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    Resumen: Unidad I y II, primer cuatrimestre.

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    Brunn.
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    Resumen: Unidad I y II, primer cuatrimestre.

    Mensaje  Brunn. el Lun Mayo 30, 2011 12:49 am

    TEXTOS:
    UNIDAD TEMÁTICA I: Biología como ciencia.
    Audisio, Eduardo; Relación de la Biología con la Psicología.
    García, Nora; La Biología como ciencia.
    Delgado, Cristian; Algunos aspectos filosóficos del conocimiento biológico.
    Solomon y otros; ¿Qué es la Biología?
    García, Nora; Los seres vivos y su relación con la energía.
    UNIDAD TEMÁTICA II: Conceptos básicos de biología molecular y celular.
    Scaglia, Romina; Composición química de los sistemas vivientes.
    Lamas, Cecilia; Célula, unidad de vida.
    Delgado, Cristian; Introducción al metabolismo celular.
    Salomon y otros; Biología. Ácido ribonucleico y síntesis de proteínas: expresión de la información genética.
    Salomon y otros; Biología. Cromosomas, mitosis y meiosis.











    Audisio, Eduardo; Relación de la Biología con la Psicología.
    Como es difícil trazar una línea divisoria que separe a lo viviente de lo viviente, se describen propiedades que caracterizan a los seres vivos: organización específica, irritabilidad, nutrición y metabolismo, homeostasis, reproducción, crecimiento y desarrollo, movilidad, adaptación y evolución.
    Un ser vivo es un sistema autopoiético, es decir, “… un ser vivo es un sistema molecular constituido como una red de interacciones moleculares que producen las moléculas que lo constituyen como tal red. En otras palabras, un ser vivo como sistema molecular está organizado como un sistema que está continuamente produciéndose a sí mismo”.
    En la continuidad del desarrollo de la asignatura, se lleva a cabo el análisis de las propiedades estructurales y funcionales básicas de los diferentes niveles de organización biológica, siendo esta una organización jerárquica con diferentes niveles, como ya se ha dicho: molecular, subcelular, celular, tisular, orgánico, sistémico, individual, poblacional, comunitario y ecosistémico. Para los seres humanos el nivel individual corresponde al organismo pluricelular. Reconocemos en cada nivel propiedades y características propias, que no se observan en los niveles inferiores. Esto es conocido como el principio de niveles de organización o principio de control jerárquico: la organización de elementos de un nivel dan lugar a una estructura funcional de nivel superior, y a este nivel superior corresponden propiedades que no están presentes o no son evidentes en los elementos del nivel inferior.
    Ahora bien, cuando determinados procesos ocurren en un nivel, seguramente, ortos suceden paralelamente en los demás niveles. En cada nivel ocurren cambios, en general, en forma sincrónica, cada uno con su nivel propio de manifestación.
    La cuestión que se plantea es el estudio de otro nivel propio de lo humano, el psiquismo, y la relación del mismo con los mencionados niveles biológicos. Desde algunas corrientes psicológicas se propone una independencia disciplinar, según esta concepción la psicología no requiere de aportes provenientes del campo de la biología. En otro extremo, están los que afirman que al conocer los mecanismos neurofisiológicos se podrá dar cuenta de los fenómenos psíquicos.
    Eric Kandel, investigador del área de la neurociencia, considera que la biología puede contribuir a la comprensión de los diversos procesos inconcientes, el papel de los mismos en la psicopatología y el efecto terapéutico del psicoanálisis, pues el tratamiento también produce cambios estructurales.
    Al referirse a la interacción del aparato psíquico con la anatomía, Freud dice: “Sabemos que estas relaciones existen, en lo más grueso. Es un resultado inconmovible de la investigación científica que la actividad del alma se liga con la función del cerebro como no lo hace con ningún otro órgano. En la segunda teoría del aparato psíquico, establece una relación de continuidad entre el ello y el sustrato biológico. En “Pulsiones y destinos de pulsión”, plantea a la pulsión como concepto límite entre lo psíquico y lo biológico. La relación entre psiquismo y cuerpo biológico se mantiene en toda la obra de Freud.
    Otra de las formas en que se puede explicar la relación biología-psicología, es considerar al ser humano como un ser bio-psico-social. Esta concepción sabe presentar dos vertientes: 1) concepción bio-psico-social estratificada: el hombre está compuesto por distintos niveles (biológico, psicológico y sociocultural) que se superponen y se sustentan; 2) concepción bio-psico-social interactivo: el hombre es el resultado de la retroalimentación entre las estructuras biológicas, psicológicas y culturales que se influyen mutuamente. La primera se basa en la idea de que la cultura no habría tenido acción significativa en la evolución biológica y psíquica del hombre, primero se produjo la evolución biológica, esto permitió el desarrollo psíquico y, entonces, los cambios socioculturales. La segunda, sostiene que las estructuras biológicas, psíquicas y culturales se retroalimentan modulando cada una la evolución de las otras.
    Un modo de aplicar las diferentes miradas de la relación biología-psicología es a partir de uno de los desarrollos científicos más importantes en el campo de las ciencias biológicas, la genética. La transmisión de caracteres de progenitores a descendientes, la forma en que la información se guarda en las moléculas de ADN, y otros problemas similares, son estudiados por los genetistas. Una de las cuestiones es en qué medida los seres humanos estamos determinados por la información genética que contiene nuestro ADN. Este debate es conocido como herencia versus ambiente. Desde un extremo, los defensores del reduccionismo biologicista dirán que todo está en los genes. En el otro extremo, los partidarios de teorías psicológicas, afirmarán que los genes no tienen participación en las manifestaciones expresadas.
    Desde una concepción bio-psico-social estratificada del ser humano, la pregunta se transforma en cuánto de las manifestaciones fenotípicas es atribuible a la herencia genética y cuánto al ambiente. En el marco de una concepción bio-psico-social interactiva se considera que esta distinción no tiene sentido. Cada uno de nosotros tenemos un carácter único, resultado de la interacción de los genes y el entorno.
















    García, Nora; La Biología como ciencia.
    La Biología es la ciencia de la vida y de las leyes fundamentales que rigen la misma.
    a) Objeto de estudio: los sistemas vivientes.
    b) Fuente de conocimiento: a través de la experiencia, es una ciencia experimental.
    c) Enunciados o proposiciones: se refieren a hechos, sucesos o procesos naturales.
    d) Principios dominantes: causalidad, reciprocidad, legalidad.
    e) Método de estudio: el método experimental. La experimentación puede indicar si los resultados obtenidos son significativos y si existe una gran probabilidad que la hipótesis sea cierta. No nos lleva a la verdad absoluta.
    f) Clase o tipo de certeza: el grado de certeza es bajo. Por lo anterior la Biología es parte integrante de las ciencias reales o fácticas. Son ciencias modificables y que tienden a progresar.

    1. La Biología como ciencia fáctica al estudiar la realidad además de buscar una explicación de los fenómenos va descubriendo un ordenamiento uniforme y regular.
    2. Aceptado que el mundo real tiene un orden, vemos que el mismo es progresivo y escalonado tendiendo a una paulatina jerarquización. Aquí surge un nuevo concepto: evolución. En una primera etapa tenemos la evolución inorgánica hasta el origen de la vida (teoría de la biogénesis), luego la evolución orgánica de cuyo resultado es la diversidad de especies vegetales y animales y, finalmente, la aparición del hombre y su cultura
    3. El tercer principio es la estratificación del mundo real. El mundo tiene una estructura y esa estructura está estratificada. El estrato inferior aparece el correspondiente al mundo de lo inanimado de la naturaleza inorgánica, es decir, el estrato físico-químico. Luego el segundo, el estrato de la naturaleza animada, el de los seres vivientes unicelulares y pluricelulares vegetales y animales. El tercer estrato superior es el correspondiente al hombre y su cultura. Cada estrato está constituido por elementos del inmediato inferior y a su vez, sus elementos son partes constitutivas del inmediato superior.
    Los estratos admiten substratos o niveles. Cada nivel de organización tiene sus propios criterios y leyes, dependiendo de los niveles superiores de los inferiores, pero sin perder la autonomía o soberanía de los primeros sobre los segundos. Los elementos de cada nivel inmediato superior conforman nuevos conjuntos o unidades que funcionan de una manera totalmente diferente con nuevas propiedades.
    Estrato Nivel Unidad Ciencia que lo estudia

    Superior
    Cultural
    Hombre Psicología
    Antropología
    Sociología, otras.





    Intermedio Ecosistémico
    Comunitario
    Poblacional
    Individual
    Sistémico
    Orgánico
    Tisular
    Celular
    Organular
    ------
    Supramolecular Ecosistema
    Comunidad Biológica
    Población
    Individuo
    Sistema
    Órgano
    Tejidos
    Célula
    Orgánulo
    ------
    Biomoléculas



    Biología y ciencias derivadas.

    Inferior
    Molecular
    Atómico
    Subatómico Molécula
    Átomo
    Partícula subatómica Química
    Fisicoquímica
    Física

    Delgado, Cristian; Algunos aspectos filosóficos del conocimiento biológico.
    Debemos tratar dos problemas que forman parte de algo así como una “ontología elemental” de la biología. El primero: dado un determinado fenómeno, ¿cuál es, o dónde está, su causa última? Y el segundo: dado el mismo fenómeno (u otro), ¿qué es lo que controla, o dirige, o gobierna?
     Fisicalismo y causalismo.
    A la pregunta por la causa última se ha respondido tradicionalmente de dos formas opuestas, según que se coloque dicha causa “antes” o “después” del fenómeno.
    Se entiende por finalismo toda corriente de pensamiento que concibe los fenómenos naturales como orientados por una finalidad, meta o proyecto (teleologismo). Tal finalidad puede hallarse fuera del ente natural en cuestión o bien en el mismo. Podría decirse que la pregunta respondida por el finalista es “¿Para qué?”.
    El causalismo, en cambio, niega la existencia de todo objetivo, meta o estado prefijado, y visualiza la causa estrictamente “antes” del fenómeno en estudio. Éste es pura consecuencia de determinadas condiciones que se dan en estados anteriores, y el conocer tales condiciones permite explicar perfectamente cómo se arribó al estado actual. La pregunta respondida por el causalista sería “¿Por qué?
     Vitalismo y mecanicismo, y sus variantes aggiornadas.
    La pregunta sobre a qué responde en última instancia cada fenómeno biológico ha tenido dos tipos de respuesta.
    En primer lugar, el vitalismo, que sostiene que por encima de los procesos físicos y químicos que tienen lugar en la materia viva se halla una entidad inmaterial, libre del espacio y de la energía, que gobierna y controla estos procesos, asegurando así la unidad del organismo: fuerza vital.
    El mecanicismo identifica a las posturas que consideran factible poder explicar todos los fenómenos biológicos recurriendo solamente a la conceptualización y las leyes propias de otras ciencias: la física y la química. Las mencionadas leyes son conocidas gracias a la metodología experimental, y esto lleva a quienes adhieren a esta corriente a rechazar toda idea de recurrir a algo sobrenatural. Por lo general, una concepción mecanicista se ha visto tradicionalmente asociada con una causalista, y otro tanto ocurrió con las vitalistas y finalistas.
     El organicismo.
    El mecanicismo había comenzado a revelarse como netamente insuficiente para orientar una cabal comprensión de la impresionante complejidad del ser vivo y de los fenómenos que en él tienen lugar. Así comienza a gestarse un nuevo tipo de enfoque que toma elementos de cada postura que considera valiosos o rescatables. No obstante, desecha conceptos metafísicos y a la vez rechaza la analogía organismo-máquina. Esta corriente de pensamiento recibió el nombre de organicismo. Uno de sus planteos iniciales propuso comparar el ser vivo no con un mecanismo sino con su propio cadáver, de modo de poder determinar las diferencias esenciales entre materia viva y materia inerte.
    Carrel, mediante una serie de experimentos que consistieron en mantener con vida células aisladas, probó que la muerte de un organismo no implica que mueran necesariamente todas sus partes. Si la muerte de un organismo no equivale al conjunto de las muertes de sus partes, tampoco la vida de tal organismo equivaldrá a la suma de las vidas de sus partes. En efecto, suponiendo que se separan todos los órganos de un animal de experimentación y se los mantuviera con vida, no podría afirmarse con ello que también el animal está con vida. Esto lleva a concluir que la relación entre los órganos no es simplemente aditiva, lo fundamental son las interacciones.
    Otro elemento que comenzó a tenerse en cuenta, y que presenta ciertas implicancias finalistas, es el brindado por el concepto de homeostasis: la tendencia del ser vivo a mantener un medio interno constante gracias a complejos sistemas regulatorios.
    Un factor que muestra a las claras la diferente naturaleza entre mecanismo y organismo es la dimensión esencial para cada uno. Para la máquina es espacial, para el organismo es temporal.
    El ser vivo necesita de un constante intercambio de materia y de energía con su medio ambiente, y no puede ser otra cosa que un sistema abierto. Esta peculiaridad tiene al menos dos consecuencias decisivas. Por un lado, posibilita el que se pueda arribar a un mismo resultado final aun partiendo de diferentes condiciones iniciales. Esto es lo que se conoce como equifinalidad. La otra consecuencia, más significante, es que la condición de sistema abierto le permite al ser viviente incrementar progresivamente su grado de organización (su orden) inmerso en un ambiente que tiende a desordenarse. ¿Qué significa esto? El 2do. principio de la termodinámica establece que la tendencia natural de un sistema aislado se da siempre hacia estados de mayor grado de desorden (entropía); pero el organismo, gracias a permanentes consumos de energía tomada de su medio ambiente, mantiene durante gran parte de su vida la tendencia opuesta, a costa de desordenar aún más el ambiente.














