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TEMA 1 LA BIOLOGA3. La Biologa es la ciencia de la vida. Es una ciencia porque se basa en la observacin de la naturaleza y la experimentacin para explicar los fenmenos relacionados con la vida. En su sentido ms amplio significa el estudio de todos los seres vivos considerando su forma, estructura, fisiologa, ciclo reproductivo, forma de vida, y su relacin con el medio ambiente. Es importante tener en cuenta que la biologa abarca diversos campos de estudio que, muchas veces, son considerados como disciplinas o subdisciplinas. La biologa segn el tipo de organismo que estudia se divide en: zoologa, botnica y microbiologa. 1. Zoologa: Estudia a los animales invertebrados y vertebrados, se subdivide en: a) Invertebrados: Estudia a los animales que no tienen columna vertebral. b) Protozoologa: Estudia a los protozoos. Malacologa: Estudia a los moluscos. Entomologa: Estudia a los insectos. Aracnologa: Estudia a los arcnidos. Carcinologa: Estudia a los crustceos. Helmintologa: Estudia a los gusanos (helmintos).

b)

Botnica Fanerogmica: Estudia las plantas con semillas, se subdivide en: Gimnospermas: Estudia las plantas con semillas desnudas, por ejemplo las Conferas. Angiospermas: Estudia a las plantas con semillas cubiertas, por ejemplo las Rosceas.

Microbiologa: Estudia a los microorganismos, se subdivide en: a) Bacteriologa: Estudia a las bacterias. b) Micologa: Estudia a los hongos. c) Virologa: Estudia a los virus.

Materia viva: es una forma especial de materia que posee todas las propiedades de la materia en general (fsicas y qumicas), y tambin posee propiedades particulares llamadas propiedades biolgicas. Aunque no intentemos limitar la vida a una definicin simple, si podemos identificar al mundo viviente y separarlo del inanimado, es fcil reconocer que un roble, una mariposa y un cordero estn vivos, en tanto que las rocas no lo estn, pese a su diversidad, los organismos que habitan el planeta comparten un conjunto de caractersticas que los diferencian de los inanimados. Por tal motivo, la vida puede definirse como todas las caractersticas que poseen los seres vivos, como un tipo preciso de organizacin; capacidad de crecer y desarrollarse; metabolismo autorregulado; capacidad de realizar movimiento, reaccionar a estmulos, reproduccin y adaptacin al cambio ambiental. Caractersticas de los seres vivos 1. Complejidad y organizacin: En los seres vivos, encontramos una jerarqua de niveles que incluyen en orden de complejidad ascendente macromolculas, clulas, especies y poblaciones. Cada nivel se organiza sobre el inmediatamente inferior y tiene su propia estructura interna. Esta organizacin estructural permite que los seres vivos realicen funciones vitales como las de nutricin, crecimiento y reproduccin. Reproduccin: Es el proceso de produccin de nuevos organismos de la misma especie; pudiendo ser asexual (sin formacin de gametos) o sexual (con formacin de gametos). Adaptacin: Es el proceso de cambio para favorecer la supervivencia. La capacidad de una poblacin de evolucionar (cambiar con el tiempo) y adaptarse a su ambiente le permite sobrevivir en un mundo cambiante; las adaptaciones son los rasgos que mejoran la capacidad de un organismo de sobrevivir en un ambiente dado. Irritabilidad: Es la capacidad de reaccionar a estmulos, que son cambios fsicos o qumicos en su ambiente interno o externo.

Vertebrados: Estudia a los animales con columna vertebral (espina dorsal). Herpetologa: Estudia a los anfibios y reptiles. Ictiologa: Estudia a los peces. Ornitologa: Estudia a las aves. Mastozoologa: Estudia a los mamferos. 3. 2.

2. Botnica: Estudia a las plantas, se subdivide en: a) Botnica Criptogmica: Estudia las plantas sin semillas, se subdivide en: Ficologa: Estudia las algas. Briologa: Estudia a los musgos, hepticas y antocerotas. Pteridologa: Estudia a los helechos y cola de caballo. 4.

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Crecimiento: Los organismos tienen la capacidad de aumentar su volumen, debido al aumento de la masa celular como resultado de un incremento en el tamao y nmero de las clulas. En el crecimiento el organismo sintetiza sustancias que son tomadas del medio ambiente. Movimiento: Sin que implique necesariamente la locomocin. En los animales el movimiento es muy variado, contraccin del cuerpo, reptan, nadan, corren, vuelan, movimientos ameboides, por cilios o flagelos. Las plantas tambin se mueven (a nivel de sus rganos), aunque con ms lentitud que la mayor parte de los animales. Por ejemplo, las plantas orientan sus hojas hacia el sol y crecen hacia la luz. Nutricin: Proceso en el que los organismos asimilan los alimentos y los lquidos necesarios para el funcionamiento, el crecimiento y el mantenimiento de sus funciones vitales. Metabolismo: Conversin qumica de los nutrientes en el interior de las clulas; incluye el catabolismo, que es la transformacin de grandes molculas en otras ms sencillas, con liberacin de energa y el anabolismo que es la sntesis de grandes molculas a partir de otras ms sencillas con el uso de parte de esa energa. Desarrollo: Describe los cambios caractersticos que sufre un organismo desde su formacin (generalmente desde la fecundacin del huevo) hasta su forma adulta final. En muchas formas multicelulares las distintas etapas del ciclo vital son diferentes, la transformacin que se produce de un estado a otro se denomina metamorfosis (anfibios e insectos).

La organizacin biolgica refleja el trayecto de la evolucin sin importar que se estudie a un individuo o el mundo de los seres vivos, puede identificarse un patrn de complejidad creciente. Los organismos presentan los siguientes niveles de organizacin: 1. Nivel qumico: Es el nivel abitico ms bsico de organizacin, comprende los subniveles: a) Atmico: Es la unidad mnima de un elemento qumico que posee caractersticas de dicho elemento, que puede participar en una reaccin qumica por ejemplo un tomo de hidrgeno. b) Molecular: Es la unin qumica de tomos, de tal suerte que dos tomos de hidrgeno se combinan con uno de oxgeno y forman una molcula de H20. Los tomos que componen una molcula puede ser idnticos (por ejemplo H2) o diferentes (por ejemplo:H2O) dando molculas homogneas y heterogneas. c) Macromolecular: Es la combinacin de muchos tomos o molculas formando macromolculas orgnicas como las protenas (aminocidos) y los cidos nucleicos (nucletidos). Nivel supramolecular: Surge como producto de la interaccin de las diversas macromolculas; son complejos supramoleculares los ribosomas, las membranas biolgicas, el nuclolo y los cromosomas que cumplen diversas funciones en las clulas. Los virus son complejos supramoleculares y subcelulares que constituyen una estructura proteica con cido nucleico (ARN o ADN). Nivel organelos: Complejos supramoleculares de alta complejidad que son bsicos en el funcionamiento de las clulas: el ncleo es importante por contener la informacin gentica; las mitocondrias en la produccin de energa, los cloroplastos participan en la fotosntesis, y los lisosomas por contener diversas enzimas. Nivel celular: Es el nivel bitico ms importante porque en l se encuentran la unidad fundamental de la vida: la clula, que tambin est formada por unidades inertes como los tomos. Adems de las clulas encontramos otras organizaciones biolgicas como los tejidos, los rganos y los sistemas de rganos. Este tipo de organizaciones biolgicas forman el organismo o individuo de complejidad estructural y funcional. Nivel ecolgico o superior: La clula adquiere sentido de funcionamiento cuando tenemos organismos unicelulares y multicelulares evolucionados, estos se organizan ecolgicamente en poblaciones y comunidades; una comunidad y su ambiente inanimado constituyen lo que se denomina ecosistema. Todas las comunidades de la tierra en conjunto forman la biosfera, las interacciones de la biosfera con la atmsfera, hidrsfera y litsfera constituyen la ecsfera.

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10. Respiracin: Es el intercambio de gases que implica para los animales, captacin de oxgeno (O2) y la liberacin de dixido de carbono (CO2). 11. Homeostasis: Capacidad que tienen los seres vivos de regular su medio interno. 12. cidos nucleicos: ADN (cido desoxirribonucleico) y ARN (cido ribo-nucleico), macromolculas sintetizadas por todos los organismos y de las que depende toda la produccin biolgica. 13. Protenas: Macromolculas de variedad casi infinita que realizan muchas funciones: componentes estructurales (colgeno en el tejido conectivo), hormonas, molculas ligadas al O2, enzimas que catalizan (facilitan) reacciones qumicas (por ejemplo la pepsina, una enzima que digiere las protenas). 14. Excrecin: Es la eliminacin de los desechos metablicos, como amoniaco, rea, CO2 o cualquier sustancia presente en exceso, necesaria para mantener el estado de homeostasis. 15. Secrecin: Consiste en la capacidad para elaborar y expulsar diversas sustancias tiles al organismo vivo. Niveles de organizacin de los seres vivos

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Clasificacin de los seres vivos Aunque los seres vivos comparten las caractersticas previamente mencionadas, la evolucin ha hecho que surja una variedad asombrosa de seres vivos. La necesidad del hombre de nombrar y clasificar a los seres vivos en categoras permiti el desarrollo de la taxonoma. La taxonoma estudia la clasificacin y ordenamiento de los organismos en categoras, que reflejan sus similitudes y diferencias esenciales. El principal criterio para la clasificacin son los rganos homlogos (rganos de constitucin semejante pero adaptada para realizar funciones diferentes). Las principales categoras taxonmicas son siete: Especie, Gnero, Familia, Orden, Clase, Filo/Divisin y Reino. Siendo la unidad bsica de clasificacin la ESPECIE. En el siguiente cuadro tenemos ejemplos de clasificacin de animales y plantas: Reino: Animalia (animales) Filum: Chordata (cordados) Clase: Mamalia (mamferos) Orden: Primates Familia: Homnidos Gnero: Homo Especie: Homo sapiens Nombre comn : hombre Reino: Plantae (plantas) Divisin :Magnoliophyta (Angiospermae) Clase: Liliopsida (monocotiledneas) Orden: Cyperales Familia: Poaceae Gnero: Zea Especie: Zea mays Nombre comn: maz 2.

