABOLICAS (digestiva, degradación de monosacáridos y de nutrientes) Un ejemplo de proceso catabólico es la digestión de las carnes Anaeróbica EJEMPLOS DE RESPIRACION Aeróbica CATABOLISMO DIGESTIÓN NOTAS: El anabolismo y el catabolismo son procesos enlazados que ocurren (simultánea y continuamente) en el organismo. FUNCION METABOLICA DE LA NUTRICION (forma de obtener energía - ANABOLISMO) CONCEPTO: Es el conjunto de reacciones físico-químicas (funciones orgánicas) que tienden a suministrar la NUTRICION
  • 34. energía necesaria (obtención, transformación y utilización de alimentos para las actividades y el crecimiento) al ser vivo. “Osea el organismo toma la materia y la energía del medio externo y la incorpora” El alimento les provee la energía que será utilizada para su funcionamiento normal (conserva, sustituye partes, repara lesiones y conserva los sistemas activos). La energía solar es principalmente la principal fuente de energía de los seres vivos. La función de la nutrición está determinada por la forma de alimentarse el organismo. Cada especie tiene su propia forma de alimentarse.Por ejemplo: Las plantas carnívoras aparte de realizar la fotosíntesis, también lo hacen por medio de Cepos (trampas)así atrae a los insectos y los captura. También los organismos de una sola célula como la ameba porque aunque carecen de estructuras especializadas, es capaz de emitir seudópodos (prolongaciones de la membrana) y englobar con ellos las partículas alimenticias. Otro caso la Hidra (celentéreos), presenta estructuras especializadas para la captura (tentáculos) e ingestión de alimentos (boca). Un mismo orificio le sirve como boca y como ano. La mosca doméstica suelta algo de saliva sobre las sustancias azucaradas que le sirvende alimento y después succiona la pasta resultante. Su boca es del tipo denominado: chupador En los celenterados (hidra, anemonas, corales, medusas) y equinodermos (q' significa piel espinosa como la estrella de mar, el erizo de mar,el pepino de mar, la ofiura, el dólar de mar) la digestión es externa, es decir, que los alimentos son transformados fuera del cuerpo y son absorbidos a nivel de la boca. El buitre es un organismo heterótrofo carroñero. En los mamíferos la absorción, ocurre por la captación de las sustancias a través de las vellosidades que recubren el intestino Los animales obtienen su energía de los vegetales, ya sea directamente (comiéndolos) o indirectamente (comiéndose a otros animales, que a su vez se alimenta de vegetales. Al final de la digestión se obtienen productos asimilables y de desecho. Así, el organismo puede absorber lo útil y desechar lo no aprovechable. LA NUTRICIÓN DE LAS PERSONAS está definida por los procesos de: INGESTIÓN, es la introducción al cuerpo del alimento que se halla en el medio externo DIGESTIÓN, es la desintegración de las sustancia alimenticias complejas en compuestos más sencillos, por medio de las enzimas. Osea, cuando los alimentos son ingeridos pueden ser sometidos a un proceso
  • 35. de transformación física (acción mecánica que los fracciona y los humedece)y a una proceso químico (que permite el desdoblamiento de los alimentos para que sean aprovechados) La ABSORCIÓN, en parte, se realiza por ósmosis y por difusión (trasporte pasivo) lo cual ocurre normalmente en el intestino como en el caso de los vertebrados, pero como la glucosa y los aminácidos no pueden difundirse a través del revestimiento intestinal deben ser absorvidos por transporte activo. ALMACENAMIENTO, debido a la variedad de actividades y a una virtual escasez de alimento, los organismos almacenan parte de los productos asimilados, por ejm: los organismos vertebrados, almacenan glucosa a nivel del hígadoy en los músculos en forma de glucógeno. Las plantas almacenan almidón en raíces, tallos y hojas. Los ácidos grasos y el glicerol son convertidos en grasa y se almacenan en