    Solomon y otros; ¿Qué es la Biología?
    García, Nora; Los seres vivos y su relación con la energía.
    La energía de un sistema se define como la capacidad para producir cambios o de realizar un trabajo. Es la Termodinámica la ciencia que estudia las transformaciones de la energía.
     Primera ley de la Termodinámica.
    La energía puede convertirse de una forma en otra, pero no se la puede crear ni destruir.
    La energía total de un sistema y su ambiente se mantiene constante a pesar de todos sus cambios de forma. En toda transformación energética cierta cantidad de energía se convierte en calor y se disipa no pudiendo ser aprovechada. Por disiparse, esa cantidad de energía convertida en energía calórica se pierde como energía útil, pero no se destruyó.
     Segunda ley de la Termodinámica.
    En todos los intercambios y conversiones de energía, si no entra ni sale energía en el sistema que se estudia (sistema aislado), la energía potencial del estado final es menor que la energía potencial del estado inicial.
     Solo pueden ocurrir espontáneamente los procesos exergónicos, es decir, los que ceden energía. Por el contrario, procesos en los que la energía potencial del estado final es mayor que el inicial requieren de energía para que se produzcan. Estos son los llamados procesos endergónicos.
    Es la entropía, magnitud que indica el grado de desorden o aleatoriedad de un sistema. Otro factor afecta la dirección del proceso, la entropía. El concepto de entropía se aplica sólo a sistemas aislados y es la tendencia de todos los sistemas a evolucionar hacia un estado de desorden. Es la “cantidad” de desorden de un sistema. Todos los procesos naturales tienden a desarrollarse en una dirección tal que el desorden del sistema aumente.

















    Scaglia, Romina; Composición química de los sistemas vivientes.
    Todos los seres vivos y sistemas biológicos están constituidos por estructuras pertenecientes al estrato inferior de complejidad.

    1. Nivel atómico.
    Elementos constituyentes.
    Los átomos son pequeñas partículas indivisibles por medios químicos, poseen protones (partículas con carga eléctrica positiva), neutrones (partículas con carga neutra) y electrones (partículas con carga eléctrica negativa). Los átomos son neutros eléctricamente, es decir, que el número de protones debe ser igual al número de electrones. Los protones y neutrones se encuentran en el núcleo del átomo, mientras que los electrones se ubican en los orbitales. Cuando los electrones pasan de un orbital a otro superior se acercan al núcleo liberando energía.

    Los átomos de la naturaleza se clasifican en elementos:
    a) Elementos traza: constituyentes necesarios en concentraciones bajísimas (menores de 0,05%)
    b) Microelementos: constituyentes necesarios en concentraciones bajas (entre 0,05 y 1%)
    c) Macroelementos: o constituyentes principales (concentración mayor al 1%)

    Los elementos indispensables para todos los seres vivos son: C, H, O, N, Na, K, Cl,Ca, Mg, P, S. Dado que la mayoría de los elementos se encuentran en proporciones muy bajas, sólo 6 componen el 99% de todo el tejido viviente, éstos son: carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S) – “precursores”, regla mnemotécnica CHONPS.
    Los átomos de estos elementos tienen que ganar electrones para completar sus niveles energéticos exteriores, lo cual significa que suelen establecer enlaces covalentes con átomos de otros elementos, lo cual permite la formación de moléculas muy estables, grandes y complejas, esenciales para las estructuras y funciones de los sistemas vivientes.
    2. Nivel molecular.
    Las moléculas se agrupan en sustancias, y las sustancias constituyen lo que llamamos materia. Todo ser vivo está compuesto por materia orgánica y materia inorgánica. La diferencia debe buscarse en las sustancias que la componen.
    Las sustancias pueden ser:
    a) Sustancias simples: constituidas por átomos de un mismo elemento. (H2, por ej.)
    b) Sustancias compuestas: constituidas por átomos de distintos elementos. Dentro de esta categoría encontramos dos subtipos:
    - Inorgánicas: sus moléculas son generalmente sencillas, y en ellas casi nunca se encuentra el elemento carbono (C). Estas sustancias junto con las simples constituyen la materia inorgánica.
    - Orgánicas: son moléculas complejas, naturales o artificiales, en las que siempre se encuentra el elemento C.

    Componentes inorgánico.
    Las sustancias inorgánicas que actúan bajo la forma de iones en los sistemas vivientes. Los iones son partículas con carga eléctrica y se pueden dividir en dos tipos:
    a) Cationes: carga positiva, constituidas por un átomo que ha perdido un electrón, con lo cual queda con un exceso de protones.
    b) Aniones: carga negativa, se constituyen por ganancia de un electrón.


    El agua.
    Es el componente más abundante de los seres vivos: Constituye un 75% del peso total de un organismo.
    Su rol básico es aportar un medio fluido donde ocurran los procesos vitales.
    Una molécula de agua se forma mediante enlaces covalentes entre un átomo de oxigeno y dos de hidrogeno, donde el único electrón de cada átomo de hidrógeno es compartido por el átomo de oxígeno que también aporta un electrón a cada enlace:: H-O-H.
    Se generan dos polos. Uno con carga positiva al rededor de los átomos de oxigeno, y uno con carga negativa, más cercano al átomo de oxigeno.
    El agua, por esto es una molécula polar. Cuando una región cargada de esta molécula se acerca a la región con carga opuesta de otra molécula de agua, la fuerza de atracción forma un enlace o puente de hidrogeno. Lo cual otorga ciertas propiedades al agua:
    a) Tensión superficial: Esta dada por la adherencia de las moléculas de agua entre sí.
    b) Capacidad humectante: produce humedad sobre ciertas superficies.
    c) Gran calor específico: Para aumentar la temperatura del agua se necesita un gran aporte de energía.
    d) Elevado punto de ebullición o vaporización: Un grado de agua se evapora a unos 30° centígrados y hierve a unos 100° C. Cuando se produce la vaporización las moléculas de agua que pasan al aire se llevan muchísimo calor.
    e) Es más densa en estado liquido que solido: Razón por la que se expande al congelarse, ya que sus moléculas se disponen en un retículo ampliamente espaciado.

    El agua por ser polar actúa como disolvente, sus moléculas se unen fuertemente a otras moléculas polares (alcoholes o azucares) o iones (cloro (Cl) y sodio (Na). Estas sustancias que son a fines con el agua las llamamos hidrofilicas, por el contrario, las sustancias apolares, como las grasas y el aceite, no son a fines con el agua y tienden a aglomerarse. A este tipo de sustancias se las llama hidrofobicas.

     Compuestos orgánicos.
    Biomoléculas.
    Las biomoléculas constituyen la base del objeto de estudio de la Biología a nivel molecular. Son moléculas orgánicas que existen en los seres vivos. La razón por la que a estas moléculas se les agrega el prefijo bio- es que son producidas por los seres vivos y se caracterizan por cumplir funciones biológicas específicas.
    Existen cuatro tipo de biomoléculas:
    1) Prótidos
    2) Glúcidos
    3) Ácidos nucleicos, y
    4) Lípidos.
    Las biomoléculas de una misma familia se hallan ordenadas en una jerarquía de complejidad molecular creciente. Todas las biomoléculas derivan en último término de precursores inorgánicos (C, H, O, N, P, S) obtenidos del entorno. Gracias a los procesos anabólicos (de síntesis), estos precursores se convierten en intermediarios metabólicos o metabolitos (sustancias orgánicas, producto del metabolismo intermedio, que aún no llegan a ser biomoléculas). Si continúan aumentando su tamaño molecular o su nivel de complejidad, se convertirán en biomoléculas.
    Primeramente alcanzan el nivel de monómeros (mono- una; -meros partes) que vienen a ser algo así como unos “eslabones” que al unirse entre sí darían origen a distintas “cadenas” llamadas polímeros (poli- muchos, -meros partes) o macromoléculas. Mediante procesos de síntesis, estos monómeros se unen unos a otros, covalentemente, para formar oligómeros. Estos son “cadenas” intermedias (no muy largas). Si continuamos agregando “eslabones” a estas “cadenas”, obtenemos polímeros, es decir, cadenas largas de peso molecular elevado.
    La familia de los lípidos comprende sustancias de composición química muy variada. Están clasificados en tres clases:
    a) triglicéridos
    b) esteroides
    c) fosfolípidos



    1. Prótidos.
    Las proteínas figuran entre las moléculas orgánicas que más abundan, el 50% del peso seco en la mayoría de los seres vivientes. Todas son polímeros de aminoácidos dispuestos en secuencias lineales.
    Subnivel monómeros:
    Los sillares estructurales de esta familia son los aminoácidos. Estos son compuestos orgánicos relativamente sencillos y de bajo peso molecular. Están formados por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, a los que se puede agregar azufre. Su estructura química genérica se caracteriza por poseer un átomo de carbono central unido a un hidrógeno, un grupo ácido, un grupo amino y un grupo radical o “cadena lateral”.
    El grupo radical es el que le da la especificidad a cada aminoácido. Existen 20 aminoácidos que forman parte de las proteínas. De estos 20, 10 son esenciales para el ser humano, esto significa que el organismo no los puede fabricar por sí mismo, y por lo tanto debe tomarlos del ambiente.
    Además de constituir las proteínas, los aminoácidos desempeñan importantes funciones fisiológicas. Por ejemplo, el ácido aspártico y el ácido glutámico poseen un importante papel en el sistema nervioso, ya que son neurotransmisores excitatorios.
    Para pasar a los dos niveles siguientes debemos unir aminoácidos entre sí. Este proceso anabólico se conoce como síntesis proteica. Los aminoácidos se unen covalentemente entre sí formando un puente, llamado enlace peptídico, entre los dos aminoácidos, y como resultado de esta unión se libera una molécula de agua por condensación.
    Subnivel Polímeros.
    Una cadena de más de 50 aminoácidos se denomina proteína. Cada tipo de molécula proteica posee una composición química específica, un determinado peso, y una secuencia ordenada y única de aminoácidos. Esta secuencia de aminoácidos a lo largo de la cadena determina el carácter biológico de la molécula proteica.
    La estructura tridimensional de una proteína se puede estudiar en distintos niveles de organización:
    a) Estructura primaria: es el esqueleto de la cadena polipeptídica. Ninguna proteína queda en esta estructura dado que al establecerse los enlaces peptídicos comienzan a producirse una serie de interacciones entre los aminoácidos que dan lugar a las estructuras siguientes.
    b) Estructura secundaria: Es una disposición extendida y/o enrollada que adopta la cadena polipeptídica como resultado de los enlaces de hidrógeno formados entre los átomos de los distintos aminoácidos. A las proteínas que se limitan a este nivel de estructuración se las llama proteínas fibrosas; insolubles en agua (hidrofóbicas), elásticas o rígidas.
    c) Estructura terciaria: Es la disposición plegada y compacta que adquiere la cadena polipeptídica como resultado de las interacciones entre los grupos R de los distintos aminoácidos que la forman. Las proteínas que presentan esta estructura son las llamadas globulares; solubles en agua (hidrofílicas), cumplen funciones móviles y dinámicas.
    d) Estructura cuaternaria: Se manifiesta en aquellas proteínas constituidas por más de una cadena polipeptídica. A menudo a tales proteínas se las denomina multiméricas.
    Nótese que las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria de las proteínas dependen todas de la estructura primaria y del ambiente químico local (temperatura, pH, etc). Y tanto la secuencia de aminoácidos, como la estructura espacial que deriva de ella, son fundamentales para el desempeño de sus funciones y el mantenimiento de sus propiedades. Cualquier alteración modificará profundamente su actividad biológica.
    Funciones biológicas de las proteínas.
    Son muy diversas, pero sumamente específicas; ninguna proteína puede ser reemplazada por otra para cumplir su función. Algunas de estas funciones son:
    - Estructurales: proteínas presentes en las membranas celulares, en las cápsides de los virus, y en todas las estructuras de sostén, protección y movimiento. Son todas proteínas fibrosas.
    - Enzimáticas: son proteínas con capacidad de catalizar (acelerar) diversas reacciones químicas. La función enzimática es una de las más importantes que poseen las proteínas, dado que si no existieran las enzimas, sería imposible que cualquiera de los sistemas vivientes lleve a cabo todas las reacciones metabólicas con la especificidad y los plazos temporales adecuados.
    - De reserva de nutrientes: tienen la función de almacenar nutrientes.
    - De transporte: transportan sustancias como el oxígeno y otros gases.
    - De contracción muscular: son elementos esenciales de los sistemas móviles y contráctiles.
    - De defensa inmunitaria: protegen al organismo de sustancias extrañas que pueden dañarlo.
    - Hormonales: regulan el metabolismo y distintos procesos biológicos. Reciben el nombre de hormonas.
    - De coagulación sanguínea.
    - Receptoras: son proteínas que reconocen específicamente ciertos grupos químicos de hormonas, neurotransmisores u otros mediadores químicos.