la mayora presenta flagelos. Tenemos bacterias tambin que fijan el nitrgeno atmosfrico como el gnero Rhizobium, patgenos como: Micobacterium tuberculosis y beneficiosos en la industria como el gnero Bacillus thuringienss, utilizada para el control biolgico de insectos dainos. Las Cianobacterias se encuentran dentro de las bacterias Gram negativas, presentan reproduccin asexual de varios tipos (simple fisin, heterocistos, fragmentacin, esporas, entre otros). En estos organismos el color que presentan es debido al predominio de la clorofila "a" que es de color verde brillante, la ficocianina que es de color azul y la ficoeritrina que es de color rojo, de ah el color verde azulado o rojizo que presentan estas bacterias. Fijan tambin el nitrgeno atmosfrico. Algunas sirven para la alimentacin humana como el Nostoc. Como gneros representativos: tenemos a Nostoc, Oscillatoria, Spirulina, etc. Reino Protista: Este reino consiste en una amplia variedad de organismos eucariotas, unicelulares coloniales y multicelulares, principalmente acuticos auttrofos y hetertrofos; comprende los siguientes grupos: a) Protozoarios: Son organismos hetertrofos, con nutricin holozoica o saprobitica de hbitat variable, pueden ser de vida libre o parsitos. b) Algas: Constituyen un grupo heterogneo muy grande de organismos desde unicelulares a pluricelulares. En general estn provistos de pigmentos para efectuar la fotosntesis, no forman tejidos verdaderos, por lo tanto, no hay rganos vegetativos, son de vida acutica principalmente marina, en sus clulas poseen cloroplastos de forma variable, donde se localiza la clorofila. Estn conformadas por las siguientes divisiones: Euglenoides (Euglenophyta): Son unicelulares fotosintticos, con dos flagelos (uno de ellos corto), cubierta externa llamada periplasto flexible. Contienen clorofilas a y b, como gneros representativos tenemos a Euglena, Peranema, Phacus, Trachelomonas. Pirrofitos o Dinoflagelados (Pyrrophyta): Son unicelulares biflagelados. Las paredes celulares en general formadas por placas celulares superpuestas, contienen celulosa. Presentan clorofilas a y c. Como gneros tenemos a Ceratium, Peridinium, Noctiluca, etc. Diatomeas (Bacillariophyta): Son unicelulares a veces formando colonias, son fotosintticos. Las paredes celulares estn formadas por slice, no celulosa. Presentan clorofila a y c, entre algunos gneros tenemos a Navicula, Coscinodiscus, Chaetoceros, Surirella, Pinnularia. Algas Verdes (Chlorophyta): En general acuticas, presenta formas unicelulares, coloniales, sifonceas y multicelulares. Algunas mviles debido a la presencia de flagelos; fotosintticas; contienen clorofilas a

El nombre comn no se toma en cuenta en la clasificacin de los organismos. En el sistema binomial de nomenclatura, cada especie recibe un nombre consistente en dos palabras. La primera palabra designa el gnero y la segunda palabra es el especfico o de especie. Segn Whittaker (1969), la diversidad de los seres vivos se clasifica en cinco reinos: 1. Reino Monera: Comprende a organismos con clulas procariticas, comprenden a las bacterias y cianobacterias. Las Bacterias son microorganismos unicelulares o coloniales que se desarrollan en diferentes ambientes, pueden ser de vida libre, simbiticas o parsitos, en este ltimo caso producen enfermedades (bacterias encapsuladas) en las plantas, animales y ser humano. Su reproduccin es netamente asexual por fisin binaria. Presentan pared celular a base de mureina llamada tambin peptidoglucano. La mayora son hetertrofos, pocos auttrofos (bacterias como las purpreas verdes). Al ser clulas procariotas no presentan ncleo, mitocondrias, cloroplastos, retculo endoplsmico, complejo de Golgi ni lisosomas. El denso citoplasma contiene ribosomas y grnulos de almacenamiento como glicgeno, lpidos o compuestos fosfatados. Aunque se conocen miles de tipos de bacterias, tienen tres formas principales: esfrica (cocos), cilndrica (bacilos) y en espiral (espirilos),

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y b, como ejemplo de esta Divisin tenemos a Spyrogira, Ulva, Acetabularia, Chlamydomonas, etc. Algas Pardas (Phaeophyta): Agrupa a organismos multicelulares, generalmente de gran longitud; fotosintticas; contienen clorofilas a y c. Las clulas reproductivas son biflageladas; aqu se encuentran los gneros Lessonia, Macrocystis, Colpomenia, etc. Algas Rojas (Rodophyta): La mayor parte de estos organismos son multicelulares y principalmente marinas. Sin clulas mviles; son fotosintticas; contienen clorofila a y d, y las ficobilinas ficocianina y ficoeritrina, como gneros representativos tenemos a Porphyra, Gigartina, Corallina, etc.

a)

Zygomycetes: Llamados tambin mohos del pan, presentan las siguientes caractersticas: o o o o Producen esporas latentes sexuales denominadas cigosporas y esporas asexuales en esporangios. Hifas cenocticas. Muchos son heterotlicos. Como gneros representativos tenemos a Rhizopus, moho del pan, Pilobolus, etc.

b)

Ascomycetes: Presenta las siguientes caractersticas: o En la reproduccin sexual se forman ascosporas en pequeos sacos (ascas), en la reproduccin asexual se producen esporas llamadas conidios, que se desprenden de conidiforos. Las hifas suelen tener septos (tabiques) perforados. Como gneros representativos tenemos a Saccharomyces, Neurospora, etc.

c)

Mohos deslizantes plasmodiales (Myxomycota): Son organismos hetertrofos desintegradores de materia orgnica, cuya morfologa est dada por un plasmodio multinucleado desnudo, su forma de locomocin es por medio de corrientes citoplasmticas. Presentan reproduccin sexual y asexual. Las clulas reproductivas flageladas o ameboides, se reproducen por esporas formando esporangios. Ejemplos: Physarum, Fuligo, etc. Mohos deslizantes celulares (Acrasiomycota): Son unicelulares ameboides desnudos, se desplazan mediante seudpodos, que al unirse unos con otros forman un seudoplasmodio multicelular que con el tiempo se transforma en un cuerpo fructfero lleno de esporas, como en Dictyostellium y Acrasis. c)

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d)

Basidiomycetes: Caractersticas: o o o o o En la reproduccin sexual se forman basidiosporas en un basidio. La reproduccin asexual es rara. Son heterotlicos. Las hifas suelen tener septos perforados. Como gneros representativos tenemos a Agaricus, Amanita. etc.

3.

Reino Fungi: Presenta las siguientes caractersticas: Comprende a los hongos, organismos productores de esporas. Generalmente microscpicos. Son eucariontes. Su cuerpo en general, constituido por filamentos denominados hifas que en conjunto forman el micelio. Carecen de clorofila, son hetertrofos. Pared celular a base de quitina. No hay etapas flageladas. La mayora de especies de hongos conocidos son estrictamente saprfitos y viven sobre materia orgnica muerta a la que descomponen. Su reproduccin principalmente es por esporas; la reproduccin sexual se presenta en la mayora de los grupos de los hongos. 4. d)

Deuteromycetes: (hongos imperfectos). Caractersticas: o o No presentan fase sexual, la mayor parte se reproducen solo mediante conidios. Es un grupo muy amplio de hongos donde se incluyen parsitos de plantas y animales como Penicillium, Trichophytum (pie de atleta), Aspergillus, Cndida, etc.

Reino Plantae: Los organismos vegetales o plantas estn conformados por clulas eucariticas. Son fotosintticos debido a la presencia de clorofila "a" y "b", carotenos y xantofilas. Son multicelulares y sus clulas poseen paredes celulares a base de celulosa.

Los hongos estn conformados por los siguientes grupos:

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La reproduccin puede ser asexual o sexual, con alternancia de generaciones gametoftica y esporoftica.

d)

Anthophyta: Conocidas tambin como las Angiospermas, es el grupo ms extenso y evolucionado del reino Plantae (vegetal). Caractersticas: o o o o o o Son Heterospricas. Esporofito dominante con gametofito muy reducido. Contienen tejidos vasculares. Presentan flores, frutos y semillas. Las semillas contienen endospermo como tejido nutritivo. Presentan doble fecundacin

Comprende los siguientes grupos: a) Briophyta: Caractersticas: o o o o o b) Plantas avasculares (no desarrollan xilema ni floema) Alternancia de generaciones bien delimitada en donde la generacin gametoftica es dominante. Presenta gametos mviles. Los gametofitos suelen formar un extenso manto verde, consistente en plantas individuales. Las briofitas se dividen en Musgos como Polytrichum, Hepticas como Marchantia y Antocerotas como Anthoceros. 5.

Las antofitas se dividen en dos grupos: las Monocotiledneas (Zea, Hordeum, Pennicetum, etc.) y las Dicotiledneas (Fraxinus, Rosa, Cannabis, Morus, Salix, Casuarina, etc.) Reino animalia: Posee las siguientes caractersticas: Todos los animales son eucariotas multicelulares. Son hetertrofos. La mayora se reproducen sexualmente. Percepcin de estmulos y capacidad de respuesta a ellos, mediante un sistema nervios. Facultad de locomocin o desplazamiento, mediante apndices mviles o contraccin del cuerpo. Membranas celulares no celulsicas. Crecimiento definido y diferencial que se detiene con la edad. Excrecin de productos de desecho del metabolismo mediante rganos especializados.

Pteridophyta: Conocidas como los helechos. Presentan las siguientes caractersticas: o o o o o o o Plantas vasculares con verdaderos tallos, hojas y races. La generacin esporoftica es dominante. En general son homospricas El gametofito es de vida corta y fotosinttico. Se reproducen por esporas. Los gametos son mviles. Las pteridofitas agrupan a los helechos como Dryopteris y colas de caballo como Equisetum.

c)

Pinophyta: Grupo de plantas conocidas tambin como Gimnospermas, presentan las siguientes caractersticas: o o o Plantas vasculares heterospricas, con tejidos leosos y hojas generalmente aciculares. La mayor parte son perennes. Poseen semillas desnudas, lo que significa que no se encuentran dentro de una estructura protectora (el ovario u hoja carpelar) como sucede con las Angiospermas. Gametos inmviles. El tejido nutritivo en la semilla es tejido gametoftico haploide. La generacin esporoftica es dominante. Entre los gneros representativos podemos mencionar a Cupressus, Pinus, Araucaria, etc.