muchos lugares del cuerpo, por ejm debajo de la piel. DOS MODALIDADES DE NUTRICIÓN (DOS FORMAS DE OBTENER ENERGÍA) SEGÚN LA FORMA DE CAPTURA LA ENERGÍA, LOS ORGANISMOS PUEDEN SER: HETERÓTROFOS (CONSUMIDORES), se denominan así porque no producen sus alimentos, los consiguen ya elaborados. (no son capaces de producir la energía que necesitan, razón por la que deben tomarla de los organismos productores, en forma de alimento). AUTÓTROFOS (PRODUCTORES) LAS CÉLULAS SON AUTÓTROFAS O HETERÓTROFAS: Algunas células son capaces de sintetizar su propio alimento a partir de la transformación de sustancias inorgánicas (agua, sales minerales y dióxido de carbono) esas son las células autótrofas porque aprovechan la energía luminosa u otras fuentes de energía. En resumen, “las células autótrofas con clorofila tienen la capacidad de captar la energía de la luz para formar sustancias orgánicas (energía química), a partir de CO2 y H2O. Esta capacidad no la poseen las células heterótrofas”. Las células heterótrofas son las que no pueden elaborar su propio alimento. Ellas requieren incorporar las sustancias orgánicas ya elaboradas.ejm. La hidra y la ameba AUTÓTROFOS CONCEPTO: Son aquellos organismos capaces de proveerse a sí mismos de la energía necesaria para llevar a cabo las funciones vitales (organismos productores, porque producen su propio alimento) También se les denominan organismos productores, porque pueden producir sustancias orgánicas a partir de la captura de la energía y de algunas sustancias inorgánicas del medio externo. Los autótrofos realizan la producción de los alimentos mediante dos procesos: QUIMIOSINTESIS
  • 36. FOTOSINTESIS QUIMIOSÍNTESIS (ALGUNAS BACTERIAS) CONCEPTO: “Producción de compuestos orgánicos, llevado a cabo por organismos, con energía obtenida a partir de reacciones químicas inorgánicas, en lugar de energía luminosa” Los organismos quimiosintéticos aprovechan la energía química liberada mediante ciertas reacciones químicas,.algunas bacterias son: las NITROSOMAS oxidan sustancias amoniacales. Las NITROBACTERIAS convierten los nitritos en nitratos. las BACTERIAS SULFOOXIDANTES son capaces deoxidar el azufre y obtener la energía que se liber en dichas reacciones. Las BACTERIAS FERRUGÍNEAS toman la energía cuando oxidan disoluciones de carbonato ferroso. En que difieren la quimisíntesis de la fotosíntesis: “En que la producción de carbohidratos, a partir de CO2, no utiliza luz como en la fotosíntesis, sino otras fuentes (reacciones químicas). FOTOSÍNTESIS O SÍNTESIS CLOROFÍLICA (EN LAS PLANTAS) CONCEPTO: “Síntesis de carbohidratos a partir de (CO2) bióxido de carbono y agua, utilizando la energía luminosa captada por la clorofila en las células vegetales” Es un proceso en el cual la energía de la luz solar es transformada en energía química. Durante la fotosíntesis, los organismos sintetizan glúcidos, lípidos y aminoácidos, a partir de sustancias o compuestos simples como el dióxido de carbono y el agua. Es un proceso metabólico de los organismos autótrofos (es un proceso anabolico). Los organismos autótrofos fotosintéticos producen sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas en presencia de energía luminosa. La palabra fotosíntesis se derva de los términos foto (que quiere decir luz) y síntesis (que significa formación de sustancias complejas a partir de otras sencillas) LOS TRES FACTORES NECESARIO PARA EL DESARROLLO DE LA FOTOSÍNTESIS SON: compuestos inorgánicos bióxido de carbono (CO2) agua (H2O) Para que el fenómeno de la fotosíntesis ocurra, es indispensable una fuente de energía luminosa, clorofila, dióxido de carbono y agua. La CLOROFILA es un pigmento característico de las células vegetales y se encuentra en el cloroplasto. Es un catalizador (sustancia que activa o acelera una reacción, pero que no participa químicamente en ella). Su función es absorver la energía luminosa.