    2. Glúcidos
    Los glúcidos, carbohidratos o hidratos de carbono se encuentran en una proporción del 2% en el organismo. Son la principal fuente de energía en los seres vivos, pero también constituyen una vasta variedad de componentes estructurales de las células.
    De a cuerdo a la cantidad de moléculas de azúcar que contienen se clasifican en: monosacáridos o “azucares simples”, oligosacáridos y polisacáridos.
    Subnivel Monómeros.
    Los sillares estructurales de los glúcidos son los monosacáridos, constituidos por una única molécula de azúcar. Son solubles en agua, es decir, hidrofílicos y de sabor dulce.
    Según la cantidad de átomos de carbono (C) que posea la molécula de azúcar se clasifican en: triosas, tetrosas, heptosas, etc. Los que más nos interesan son:

    - Pentosas (5C) con funciones estructurales:
    a) Ribosa: azúcar estructural del ARN y de ribonucleótidos.
    b) Desoxirribosa: azúcar estructural del ADN y de desoxirribonucleótidos.
    - Hexosas (6C):
    a) Glucosa: principal fuente de energía en los vertebrados, dado que es la forma en que se transporta el azúcar en el cuerpo animal. El nivel de glucosa en sangre se conoce como glucemia o glicemia. Este nivel es regulado por las dos hormonas pancreáticas (insulina y glucagón) que ubicamos en el grupo de las proteínas.
    b) Fructosa: es el azúcar de las frutas. Su función es ser fuente primaria de energía.
    c) Galactosa: compone el azúcar de la leche.

    Los monosacáridos, principalmente la glucosa, pueden quemarse u oxidarse, para producir dióxido de carbono, agua y energía. Entendemos por oxidación toda reacción de combinación con oxígeno que resulta en una pérdida de hidrógeno y/o, en un sentido más general, en una pérdida de electrones. Es decir, que se trata de una reacción catabólica (degradativa), que ocurre en presencia de oxígeno, y exergónica (libera energía). Se dice que las moléculas de monosacáridos actúan como combustible y el oxígeno como comburente. La oxidación tiene lugar dentro de las células. Como resultado de la oxidación completa de glucosa, que ocurre dentro de las mitocondrias, la célula obtiene, además de energía, dióxido de carbono y agua, dos productos de desecho que serán eliminados a través de la respiración, la orina, etc. Esto es lo que se conoce como respiración celular.
    Cuando la glucosa no puede oxidarse completamente, debido a que la célula no contiene suficiente oxígeno, se forma ácido láctico. Este ácido se forma en los tejidos, sobre todo los musculares, que obtienen energía metabolizando azúcares en ausencia de oxígeno. Este proceso se conoce como fermentación.
    Subnivel Oligómeros.
    Los oligosacáridos son cadenas cortas de glúcidos, formadas por la unión de 2 o hasta 10 monosacáridos. Estas uniones se llevan a cabo mediante enlaces glucosídicos. Se clasifican según el número de monosacáridos que contengan, así tenemos disacáridos, trisacáridos, tetrasacáridos, etc.
    Todos los oligosacáridos se encuentran en el lado externo de la membrana celular, unidos a proteínas (formando glucoproteínas) o a lípidos (formando glucolípidos). Estos oligosacáridos de membrana permiten la adhesión y el reconocimiento entre células vecinas que constituyen un mismo tejido, es decir, posibilitan la comunicación intercelular. Por lo tanto, deben contener información, pero esa información no está dada por la secuencia de uniónde sus monómeros como sucede con las preoteínas y los ácidos nucleicos, sino por los diferentes modos de unión que pueden establecerse entre los monosocaridos componentes de los oligosacáridos.
    Subnivel polímeros.
    Los polisacáridos están constituidos por la unión de más de 10 monosacáridos. A pesar de ser hidrofílicos, son insolubles en agua y no tienen saber dulce. Algunos tienen función energética y otros función estructural.
    a) Polisacáridos de reserva energética:
    Los monosacáridos constituyen la fuente inmediata de energía necesaria para llevar a cabo todas las necesidades vitales de un organismo, los polisacáridos son una forma de almacenar esa energía. Incluso hay dos tipos de reserva energética, una a corto plazo, bajo la forma de polisacáridos, y otra a largo plazo; bajo la forma de un lípido particular que son los triglicéridos. El almidón es la forma principal de reserva energética en las plantas, mientras que el glucógeno cumple la misma función en los animales.
    b) Polisacáridos estructurales:
    Los polisacáridos también cumplen la importantísima función de constituir algunos de los componentes estructurales de las células y tejidos.
    La celulosa está constituida por monómeros de glucosa formando la pared celular de las plantas. Los animales no tienen la capacidad de degradar celulosa.




    3. Ácidos nucleicos.
    Los ácidos nucleicos son moléculas grandes y sumamente cumplejas, que están constituidas por cadenas de nucleótidos.
    Subnivel Monómeros.
    Los monómeros de esta familia son los nucleótidos. Un nucleótido está constituido por:
    a) Un grupo fosfato, es decir que contiene fósforo (P);
    b) una pentosa o azúcar (monosacárido) de cinco carbonos (A); y
    c) una base nitrogenada (BN).

    En todos los tipos de nucleótidos, el grupo fosfato es siempre el mismo, pero la pentosa y la base nitrogenada puede variar. Dentro de las pentosas encontramos dos tipos de monosacáridos: la ribosa y la desoxirribosa. Los nucleótidos que poseen ribosa se denominan ribonucleótidos. Los desoxirribonucleótidos son nucleótidos cuyo azúcar es la desoxirribosa.
    Las bases nitrogenadas pueden ser dos tipos: pirimídicas o púricas. Las bases pirimídicas son la C, la T y el U. Las bases púricas son la A y al G. Ambos cumplen funciones muy importantes en los sistemas endócrino y nervioso, donde actúan como segundos mensajeros. El ATP y el ADP son moléculas transferentes de energía que se forman al unirse el grupo fosfato del AMP con otro.
    Subnivel Oligómeros.
    Los nucleótidos pueden unirse entre sí por enlaces covalentes entre la pentosa de uno y el grupo fosfato del siguiente. Así forman cadenas que nunca son mixtas. Cuando las cadenas consisten en unas pocas unicades llamadas oligonucleótidos. Estos pueden ser dinucleótidos (cadena de dos nucleótidos), trinucleótidos, etc. Si las cadenas son muy largas, tenemos un polímero.
    Subnivel Polímeros.
    Las macromoléculas de esta familia reciben el nombre de ácidos nucleicos. Existen dos tipos: ADN y ARN. Ambos están presentes en todas las células, ya sean eucariotas o procariotas.
    El ADN o ácido desoxirribonucleico es un polímero constituido por dos cadenas muy largas de desoxirribonucleótidos, enfrentadas por sus bases nitrogenadas. La molécula de ADN tiene una estructura helicoidal.
    Los desoxirribonucleótidos del ADN sólo presentan las siguientes bases: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C). Se establece una complementariedad de bases: la A sólo se une con la T, y la C sólo lo hace con la G. (TA/AT – GC/CG).
    Funciones del ADN:
    a) Contiene información genética, es decir, almacena toda la información necesaria para fabricar un individuo completo: los nucleótidos dispuestos a lo largo de una de las cadenas de la doble hélice pueden ocurrir en cualquier orden: ATGCGTA, o CATTGCCA, etc.
    b) Contiene información para producir una copia exacta de sí mismo, es decir, tiene la capacidad de duplicarse para que, en la división celular, cada célula hija tenga toda la información genética completa, igual que la célula madre que les dio origen. Este proceso de autoduplicación del ADC se conoce con el nombre de replicación, y tiene que ver con la transmisión de los caracteres hereditarios de generación en generación. La replicación consiste en los siguientes pasos: primero, la molécula de ADN se “desabrocha” como si fuera la cremallera de un “cierre relámpago”, las dos bases que forman cada peldaño se separan y la doble hélice queda reducida a dos mitades (dos hemicadenas). Segundo, los nucleótidos libres, que siempre se hallan en cantidad, se enlazan con sus correspondientes, es decir, se van acomodando sobre el “molde” aportado por ambas cadenas. Así se van formando dos cadenas complementarias simultáneamente. Al finalizar el proceso, se formaron dos nuevas moléculas de ADN idénticas entre sí, e idénticas a la molécula original.
    c) Comanda todas las reacciones químicas celulares: dirige la síntesis de proteínas, y a través de este proceso, gobierna la síntesis de otras macromoléculas, el armado de membranas y organelas y todas las actividades de la célula, incluida su propia división.

    Los ARN o ácidos ribonucleicos son polímeros constituidos por una cadena simple de ribonucleótidos que puede permanecer lineal, o adoptar estructuras particulares. Los nucleótidos que los forman contienen U en lugar de T.
    Todos los ARN se forman siguiendo el modelo del ADN, en un proceso denominado transcripción. En las células eucariotas, la transcripción tiene lugar en el núcleo, y consiste en los siguientes pasos: primero se abre sólo una porción del ADN. Luego tomando como molde sólo una de sus dos cadenas, se empieza a copiar esa porción llamada gen, es decir, se unen ahora los ribonucleótidos que están libres en el núcleo, con los desoxirribonucleótidos complementarios: si el ADN “muestra” G, se une un ribonucleótido con C, y viceversa; si el ADN “muestra” T se le une un dibonucleótido con A; pero si el ADN presenta A, como los ribonucleótidos no contienen T, se une uno con U. Tercero, los ribonucleótidos se ligan entre sí formando una cadena de ARN, que se desprende de la porción de ADN que le sirvió de molde. Y finalmente, el ARN así formado, sale del núcleo o se dirige al nucléolo para formar los ribosomas.
    Ácidos nucleicos ADN ARN
    NUCLEOTIDOS Desoxirribonucleótidos Ribonucleótidos
    AZÚCAR Desoxirribosa Ribosa
    BASES NITROGENADAS A G T C A G U C
    ESTRUCTURA DE LA MOLECULA Espiral doble Cadena simple
    COMPLEMENTARIEDAD DE BASES A-T / C- G A-U / C-G
    COMPORTAMIENTO DE LA MOLÉCULA Permanece siempre en el núcleo Puede salir del núcleo

    Las moléculas de ARN están comprometidas en la síntesis intracelular de proteínas. Según su función en este proceso, los ARN se clasifican en tres tipos:
    a) ARN mensajero (ARNm): tiene una estructura lineal y es el encargado de indicar, en forma codificada, la secuencia de aminoácidos que integrará la proteína que se está sintetizando. Es el que copia el gen y lleva su mensaje cifrado en nucleótidos a los ribosomas del citoplasma.
    b) ARN de transporte o de transferencia (ARNt): tiene una estructura particular, en “hoja de trébol”. Se encarga de traducir el mensaje del ARNm, y de transportar los aminoácidos específicos.
    c) ARN ribosómico (ARNr): integra, junto con proteínas, la estructura de los ribosomas que son el lugar de la célula donde ocurre el proceso denominado traducción. Los ribosomas se forman en el nucléolo.