Comprende los siguientes Filum: Porfera, Celentreos (Cnidarios), Platelmintos, Nemtodos, Anlidos, Moluscos, Artrpodos, Equinodermos y Cordados. Los vertebrados son los Cordados ms estudiados y comprenden las siguientes superclases: 1. Superclase Agnatos: Mixines y Lampreas. o Conocidos como peces sin mandbulas. o Boca transformada en una ventosa provista de dientes crneos. o Poseen un cuerpo anguiliforme no mayor de 1.3 m. o Carentes de escamas, esqueleto interno cartilaginoso, sin aletas pares, y no presentan un crneo como tal.

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2. Superclase Gnatostomados: Condrictios, Osteictios, Anfibios, Reptiles, Aves y Mamferos. o Comprende a los vertebrados provistos de una mandbula articulada o a. Locomocin por apndices (aletas, patas, alas) o por contraccin del cuerpo (serpientes) Condrictios: tiburones, rayas, peces torpedo, etc. o o b. Esqueleto enteramente cartilaginoso. Reposicin constante de dientes.

e. Aves: avestruces, pavo real, frailecillos, pinginos, gaviotas, colibrs, etc. o o o o o o o o o o o f. Cuerpo normalmente fusiforme con cuatro regiones: cabeza, cuello, tronco y cola. Cuello desproporcionadamente largo como rgano de equilibrio y ayuda en la recoleccin de alimento. Cuerpo cubierto de plumas. Respiracin pulmonar. Carecen de dientes, en vez de estos presentan un pico crneo. Corazn con cuatro cmaras. Son endotrmicos. En el aparato digestivo presentan buche y molleja. Dos pares de extremidades con las anteriores normalmente adaptadas para el vuelo. Sexos separados. Fecundacin interna, incubacin externa de los huevos.

Osteictios: anchoveta, atn, salmn, etc. o o o o o o Esqueleto ms o menos seo. Cuerpo cubierto de escamas. Son ovparos. Fecundacin externa. Corazn con dos cmaras. Respiracin por branquias (los Dipnoos, son los nicos adems pulmonados)

c. Anfibios: salamandras, tritones, cecilias, ranas, sapos, etc. o o o o o Normalmente presentan metamorfosis. Fecundacin externa. Respiracin pulmonar y cutnea. Cuerpo sin escamas. Corazn con tres cmaras.

Mamferos: canguros, zarigeyas, osos, ballenas, murcilagos, ardillas, gatos, perros, etc. o Cuerpo cubierto con pelo. o Presentan glndulas mamarias. o o o o o o o o Sexos separados que comprenden en los machos pene y testculos y en las hembras ovarios y oviductos. Fecundacin es interna. Los huevos se desarrollan en el tero con unin placentaria (excepto en los monotremas). Extremidades adaptadas para caminar, correr, trepar, nadar, excavar o volar. Respiracin pulmonar. Son endotermos. Corazn con cuatro cmaras. Son vivparos.

d. Reptiles: cocodrilos, tortugas, iguanas, camaleones, serpientes, etc. o o o o o o Cuerpo cubierto de escamas. Fecundacin interna. Respiracin pulmonar. Corazn con tres cmaras, excepto los cocodrilos (presentan cuatro cmaras) Son ectotrmicos. Miembros pares generalmente con cinco dedos (excepto serpientes que son podas)

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TEMA 2 ORGANIZACIN MOLECULAR DE LA CLULA

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B. Secundarios (microelementos).Presentes en menor proporcin representan el 1% del peso de la materia viva, son: Ca, Na, K, Cl, Fe, I, Mg. B. Traza (oligoelementos). Presentes en cantidades pequeas, representan el 0.5 % del peso total. Su presencia es indispensable para los seres vivos. Actan por ejemplo como cofactores enzimticos. Son: Mn, Cu, Zn, Co, F, Mo, Se, etc.

Los seres vivos estn constituidos por una gran cantidad de tomos y compuestos seleccionados por un largo proceso evolutivo. Por tal razn, para entender las estructura y funcin de los organismos vivos, necesitamos un conocimiento bsico de la estructura y funcin de estos tomos y compuestos, cmo interaccionan entre s para producir movimiento, crecimiento, comunicacin entre neuronas, formacin de ATP, etc. BIOELEMENTOS Son los elementos qumicos naturales presentes en los seres vivos. Caracterizados por ser estables (bajo peso molecular) estn ampliamente distribuidos en la naturaleza. De los elementos que existen (90 naturales y 19 obtenidos en el laboratorio), aproximadamente 27 de ellos se encuentran en la diversidad de seres vivos. Clasificacin. Atendiendo a su abundancia, pueden ser: B. Primarios (macroelementos). Se les consideran as por ser fundamentales para construir molculas orgnicas (glcidos, lpidos, protenas y cidos nucleicos) e inorgnicas (agua, sales, gases, etc.). Son seis: C, H, O, N, P y S y constituyen el 98.5 % del peso de la materia viva. o Carbono: Forma parte de todas las molculas orgnicas. o Hidrgeno: Componente del agua, de todos los alimentos y de la mayora de las molculas orgnicas; contribuye a la acidez cuando tiene carga positiva (H+). o Oxgeno: Componente del agua y de las molculas orgnicas fabricadas por los organismos vivos; necesario para la respiracin celular, proporciona el adenosintrifosfato (ATP) sustancia qumica celular rica en energa. o Nitrgeno: Componente de todas las protenas y cidos nucleicos. o Fsforo: Componente de muchas protenas, de los cidos nucleicos y del ATP; es necesario para la formacin de la estructura sea y dentaria normal. o Azufre: Componente de muchas protenas, sobre todo de las protenas contrctiles del msculo.

BIOMOLCULAS (Principios inmediatos) Son todas las molculas orgnicas e inorgnicas que resultan de la combinacin de los Bioelementos entre s. Pueden ser: a) b) Inorgnicos: Sin enlace C-C, tenemos: El agua, sales minerales, gases, algunos cidos y bases. Orgnicos: Con enlaces C-C, tenemos: Los glcidos, lpidos, protenas, cidos nucleicos y vitaminas

El AGUA (H20) Es la biomolcula ms importante de la tierra y los seres vivos. Ocupa las 3/4 partes de la tierra. Est formada por un tomo de oxgeno y dos de hidrgeno, unidos por enlace covalente. El agua pura es elctricamente neutra. Las molculas de agua son polares, donde el extremo de cada molcula posee carga positiva y el otro tiene carga negativa. Cada molcula de agua puede formar enlaces de hidrgeno con un mximo de cuatro molculas adyacentes. Propiedades fsicas del agua: son las siguientes: a) Elevada constante dielctrica: El agua tiene una alta capacidad para desestabilizar las molculas polares, este mecanismo capacita al agua como un gran disolvente. Tensin superficial: El agua tiene una elevada tensin superficial, porque las molculas de agua superficiales estn cohesionadas con las molculas de agua inferiores, formando una red molecular compacta que soporta las presiones externas. Capilaridad: Capacidad del agua de ascender por un tubo fino llamado capilar esto se debe a la suma de las fuerzas de adhesin, cohesin y tensin. Elevado calor especfico: Se define como la cantidad de energa que se requiere para elevar en un grado centgrado (C) un gramo de cualquier sustancia. Densidad: Al enfriar el agua lquida aumenta la densidad, la cual alcanza un mximo de 1g/cc a 4C, al seguir enfriando la densidad empieza a descender.

b)

c) d) e)

El contenido de agua de un organismo depende de la edad y actividad metablica (a mayor edad, menos agua y, a mayor metabolismo, ms agua).

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Es el principal solvente polar en el protoplasma, ya que debido a sus molculas polares es capaz de disolver muchos tipos de sustancias, en particular compuestos polares y inicos. En los tejidos humanos el porcentaje de este vara, por ejemplo 20% en huesos, 85% en las clulas cerebrales. Aproximadamente alrededor del 70% del peso corporal de una persona corresponde al agua; 95% en las medusas y algunas plantas, y 5% en las semillas. La distribucin corporal de agua en el ser humano es la siguiente: a) Intracelular (2/3) dentro de la clula y se encuentra como: b) Agua libre (95%): Usada como solvente y como dispersante del coloide protoplasmtico. Agua ligada (5%): Es la que est unida laxamente a las protenas. Extracelular (1/3) distribuida en: Intersticio: En la sustancia intercelular, lquido cefalorraqudeo, lquido sinovial, etc. Plasma: Dentro de los vasos sanguneos y linfticos.

SALES MINERALES Biomolculas inorgnicas compuestas por un metal y un radical no metlico y que se encuentran en pequea proporcin en el protoplasma de los seres vivos, se pueden encontrar de tres formas: a) Disueltas: Son las que se ionizan en medio acuoso, siendo las ms importantes: Cationes: Iones que desarrollan una carga positiva en solucin, tenemos al Na+ K+ Ca++ Mg++ Fe++ Zn++. El principal catin extracelular es el sodio (Na+). Existe un sistema de bomba en la membrana de las clulas del organismo que bombea el Na+ hacia fuera y el K+ hacia adentro. Aniones: Iones que desarrollan una carga negativa en solucin Cl- PO4=El principal anin intracelular es el Ion fosfato (PO4=).

Aunque la concentracin de sales en las clulas y los lquidos corporales de plantas y animales es pequea, las cantidades y concentracin de los cationes y aniones respectivos se mantienen constantes, cualquier cambio de importancia obstaculiza las funciones celulares y puede originar la muerte. b) Precipitadas: Son las que constituyen estructuras slidas, insolubles, con funcin esqueltica. Ejemplo: concha de moluscos, matriz sea, pared celular de las diatomeas, etc. Asociadas: Son las que estn combinadas con protenas (fosfoprotenas), con lpidos (fosfolpidos).