  • 37. La fotosíntesis se un proceso que ocurre en los CLOROPLASTOS (cada célula vegetal puede tener de unos 20 a 100 cloroplastos). La fotosíntesis es un proceso que ocurre gracias a la acción de los pigmentos clorofilicos en dos fases continuas denominadas: fase luminosa y fase oscura. La importancia de la fotosíntesis en los seres vivos radica en que: “Directa o indirectamente es el proceso que hace posible las diversas fuentes de alimento en la Tierra y permite la renovación del aire”. Es la forma de obtener compuestos orgánicos a partir de sustancias inorgánicas (CO2 y H2O) aprovechando la energía luminosa y la clorofila. MUCHOS PERSONAJES HICIERON APORTACIONES PARA LLEGAR AL CONCEPTO MODERNO DE LA FOTOSÍNTESIS: JUAN BAUTISTA VAN HELMONT, propuso por primera vez, algunas ideas para explicar lo que ocurría con las plantas “los vegetales toman el peso del agua con que se riegan” JOSEPH PRIESTLEY, dijo “Las plantas utilizan una sustancia del aire, de manera que la restauran, si hay presencia de luz solar, pero en la oscuridad eso no ocurre y, además, la sustancia que las plantas eliminan en el oscuridad es perjudical para la salud de las personas” HORACIO DE SAUSSURE, planteó la fórmula: CO2 + H2O + E.luminosa (luz/planta verde)→ Materia orgánica + Oxígeno JEAN INGEN LOUSZ, agregó: “el proceso de la fotosíntesis ocurre solamente en las partes verdes de la planta” porque las partes verdes de las plantas, como las hojas, tallos o semillas verdes, desprenden oxígeno cuando se exponen a la luz y no, cuando permanecen en la oscuridad.(las partes verdes de las plantas desprendían oxígeno cuando se exponían a la luz) En 1905, un científico británico llamados H. BLACKMAN, demostró que la fotosíntesis ocurre en dos series de reacciones: “una serie de reacciones ocurre en presencia de luz y otras reacciones no requieren luz” y además probó que, en el período de oscuridad disminuía la velocidad del fenómeno, pero que no se interrumpía. LOS CLOROPLASTOS ESTRUCTURA Posee una membrana exterior formada por dos capas semejantes a la estructura de la mitocondria. Dentro del cloroplasto se puede observar una sustancia llamada estroma El estroma contiene enzimas (útiles para la fase oscura) y unos pequeños cuerpos llamados granos. La clorofila puede ser de varios tipos, pero los dos más importantes se denominan a (se encuentra en todas las plantas verdes) y b (algunos organismos no la poseen). A un conjunto de granos se le denomina GRANA Cada grano tiene forma de puñitos de monedas, o discos aplanados llamados TILACOIDES Los tilacoides o discos aplanados están formados por capas de moléculas de proteínas separadas por capas de clorofila, otro pigmentos y algunos lípidos. Otros tipos de plastidios son: Cromoplastos, son los responsables de la coloración de los frutos y flores (caroteno y xantofila) Leucoplastos, pigmentos incoloros pero pueden transformarse en cromoplastos. COMPOSICION Los cloroplastos son de color verde debido a la presencia del pigmento verde llamado clorofila. FUNCION El cloroplasto es la estructura celular básica, especializada para que ocurra la fotosíntesis. REACTIVOS Y PRODUCTOS QUE INTERVIENEN EN LA FOTOSINTESIS
  • 38. ATP y ADP Son compuestos que se encuentran en las células vegetales y que poseen un alta cantidad de energía en sus enlaces químicos que puede ser transferida bajo ciertas condiciones. ATP (reactivo) Adenosintrifosfato (adenosin + 3 fosfatos) (P=fósforo) Es importante porque es una coenzima nucleótida que interviene en el transporte de la energía a los organismos. Molécula rica en energía que se puede transformar en ADP y Pi (ácido fosfórico) si se rompe uno de sus enlaces (por hidrolisis parcial), pero, se puede reconstituir partiendo de ADP y Pi si hay energía para ello. Hidrolisis, desdoblamiento de un compuesto en sus partes por adición de agua entre algunos de sus enlaces. ADP, adenosindifosfato (adenosín + 2 fosfatos), sustancia que se produce al romperse