    4. Lípidos.
    Esta familia de biomoléculas comprende un grupo heterogéneo de sustancias cuya característica común es ser insolubles en agua y otros solventes polares.
    Se clasifican según su estructura. Las clases que nos interesan son las siguientes: triglicéridos, esteroides, y fosfolípidos y ceras.
    a) Triglicéridos: Están Formados por un glicerol y tres ácidos grasos. Son las grasas y los aceites:
    - Almacenamiento de energía: Los animales poseen una capacidad limitada para almacenar glucógeno, cuando los depósitos de éste se completan, los excesos de azúcares se convierten en grases. Las grasas constituyen una reserva energética a corto plazo.
    - Aislamiento térmico: Los mamíferos poseen una capa de grasa bajo la piel, que los pone a salvo del frío. Esta capa está muy desarrollada en las especies que habitan lugares con temperaturas muy bajas.
    - Amortiguadores: Los riñones de los mamíferos, por ejemplo, están rodeados por grandes masas de tejido adiposo que servirían para proteger a estos órganos de los golpes físicos.
    b) Esteroides: Son insolubles en agua. Algunos esteroides, como el colesterol, tienen funciones estructurales. El colesterol forma parte de las membranas celulares; también es un componente de la vaina de mielina donde acelera la conducción del impulso nervioso. El colesterol es también precursor de otros esteroides, como los corticoides y las hormonas sexuales.
    Otros esteroides cumplen funciones hormonales. Las hormonas derivadas de esteroides son:
    - Hormonas sexuales femeninas: El estrógeno es la hormona liberada por los ovarios, responsable del desarrollo y mantenimiento de los caracteres sexuales secundarios femeninos, y de la regulación del ciclo ovulatorio. La progesterona, mantiene el embarazo.
    - Hormonas sexuales masculinas: son hormonas secretadas por los testículos, y encargadas de desarrollar y mantener los caracteres sexuales secundarios del hombre.
    - Hormonas corticoadrenales: La corteza adrenal o suprarrenal es una glándula situada sobre los riñones que libera dos hormonas: glucocorticoides (cortisol) y mineralcorticoides (aldosterona). Las primeras aumentan la glucosa en sangre, e inhiben la respuesta inmunitaria. Las segundas aumentan la reabsorción o retención de sodio y agua. Ambas participan en la respuesta del organismo a situaciones de estrés.
    c) Fosfolípidos y Ceras: Ambos tipos de lípidos poseen funciones estructurales. La cera forma cubiertas protectoras, lubricantes o impermeabilizantes en la piel, pelo, plumaje y cutículas animales, etc.
    Los lípidos más importantes con fines estructurales son los fosfolípidos. Son moléculas consistentes en un esqueleto de glicerol que tiene unido dos ácidos grasos, un alcohol orgánico y un grupo fosfato. Como los grupos fosfato tienen carga negativa, el extremo fosfato de la molécula es hidrofílico y las porciones de ácidos grasos son hidrofóbica. Se dice que es una molécula anfipática.

    5. Conclusiones.
    Las cuatro clases principales de polímeros biológicos están constituidas por monómeros específicos con una estructura química particular. Los polímeros o biomacromoléculas se hallan en las mismas proporciones en todas las células, y ejercen también idénticas funciones en todas las especies de células. Los ácidos nucleicos actúan universalmente almacenando y transmitiendo la información genética. Las proteínas son los productos directos y los efectores de la acción de los genes, y es en ellas donde se incorpora y expresa la formación genética. La mayoría de las proteínas poseen actividad catalítica específica y actúan como enzimas; otras desempeñan papeles estructurales. Las proteínas intervienen en muchas otras funciones biológicas y son las más versátiles de todas las biomoléculas. Los polisacáridos desempeñan dos funciones principales: algunos, como el glucógeno, sirven a modo de almacenes de combustible que proporcionan energía para la actividad celular, y otros, como la celulosa, son elementos estructurales extracelulares. Los lípidos tienen dos cometidos destacados: componentes estructurales principales de las membranas y forma de almacenar combustible rico en energía.
    Existe una diferencia importante y fundamental entre los ácidos nucleicos y las proteínas, de una parte, y los polisacáridos y los lípidos, de otra. Los ácidos nucleicos y las proteínas son macromoléculas informativas en virtud de su estructura. Cada molécula de ácido nucleico contiene cuatro o más tipos de nucleótidos dispuestos en una secuencia específica rica en información. Del mismo modo, cada molécula proteica contiene una secuencia específica, rica en información, de cerca de veinte aminoácidos diferentes. Por otra parte, los diversos polisacáridos no contienen información; sus unidades estructurales son todas idénticas, como ocurre en el caso del glucógeno, un polímero de la glucosa. De modo análogo los lípidos no son informativos ya que sus ácidos grasos componentes están construidos por repetición de unidades idénticas.









    Lamas, Cecilia; Célula, unidad de vida.
    1. El avance científico en biología celular.
    La Citología (estudio científico de las células) se hizo posible gracias a la invención del microscopio. El primer trabajo de citología lo publicó en 1667 Robert Hooke, y en él se utilizó por primera vez la palabra “célula”.
    Los principales avances realizados en 1820 y 1880-90 fueron posibles gracias al perfeccionamiento técnico de las lentes y al descubrimiento de la inmersión en aceite. También mejoraron la iluminación, los métodos para preparar tejidos, y se comenzó a usar colorantes para crear contrastes entre la pared celular, el citoplasma, el núcleo y los orgánulos celulares. A principios del siglo XIX varias empresas ópticas comenzaron a fabricar microscopios cada vez mejores, contribuyendo a popularizar la citología.
    Un avance científico importante del siglo XIX fue el descubrimiento de que toda la materia viva está compuesta de unidades más pequeñas, las células.
    Las células de todos los organismos comparten ciertas características estructurales, como la arquitectura de sus membranas; y muchos procesos metabólicos, como la replicación del ADN, la síntesis de proteínas y la producción de energía química a partir de la conversión de glucosa en dióxido de carbono.
    Las primeras células verdaderas fueron probablemente heterótrofas y se hallaban rodeadas de una pared celular consistente, excretaban enzimas al medio que las rodeaba y absorbían alimentos solubles que habían sido digeridos externamente. Esta forma de nutrición es la que predomina en los organismos procariotas. Las primeras células procariotas que se conocen son las bacterias.
    Los primeros eucariotas unicelulares aparecieron “hace más de 1300 millones de años”. Sus genomas están más optimizados. Poseen algunas secuencias repetidas dispersas parecidas a los transposones, y plasmidos más o menos parácitos. Pero la mayor parte de su ADN es codificante.


    2. La antigua dicotomía procariota-eucariota.
    La cuestión de la estructura celular comenzó a vislumbrarse a partir de la década del 50 y se establecieron así dos tipos de células, las eucariotas (con un núcleo definido) y las procariotas (sin núcleo definido). Si bien las células procariotas y eucariotas difieren radicalmente en su organización aparentemente evolucionaron a partir del mismo tipo de célula. Actualmente, esta dicotomía se ha modificado debido a la aplicación de técnicas de secuenciación molecular. Antes de ello, todas las bacterias se clasificaban como procariotas, pero estudios de secuenciación comparativa del ARNr han llevado al asombroso y totalmente inesperado hallazgo de que la vida sobre la Tierra no es de dos tipos, sino que comprende al menos tres linajes primarios, dos de ellos bacterianos (procarióticos), el otro eucariótico.
    El tipo de organización celular eucariota es propia de los organismos unicelulares que forman parte del Reino Protista (algas, protozoos y hongos), y de organismos multicelulares que constituyen el Reino Hongos, el Reino Animal y el Reino Vegetal.
    3. Concepto de célula.
    La célula es una unidad fundamental de la actividad biológica. La célula representa el módulo más pequeño de la actividad relativamente independiente. Es la porción más pequeña del organismo que muestra el conjunto de propiedades como la reproducción, mutación, metabolismo y sensibilidad. Desde el punto de vista evolutivo, la célula es la unidad autónoma a partir de la cual se desarrollaron los organismos multicelulares.
    Todas las células contienen determinados tipos de componentes químicos complejos: proteínas, ácidos nucleicos, lípidos y polisacáridos. Colectivamente se denominan macromoléculas. Aunque cada tipo de célula tiene un tamaño y una estructura definida, una célula es una unidad dinámica que constantemente sufre cambios y modifica sus constituyentes. Una célula es por tanto un sistema abierto, que está en cambio continuo pero que permanece siendo la misma
    - La característica de una célula.
    Una célula viva es un sistema químico complejo. Se pueden enumerar cinco importantes caracteres diferenciales que permiten separar a la célula de los sistemas químicos no vivos:
    a) Autoalimentación o nutrición: las células toman sustancias del medio, las transforman de una forma a la otra, liberan energía y eliminan productos de desecho
    b) Autoreplicación o crecimiento: las células son capaces de dirigir su propia síntesis. A consecuencia de los procesos nutricionales, una célula crece y se divide, formando dos células, cada una casi idéntica a la célula original.
    c) Diferenciación: muchas células pueden sufrir cambios de forma o función. Cuando una célula se diferencia, se forman algunas sustancias o estructuras que no estaban previamente formadas y otras que lo estaban dejan de formarse.
    d) Señalización química: las células responden a estímulos químicos y físicos del medio y, en el caso de células móviles, hacia tal estímulo ambiental o en dirección opuesta mediante un proceso que se denomina taxis. Además, con frecuencia las células pueden interaccionar o comunicar con otras células, generalmente por medio de señales químicas.
    e) Evolución: A diferencia de las estructuras inanimadas, los organismos unicelulares y pluricelulares evoluciones. Esto significa que hay cambios hereditarios que pueden influenciar la adaptación global de la célula o del organismo superior de modo positivo o negativo. El resultado de la evolución es la selección de aquellos organismos mejor adaptados a vivir en un medio particular.

    4. Teoría celular.
    En 1838-39, Schleiden (botánico) y Schwann (zoólogo) iniciaron la Teoría celular al enunciar que todas las células son morfológicamente iguales y que todos los seres vivos están constituidos por células. En 1855 Wirchow amplió la Teoría Celular al postular que sólo pueden aparecer nuevas células a partir de la división de otras ya existentes. En 1861, Brucke completó esta teoría al definir la célula como un organismo elemental.
    La Teoría celular se enuncia en cuatro apartados:
    1) La célula es la unidad anatómica y fisiológica de todos los seres vivos, pues todos están constituidos por células.
    2) La célula es la unidad de origen, pues cada célula procede de otra anterior a ella por división de la misma
    3) La información genética necesaria para el mantenimiento de la existencia de la célula y la producción de nuevas células se transmite de una generación a la siguiente
    4) Las reacciones químicas que constituyen el metabolismo tienen lugar en las células.

    5. Estructura de la célula eucariota animal.
    Un rasgo esencial de todas las células es su membrana externa, la membrana celular que separa la célula de su ambiente exterior, y otro es el material genético que dirige las diferentes actividades de la célula y les permite reproducirse para transmitir sus características a sus descendientes. Este sistema de membranas construye estructuras organizadas denominadas orgánulos, que desempeñan papeles específicos en las funciones celulares: ribosomas para la síntesis de proteínas, mitocondrias como centrales energéticas de la célula; aparato de Golgi, etc.
    La célula eucarionte animal se encuentra extensamente entrelazada por un sistema membranoso que conecta el núcleo con el aparato de Golgi y a su vez los conecta con el exterior. El sistema membranoso es rico en lípidos y relativamente lábil en organización estructural, teniendo las propiedades de una fase macromolecular líquida que no es miscible con el agua, pero que en lugar de eso se arreglará en capas delgadas y hojas formando una variedad de interfaces en la célula. Así, la célula es un sistema compuesto de dos fases no miscibles una con otra: 1) una fase acuosa, con una consistencia que varía de líquida a sólida, la matriz citoplasmática o sustancia fundamental, y 2) el sistema membranoso, una fase relativamente fluida de lipoproteínas que cubre o bien penetra en la matriz citoplasmática. Un carácter importante del sistema membranoso es que subdivide topológicamente a la célula en compartimientos que encierran fases acuosas separadas entre sí por una o dos membranas.


    6. Estructura de la membrana celular.
    La membrana que rodea una célula viva no solo define la tensión de la célula, sino que actúa manteniendo una diferencia entre el interior y el exterior. La célula toma los nutrientes y los concentra en el interior gracias a la acción de otros componentes de la membrana. Todas las membranas biológicas conocidas forman compartimentos cerrados. Otra propiedad esencial intrínseca a la membrana estriba en su lateralidad: la superficie interior y la superficie exterior deben cumplir funciones distintas. Si no fuera así, habría derroche energético.
    Cuando una célula se divide, los componentes de la nueva membrana deben sintetizarse y ensamblarse de un modo conveniente. La nueva membrana debe situarse con gran precisión; los nuevos componentes han de presentar una distribución topográfica idéntica a la de los antiguos componentes establecidos para asegurar de este modo el correcto funcionamiento de la membrana recién formada.
    Las células más sencillas son las bacterianas. Tienen sólo una membrana, la membrana plasmática que envuelve a las células. Estos organismos son procariotas, es decir, células sin un núcleo bien definido. Las plantas superiores y los animales están formados por células eucariotas, dotadas de un verdadero núcleo. Además de la membrana citoplasmática, las eucariotas presentan una gran diversidad de membranas internas especializadas que rodean y definen las estructuras subcelulares llamadas orgánulos. El propio núcleo se halla rodeado por un sistema de membranas, la interior tiene un papel esencial en la fabricación de adenosin trifosfato (ATP) que es la “moneda energética” que se gasta en el interior de la célula. Los cloroplastos de las células de las plantas verdes presentan también dos membranas que pueden operar de forma semejante.
    Otro orgánulo de particular importancia es el retículo endoplasmático, especializado en la fabricación de proteínas de secreción y materiales de la nueva membrana. Si se separa una membrana en sus componentes moleculares, se encuentra que está formada por tres tipos de sustancias: lípidos, proteínas y glúcidos. Las moléculas lipídicas son las más abundantes, las proteínas son moléculas mucho mayores. Los glúcidos constituyen el componente minoritario y están asociados más a la membrana plasmática que a membranas internas.
    En la membrana siempre están combinados con otros componentes, se unen a los lípidos para formar glucolípidos y a las proteínas para formar glucoproteínas. Los lípidos son responsables de la integridad estructural de la membrana.
    Las proteínas son polímeros (polipéptidos) formados por aminoácidos unidos e una secuencia lineal. Las proteínas asociadas a la membrana se dividen en dos clases: constitutivas y periféricas. Las proteínas constitutivas tienen una porción inserta en la doble capa lipídica. La otra clase, formada por proteínas periféricas, no está inserta en la doble capa sino que se sitúa en una u otra superficie. Cada molécula de proteína periférica está ligada a una proteína constitutiva.
    Los carbohidratos pueden ligarse a las proteínas o a los lípidos, pero en todos los casos se encuentran invariablemente en la cara exterior de la membrana, faltando de la superficie que contacta con el citoplasma.