Entre los factores que afectan al agua corporal se encuentran: Clulas grasas: Contienen poca agua, por lo cual a medida que aumenta la grasa corporal desciende la cantidad de agua. Edad: Por regla general el agua corporal disminuye a medida que aumenta la edad. Sexo: Las mujeres tienen una cantidad proporcional mayor de grasa corporal, por lo tanto disminuye la cantidad de agua. Disolvente de las sustancias debido a su polaridad. Transportadora de sustancias. Estructural, mantiene el volumen y forma de las clulas. Termorregulador, ayuda a conservar estable la temperatura (debido a su elevado calor especfico). Lubricante de membranas y articulaciones. Indispensable para toda actividad metablica, todo proceso fisiolgico se produce exclusivamente en medio acuoso.

c)

Funciones: Regulan el equilibrio cido-base de la clula. Regulan la presin osmtica de las clulas (intervienen en la distribucin del agua intracelular y extracelular) Forman estructuras de proteccin y de sostn (esqueletos, conchas, caparazones). Estabilizan dispersiones coloidales. Actan como cofactores enzimticos siendo necesarios para el desarrollo de la actividad cataltica de muchas enzimas. Intervienen como sustancias Buffer o tampn, por los sistemas carbonatobicarbonato y monofosfato-difosfato.

Funciones:

GLCIDOS Llamados tambin carbohidratos, son compuestos formados por C, H y O, son sintetizados por los auttrofos y son los principales en aportar energa para los seres vivos. Los animales tienen la capacidad de sintetizar algunos carbohidratos a partir de

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las protenas y algunas sustancias sencillas, pero el mayor volumen de carbohidratos animales se obtiene de los vegetales. Clasificacin: Los glcidos, por el nmero de monmeros, se clasifican en: 1. Monosacridos: llamados tambin azcares simples, son glcidos sencillos constituidos por una sola cadena. Se nombran aadiendo la terminacin osa al nmero de carbonos. Estos carbohidratos son incapaces de hidrolizarse en carbohidratos ms simples, se cristalizan, tienen sabor dulce y son solubles en agua. Por el nmero de Carbonos se subdividen en: triosas, tetrosas pentosas, hexosas heptosas y octosas, de las cuales las ms importantes son: a) Triosas: Son abundantes en el interior de la clula, por ejemplo los Glicridos como el Gliceraldehido y la Dihidroxiacetona que son metabolitos intermediarios en la degradacin de la glucosa. Tetrosas: Como la Eritrulosa, y la Eritrosa, formados en el proceso de las reacciones oscuras de la fotosntesis. Pentosas: La Ribosa y la Desoxirribosa, que forman parte de los cidos nucleicos adems de la Ribulosa que forma parte de la enzima RUBISCO, que fija el CO2 atmosfrico durante la fotosntesis. Hexosas: La Glucosa (a partir de ella se forman otros carbohidratos), Fructosa (azcar de la fruta), y la Galactosa (en la leche).

4.

Polisacridos: Estn formados por la unin de muchos monosacridos (de 11 a miles) con prdida de una molcula de agua por cada enlace y desempean funciones de reserva, estructural y energtica. Se hidrolizan. Se dividen en dos grupos: a) De reserva: Almidn: Propio de los vegetales integrado por dos polmeros: amilosa, molcula lineal formado por unidades de glucosa unido por enlaces a (1,4) y la amilopectina molcula ramificada por unidades de glucosa unidos por enlaces a (1,4) y las ramificaciones cada 25 unidades aproximadamente. Se unen mediante enlaces a (1,6). Glucgeno: Propio de los animales. Abundantes en hgado y msculo similar a la amilopectina, con la diferencia que las ramificaciones se dan cada 12 unidades de glucosa aproximadamente.

b) c)

b)

Estructural: Celulosa: Forma la pared celular de la clula vegetal est constituida por unidades de glucosa unidos por enlaces b(1,4). Quitina: Exoesqueleto de artrpodos, formado por unidades de N-Acetilglucosamina unidos por enlaces b(1,4).

d)

2.

Disacridos: Son compuestos formados por la unin de dos monosacridos mediante enlace glucosdico (de tipo covalente) con liberacin de una molcula de agua, se pueden hidrolizar. Entre los ms importantes tenemos: Lactosa: Azcar de la leche: Galactosa + Glucosa, enlace (1,4) Maltosa: En semillas de cebada: Glucosa + Glucosa, enlace a(1,4) Sacarosa: Azcar de la caa o remolacha: Glucosa + Fructuosa, enlace a(1,2) Trehalosa: Azcar presente en la hemolinfa de los insectos: Glucosa + Glucosa, enlace a(1,1)

Funcin de los glcidos: Energtica: Aportan energa a los seres vivos. Estructural: Son elementos estructurales de los cidos nucleicos, pared celular de bacterias, clulas vegetales y del exoesqueleto de artrpodos.

LPIDOS Son compuestos de consistencia grasosa o aceitosa, insolubles en agua y solubles en solventes orgnicos como el ter, cloroformo y benceno. Estn formados bsicamente por carbono e hidrgeno y generalmente oxgeno. Adems, pueden contener fsforo, nitrgeno y azufre. Clasificacin Se clasifican en dos grupos, atendiendo a que poseen en su composicin cidos grasos (saponificables) o no (insaponificables).

3.

Oligosacridos: Son compuestos que al hidrolizarse producen de 3 a 10 unidades de monosacridos. por ejemplo la Melicitosa que es un trisacrido formado por un residuo de fructosa y dos de glucosa (se encuentra en la miel) Las alfa y betadextrinas con 6 y 7 unidades de glucosa respectivamente, son importantes en la industria farmacutica (aglutinantes).

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Saponificables (Complejos): Forman jabones al reaccionar con soluciones alcalinas. Son de los siguientes tipos: A. Hololpidos: Formados por: cido graso + alcohol : aqu tenemos a: a) Glicridos o Se les conoce tambin como acilglicridos o grasas neutras. o Existen tres tipos de glicridos: monoglicridos, diglicridos y triglicridos. o o o o b) Formados por 1 alcohol (glicerol) y de 1 a 3 cidos grasos unidos mediante enlaces ster. Son las ms abundantes en los seres vivos. Se almacenan en el adipocito Como ejemplos tenemos al aceite de ballena, aceite de man, aceite de oliva, etc. b)

b)

Glucolpidos: Formados por un cido graso y un alcohol aminado llamado esfingosina. Como ejemplo, los cerebrsidos (presentes en la membrana de las neuronas), los ganglisidos(que participan en el reconocimiento celular) y los sulftidos que tambin forman parte de las membranas biolgicas.

2.

Insaponificables (Simples): No forman jabones. Son de los siguientes tipos: a) Esteroides: Son lpidos no hidrolizables que se derivan del esterano, aqu se encuentra fundamentalmente el colesterol, el cual forma parte estructural de las membranas a las que confiere rigidez. Es la molcula base que sirve para la sntesis de casi todos los esteroides como la vitamina D, las sales biliares y las hormonas suprarrenales (glucocorticoides como cortisol, mineralocorticoides como la aldosterona y las hormonas sexuales como la progesterona y testosterona). Isoprenoides: Formados de unidades de isopreno (hidrocarburo de 5 tomos de carbono), cuando dos unidades de isopreno se unen forman un terpeno. Son molculas que cumplen funciones muy variadas entre los que se pueden citar: c) Esencias vegetales: como el mentol, geraniol, limoneno, alcanfor, eucaliptol, vainilla, etc. Vitaminas: Vitaminas A, E y K. Pigmentos vegetales: como la clorofila y xantofilas.

Cridos: o Son conocidos tambin como ceras. o Estn formados por 1 cido graso saturado + un alcohol de cadena larga (de elevado peso molecular). o Son slidos a temperatura ambiente. o o Son insolubles en agua, blandos en caliente y duros o de consistencia firme en fro. Sirven de cubierta protectora de la piel, pelos y plumas de los animales; hojas y frutos de las plantas superiores y el exoesqueleto de los insectos. Como ejemplo, el palmitato de miricilo (cera de abejas), la lanolina (cera de lana), la cutina y la suberina en las clulas vegetales.

Prostaglandinas: Son lpidos derivados del cido prostanoico y del araquidnico. Poseen una gran variedad de actividades fisiolgicas como intervenir en la respuesta inflamatoria (vasodilatacin), provocan la contraccin de la musculatura lisa, intervienen en la regulacin de la temperatura corporal.

B. Heterolpidos: Formados por: cido graso + alcohol + otros compuestos. Adems, de C, H y O pueden presentar tambin N, P, S o un glcido. Aqu se encuentran: a) Fosfolpidos: Son las principales molculas constitutivas de la bicapa lipdica de la membrana celular. Se caracterizan por presentar un cido ortofosfrico en su zona polar unido a otra molcula nitrogenada; por ejemplo, la colina, etanolamina, inositol, serina, etc. Estos lpidos son muy importantes por formar parte de las membranas celulares y pueden ser clasificados como glicerofosfolpidos como las lecitinas, cardiolipinas y esfingofosfolpidos como las esfingomielinas y las ceramidas.

Funcin: Reserva: Fuente de reserva energtica de los seres vivos. Estructural: Forman parte de las membranas (bicapa de fosfolpidos), recubren rganos. Proteccin: Protegen mecnicamente, como el tejido adiposo de pies y manos. Reguladora: Controla las reacciones qumicas que se producen en los seres vivos, cumplen esta funcin las vitaminas lipdicas y hormonas esteroideas. Emulsificante: Emulsifica las grasas debido a los cidos biliares y los proteolpidos.