uno de los enlaces del ATP. Como es lógico pensar, la molécula de ATP puede restituirse a partir de ADP Y Pi durante la fotosíntesis: ATP ADP + Pi El ATP y el ADP difieren en un fosfato. Pi es el símbolo con el cual se identifica un grupo fosfato (ácido fosfórico). Se obtiene cuando la molécula de ATP se rompe. FASE LUMINOSA DE LA FOTOSINTESIS Solo ocurre en presencia de la luz y se realiza en los tilacoides de los cloroplastos en dos etapas llamadas: Fotofosforilación acíclica Fotofosforilación cíclica. Esta fase es muy importante porque produce la fotólisis del agua. Los elementos que intervienen en la fase luminosa de la fotosíntesis son: energía luminosa, clorofila y agua. El objetivo principal de la fase luminosa es capturar la luz por medio de la clorofila. FOTOFOSFORILACION ACICLICA 1 PASO: la luz es absorbida por la clorofila. El impacto de la luz sobre la clorofila la hace desprender 2 electrones (2 e- ) y a la vez rompe la molécula del agua. Este proceso se llama fotólisis del agua. Como consecuencia, se libera oxígeno que pasa a la atmósfera y es respirado luego por los seres vivos. 2 PASO: se forma un flujo de electrones que permite unir el ADP al Pi y forma ATP. 3 PASO: los electrones pasan por los aceptores y se descargan sobre una sustancia llamada NADP+ que adquiere dos cargas negativas que se neutralizan con dos cargas positivas de los 2H+ provenientes del H2O. Así se cumplen los tres objetivos de la fase acíclica: Realizar la fotólisis del agua (la clorofila absorbe la luz y se rompe la molécula del agua y se libera
  • 39. oxígeno) se sintetiza ATP se forma el NADPH + H+ El NAD y el NADP+ son coenzimas, que facilitan el proceso fotosintético. Funcionan también como portadores de electrones. NADPH: Dinucleótido de nicotinomina y denina fosfato. FOTOFOSFORILACION CICLICA: En esta etapa ocurren reacciones idénticas al la fotofosforilación acíclica. Solo con dos diferencias: 1 PASO: la clorofila absorbe la luz, se libera oxígeno.(comienza en forma idéntica que en la fotofosforilación acíclica) 2 PASO: se forma ATP y los dos electrones se devuelven a la clorofila 680 (los 2 e- que llegan a la clorofila 700, no pasan a los aceptores, sino que se devuelven hasta la clorofila 680, de esa forma cierran el ciclo, que le da nombre. Solo se produce ATP). FASE OSCURA DE LA FOTOSINTESIS Se llama así porque en ella ocurren reacciones que no requieren de energía lumínica. Entre ellas la captura del CO2 y la síntesis de sustancias orgánicas. Se le conoce como ciclo de Calvin Benson y ocurre en el estroma del cloroplasto. En la fase oscura participan algunas sustancias importantes como: Ribulosa difosfato (azúcar de 5 carbonos) CO2 (dióxido de carbono) ATP (se formó en la fase luminosa) NADPH + H+ el transportador de hidrógeno (recuerde que obtuvo los hidrógenos del agua, durante la fase anterior) PGAL (fosfogliceraldehído) PASOS: 1 PASO. El azúcar de 5 carbonos (ribulosa difosfato) reacciona conel dióxido de carbono y forma una molécula de 6 carbonos, que finalmente termina rómpiendose en dos moléculas de 3 carbonos cada una. 2 PASO: Se utiliza el ATP y los hidrogenos (transportados por el NADPH + H+ ) en la conversión de las moléculas de 3 carbonos en PGAL. PGAL (fosfogliceraldehído), esta sustancia puede llegar a formar nuevas moléculas de ribulosa difosfato para que se inicie de nuevo el ciclo. FASE LUMINOSA FASE OSCURA 1. La clorofila absorbe la energía luminosa. 1. El CO2 se incorpora a un azúcar de 5 carbonos y forma una molécula de 6 carbonos. 2. La energía rompe la molécula de agua y produce ATP a partir de ADP + Pi 2. Se rompe la molécula de 6 carbonos en 2 moléculas de 3 carbonos cada una. 3. El NADP atrapa los hidrógenos y se libera O2 3. En la conversión de las moléculas de 3 carbonos en PGAL, se utiliza el ATP y los hidrógenos transportados por el NADPH + H+ 4. Ocurre en los tilacoides 4. Ocurre en el estroma