    7. Funciones de la membrana plasmática.
    La membrana plasmática efectúa el control cualitativo y cuantitativo de la entrada y salida de sustancias. Como consecuencia de la captación selectiva de nutrientes, y de la excreción de desechos que lleva a cabo, la membrana plasmática contribuye a determinar la composición del citoplasma.
    Es una membrana semipermeable o de permeabilidad selectiva. Esto significa que permite el paso de solvente (agua) y de solutos de tamaño pequeño pero no es atravesada por solutos de tamaños mayores (salvo que posean mecanismos especiales de transporte). Los procesos de entrada y de salida de sustancias a través de la membrana son los siguientes:
    a) Difusión: las sustancias entran o salen simplemente siguiendo su gradiente de concentración, esto es, desde la zona de mayor concentración a la de menor concentración. Una sustancia es difusible si es soluble en la capa de lípidos.
    b) Transporte o difusión facilitada: es el mecanismo de pasaje para sustancias en general insolubles en lípidos y de tamaños moleculares mayores. Estas sustancias se combinan con moléculas específicas de la membrana plasmática que giran y liberal del lado opuesto la sustancia transportada. Las características de este mecanismo de transporte son:
    - El transportador “reconoce” a la sustancia que transporta y es específico.
    - Aumenta la velocidad del pasaje.
    - Transporta a favor del gradiente de concentración de la sustancia.
    - No consumen energía.
    c) Transporte activo: este mecanismo permite acumular una sustancia de un lado determinado de la membrana plasmática. Las características de este mecanismo de pasaje son:
    - Usa moléculas transportadoras, en general proteínas de membrana.
    - Es específico.
    - Transporta en contra del gradiente.
    - Consume energía (bajo la forma de ATP).
    d) Transporte en masa: cuando se quiere incorporar una sustancia de tamaño muy grande no se puede usar ningún mecanismo para atravesar la membrana. En estos casos la membrana misma se compromete en el pasaje de la partícula, organizando una vacuola uqe la incorpore y la transporte. Cuando este pasaje introduce materia en el citoplasma se denomina endocitosis, en particular, recibe el nombre de fagocitosis si se trata de microorganismos o sustancias sólidas, y de pinocitosis si se trata de macromoléculas o sustancias líquidas.

    8. Matriz citoplasmática, hialoplasma o citosol.
    Al realizar el fraccionamiento celular se logra la fracción sobrenadante que es la que contiene las proteínas y enzimas solubles en la matriz citoplasmática. Entre las enzimas solubles importantes, presentes en la matriz, se hallan las que intervienen en la glucólisis y en la activación de los aminoácidos para la síntesis de proteínas. En esta fracción se encuentran también las enzimas para múltiples reacciones que requieren ATP y, además, el ARN de transferencia o soluble y toda la maquinaria para la síntesis de proteínas, con inclusión de los ribosomas.


    9. El sistema membranoso.
    Está integrado por cuatro sistemas membranosos interconectados entre sí que permiten una circulación de sustancias siempre por dentro de formaciones limitadas por membranas. Las estructuras que lo constituyen son:
    - Retículo endoplasmático liso o agranular.
    - Retículo endoplasmático granular o rugoso.
    - Aparato de Golgi.
    - Envoltura nuclear.

    10. Retículo endoplasmático liso o agranular.
    Se presenta como una serie de sacos o bolsas aplanadas y túbulos membranosos, cuya localización y extensión es variable dependiendo de la actividad metabólica particular de la célula. Sus funciones son:
    a) Circulación intracelular de sustancias que no se liberan al hialoplasma.
    b) Síntesis de lípidos: esteroides, fosfolípidos, triglicéridos.
    c) Detoxificación de ciertas drogas, es decir, anulación de sus efectos farmacológicos por modificaciones en su estructura química.
    d) En células musculares estriadas recibe el nombre de retículo sarcoplásmico y presenta una disposición muy particular, ligada a la coordinación de la contracción de la fibra muscular.

    11. Retículo endoplasmático granular o rugoso.
    Presenta bolsas aplanadas y túbulos membranosos interconectados, sus membranas están cubiertas, en su superficie externa, por ribosomas y polisomas. La extensión y distribución del REG es variable y depende de la actividad metabólica de la célula. El REG tambiñen es llamado sustancia basófila; en las células nerviosas se lo denomina sustancia tigroide o corpúsculo de Nissl. Sus funciones son:
    a) Circulación intracelular de sustancias que no se liberan al citoplasma.
    b) Síntesis de proteínas: esta función es llevada a cabo en los ribosomas adosados a sus membranas. Las proteínas que produce son de dos tipos: 1) enzimas hidroliticas que van a formar parte de los lisosomas y 2)proteínas de secreción a las que también el aparato de Golgi proveerá de una membrana para su salida de la célula.
    El REG está muy desarrollado en aquellas células con actividad secretora de proteínas.


    Última edición por Brunn. el Lun Jun 06, 2011 4:41 am, editado 2 veces

    Brunn.
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    Re: Resumen: Unidad I y II, primer cuatrimestre.

    Mensaje  Brunn. el Lun Mayo 30, 2011 12:50 am


    12. Aparato de Golgi.
    Se presenta como un apilamiento de sacos aplanados con bordes dilatados, y vesículas y vacuolas ubicadas cerca de esos bordes.
    Todas estas estructuras están compuestas por membranas. El tamaño, la distribución dentro de la célula y otras características varían de acuerdo al estado metabólico de la célula. Sus funciones son:
    a) Circulación intracelular de sustancias
    b) Síntesis de algunos hidratos de carbono de alto peso molecular, como la celulosa y los polisacáridos complejos.
    c) Conjucación entre proteínas (provenientes del REG) e hidratos de carbono para formar glucoproteínas de secreción.
    d) Concentración, condensación y empaquetamiento de la sustancia de secreción dentro de una vesícula limitada por una membrana.
    e) Concentración y empaquetamiento de enzimas hidrolíticas dentro de una vesícula limitada por una membrana.
    f) Formación de acrosomas.

    13. Lisosomas.
    Se presentan como vesículas esféricas u ovales, limitadas por una unidad de membrana. En el interior de estos organelos se encuentran enzimas hidrolíticas o hidrolasas. Entre otras enzimas lisosomales se pueden citar:
    a) fosfateses: intervienen en la hidrólisis de fosfatos de moléculas orgánicas.
    b) Lipasas o fosfolipasas: interviene en la hidrólisis de lípidos y fosfolípidos.
    c) Glucosidasas: intervienen en la hidrólisis de polisacáridos simples y complejos
    d) Catepsinas y otras proteasas: intervienen en la hidrólisis de proteínas.
    e) Nucleasas: intervienen en la hidrólisis de ácidos nucléicos.

    La función de la membrana del lisosoma es intervenir en la digestión intracelular. Las sustancias a digerir pueden provenir de la misma célula (origen endógeno) o pueden ser incorporadas desde el exterior por fagocitosis o pinocitosis (origen exógeno). EN el primer caso el proceso se denomina autofagia, y por él una célula puede desdoblar organelos de su propio citoplasma, encerrados en vacuolas. En el caso de las macromoléculas exógenas el proceso de digestión por lisosomas consiste en los siguientes pasos:
    1) Entrada de la sustancia a la célula por endocitosis, con el cual la sustancia queda incluida dentro de una vacuola endocítica.
    2) Contacto y fusión entre las membranas de la vacuola fagocitica y un lisosoma primario. Al ponerse en contacto el contenido enzimático lisosomal con la sustancia a digerir comienza la hidrólisis de la misma; la vacuola se denomina en este momento lisosoma secundario o vacuola digestiva.
    3) A medida que transcurre la hidrólisis los productos solubles atraviesan la membrana del lisosoma secundario y son aprovechados en el citoplasma.
    4) Las sustancias no digeribles pueden acumularse en los lisosomas y permanecer en el citoplasma como cuerpos residuales.

    14. Envoltura nuclear.
    La envoltura nuclear consta de dos unidades de membranas. Ambas membranas se ponen en contacto y delimitan una abertura circular llamada poro. La superficie externa de la envoltura nuclear puede presentar ribosomas adosados. Sobre la superficie interna, de la envoltura nuclear en general, se hallan adosados gránulos de cromatina.
    La función de la envoltura nuclear es regular el pasaje de sustancias y partículas entre el núcleo y el citoplasma.

    15. Mitocondrias.
    Podemos agrupar a todas las células y organismos en dos clases principales que se diferencian entre sí por el mecanismo que utilizan para obtener energía para su propio metabolismo. Por un lado tenemos los llamados autótrofos, el CO2 y el H2O son transformados, por el proceso de fotosíntesis, en molécula orgánica fundamental, la glucosa, a partir de la cual se forman moléculas más complejas. Por otro lado tenemos los llamados heterótrofos, que obtienen energía de los diferentes elementos nutricios sintetizados por organismos autótrofos.
    La transformación de energía en las células tiene lugar con la intervención de dos sistemas traductores principales representados por las mitocondrias y los cloroplastos. Los cloroplastos únicamente se encuentran en las células vegetales y están adaptados especialmente para capturar la energía lumínica y transformarla en energía química. Las mitocondrias son organoides granulares o filamentosos que se encuentran de manera constante en el citoplasma de protozoos y de células animales y vegetales, que se caracterizan por una serie de propiedades morfológicas, bioquímicas y funcionales. Entre estas se hallan: 1) forma y tamaño: visibilidad “in vivo” y propiedades tintóreas especiales; 2) organización estructural específica; 3) composición lipoproteica y 4) contenido de una gran batería de enzimas y coenzimas que trabajan de manera integrada para producir transformaciones energéticas celulares.
    Dentro de la mitocondria existen dos compartimentos, uno interno rodeado por la membrana interna y ocupado por la matriz mitocondrial, y otro externo, limitado por las membranas externa e interna. Hacia el interior de la matriz se proyectan unas complejas invaginaciones de la membrana interna denominadas crestas mitocondriales. Su forma y disposición varían en los distintos tipos celulares y su número está relacionado con la actividad oxidativa de la mitocondria. Las mitocondrias funcionan como organoides traductores de energía en los cuales penetran los principales productos de degradación del metabolismo celular para ser convertidos en energía química (ATP), que será usada en las distintas actividades de la célula. Los procesos de transformación de energía que tiene lugar en las mitocondrias se basan en tres pasos coordinados:
    1) El ciclo de KREBS, que se lleva a cabo por una serie de enzimas solubles que se encuentran en la matriz mitocondrial que producen CO2 por descarboxilación y extraen electrones de loes metabolitos.
    2) La cadena respiratoria o sistema de transporte de electrones, que captura los pares de electrones y los transfiere a través de una serie de transportadores hasta que se produce la formación de H2O por la combinación con el oxígeno activado.
    3) Un sistema fosforilante, estrechamente acoplado a la cadena respiratoria, que en tres de sus puntos origina moléculas de ATP.
    La mitocondria, como el cloroplasto, es un organoide semiautónomo. Una mitocondria tiene una o más moléculas de ADN localizadas en la matriz. Este ADN es capaz de codificar ARNr, ARNt y algunas proteínas de la membrana interna. La hipótesis de la simbiosis sostiene que las mitocondrias se originaron por simbiosis de organismos procariotas con una célula huésped que era anaeróbica y obtenía su energía por glucólisis. La mitocondria podría ser el resultado de un parásito bacteriano y el cloroplasto de una alga azul provista de clorofila.
    Otro rasgo interesante de las mitocondrias es que todas las mitocondrias de un organismo se heredan del lado materno.

    16. Ribosomas.
    La relación del ribosoma con el surgimiento del código genético: los ribosomas antes de la aparición del código, desempeñaban el papel de catalizacores químicos, realizando todas las funciones que exigía la replicación de la célula. Los ribosomas se encuentran en todas las células y representan una especie de andamio para la interacción ordenada de las diversas moléculas que intervienen en la síntesis de proteínas. Se presentan como cuerpos esféricos o elípticos, sin membranas limitantes y constituidos por cantidades iguales de ARN y proteínas. Cada ribosoma esta constituido por dos subunidades, llamadas mayor y menor. Las dos normalmente están separadas; se unen entre sí y con un filamento de ARNm cuando empiezan a funcionar activamente en la síntesis de proteínas. El ARNm es una molécula lineal de longitud variable, sobre la cual se unen varios ribosomas constituyendo un polirribosoma o polisoma. La función de los ribosomas es la síntesis de proteínas. Este es el proceso mediante el cual el mensaje contenido en el AND nuclear, que ha sido previamente transcripto, es traducido en el citoplasma, conjuntamente con los ribosomas y los ARNt que transportan a los aminoácidos para formar las proteínas celulares y de secreción. Las proteínas celulares se sintetizan en diferentes lugares según su destino final: a) las proteínas enzimáticas del lisosoma y las proteínas de secreción son construidas sobre polisomas adheridos a membranas del REG; b) las proteínas de uso de la misma célula y que no quedan encerradas en una vacuola son sintetizadas en polisomas libres en el citoplasma. En realidad los ribosomas y polisomas no se encuentran suspendidos o flotando en la matriz citoplasmática, sino que se hallan sujetos en la trama del sistema microtubular.