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PROTENAS Son biomolculas orgnicas cuaternarias de elevado peso molecular que contienen C, H, O y N, a veces contienen adicionalmente azufre. Estn constituidas por unidades llamadas aminocidos que pueden ser de 20 tipos diferentes. Aminocidos: Son cidos orgnicos que contiene un grupo amino y otro carboxilo, unidos a una cadena lateral R H (amino) H2N -- C -- COOH (carboxilo) R Pptido: Es la unin de ms de 2 aminocidos que se unen por enlace peptdico. Enlace peptdico: Se forma por la reaccin entre el grupo cido de un aminocido y el grupo amino de otro aminocido, con la liberacin de una molcula de agua. Los pptidos segn el nmero de unidades de aminocidos por molcula se les conocen como dipptidos, tripptidos, etc., hasta polipptidos. Ejemplo: Ia carnosina (dipptido), y la Insulina (Polipptido de 51 aminocidos) Niveles de estructuracin de las protenas: Presenta 4 niveles: Estructura primaria: Se refiere a la secuencia de aminocidos en la cadena polipeptdica. El nico enlace presente es el peptdico (amida). Estructura secundaria: Es la disposicin espacial de los aminocidos que componen una protena. Posee dos enlaces el peptdico y el puente de hidrgeno. Esta estructura puede adquirir tres configuraciones: a-hlice, b-plegada y g o al azar. Estructura terciaria: Es la disposicin de la estructura secundaria de un polipptido al plegarse sobre s misma originando una conformacin globular. Esta conformacin globular facilita la solubilidad en agua y as realizar funciones de transporte, enzimtica, hormonales, etc. Posee adems del enlace peptdico, los enlaces puente hidrgeno, fuerzas de Van der Waals, puentes disulfuro, puentes salinos y las interacciones hidrofbicas. Estructura cuaternaria: Informa de la unin mediante enlaces dbiles de varias cadenas poliptidicas con estructura terciaria para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptdicas recibe el nombre de protmero, por ejemplo dos cadenas polipeptdicas constituyen la hexoquinasa, 4 cadenas la

hemoglobina, y muchas cadenas como la cpside del virus de la poliomielitis (60 unidades proteicas). Propiedades de las protenas 1. Alta especificidad: Debido a que cada individuo tiene protenas especficas propias que se ponen de manifiesto en los procesos de rechazo de rganos trasplantados. Solubilidad: Cuando adoptan una conformacin globular, esto hace posible la hidratacin de los tejidos de los seres vivos. Desnaturalizacin: Que consiste en la ruptura de la estructura terciaria la que es producida por cambios de temperatura, pH extremos, solventes orgnicos, detergentes, urea a altas concentraciones, etc.

2. 3.

Clasificacin de las protenas: Las protenas se clasifican en dos grupos: A. Holoprotenas: Formadas solamente por aminocidos, pueden ser: a) Protenas fibrosas. Son insolubles en agua, alargadas y en formas de hilo y tienden a juntarse para dar fibras, sirven como material estructural de los tejidos animales. Aqu se encuentran: b) Queratina: En formaciones epidrmicas: pelos, uas, cuernos y plumas. Colgeno: En tejidos conjuntivos. Elastinas: En tendones y vasos sanguneos. Fibroinas: En hilos de seda (araas, insectos). Fibrina: En los cogulos sanguneos.

Protenas globulares. Son solubles en agua y se encuentran dobladas formando unidades compactas que a menudo tienen una forma esfrica, estn relacionadas con el mantenimiento y regulacin del proceso de la vida, como por ejemplo: la ovoalbmina (huevo), hordena (cebada), lactoalbmina (leche), Insulina, prolactina, hormona del crecimiento, histonas, albminas, hemoglobina.

B. Heteroprotenas: Formadas por aminocidos y por un grupo no protenico llamado grupo prosttico, como por ejemplo: Glucoprotenas: Anticuerpos, interfern, mucina. Fosfoprotenas: Casena, vitelina. Hemoprotenas: Hemoglobina, mioglobina, citocromos. Metaloprotenas: Plastoquinona, plastocianina.

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Funciones: Biocatalizadora: Las enzimas son protenas, aceleran reacciones bioqumicas. Hormonal: Insulina, glucagn, hormona del crecimiento, calcitonina, entre otras. Estructural: Glucoprotenas que forman parte de las membranas, las histonas que forman parte de los cromosomas, la queratina que forma parte de la epidermis. Defensiva: Inmunoglobulinas, trombina, fibringeno. Transporte: Hemoglobina, hemocianina, ceruloplasmina, citocromos, etc. Reserva: Ovoalbumina clara de huevo, lactoalbmina de la leche, gliadina del grano de trigo. Reguladora: Regulan la expresin de ciertos genes y otras regulan la divisin celular (como las ciclinas). Motora o contrctil: Como la actina y miosina que constituyen las miofibrillas de la contraccin muscular y la dineina relacionada con el movimiento de cilios y flagelos. Homeosttica: Algunas mantienen el equilibrio osmtico y actan con otros sistemas amortiguadores para mantener constante el pH del medio interno.

Cofactores enzimticos: Son sustancias de naturaleza qumica diferente a las protenas que son requeridas por algunas enzimas para que estas tengan actividad. Un cofactor puede ser una molcula orgnica o inorgnica. Algunas enzimas requieren de ambos cofactores. La enzima sin cofactor se denomina apoenzima y unida al cofactor se denomina holoenzima. Son cofactores enzimticos: Coenzimas: Molculas orgnicas de diversa estructura, esenciales para la actividad de una enzima. Ej. NAD, FAD, FMN. Iones iorgnicos: Como el Mg++, Mn++, Cu++, Fe++, Zn ++

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Nomenclatura de las enzimas En general, los nombres de las enzimas se forman al aadir el sufijo "asa" al nombre de la sustancia en que actan (sustrato) por ejemplo la sacarosa se desdobla en glucosa y fructuosa en presencia de la enzima sacarasa. Unas pocas enzimas conservan sus nombres tradicionales sin la terminacin asa algunas de ellas tienen el sufijo zima, la lisozima por ejemplo presente en las lgrimas y la saliva que degrada la pared celular de las bacterias, otros ejemplos de enzimas con nombre tradicionales son la pepsina y tripsina que rompen enlaces peptdicos internos en las protenas. Por su actividad qumica las enzimas se clasifican en: Oxidoreductasas, Transferasas. Hidrolasas, Liasas, Isomerasas y Ligasas. Efecto del pH: Tanto la enzima como el sustrato pueden afectarse por las variaciones del pH, por ejemplo la pepsina tiene un pH ptimo cercano a 2 y la fosfatasa alcalina un pH cercano a 12. Efecto de la temperatura: Influye en la actividad, el punto ptimo representa el mximo de actividad. A temperaturas bajas las enzimas se hallan rgidas y a temperaturas altas (ms de 40C) se desnaturalizan. Funcin de las enzimas: Disminuyen la energa de activacin de las reacciones bioqumicas, luego las acelera.

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ENZIMAS Son catalizadores muy potentes y eficaces, qumicamente son protenas. Como catalizadores las enzimas actan en pequea cantidad y se recuperan indefinidamente, no llevan a cabo reacciones que sean energticamente desfavorables, no modifican el sentido de los equilibrios qumicos, sino que aceleran su consecucin. La sustancia sobre la cual acta la enzima se llama sustrato. Catalizador: Es una sustancia que acelera una reaccin qumica hasta hacerla instantnea o casi instantnea. Caractersticas de la accin enzimtica: La ms sobresaliente es su elevada especificidad. Especificidad de accin: Cada reaccin est catalizada por una enzima especfica. La accin enzimtica se caracteriza por la formacin de un complejo que representa el estado de transicin. El sustrato se une a la enzima a travs de numerosas interacciones dbiles (puentes de hidrgeno, etc.) en un lugar especfico, el centro activo que es una pequea porcin de la enzima, conformada por una serie de aminocidos que interaccionan con el sustrato. Algunas enzimas actan con la ayuda de estructuras no proteicas que por su naturaleza son:

CIDOS NUCLEICOS Son molculas pentarias de elevado peso molecular formadas por C, H, O, N, y P, constituidas por unidades estructurales llamadas nucletidos. Son de importancia biolgica debido a que son el depsito fundamental de la informacin gentica de la clula y los que controlan la sntesis bioqumica de las protenas.

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Nucletido. Este monmero est constituido por: Base nitrogenada: Son compuestos formados por un anillo de carbono y nitrgeno. Se conocen dos tipos de bases que constituyen los cidos nucleicos: Las bases Pricas o Purinas (Adenina y Guanina) y las bases Pirimidicas Pirimidinas (Citosina, Timina y Uracilo). Pentosa: Son azcares compuestos de cinco tomos de carbono, son caractersticos para cada cido nucleico. Son dos: la ribosa (ARN) y la desoxirribosa (ADN). cido fosfrico (ortofosfrico): Constituye el grupo fosfato de los cidos nucleicos, les confiere las propiedades cidas al ADN y al ARN.

Clases de ARN ARNm (mensajero). Se encuentra en el ncleo. Formado directamente de la cadena de ADN. Copia la informacin del ADN (en forma de CODONES). Su principal funcin es la de llevar la informacin gentica contenida en el ADN hacia los ribosomas para la sntesis de protenas, es decir lleva el mensaje gentico. ARNr (ribosmico). Se encuentra en los ribosomas. Este tipo de ARN se asocia con protenas y forman lo que conocemos como ribosomas, donde se realiza la sntesis de protenas. EI complejo protenas-cido ribonucleico (ribosoma) sirve como matriz para la correcta unin de los aminocidos durante la sntesis de protenas. ARNt (transferencia). Se encuentra en el citoplasma. Conocido como de trascripcin, sirve como molculas adaptadoras durante la sntesis de protenas. Lo que significa que identifican y transportan los aminocidos hacia los ribosomas. "leen" el mensaje gentico (en forma de ANTICODONES).

Nuclesido: Est constituido por la pentosa y una base nitrogenada. Ej. Desoxiadenosina. Enlace fosfodiester: Es el enlace caracterstico de los cidos nucleicos, permite la unin de los nucletidos. Clases de cidos nucleicos Por el azcar que contienen son de dos tipos: 1) cido Desoxirribonucleico (ADN): Es una gran macromolcula bicatenaria helicoidal y de gran longitud presente en el ncleo, mitocondria y cloroplastos de las clulas. El nucletido se halla constituido por un azcar que es la desoxirribosa una base nitrogenada que puede ser la adenina, timina, citosina y guanina y el grupo fosfato. Las dos cadenas de polinucletidos que forman el ADN se unen a travs de las bases nitrogenadas, de tal manera que la timina se une siempre a la adenina o viceversa a travs de dos puentes de hidrgeno y la guanina se une a la citosina por tres puentes hidrgeno. Funciones del ADN 2) Almacena la informacin hereditaria (cdigo gentico). Transmite la informacin gentica (replicacin).