  • 40. FACTORES QUE VARIAN LA FOTOSINTESIS (LIMITANTES) Pueden ser de dos tipos: FACTORES EXTRINSECOS: o externos, la intensidad o tipo de luz, la concentración del CO2 y la atención tecno-agrícola como las podas, plaguicidas, agroquímicos, la disponibilidad del agua y minerales. FACTORES INTRISECOS: o internos, la pigmentación o la estructura de la planta, relacionados con el funcionamiento del organismo, la presencia de patógenos (hongos, bacterias, virus) FORMULA DE LA FASE LUMINOSA DE LA FOTOSINTESIS ADP + Pi + H2O + E. luminosa ATP + NADPH2 + O2 FORMULA DE LA FASE OSCURA DE LA FOTOSINTESIS ATP + CO2 + H2 ADP + Pi + PGAL (Carbohidratos y otros) FORMULA GENERAL DE LA FOTOSINTESIS 6 CO2 + 12 H2O C6 H12 O6 + 6 O2 + 6 H2O FUNCION METABOLICA DE LA RESPIRACION (forma de liberar energía - CATABOLISMO) CONCEPTO: “Respiración, proceso para liberar la energía obtenida mediante la alimentación. Proceso en el que las sustancias que se degradan son como el combustible necesario para producir la energía que requiere el organismo para cumplir las funciones vitales” Algunos organismos (heterótrofos), obtienen la energía a partir de compuestos orgánicos que proceden de otros organismos, mediante la alimentación y la almacenan como sustancias orgánicas. Posteriormente se libera la energía mediante una serie de procesos que ocurren en la célula. Estos procesos son reacciones de carácter catabólico (respiración) SE COVIERTEN Grandes moléculas Moléculas más + ATP orgánicas simples RESPIRACION CELULAR, capacidad que tienen las células, para degradar sustancias orgánicas complejas en otras más simples, con liberación de energía que almacenan en forma de ATP.( consiste en una serie de reacciones químicas productoras de energía que acontecen dentro de la célula) LUZ CLOROFILA CLOROFILA
  • 41. El producto más importante de la respiración celular es la liberación de energía. Los científicos resumen este complejo proceso bioquímico, en una simple ecuación: C6 H12 O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + Energía (ATP) El CO2 y el H2O son sustancias resultantes de la respiración celular, así como la energía. La respiración celular puede ocurrir mediante dos fases: RESPIRACION ANAEROBICA RESPIRACION AEROBICA RESPIRACION ANAEROBICA Ocurre en el citoplasma (hialoplasma) No requiere la presencia de O2 (oxígeno) También se le denomina GLUCOSIS (proceso por medio del cual la glucosa se degrada y produce piruvato y energía (ATP, osea descomposición de la glucosa en sus componentes más simples), FORMULA DE LA RESPIRACION ANAEROBICA 2 ADP + 2 Pi + glucosa (6 C ) 2 moléculas de 3 C + 4 H+ + 2 ATP (ácido pirúvico) PROCESO DE LA GLUCOSIS (se obtiene ácido pirúvico y 2 moléculas de ATP) 2H+ H+ LAS CÉLULAS QUE REALIZAN RESPIRACIÓN ANAERÓBICA PARA LIBERAR ENERGÍA SON: BACTERIAS (respiración anaeróbica) LEVADURAS (fermentación alcohólica y fermentación acética). La forma de respiración que usa la levadura se llama fermentación, que es un proceso igual a la GLUCOSA (6 C) Glucólisis Acido Pirúvico molécula de 3 C Acido Pirúvico molécula de 3 C 2 moléculas de ATP 1, La molécula de glucosa formada de 6 átomos de carbono se rompe en dos moléculas de 3 átomos cada una. Y posteriormente, se forman 2 moléculas de ACIDO PIRUVICO. 2, Se produce el desprendimiento de iones de hidrógeno y algunos electrones son transferidos a moléculas transportadoras (NADH y FADH). 3, Se produce la transferencia directa de pequeñas cantidades de energía para formar ATP. El cuál se forma a expensas del ADP y el Pi , que posee la célula. Sin presencia de ox.igeno se degrada en