    17. Centriolos.
    Los centriolos están cosntituidos por conjuntos de microtúbulos que delimitan un cilindro hueco; están incluidos en una sustancia granular densa y no están limitados por membrena. Los centrioos son estructuras autoduplicables. También poseen ADN. Sus funciones son:
    a) Organizar el huso acromático durante la división celuluar
    b) Son el origen de los cuerpos basales, estructuras idénticas a ellos, a partir de las cuales se forman cilias y flagelos.

    18. Núcleo.
    El núcleo es el organelo más sobresaliente de la célula eucarionte. Puede presentar formas regulares o irregulares. Su tamaño es variable pero en general está relacionado con el tamaño de la célula. El número de núcleos por célula también es variable y puede presentar diferentes localizaciones, que en general es fija y característica para una célula dada. El nucleó presenta una organización típica durante la interface del ciclo vital de la célula. En esta etapa está constituido por:
    - Una envoltura nuclear o membranaque lo limita del citoplasma, jugo nuclear, carioplasma o nucleoplasma.
    - La cromatina donde se halla el material genético o hereditario.
    - El/los nucléolos, lugar de armado de los ribosomas citoplasmáticos.
    Cuando la célula entra en división, el núcleo pierde esta organización, la envoltura nuclear se fragmenta y el núcleo desaparece.
    19. Cromatina.
    Se observa como un conjunto de finos filamentos dispersos, sin conformar una estructura definida. A este material se lo suele denominar eucromatina o heterocromatina. Esta última organización de la cromatina es la que se observa en el nucleó durante la interfase.
    La cromatina está integrada por ADN y proteínas, principalmente proteínas básicas denominadas histonas. Las histonas se agrupan formando unidades globulares, en torno de las cuales se desarrolla una fibra de ADN, dando dos vueltas. Estos agrupamientos se llaman nucleosomas y confieren a la cromatina una estructura similar a la de un collar de cuentas. Antes de comenzar la división celular, la cromatina se condensa y forma los cuerpos compactos denominados cromosomas.
    20. Nucléolo.
    Es un cuerpo más o menos esférico u ovoide, que no presenta una membrana propia. Su tamaño es variable según la actividad metabólica que desarrolle la célula. En general cada célula presenta de uno a cuatro nucléolos por núcleo. Al microscopio electrónico de transmisión presenta habitualmente un centro fibrilar denso, rodeado por una corteza granular, incluidos en un material amorfo y rodeados por una fracción de la cromatina. Esta fracción que se denomina cromatina asociada al nucléolo, corresponde el organizador nucleolar de los cromosomas.
    Sus funciones son: realizar el armado de las subunidades de los ribosomas que luego migrarán al citoplasma para la síntesis de proteínas. El nucléolo es un organelo de tamaño variable. Al principio de la división celular, el nucléolo se desintegra; prácticamente hacia el final de la misma división el nucléolo se reorganiza en cada núcleo hijo.
    21. Peroxisomas.
    Son unas vesículas en las cuales la célula degrada purinas.

    22. Fisiología celular.
    La teoría celular considera que la célula es la unidad fisiológica de todos los organismos en el sentido de que realiza las tres funciones básicas de todo ser vivo:
    a) Funciones de nutrición: toda célula es en sí misma una organización inestable que mantiene el ordenamiento de su frágil estructura, gracias a la utilización de energía. Hay dos métodos de conseguir la energía: el autótrofo y el heterótrofo. Las células heterótrofas carecen de los orgánulos celulares que les permiten a las autótrofas obtener la energía del medio no vivo. Por tanto, se ven obligadas a extraer su energía de los enlaces de los glúcidos, lípidos y proteínas previamente elaborados por las autótrofas o por otras heterótrofas. La nutrición de las células heterótrofas comprenden los siguientes procesos:
    - Captura e ingestión del alimento: tiene lugar a través de la membrana plasmática por difusión, transporte activo o facilitado, por endocitosis.
    - Digestión en el citoplasma: los nutrientes orgánicos se degradan por acción de las enzimas contenidas en los lisosomas.
    - Metabolismo: las moléculas que proceden de la digestión pasan al citoplasma donde se integran en las reacciones metabólicas, bien por degradación, cuyo objetivo en la mayoría de los casos es extraer la energía de sus enlaces, o paras su incorporación como metabolitos precursores de la síntesis de otras sustancias (anabolismo).
    b) Funciones de relación: son aquellas mediante las cuales la célula entra en contacto con su medio ambiente, a fin de recoger de él la máxima información que le permita responder de la manera más ventajosa para su supervivencia. La membrana plasmática es la encargada de mantener las funciones de relación que lleva a cabo mediante la excitabilidad frente a los estímulos. Las respuestas son distintas, según el tipo de célula y la naturaleza del estímulo.
    c) Funciones de reproducción: son aquellas que aseguran la continuidad de las células y se llevan a cabo mediante la mitosis y la meiosis.


    23. Apoptosis, el suicidio de las células.
    Las células cumplen numerosas funciones biológicas durante la organización y el desarrollo de un organismo multicelular. En cumplimiento de ello cualquier célula del organismo puede morir por envejecimiento, por necrosis y/o por autodestrucción.
    Este mecanismo de autodestrucción o suicidio celular, consiste en una deleción celular complementaria de la mitosis y con características morfológicas específicas. La apoptosis es “el estado final de la diferenciación”.
    El mecanismo de apoptosis interviene en:
    a) Selección del repertorio de linfocitos en el timo
    b) Involución de las células privadas de factores de crecimiento
    c) Muerte celular durante la embriogénesis
    d) Recambio de tejidos normales como: renovación de epitelios del tracto intestinal, atrofia de la próstata luego de la castración, etc.
    La célula por si misma consigna los cambios génicos para su “suicidio”.
    Diferencias entre apoptosis y necrosis:
    - La apoptosis es un proceso activo bajo control genético, mientras que el proceso necrótico es un suceso pasivo o accidental dado por injuria tisular.
    - La apoptosis ocurre sin inflamación, la situación opuesta se presenta en la necrosis.
    - La apoptosis se produce sin pérdida del control osmótico mientras que en la necrosis se produce una ruptura de membranas con la consiguiente pérdida del control osmótico y del contenido celular.
    - En la necrosis se producen cambios en la conformación y funciones mitocondriales, la apoptosis es un proceso más sutil.




    Delgado, Cristian; Introducción al metabolismo celular.
    1. Elementos de bioenergética.
    La energía química en los seres vivos.
    Las reacciones químicas implican un cambio energético que se traduce en intercambios de energía con el medio ambiento. Entendemos por energía todo lo que es capaz de convertirse en un trabajo de cualquier clase, o de ser producido a partir de tal trabajo.
    Cuando las sustancias se transforman unas en otra dicho contenido energético suele variar, y esta variación depende de la naturaleza y la masa de los reaccionantes, si bien frecuentemente se presenta como un consumo o como un desprendimiento de calor. La unidad más utilizada para medir estas variaciones energéticas es la kilocaloría.
    Se habla de reacciones endergónicas cuando en ellas se consume (se incorpora) energía, y de reacciones exergónicas cuando se libera o desprende energía.

    La energía química permite realizar trabajos biológicos.
    Podemos considerar el metabolismo como el conjunto de todas las transformaciones químicas y energéticas que tienen lugar en un ser vivo, integrándolas a nivel celular o individual. Muchas de estas reacciones consisten en disminuciones en la complejidad molecular (las moléculas se degradan), y se las conoce como reacciones catabólicas; otras muchas suponen aumentos de complejidad molecular (fenómenos de síntesis): son las reacciones anabólicas.
    La vida sólo es posible si se efectúan ciertos procesos denominados, genéricamente, trabajos biológicos: biosíntesis, transporte activo y en masa a través de membranas, etc. Se utiliza la energía química que permite efectuar trabajo útil bajo condiciones de presión y de temperatura constantes, que son las propias de los procesos vitales. Este tipo de energía química es lo que se conoce como energía libre (“G”).
    El fenómeno de aprovechamiento de energía liberada en una reacción bioquímica para llevar a cabo un proceso energéticamente cuesta arriba (endergónicas) recibe el nombre de acoplamiento.

    2. Circulación de materia y energía en los ecosistemas.
    Los grandes grupos de organismos son interdependientes
    Según la forma química en que toman el carbono del medio ambiente, los seres vivos pueden ser autótrofos o heterótrofos.
    a) Los autótrofos (“alimentados por sí mismos”) solamente necesitan dióxido de carbono como fuente primaria de carbono, y a partir de dicha sustancia forman las armazones carbonadas de todas sus biomoléculas. Su único alimento es materia inorgánica, y son productores de materia orgánica. Obtienen la energía necesaria mediante el fenómeno de la fotosíntesis (fototrofos).
    b) Los heterótrofos (“alimentados de otros”), y organismos macro- y microconsumidores, necesitan, para incorporar carbono, sustancias orgánicas y relativamente complejas, como monosacáridos y aminoácidos. Además, casi todos ellos usan exclusivamente energía química (quimiótrofos).
    En rigor, los autótrofos y los heterótrofos se alimentan mutuamente: los fotosintetizadores producen, a partir de CO2 y H2O, glucosa y otras biomoléculas, compuestos orgánicos que son aprovechados por los consumidores como materia prima y como “combustibles” para obtener energía. De esto último resultan H2O y CO2; éste vuelve a la atmósfera y de allí es de nuevo tomado por la fotosíntesis. Al mismo tiempo, en el proceso fotosintético de los vegetales verdes se liberan importantes cantidades de O2, el cual actúa como “comburente” en la respiración celular. Esta interdependencia es esencial para el funcionamiento de cualquier ecosistema.

    La energía fluye unidireccionalmente.
    Los flujos cerrados de materia involucran también un flujo energético masivo, pero abierto. La fuente energética primaria para todos los seres vivos es la luz solar. La energía ingresa en el ecosistema como luz solar, es fijada en la fotosíntesis como energía química y, luego de varias transformaciones, egresa como calor.

    3. Metabolismo celular.
    El metabolismo posee dos fases principales.
    En particular, a nivel celular, el metabolismo es un amplio conjunto de reacciones catalizadas por enzimas con cuatro funciones fundamentales: a) obtención de energía química de moléculas combustibles o de la luz; b) conversión de moléculas nutrientes en precursores o unidades estructurales para macromoléculas; c) formación de las macromoléculas a partir de dichas unidades, y d) síntesis o degradación de ciertas biomoléculas con funciones especializadas.
    En el contexto de la célula se habla de metabolismo intermedio, pues la actividad metabólica tiene lugar a través de muchas sustancias intermedias, denominadas generalmente metabolitos. Puede concebirse dicha actividad como subdividida en dos fases opuestas y complementarias.
    i) Catabolismo o fase degradativa: de moléculas grandes y complejas a otras pequeñas y sencillas. Son reacciones exergónicas.
    ii) Anabolismo o fase de síntesis: son procesos inversos, de lo más sencillo a lo más complejo. Se tratade reacciones endergónicas, que usan parte de la energía liberada en el catabolismo.
    Las moléculas transferentes de energía “transportan” la energía libre desde donde se obtiene hasta donde se realiza cualquier trabajo biológico, que requiere su consumo. Entre ellas , la más frecuente es el ATP (adenosina-trisfosfáto), un rubonucleótido de adenina con tres grupos fosfato, que se forma a partir del ADP (adenosina-difosfato) y fosfáto inorgánico (“Pi”), capturando energía libre catabólica, y luego, al entregar ésta para algún trabajo, pasa nuevamente a ADP + Pi, completando otro ciclo. El ATP es, para la célula, como una “moneda energética”, que posibilita pequeños intercambios.
    Las reacciones bioquímicas se encadenan formando vías metabólicas.
    El metabolimo cursa a través de reacciones consecutivas, catalizadas por enzimas, que se encadenan en las llamadas vías metabólicas.
    Las vías catabólicas son convergentes: parten de muchas sustancias distintas y concluyen en unas pocas especies químicas. Las anabólicas, son divergentes. También existen vías anfibólicas, que son intermediarias, con productos que pueden ingresar tanto en la fase degradativa como en la biosintética. Ambas fases opuestas son sólo parcialmente inversas, pues difieren en algunos intermediarios y/o ciertas enzimas.
    La independencia regulatoria está dada por enzimas claves. La regulación metabólica evita que ocurran reacciones que no responden a necesidades inmediatas.
    Los niveles de regulación son los siguientes:
    1) Por condiciones de reacción.
    2) En reacciones claves, por enzimas regulatorias, que son inhibidas o activadas por determinadas sustancias.
    3) Por control genético de la síntesis de algunas enzimas que no son de presencia permanente sino inducibles.
    4) En organismos con diferenciación celular, también por la acción de hormonas.