Funcin del ARN: - Sntesis de protenas VITAMINAS Grupo de molculas orgnicas de naturaleza qumica variable que se necesitan en nuestra dieta en pequeas cantidades. Se clasifican como: a) LIPOSOLUBLES: Vitamina A o retinol (antixeroftalmica): ayuda al crecimiento y a la visin. Vitamina D o colecalciferol (antirraqutica): absorbe y fija el calcio en el organismo facilitando el buen desarrollo corporal. Vitamina E o tocoferol (antioxidante): facilita la circulacin sangunea y estabiliza las hormonas femeninas favoreciendo el embarazo y el parto. Vitamina K o naftoquinona (antihemorrgica): acta sobre la coagulacin

cido Ribonucleico (ARN): Es una macromolcula constituida por una cadena de nucletidos, se le encuentra en los virus, las bacterias, los vegetales y animales. El nucletido est constituido por el azcar ribosa, una base nitrogenada que puede ser la adenina, guanina, citosina y uracilo; y el grupo fosfato.

b) HIDROSOLUBLES: Vitamina C o cido ascrbico (antiescorbtica) Complejo B

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Vitamina B1 o tiamina (antineurtica): esencial para el crecimiento y ayuda al mantenimiento de las funciones del sistema nervioso, el corazn y el aparato digestivo. Vitamina B2 o riboflavina: vital para el crecimiento e importante en la reproduccin celular y ayuda a producir glbulos rojos sanos. Vitamina B3, vitamina PP o niacina: efectiva para mejorar la circulacin y reducir el nivel de colesterol en la sangre. Vitamina B5 o cido pantotnico: imprescindible para el metabolismo y la sntesis de protenas, grasas y carbohidratos. Vitamina B6 o piridoxina: vital en la sntesis de carbohidratos, protenas, grasas y en la formacin de clulas sanguneas y hormonas. Vitamina B8, vitamina H o biotina: necesaria para la correcta metabolizacin de los carbohidratos, protenas y lpidos, e interviene en la formacin de la hemoglobina. Vitamina B9, vitamina M o cido flico: reduce el riesgo de aparicin de defectos del tubo neural del feto y disminuye la ocurrencia de enfermedades cardiovasculares. Vitamina B12 o cianocobalamina: indispensable para la mdula sea, el correcto funcionamiento del tracto gastrointestinal y la sntesis de glbulos rojos.

Propiedades: 1. 2. 3. Movimiento Browniano: Es el movimiento catico, desordenado de las partculas coloidales causado por la colisin o choque con las molculas del dispersante. Efecto Tyndall: Las partculas coloidales difractan la luz, es decir, dejan ver lateralmente un haz luminoso que las atraviesa. Electroforesis: Debido a las cargas que presentan las partculas coloidales, los componentes de un coloide se pueden separar por electroforesis. Este proceso se define como el transporte de las partculas coloidales debido a la accin de un campo elctrico. Sedimentacin: En condiciones normales una dispersin coloidal es estable (sus partculas no sufren el efecto de la gravedad), pero sometidas a campos gravitatorios pueden sedimentar (centrifugacin, ultracentrifugacin). Dilisis: Las partculas coloidales no filtran con el papel filtro ordinario. Pero por dilisis se pueden separar las partculas de elevado peso molecular (coloides) de las de bajo peso molecular (cristaloides) usando papel celofn, pergaminos, membranas celulares.

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ORGANIZACIN DE LAS MACROMOLCULAS Existen molculas enormes que contienen cientos de miles de tomos que son conocidos como macromolculas. Algunas de ellas ocurren naturalmente y conforman diversas clases de compuestos que son literalmente vitales, como por el ejemplo el almidn y celulosa que son polisacridos que proporcionan alimento; protenas que forman parte importante del cuerpo animal y los cidos nucleicos que controlan la herencia a nivel molecular. Tambin hay macromolculas sintticas, que se forman por procesos de polimerizacin, que viene a ser la unin de muchas molculas pequeas para dar origen a molculas muy grandes; como ejemplos tenemos: el caucho, algodn, lana, seda y los plsticos. ORIGEN DE LAS CLULAS La vida ms primitiva sobre la Tierra solo estaba formada por clulas procariticas, esferas microscpicas aisladas parecidas a las bacterias modernas, esto hace aproximadamente unos 3500 millones de aos, segn los fsiles ms antiguos. Las clulas eucariotas podran tener ms de 2000 millones de aos, pero no menos, el momento exacto en que se produjo esta novedad es un tema muy debatido. Entonces, cmo surgieron las clulas eucariotas?

COLOIDES Son un tipo de dispersin de mucha importancia biolgica por ser el medio fsico donde ocurren los fenmenos biolgicos. Presenta dos componentes: la fase dispersante y la fase dispersa. Las partculas de la fase dispersa tienen un dimetro que flucta entre una milsima y una cienmilsima de micrmetro. Este tamao es intermedio entre las molculas de las soluciones y las partculas de las suspensiones. Fase dispersa Slido Lquido Gas Slido Lquido Medio dispersante Lquido Lquido Lquido Gas Gas Ejemplo Oro en agua Agua en benceno, leche, mayonesa Espuma en cerveza Humo, polvo Niebla, nube

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La teora ms aceptada sostiene que ciertos organelos de las clulas eucariticas se originaron por simbiosis; es decir, los que antes eran microorganismos independientes, se reunieron como clula hospedadora y hospedada primero por casualidad y despus por necesidad. En un momento no determinado, las clulas hospedadas se convirtieron en organillos de un nuevo tipo de clulas. Formando as una clula de mayor complejidad en comparacin a la clula procariota. pH (Potencial de Hidrogeniones) Es la medida que nos indica la concentracin de iones hidrgeno o hidrogeniones que contiene una solucin. Matemticamente es el logaritmo negativo de la concentracin de iones hidrgeno. pH = -log (H) Las diferentes soluciones acuosas tienen una determinada concentracin de H debido a la leve disociacin de las molculas de agua (aproximadamente 2 de cada mil millones de molculas de agua estn ionizadas; H+ y OH-). El trmino pH se usa para describir el grado de acidez o alcalinidad de una solucin. Expresada en la siguiente escala: 0 --------------------------- 7 ------------------------- 14 H acidez neutro alcalino OH+

concentracin de H+. Generalmente, estn constituidos por un cido dbil y una sal (base dbil). Los tampones estn presentes en todos los lquidos corporales y actan de inmediato (en cuestin de 1 seg.) cuando se produce una anomala del pH. Se combinan con el exceso de cidos o de bases para formar sustancias que no afecten al pH. Sin embargo, su efecto es limitado. Entre los ms importantes tenemos: Bicarbonato: Es el tampn ms importante y el que en mayor cantidad est presente en los lquidos del organismo. Es generado por los riones y ayuda en la excrecin de H+. Fosfato: Ayuda a la excrecin de H+ en los tbulos renales. Amonio: Tras una sobrecarga cida, la clula tubular renal produce amoniaco (NH3 que se combina con los H+ en el tbulo renal para formar amonio (NH+4). Este proceso permite una mayor excrecin renal de H+. Protenas: Estn presentes en las clulas, la sangre y el plasma. La hemoglobina es la protena tampn ms importante.

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TEMA 3 CLULA INTERFSICA

El pH de los fluidos que conforman los organismos vivientes se encuentra muy cerca de la neutralidad y con rangos de variacin muy estrechos. Ejemplo: Fluido Jugo gstrico Orina Agua pura Sangre Jugo pancretico pH 2,0 6,0 7,0 7,4 8,2 LA CLULA

Es la unidad estructural y funcional bsica de los seres vivos, capaz de relacionarse, nutrirse y reproducirse. Organizacin estructural de la clula La membrana celular: que rodea y protege al citoplasma. Citoplasma: de naturaleza coloidal donde se encuentran las sustancias disueltas. Ncleo: donde se encuentra el material gentico.

BUFFER (Tampn o amortiguador) Un Buffer (amortiguador) es un compuesto que tiende a mantener una solucin a pH constante, aceptando o liberando iones en respuesta a pequeos cambios en la

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La Clula Procariota Esta clula se caracteriza por el hecho de que el material hereditario (ADN) no presenta una envoltura nuclear.

poseen fimbrias, no se conoce con certeza su funcin; pero parece que favorece en algunos organismos su fijacin a las superficies como los tejidos animales, en el caso de unas bacterias patgenas o la formacin de pelculas o la fijacin a las superficies lquidas. 11. Pili (pelos): Son estructuras similares a las fimbrias pero por lo general son ms largos y solamente existe uno o unos pocos pili sobre la superficie. Funcionan como receptores especficos para determinadas partculas vricas y tambin contribuyen a la fijacin de algunas bacterias patgenas a los tejidos humanos, a dems participa en el proceso de conjugacin en procariotas. Las fimbrias y los pili no participan en el movimiento. 12. Clorosomas: Son sacos membranosos aplastados que no estn en continuidad con la membrana citoplasmtica, son los responsables de la fotosntesis en bacterias auttrofas. La Clula Eucariota La clula eucariota se caracteriza por presentar su material gentico rodeado por una envoltura nuclear (membrana). Diferencias entre las clulas procariota y eucariota Procariota Carecen de envoltura nuclear Normalmente un solo cromosoma a base de ADN sin protenas Organelos mayores ausentes Unicelulares o coloniales Agrupa a las bacterias y cianobacterias Eucariota Envoltura nuclear presente Mltiples cromosomas no circulares a base de ADN y protenas Organelos mayores presentes Unicelulares y multicelulares Constituyen los cuerpos de protistas, hongos, animales y plantas