  • 42. respiración anaeróbica, sólo que el resultado es diferente se obtiene: alcohol etílico (alcohol del vino), en lugar de ácido pirúvico, por eso se le llama: fermentación alcohólica, que es aprovechada en la fabricación de vinos. En algunos casos, durante la fermentación alcohólica puede formarse ácido acético para la producción de vinagre. A este proceso se le llama: fermentación acética. CELULAS MUSCULARES (fermentación láctica o glucólisis) En la glucólisis, el glucógeno almacenado por las células se descompone en dos moléculas de glucosa, que a su vez se degrada en dos moléculas de ácido láctico (lactato), y por eso, se le denomina: fermentación láctica. Porque razón luego de una larga caminata al siguiente día los músculos duelen? Debido a que se produce una alta concentración de ácido láctico en los músculos (producto de la respiración anaeróbica de las células), lo cual produce fatiga y dolor muscular. FERMENTACIONES: LACTICA Y ALCOHOLICA Recuerde que la fermentación alcohólica (levadura) y la fermentación láctica ( músculos) son dos formas de respiración anaeróbica. CONCEPTOS: Fermentación alcohólica es el resultado de una forma de respiración anaeróbica (organismos que viven en medios carentes de oxígeno). Por ejemplo: las levaduras. Fermentación láctica es el resultado de la forma de respiración celular que ocurre en los músculos (anaeróbica) con la acumulación de ácido láctico. La diferencia entre ambas es que: Fermentación alcoholica: a partir de organismos anaeróbicos (levaduras) que da como producto final ácido etílico. C6 H12 O6 → 2 C2 OH + 2 CO2 + (2 ATP) Fermentación láctica, ocurre a nivel muscular y da como producto final ácido láctico. C6 H12 O6 → ácido láctico + 2 CO2 + Energía LEVADURAS CELULAS MUSCULARES NOTAS: En la levadura que se usa para hacer el pan existe una mezcla de enzimas llamadas cimasa, que son capaces de fermentar la glucosa. Fermentación de la glucosa Glucólisis del glucógeno CO2 + Alcohol etílico C2 H6 O CO2 + Acido láctico C3 H6 O3 Energía 2 ATP Energía 2 ATP Glucosa → Alcohol + CO2 + Energía (2 ATP) Glucosa → Acido láctico + CO2 + Energía (2 ATP) Respiración Celular Respiración Celular
  • 43. El alcohol etílico se denomina alcohol de grano, cuando se obtiene de la fermentación de la glucosa de los cereales. Es un líquido incoloro volátil, de olor característico.es un líquido conocido y de uso doméstico para frotar la piel y desinfectar la piel. El alcohol libre de agua se le conoce como alcohol absoluto, RESPIRACION AEROBICA Requiere presencia de oxígeno Ocurre en la mitocondria Este proceso se caracteriza, al igual que el proceso anaeróbico, por la liberación de energía debida a la degradación del ácido pirúvico, el cual da como resultado nuevas moléculas de ATP (de la degradación del ácido pirúvico se obtienen de 36 a 38 moléculas de ATP) Se da en tres fases que parten del piruvato: El Puente El Ciclo de Krebs El sistema de citocromos, llamado también Cadena Respiratoria Mitocondrial. EL PUENTE, Las moléculas de piruvato sufren ciertas reacciones químicas mediante las cuales pierde CO2 y se convierten en ACETATO (acetil coenzima A). Nuevos hidrógenos son transferidos a moléculas transportadoras. EL CICLO DE KREBS También se le llama Ciclo del Acido Cítrico. Esta etapa recibe ese nombre debido a su descubridor Hans Krebs. Pasos: El acetato se combina con una molécula de 4 carbonos y da lugar a un citrato (compuesto de 6 carbonos). El Citrato desprende CO2 y se transforma en una molécula de 5 carbonos. Continúa la descarboxilación, la molécula de 5 carbonos desprenden CO2 y pasa a ser una molécula de 4 carbonos. Observemos que en esta etapa ocurre una total degradación de los compuestos orgánicos. Es decir, los compuestos pierden CO2. Otros productos del ciclo de Krebs son los hidrógenos y los electrones, los cuales son transferidos en cada paso. SISTEMA DE CITOCROMOS O DE FOSFORILACION OXIDATIVA No se trata de una fase independiente, sino de representar, cómo ocurre la trasferencia de electrones y la eficiente producción de energía que quedó indicada en la etapa anterior. El sistema de citocromos es responsable de la síntesis de la mayor parte del ATP que se produce. Notemos que los electrones se integran nuevamente al final con los átomos de hidrógeno, los que se combinan con el oxígeno y dan como resultado la molécula de agua, úl producto de la respiración aeróbica.