    4. Respiración celular.
    La energía libre se obtiene de oxidaciones biológicas.
    Las reacciones catabólicas pueden ser de diversos tipos, pero el único que brinda energía libre suficiente como para ser utilizada para trabajos biológicos es el de oxidación. Entendemos por oxidación toda reacción de combinación con oxígeno, de pérdida de hidrógeno y/o de pérdida de electrones. Cuando ocurre lo inverso se habla de reducción, que es propia de los procesos anabólicos.

    Esta degradación oxidativa puede tener lugar de dos formas diferentes:
    a) Fementación: Es la más primitiva, y ocurre cuando una misma molécula se desdobla y resultan dos: una más oxidada y la otra más reducida que antes.
    b) Respiración: en este caso, se necesita, además de la molécula combustible a degradar, alguna molécula oxidante de origen externo, que con gran frecuencia es el oxígeno. Consta de tres vías metabólicas diferentes y consecutivas.

    La respiración celular eucariótica consta de tres etapas.
    La primera etapa, que tiene lugar en citosol, consiste en la degradación oxidativa de ácidos grasos, aminoácidos o monosacáridos. Como resultado se forma un compuesto de dos átomos de carbono que ingresa, dentro de las mitocondrias, en la segunda etapa, el ciclo de Krebs, una vía que tiene lugar en la matriz mitocondrial y cuyas sustancias intermediarias se van regenerando cíclicamente. Como resultado se degrada el compuesto de dos corbonas dando dos moléculas de CO2 y cuatro pares de átomos de hidrógeno.. La tercera etapa es la cadena respiratoria, secuencia de componentes que ocupan posiciones fijas sobre la membrana interna mitocondrial y que van pasándose los electrones de uno a otro mientras registran pequeños “saltos” energéticos descendentes. Esta secuencia se halla acoplada conla fosforilación oxidativa, fenómeno que consiste en la recolección de la energía liberada en particularmente tres de los mencionados saltos, suficientemente drandes, mediante la formación de importantes cantidades de ATP. Finalmente cada par de átomos de hidrógeno se combina con uno de oxígeno para dar H2O, el otro producto de la oxidación completa de esta clase de combustibles, los cuales, como puede verse, no reaccionan directamente con el O2 como en una verdadera combustión.




    Salomon y otros; Biología
    Ácido ribonucleico y síntesis de proteínas: expresión de la información genética.
    1. El ADN se transcribe para formar ARN, que luego se traduce para formar proteínas.
    Si bien la secuencia de bases del ADN determina la secuencias de aminoácidos en las proteínas, la información contenida en él no se utiliza de manera directa. Más bien, un ácido nucleico relacionado, el ácido ribonucleico o ARN, actúa como intermediario entre ácido desoxirribonucleico y las proteínas Al igual que el ADN, el ARN es un polímero de nucleótidos, pero existen diferencias importantes entre ellos.
    El ARN suele ser un monocatenario (de una sola cadena). En el ARN el azúcar es ribosa, similar a la desoxirribosa del ADN, pero con un grupo de hidroxilo extra. La base uracilo sustituye a la timina; como ésta, es una pirimidina y puede formar dos enlaces de hidrógeno con la adenina. De este modo, uracilo y adenina son un par complementario.
    En la transcripción, el ARNm se sintetiza como una copia complementaria de una de las cadenas de ADN. El ARNm porta información genética en la forma de conjuntos de tres bases llamados codones, cada uno de los cuales especifica un aminoácido. Los codones del ARNm se traducen de manera consecutiva, por lo que especifican la secuencia lineal de aminoácidos en la cadena polipeptídica,.
    Para la traducción se requiere maquinaria celular que pueda reconocer y descodificar los codones del ARNm. Los ARNt son partes fundamentales de esa maquinaria decodificadora porque actúan como “adaptadores” que establecen una conexión entre aminoácidos y ácidos nucleicos. Esto es posible porque cada ARNt es capaz de enlazarse con un aminoácido específico y reconocer el condón de ARNm apropiado para ese aminoácido específico. Un ARNt determinado reconoce un codón específico porque tiene una secuencia de tres bases, llamada anticodón, la cual se asocia con le codón del ARNm por pareamiento de bases complementarias.
    Para la traducción también se requiere que los anticodones del ARNt se enlacen al ARNm y los aminoácidos llevados por los ARNt se unan en el orden especificado por el ARNm. Esto lo realizan los ribosomas, complejos organelos formados por dos unidades distintas, cada una con varias proteínas y ARNr. Los ribosomas se unen a un extremo del ARNm y lo recorren, lo cual permite que los ARNt se fijen en secuencia al ARNm. De este modo los aminoácidos se colocan de manera adecuada para unirse mediante enlaces peptídicos en la secuencia correcta para formar un polipéptido.
    2. La transcripción y la traducción son más complejas en eucariotes que en procariotes.
    Aunque los mecanismos básicos de transcripción y traducción son muy similares en todos los organismos, existen algunas diferencias significativas entre eucariotes y procariotes, sobre todo en lo que se refiere a las características de sus ARNm. En tanto que los ARNm bacterianos utilizan de inmediato después de la transcripción sin mayor procesamiento, las moléculas de ARNm eucariótico experimentan modificación y procesamiento postranscripcionales.
    Si bien el ARNm bacteriano se traduce tal como es transcripto del ADN, en el caso del ARN eucariótico no ocurre lo mismo. Los cromosomas eucarióticos se confinan al núcleo de la célula, y la síntesis proteínica tiene lugar en el citoplasma. El ARNm debe ser transportado a través de la envoltura nuclear hacia el citoplasma antes de que pueda ser traducido. Además, el transcrito original debe ser modificado de varias maneras antes de ser competente para el transporte y la traducción.
    3. Se transcriben tanto secuencias de nucleótidos no codificadoras como codificadoras a partir de los genes eucarióticos.
    La mayor parte de los genes eucarióticos tienen secuencias codificadoras interrumpidas. Las regiones no codificadoras en el gen se denominan intrones (secuencias intermedias), en oposición a exones (secuencias expresadas), que son partes de la secuencia codificadora de proteína.
    Un gen eucariótico típico suele tener múltiples exones e intrones, aunque el número es bastantevariable. En muchos casos la longitud combinada de los intrones es mucho mayor que la de los exones.
    Cuando un gen que contiene intrones se transcribe, todo el gen es copiado como un gran transcrito de ARN que se denomina ARNm precursor que constituye un mensaje funcional.
    4. El gen como unidad funcional.
    Algunos genes se transcriben de modo que producen moléculas de ARN, como ARNr y ARNt, en tanto que otros especifican el componente ARN de los complejos ribonucleoproteínicos nucleares pequeños utilizados para modificar moléculas de ARNm complejas.
    Puede considerar que un gen es una secuencia de nucleótidos que contiene la información necesaria para producir un ARN o una proteína específicos. Por tanto, un gen incluye secuencias reguladoras no codificadoras así como secuencias codificadoras.
    5. Las mutaciones son cambios del ADN.
    Los genes pueden experimentar cambios, llamados mutaciones, causadas por cambios en la secuencia de nucleótidos del ADN. Las mutaciones suministran la diversidad de material genético que permite estudiar la herencia y la naturaleza molecular de los genes. Las mutaciones también causan la variación necesaria para que ocurra la evolución en una especie dada,
    Las mutaciones pueden modificar los genes de diversas maneras. El tipo más sencillo de mutación, llamado mutación puntual o mutación por sustitución de bases, implica un cambio en un solo par de nucleótidos. Ahora es posible determinar si en un gen ocurre mutación puntual específica por métodos de ADN recombinante para aislar al gen y determinar su secuencia de bases. A menudo estas mutaciones se deben a errores en el pareamiento de bases que ocurrieron durante el proceso de duplicación.
    Las sustituciones de bases que dan por resultado la sustitución de un aminoácido por otro algunas veces se denominan mutaciones de sentido falso o de sentido incorrecto. Tales mutaciones pueden tener una amplia variedad de efectos. Si la sustitución de aminoácidos ocurre en el sitio activo de una enzima o cerca de él, la actividad de la proteína alterada puede disminuir o incluso desaparecer. Estas mutaciones pueden ser silenciosas (no detectables).
    Las mutaciones sin sentido son sustituciones de bases que convierten un codón que especifica un aminoácido en un codón de terminación. Una mutación sin sentido suele inutilizar el producto génico; en el caso de un gen que especifica una proteína, la parte de la cadena polipeptídica posterior al codón de terminación está ausente.
    En las mutaciones por corrimiento del marco de lectura en la molécula de ADN se insertan o eliminan uno o dos pares de nucleótidos, con lo que se altera el marco de lectura. Como resultado de este desplazamiento los codones situados en el sentido descendente del sitio de inserción especifican una secuencia de aminoácidos completamente distinta. Dependiendo de dónde ocurra la inserción del gen, pueden generarse diversos efectos. Estas mutaciones, además, suelen generar un codón de terminación a corta distancia de la mutación. Este codón termina ya la alterada cadena polipeptídica. Un corrimiento del marco de lectura en un gen que especifica una enzima suele dar por resultado la pérdida de la actividad de la enzima.
    Otros tipos de mutaciones pueden deberse a un cambio en la estructura cromosómica. Un tipo de mutación es causado por el “salto” de secuencias de ADN a mitad de un gen. Estas secuencias móviles de ADN, llamadas transposones, trastornan y activan genes previamente inactivos.
    No todas las mutaciones son espontáneas, pueden ser causados por agentes a los que se conoce como mutágenos. Las mutaciones que ocurren en las células somáticas no pasan a la descendencia, sin embargo muchos mutágenos son carcinógenos.














    Salomon y otros; Biología. Cromosomas, mitosis y meiosis.
    1. Cromosomas mitosis y meiosis.
    Todo organismo contiene una enorme cantidad de información en la forma de ADN. En cada célula, el ADN se organiza en unidades de información llamada genes, que en última instancia controlan todos los aspectos de la vida del organismo. En cada célula, el ADN se organiza en unidades de información llamada genes, que en última instancia controlan todos los aspectos de la vida del organismo.
    Un núcleo eucariótico contiene múltiples moléculas de ADN, cada una de las cuales se empaca con proteínas y se organiza en estructuras llamadas cromosomas.
    Todas las células se forman por la división de células preexistentes. La mayor parte de las divisiones celulares en las células corporales de los eucariotes conllevan un proceso llamado mitosis, el cual asegura que cada célula hija reciba una copia de cada cromosoma de la célula progenitora.
    Las células procarióticas contienen mucho menos ADN. Si bien en estas células la distribución del material genético es más simple, también debe ser muy precisa para que las células hijas sean genéticamente idénticas a la progenitora.
    En los eucariotes, la reproducción sexual ocurre por fusión de dos células sexuales, o gametos, para formar una célula única llamada cigoto. Para evitar que los cigotos tengan el doble de cromosomas que las células de los progenitores, cada gameto debe contener sólo la mitad del número de cromosomas que éstos. Por ello, los ciclos vitales sexuales incluyen un tipo especial de división celular llamado meiosis, que reduce a la mitad el número de cromosomas.
    2. Los cromosomas eucarióticos contienen ADN y proteóna.
    Los principales portadores de la información genética en los eucariotes son los cromosomas, contenidos en el núcleo celular. Los cromosomas están formados por un material complejo llamado cromatina, el cual consiste en fibras que contienen proteínas y ácido desoxirribonucleico (ADN). Cuando una célula no se encuentra en la división, la cromatina está presente pero en forma no empacada, parcialmente extendida. En el momento de la división celular, las fibras de cromatina se condensan y son visibles como cromosomas bien definidos.
    3. El ADN se organiza en unidades de información de genes.
    Cada cromosoma puede contener cientos o miles de genes. El gen como unidad de información, en última instancia determina algunas características del organismo al aportar información necesaria para realizar una o más funciones celulares específicas.
    4. Los cromosomas de las diversas especies difieren en el número y contenido de información.
    Todo individuo de una especie determinada tiene un número característico de cromosomas en el núcleo de la mayor parte de sus células. No es el número de cromosomas lo que hace única a cada especie, sino la información especificada por los genes de esos cromosomas.
    5. El ciclo celular es una sucesión de crecimiento y división celulares.
    Por lo general, cuando las células alcanzan determinado tamaño, deben dejar de crecer o bien dividirse. Las actividades celulares de crecimiento y división pueden describirse en términos del ciclo celular.
    En las células capaces de dividirse, el ciclo celular es el periodo que va desde el principio de una división hasta el inicio de la siguiente, y se representa en diagramas circulares. EL lapso que se requiere para completar un ciclo celular es el tiempo de generación. La división celular implica dos procesos principales: mitosis y citocinesis.
    La mitosis, es un proceso complejo en el que participa el núcleo, asegura que cada nuevo núcleo reciba el mismo número y los mismos tipos de cromosomas característicos del núcleo original. La citocinesis, que suele comenzar antes de que se complete la mitosis, es la división del citoplasma celular para formar dos células.