Estructura general de una clula procariota: 1. 2. Membrana citoplasmtica: Es la barrera esencial de permeabilidad que separa el interior del exterior de la clula. Pared celular: Estructura rgida (a base de peptidoglicano o murena), situada por fuera de la membrana plasmtica que confiere la forma a la clula y la protege del medio externo que lo rodea. Ribosomas: Son pequeas partculas compuestas de cido ribonucleico (ARN) y protenas, una sola clula procariotica puede tener hasta 10000 ribosomas. Los ribosomas en los procariotas son 70S, su funcin es la sntesis proteica. Nucleoide o Genforo: En las procariotas la funcin del ncleo la realiza una nica molcula de ADN, que se encuentra en forma ms o menos libre en el citoplasma llamada nucleoide. El ADN de las procariotas por homologa con las eucariotas se le denomina cromosoma. Flagelos: Muchas de las bacterias, son capaces de desplazarse a travs de flagelos que estn formados por una nica protena tubular enrollada, la flagelina. Inclusiones: Son acmulos de materiales de reserva como carbono, nitrgeno, azufre o fsforo. Estos acmulos se forman cuando estos compuestos se encuentran en exceso en el medio ambiente, con el fin de poder ser utilizados en situaciones de carencia. Cpsula: O capa viscosa que rodea a la pared celular, protege a las bacterias de drogas y la fagocitosis de microorganismos o glbulos blancos. Mesosomas: Son estructuras membranosas que se observan en la mayor parte de las bacteria, constituidas por invaginaciones de la membrana citoplasmtica. Interviene en la duplicacin y distribucin del ADN en la divisin celular y adems contiene enzimas respiratorias sobre las que se desarrolla la mayora de los procesos metablicos. Plsmidos: Son pequeos fragmentos circulares de ADN extracromosmico separados del cromosoma. Los plsmidos no portan genes esenciales para las clulas; pero llevan unos que son tiles en determinadas condiciones ambientales, como los que confieren resistencia a antibiticos especficos.

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7. 8.

MEMBRANA CELULAR O PLASMALEMA Est compuesta de una bicapa lipdica que contiene una variedad de molculas de protena. Presenta las siguientes caractersticas: Es porosa. Es elstica. Posee permeabilidad selectiva. Es muy delgada, su espesor es de aproximadamente 75 A.

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10. Fimbrias: Son parecidos a los flagelos, aunque ms cortos que estos, son de naturaleza proteica y son mucho ms numerosos. No todos los organismos

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Organizacin molecular de la membrana: La membrana celular est constituida por: Protenas (60%): Globulares, que por su funcin pueden ser: receptoras, de reconocimiento y transportadoras. Lpidos (35%): Los ms abundantes son los fosfolpidos, tambin se encuentran glucolpidos y esteroides (colesterol en clulas animales y ergosterol en clulas vegetales). Carbohidratos (5%): Unidos a protenas formando glucoprotenas y unidos a lpidos, formando glucolpidos.

2.

Transporte activo: Es el movimiento de los iones y de ciertas sustancias en contra de un gradiente de concentracin con gasto de energa. La fuente de energa metablica que impulsa el transporte activo es el ATP. Hay 2 tipos de transporte activo: transporte mediante bombas y transporte en masa. a) Transporte mediante bombas: Utilizado fundamentalmente para el transporte de iones. Requiere la presencia de un tipo de protenas integrales de la membrana. Los ejemplos ms conocidos son: Bomba de Na+ y K+; bomba de Ca++ y bomba de H+. Transporte en masa: Utilizado para sustancias que por su tamao no pueden atravesar la membrana. De acuerdo al sentido del transporte puede ser: Endocitosis: Es la entrada de sustancias o partculas desde el exterior de la clula al interior de la misma. Puede ser: o o Fagocitosis: Si es que ingresan partculas microorganismos. Pinocitosis: Si ingresan sustancias lquidas. slidas o

b)

La forma como estn distribuidos los componentes moleculares de las membranas, tiene como base el modelo del mosaico fluido propuesto por SINGER Y NICHOLSON (1972), que se caracteriza por ser un modelo asimtrico y que goza de una fluidez de membrana. Permeabilidad celular: Es el proceso mediante el cual la clula intercambia ciertas sustancias con el medio extracelular, a travs de la membrana celular. Dicho intercambio se conoce como transporte pasivo o activo. 1. Transporte pasivo: Es el transporte basado en la energa cintica de las molculas. El movimiento es a favor del gradiente de concentracin, es decir, de mayor concentracin a menor concentracin. Se movilizan sin que la membrana consuma energa (ATP). a) Difusin: Es el movimiento continuo de iones, molculas o partculas coloidales (solutos) que se desplazan a favor de un gradiente de concentracin, presin o carga elctrica. Se puede dar por: Difusin simple: Es la difusin del agua, gases disueltos (O2, CO2) como molculas liposolubles a travs de la membrana. Difusin facilitada: Difusin de molculas (generalmente solubles en agua) a travs de la membrana.

Exocitosis o emecitosis. Proceso por el cual se eliminan hacia el exterior partculas de gran tamao como material de secrecin por ejemplo.

Diferenciaciones de la membrana celular: La superficie de las clulas que estn relacionadas con la proteccin del citoplasma, el transporte de sustancias y otros procesos fisiolgicos, presentan modificaciones para cumplir ciertas actividades especficas, as tenemos: 1. Microvellosidades: Son salientes digitiformes de la membrana plasmtica que aumentan la superficie para la absorcin, las encontramos en clulas que tapizan el intestino delgado y el rin (tbulos renales). Desmosomas: Son discos ovales a los que se anclan fibrillas que se encuentran en la membrana plasmtica de clulas epiteliales sujetas a fuerzas externas; cada desmosoma tiene su pareja adyacente y el par forma una especie de corchete, que impide que las clulas se separen. Uniones en hendidura, uniones gap o uniones comunicantes: Son tubos huecos, formados por un anillo de seis subunidades proteicas que se encuentran en la membrana plasmtica de ciertos tejidos y permiten el libre flujo de materiales de una clula a otra. Las uniones gap estn formadas por dos de estos tubos alineados y situados entre las clulas adyacentes.

2.

Los iones como Na+, K+, Ca++ se mueven por las protenas poro-canal; en cambio, aminocidos, protenas pequeas y los monosacridos como la glucosa lo hace a travs de protenas carrier (sufren cambios conformacionales). b) Osmosis: Es la difusin del solvente (agua) a travs de una membrana con permeabilidad diferencial. Esto es una membrana que es ms permeable al agua que a los solutos disueltos. Ejemplo: absorcin del agua por las races de una planta.

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Cilios y flagelos: Son filamentos mviles que sobresalen de la superficie de ciertos tipos de clulas. Surgen de cuerpos basales. Plasmodesmos: Presente solo en clulas vegetales. Se localiza en los poros coincidentes de la pared celular de dos clulas vegetales vecinas. Sirve para el intercambio de sustancias.

6. Uniones estrechas o hermticas: Son reas de conexiones ntimas entre las membranas de clulas adyacentes, a tal punto que el espacio que rodea a las clulas desaparece completamente, por tanto esto impide que algunas sustancias crucen capas de clulas. Las clulas conectadas por uniones estrechas (a base de protenas que se enlazan), sirven para sellar cavidades corporales. Funciones de la membrana celular: Protege y limita el protoplasma celular. Permite el transporte de sustancias al interior o exterior de las clulas. Se encarga de la recepcin de seales qumicas. Ayuda a conservar la estructura y forma de las clulas.

lignina (trqueas, traqueidas y esclereidas), cutina (paredes en contacto con el aire), y sales minerales (carbonatos y slice) en algunas clulas epidrmicas. La pared celular secundaria comprende tres subcapas; la capa externa (S1), capa central (S2) y la capa interna (S3) mencionadas de afuera hacia adentro. A diferencia de la pared celular primaria, las microfibrillas de celulosa se disponen en una forma ordenada. La S2 es la ms gruesa. La S3 suele ser delgada e incluso puede faltar. La lamina media: Se forma durante la citocinesis, est constituida por pectatos y protenas, es el cemento que sujeta las clulas individuales unas con otras para constituir tejidos. Funciones: Es responsable de la forma de las clulas y por tanto de las plantas. Controla el crecimiento celular. Proporciona resistencia mecnica. Es una barrera fsica que se opone a la penetracin de los microorganismos patgenos.

Cubierta celular: Estructura secretada por el aparato de Golgi y es de naturaleza principalmente glucosdica. En clulas vegetales se denomina pared celular, mientras que en los animales se conoce como glucocaliz. A. Pared celular: Envoltura compuesta principalmente por celulosa. Representa una especie de exoesqueleto que protege y le da sostn mecnico a la clula. Es el carcter que las diferencia de las clulas animales. Por lo tanto las clulas vegetales presentan por la parte externa de la membrana plasmtica una pared muy gruesa a base de celulosa aunque pueden entrar a formar parte otras sustancias como: hemicelulosa, pectatos, lignina, cutina, suberina, sales minerales, algo de protenas, etc. La pared celular es semirrgida y permite el paso de sustancias. Clases de pared celular 1. Pared celular primaria: Es la primera pared celular, presente en todas las clulas jvenes. En muchas clulas es la nica pared que se desarrolla, est hecha a base de microfibrillas entrecruzadas (desordenadas) a base de celulosa, debido a disposicin facilita el crecimiento de la clula. Pared celular secundaria: Solo est presente en algunas clulas vegetales que han dejado de crecer (por ejemplo los vasos o trqueas), se forma en la superficie interna de la pared primaria, de ordinario es mucho ms gruesa que la pared primaria, adems de celulosa puede contener sustancias como:

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Glucocaliz: Envoltura compuesta de cadenas cortas de azcares (oligosacridos) y cadenas peptdicas cortas, formando las denominadas glucoprotenas, que cubren la membrana celular de clulas animales y protozoarios; y sobre la pared celular de algunas bacterias. Funciones: Adhesin entre clulas para la conformacin de tejidos. Reconocimiento celular durante reacciones inmunitarias (elementos moleculares de histocompatibilidad y antgenos del grupo sanguneo).

CITOPLASMA: Es el protoplasma comprendido entre la membrana celular y la membrana nuclear, es la regin fundamental de la clula donde se llevan a cabo las principales reacciones bioqumicas de los seres vivos, tiene aspecto hialino y translucido. Presenta la siguiente organizacin: Matriz citoplasmtica. Sistema de endomembranas. Organelos.

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Matriz citoplasmtica: (Citosol o Hialoplasma), es el coloide celular constituido por un medio dispersante: el agua, y una fase dispersa con sales minerales protenas, carbohidratos y lpidos. Las protenas son el componente ms abundante de la matriz y constituyen el citoesqueleto o sostn interno de la clula, el cual est constituido de: Microfilamentos: Estn compuestos por la protena actina, se encuentra en todas las clulas eucariticas. Normalmente en asociacin con una segunda protena, la miosina. Participan directamente en los movimientos celulares. Son los constituyentes dinmicos ms importantes del citoesqueleto que permiten a las clulas moverse y cambiar de forma. Filamentos intermedios: Tienen un dimetro intermedio entre los microfilamentos y los microtbulos. En diferentes tipos de clulas, los filamentos intermedios estn compuestos por diferentes protenas: vimentina, desmina, queratina, periferina, gliofilamentos, neurofilamentos y lminas. Su funcin es arquitectnica. Microtbulos: Estn hechos de subunidades de la protena tubulina y se han encontrado en todos los tipos de clulas eucariontes. Forman un andamiaje que mantienen en posicin a los organelos y estabiliza la forma de las clulas. Adems, forman parte esencial de la estructura de los cilios y flagelos.

Permite la reaparicin de la membrana nuclear, en la divisin celular.

Retculo endoplasmtico liso (R.E.L.): Carece de ribosomas, est en conexin con el R.E.R. Funciones: Biosntesis de lpidos (fosfolpidos y colesterol). Destoxificacin celular (frmacos, plaguicidas herbicidas). Formacin del aparato de Golgi. Interviene en la renovacin de la membrana plasmtica. Lleva a cabo la glucognesis y glucogenlisis. Biosntesis de esteroides (corteza reproductor) Interviene en la contraccin muscular. suprarrenal y sistema

1.

B.

Sistema de Endomembranas: Est constituido por el Retculo endoplasmtico y el Aparato de Golgi. 1. Retculo endoplasmtico: Complejo membranoso conformado por canales ramificados, que se comunican entre s y con la membrana celular. Se pueden distinguir dos tipos de retculo: Retculo endoplasmtico rugoso (R.E.R.): Est compuesto por 70% de protenas y 30% de lpidos. Presenta riboforinas en su membrana que permiten la adhesin de ribosomas por la subunidad mayor; por lo que presentan un aspecto granulado. En l se realiza la sntesis proteica. Las protenas sintetizadas por los ribosomas, pasan al lmen del retculo y aqu maduran hasta ser exportadas a su destino definitivo. Abunda en clulas que sintetizan protenas de secrecin (clulas del pncreas, glndula tiroides, heptica, sebcea, etc.). Funciones: Sintetizan protenas de exportacin (secrecin celular) como hormonas y enzimas. Origina organelos: aparato de Golgi, retculo endoplasmtico y peroxisomas.

Aparato de Golgi: Consiste en el conjunto de estructuras de membrana que forma parte del elaborado sistema de membranas interno de las clulas. Se encuentra ms desarrollado cuanto mayor es la actividad celular (secrecin). La unidad bsica del organelo es el sculo, que consiste en una vescula o cisterna aplanada. Cuando una serie de sculos se apilan forman un dictiosoma. Adems pueden observarse toda una serie de vesculas ms o menos esfricas a ambos lados y entre los sculos. El conjunto de todos los dictiosomas y vesculas constituye el aparato de Golgi. El dictiosoma se encuentra en ntima relacin con el retculo endoplsmtico, lo que permite diferenciar dos caras; la cara cis, ms prxima al retculo, y la cara trans, ms alejada. En la cara cis se encuentran las vesculas de transicin, mientras que en la cara trans, se localizan las vesculas de secrecin. Funciones: Formacin parcial de la pared celular durante la divisin celular. Formacin del acrosoma en los espermatozoides. Glicosilacin (empaquetamiento de protenas). Reciclaje de membranas en clulas secretoras. Renovacin de la membrana plasmtica. Secrecin celular (proteoglicanos y glucoproteinas). Sntesis de enzimas lisosmicas.

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Organelos: 1. Ribosomas: Son estructuras esfricas y elpticas formados por ARN y protenas que se originan en el nuclolo. Se distribuyen libremente por el citosol, se encuentran unidas en racimos formando polisomas gracias a un helicoide de ARNm o se encuentran unidas como polisomas al RER. El ARN ribosmico se sintetiza en el nucleolo, las protenas ribosmicas se sintetizan en el citosol, son transportadas al ncleo y ah asociadas con el ARNr, el cual se organiza en subunidades ribosmicas. Ribosomas en clulas eucariontes 80S (60S y 40S) y ribosomas en clulas procariontes, 70S (50S y 30S). Funcin: 2. Sntesis de protenas.

metaloprotenas como la plastoquinona y plastocianina que se agrupan en dos fotosistemas (PSI Y PSII). Funciones: 4. Absorber y trasformar la energa lumnica en energa qumica para obtener su alimento; proceso denominado fotosntesis. Autoduplicacin debido a que tiene ADN.

Ncleo: Es la estructura fundamental de la clula, que se encarga de controlar y dirigir todas las actividades de la clula, y que se caracteriza por tener el material gentico de las clulas eucariontes. Algunas clulas carecen de ncleo (hemate maduro, clulas del cristalino), otras tienen ms de un ncleo (protozoos, fibra muscular esqueltica). Partes:

Mitocondrias: Son organelos esfricos o alargados, constituidos principalmente por protenas y en segundo lugar por lpidos, existe tambin una pequea cantidad de ADN y ARN. Presentes en clulas animales y vegetales (excepto en bacterias y hemates), son de forma variable. Su nmero depende de las necesidades energticas de las clulas (2500 en hepatocitos y 1000 en fibras musculares). Estn formadas por dos membranas: La membrana externa lisa y la membrana interna que emiten prolongaciones hacia el interior de la mitocondria, llamadas crestas mitocondriales donde se realiza la cadena respiratoria. Estas crestas aumentan la superficie transductora de energa. El interior de la mitocondria presenta una cavidad central llamada matrz mitocondrial, ocupada por un lquido rico en protenas y enzimas del ciclo de Krebs, ribosomas y ADN circular. En las crestas mitocondriales encontramos a las Partculas F o Partculas elementales, relacionadas con los procesos de fosforilacin oxidativa (sntesis de ATP). Funciones: Sntesis de ATP. Autoduplicacin, debido a su propio ADN.

Envoltura nuclear (carioteca): Es una doble unidad de membrana que envuelve el contenido del ncleo, la membrana externa lleva adherido ribosomas. La membrana interna es lisa y en su superficie interna lleva adherida la protena lamina (fracciona la membrana nuclear en la profase). La carioteca est atravesada por un gran nmero de poros, que permiten el paso de sustancias. Jugo nuclear (cariolinfa, carioplasma o nucleoplasma): Es el medio interno del ncleo que se encuentra en solucin coloidal (Gel) compuesto por: mayormente cromatina, histonas, protaminas, aminocidos, enzimas, nucletidos, sales minerales, ATP, NAD, Acetil CoA. Es el medio donde se realiza la sntesis de cidos nucleicos. Nuclolo: Es un corpsculo esfrico constituido por fibras y grnulos de ARN, tambin contiene enzimas, histonas, ADN, zinc y calcio. Aqu se lleva a cabo la sntesis de ARN a partir de ADN asociado al ncleo y sntesis de las subunidades ribosmicas. Cromatina: La cromatina est formada por ADN e histonas y se le aprecia en la interfase celular.

3.

Cloroplastos: Plastdios que contienen clorofila, carotenoides y xantofilas; estructuralmente presentan dos membranas envolventes, la membrana externa que es ms permeable y la membrana interna la cual se organiza en sculos membranosos aplanados que reciben el nombre de tilacoides, los cuales se disponen en pilas muy ordenadas llamadas grana. Al espacio en el interior de los tilacoides se denomina estroma. En el interior de los tilaciodes encontramos a los pigmentos fotosintticos como clorofila, carotenos y

Funciones del ncleo: Son varias, todas relacionadas con la conservacin de la vida celular. Sntesis de protenas (pequeas cantidades), de ADN (autosntesis) e induce a la formacin de ARNm para iniciar la sntesis de protenas en el citoplasma. Hereditaria, almacena y transmite los caracteres hereditarios mediante ADN. Regula las funciones celulares.

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CICLO CELULAR Es el periodo de vida de una clula desde su formacin hasta su divisin en clulas hijas. El tiempo de duracin y los requerimientos dependen de cada tipo celular. Algunas clulas como las nerviosas, las del msculo esqueltico y los glbulos rojos, normalmente no se dividen una vez que maduran. Fases del ciclo celular: 1. Interfase: En esta fase la clula aumenta de tamao, duplica sus estructuras y acumula reservas necesarias para la divisin. Comprende 3 periodos: Periodo G1: Llamado primera fase de crecimiento, se inicia con una clula hija que proviene de la divisin de la clula madre. La clula aumenta de tamao, se sintetiza nuevo material citoplasmtico, sobre todo protenas (histonas) y ARN. Periodo S o de sntesis: Se duplica el material gentico (ADN). En este periodo el ncleo contiene el doble de protenas nucleares y ADN que al principio. Periodo G2: Llamado segunda fase de crecimiento, en el cual se sigue sintetizando ARN y protenas, la clula se prepara para la divisin. La finalizacin del periodo G2 es marcado por el comienzo de la mitosis. 2.

b)

Metafase: Los cromosomas duplicados constituidos por un par de cromtides hermanas, se alinean en el plano ecuatorial constituyendo la placa ecuatorial de la clula, el huso mittico se completa. Anafase: En ella el centrmero se divide y cada cromosoma se separa en sus dos cromtides. Los centrmeros emigran a lo largo de las fibras del huso en direcciones opuestas, arrastrando cada una en su desplazamiento a una cromtide. Cada cromtide se considera ahora un cromosoma. La anafase constituye la fase crucial de la mitosis, porque en ella se realiza la distribucin de las dos copias de la informacin gentica original.

c)

d). Telofase: Los dos grupos de cromtides comienzan a condensarse, se reconstruye