    6. Los cromosomas se duplican durante la interfase.
    La célula pasa la mayor parte de su vida en interfase, o sea la etapa entre divisiones celulares sucesivas. La célula es muy activa en este tiempo, durante el cual sintetiza sustancias necesarias y crece. La mayor parte de las proteínas y otros materiales se sintetizan en la interfase.
    7. La mitosis asegura la distribución ordenada de los cromosomas.
    Cada división mitótica es un proceso continuo. Con fines descriptivos la mitosis se ha dividido en etapas:
    PROFASE METAFASE ANAFASE TELOFASE
    8. Los cromosomas duplicados son visibles al miscroscopio durante la profase.
    La primera etapa de la mitosis, la profase, comienza cuando los largos hilos de cromatina comienzan a condensarse y a formar los cromosomas mitóticos. Esta condensación se realiza sobre todo por un proceso de arrollamiento en el cual los cromosomas se hacen en forma simultánea más cortos y más gruesos. Las cromatina puede entonces distribuirse a las células hijas sin enredarse.
    Cada cromosoma se ha dublicado en la fase S previa, y consiste en un par de unidades idénticas llamadas cromátides hermanas. Cada cromátide contiene una región constreñida a la que denomina centrómetro. Cada uno de éctos contiene una estructura llamada cinetocoro, constituido por proteínas y al cual pueden unirse microtúbulos.
    Una célula en división suele describirse como un globo, con dos polos opuestos y un ecuador que determina el plano medio o ecuatorial.
    De cada polo radian microtúbulos, y algunas de estas fibras proteínicas se alargan hacia los cromosomas de manera que forman una estructura compleja conocida como huso mitótico. El huso mitótico es el que separa los cromosomas durante la anafase.
    Las células animales difieren de las células vegetales complejas en los detalles de la formación del huso mitótico. Cada polo de la célula que se divide tiene una región, llamada centro organizador de los microtúbulos (MTOC), a partir del cual radian los microtúbulos. Vistos al microscopio electrónico, los MTOC de las células vegetales superiores consisten en materia fibrilar bastante densa con poca o ninguna estructura discernible. En contraste, las células animales tienen un par de centriolos a la mitad de cada MTOC, rodeados por fibrillas que constituyen el material pericentriolar.
    Cada uno de los dos centriolos se duplica durante la interfase, de lo que resultan dos pares de dichos organelos. Ya avanzada la profase, los microtúbulos radian desde el material pericentriolar que rodea a los centriolos, y un par de éstos emigra a cada polo. Microtúbulos adicionales forman racimos que se extienden hacia fuera en muchas direcciones desde los MTOC en los polos; tales estructuras se denominan ásteres.
    Durante la profase, el nucléolo disminuye de tamaño y suele desaparecer. Hacia el fin de la profase la envoltura nuclear se desintegra y cada cromátide se une a alguno de los microtúbulos del huso en su cinetocoro. Los cromosomas se desplazan entonces de polo a polo y finalmente se alinean en el plano ecuatorial de la célula, a la mitad de la distancia entre los dos polos.
    9. Los cromosomas se desplazan hacia los polos durante la anafase.
    La anafase comienza cuando se liberan las fuerzas que mantienen juntas a la cromátides hermanas en la vecindad de sus centrómetros. Entonces se considera que cada cromátide pasa a ser un cromosoma independiente. Los cromosomas, ya separados, se desplazan en forma lenta a polos opuestos. La anafase termina cuando todos los cromosomas han llegado a los polos.
    Existen abundantes pruebas de que lso microtúbulos cinetocóricos se acortan durante la anafase. Un segundo fenómeno también interviene en la separación de los cromosomas. Durante la anafase, el huso en su conjunto se alarga, debido cuando menos en parte a que los microtúbulos polares que se originan en los polos opuestos se asocian con motores que les permiten deslizarse unos sobre otros en el ecuador, con lo cual se reduce su superposición y de este modo “empujan” los polos. Este mecanismo ocasiona de manera indirecta que los cromosomas se separen, porque están unidos a los polos.


    10. Durante la telofase se forman dos núcleos separados.
    La etapa final de la mitosis, la telofase, se caracteriza por un retorno a condiciones como las prevalecientes en la interfase. Los cromosomas se descondensan por desenrollamiento. Se forma una nueva envoltura nuclear alrededor de cada juego de cromosomas, constituida cuando menos en parte por vesículas y otros componentes de la envoltura nuclear anterior. Desaparecen los microtúbulos del huso y los nucléolos se reorganizan.
    11. La citocinesis es la formación de dos células hijas separadas.
    La citocinesis, o sea la división del citoplasma para generar dos células hijas, suele superponerse a la mitosis, y por lo general comienza durante la telofase. La citocinesis de una célula animal comienza con la formación de un anillo de microfilamentos de actina perpendiculares al huso, alrededor de la región ecuatorial de la célula. El anillo se contrae hasta formar un surco que se profundiza de manera gradual y termina por separar el citoplasma en dos células hijas, cada una con un núcleo completo.
    En las células vegetales, la citocinesis ocurre a través de la formación de una placa celular, una división que se forma en la zona ecuatorial del huso y crece lateralmente a la pared celular. La placa celular se genera a partir de una línea de vesículas que se originan en el complejo de Golgi. Las membranas de las vesículas se fusionan para convertirse en la membrana plasmática de cada célula hija.
    12. La mitosis suele producir dos células genéticamente idénticas a la célula madre.
    La notable regularidad del proceso de división celular asegura que cada núcleo hijo reciba exactamente el mismo número y los mismos tipos de cromosomas que tenía la célula progenitora. De este modo, toda célula de un organismo multicelular tiene la misma constitución genética precisa.
    13. La mayor parte de los organelos citoplásmicos se distribuyen al azar entre las células hijas.
    La mitosis permite la distribución ordenada de los cromosomas. Como e ncada célula existen muchas réplicas de cada organelo, los organelos se distribuyen de manera más o menos equitativa entre las células hijas durante la citocinesis.
    14. El ciclo celular es regulado por un programa genético interno, que interactúa con señales externas.
    15. Los ciclos vitales sexuales requieren un mecanismo que reduzca el numeor de cromosomas.
    En la reproducción asexual, suele ser un solo progenitor el que se parte, forma yemas o se fragmenta para producir dos individuos o más. En la mayor parte de las formas de reproducción asexual, todas las células se generan por mitosis, de modo que sus genes y rasgos heredados son idénticos a los del progenitor (clona). La reproducción asexual suele ser un proceso rápido; permite a los organismos bien adaptados a su medio producir nuevas generaciones de organismos igualmente adaptados.
    En contraste, la reproducción sexual conlleva la unión de dos células especializadas, o gametos, para formar una sola célula llamada cigoto. Por lo general, los gametos son proporcionados por dos progenitores, pero en algunas ocasiones un solo progenitor aporta ambos gametos. En el caso de animales y plantas, los gametos son óvulo y espermatozoide, y el óvulo fecundado es el cigoto. La descendencia producida por la vía sexual no es genéticamente idéntica a los progenitores, por lo cual es posible que algunos hijos sean capaces de sobrevivir a cambios ambientales y otros factores adversos mejor que cualquiera de los padres, mientras que otros pueden ser menos capaces de sobrevivir.
    Cada cromosoma presente en una célula somática (del cuerpo) de plantas superiores y animales suele ser miembro de un par. Los miembros de un par, llamados cromosomas homólogos, son similares en dimensiones, forma y posición de sus centrómeros. En la mayor parte de las especies, los cromosomas varían en su morfolofía lo suficiente para que los citólogos puedan distinguir los diferentes pares homólogos y relacionar los miembros de cada par. Los 46 cromosomas de las células humanas constituyen 23 pares distintos de cromosomas homólogos. La característica más importante de los cromosomas homólogos es que aportan información genética similar aunque no necesariamente idéntica.
    Un conjunto o juego de cromosomas tiene un cromosoma de cada tipo. Si una célula o un núcleo contienen dos juegos de cromosomas, se dice que tienen número cromosómico diploide. Si tienen sólo un conjunto de cromosomas, el número es haploide.
    Cuando una célula o un individuo tiene más de tres juegos de cromosomas se dice que es poliploide. La poliploidia es relativamente rara entre los animales, pero bastante común entre las plantas.
    16. Las células diploides experimentan la meiosis para formar células haploides.
    Una célula diploide que experimenta la mitosis produce dos células diploides; de modo similar, una célula haploide produce dos células haploides. Se denomina meiosis a una división en la cual el número de cromosomas se reduce. El termino meiosis significa “hacer más pequeño”. En este proceso una célula diploide experimenta dos divisiones celulares sucesivas, con la capacidad de generar cuatro células haploides.
    17. En lugar de la meiosis en el ciclo vital varía de un grupo taxonómico a otro.
    Dado que la reproducción sexual se caracteriza por la fusión de dos células sexuales haploides para formar un cigoto diploide, se deduce que, en un ciclo vital sexual, debe ocurrir la meiosis antes de que los gametos puedan producirse.
    En los animales y otros pocos de organismos la meiosis precede de manera inmediata a la formación de gametos. Sin embargo, aunque la meiosis se realiza en algún punto de los ciclos vitales sexuales, no siempre precede directamente a la formación de gametos.
    Los ciclos vitales más complejos se encuentran en los vegetales y algunas algas. Estos ciclos vitales, que se caracterizan por alternancia de generaciones.
    18. La meiosis produce células haploides con combinaciones singulares de genes.
    Los acontecimientos de la meiosis son similares a los de la mitosis, con cuatro diferencias importantes: 1) la meoisis implica dos divisiones nucleares y citoplasmáticas sucesivas que producen hasta cuatro células. 2) No obstante las dos divisiones nucleares sucesivas, el ADN y otros componentes cromosómicos se duplican sólo una vez, durante la interfase que precede a la primera división meiótica. 3) Cada una de las cuatro células producidas en la meiosis contiene el número haploide de cromosomas; esto es, sólo un conjunto con un representante de cada par homólogo. 4) Durante la meiosis, la información genética de ambos progenitores se mezcla, de modo que cada célula haploide resultante tiene una combinación virtualmente única de genes.
    19. En la meiosis, los cromosomas homólogos se distribuyen en diferentes células hijas.
    Por lo común, la meiosis consiste en dos divisiones nucleares y citoplasmáticas, designadas primera y segunda divisiones meióticas, o mitosis I y mitosis II. Cada una comprende profase, metafase, anafase y telofase. Durante la meiosis I, los miembros de cada par homólogo de cromosomas se unen primero y luego se separan y se distribuyen en núcleos distintos. En la mitosis II, las cromátides hermanas que constituyen cada cromosoma se separan y se distribuyen en los núcleos de las células hijas.
    20. La profase I incluye sinapsis y entrecruzamiento.
    Al igual que en la mitosis, los cromosomas se duplican durante la fase S de la interfase, antes del omento en que comienza la meiosis. Dada cromosoma duplicado consiste en dos cromátides. Durante la profase I, mientras las cromátides aún no se encuentran elongadas y delgadas, los cromosomas homólogos se disponen lado a lado en toda su longitud. Este proceso se denomina sinapsis, lo cual significa “unión”.
    La sinapsis causa la asociación de cuatro cromátides. E complejo resultante se conoce como bivalente o tétrada. El primero se refiere a los dos cromosomas homologos; el segundo es preferido por algunos genetistas interesados en rastrear el destino de las cuatro cromátides.
    El número de tétradas por célula en la profase I es igual al número haploide de cromosomas.
    Durante la sinapsis, los cromosomas homólogos se asocian en forma estrecha. Entre los homólogos en sinapsis se forma una estructura característica conocida como complejo sinaptonémico. Esta estructura mantiene juntos los homólogos en sinapsis, y se piensa que participa en el entrecruzamiento, proceso en el cual las cromátides homólogas (no hermanas), intercambian material genético. En el entrecruzamiento, determinadas enzimas rompen cromátides hermanas y vuelven a unir los fragmentos para producir nuevas combinaciones de genes. La recombinación genética resultante hace aumentar en gran medida la cantidad de variación genética entre la descendencia de progenitores que se reproducen por vía sexual.
    En muchas especie la profase I es una fase prolongada durante la cual la célula crece y sintetiza nutrimentos.
    21. Los cromosomas homólogos se separan durante la mitosis I.
    La profase I termina cuando las tétradas se alinean en el plano ecuatorial; entonces se dice que la célula está en metafase I. Durante la anafase I , los cromosomas homólogos de cada par de separan y se desplazan hacia los polos opuestos. Cada polo recibe una combinación al azar de cromosomas maternos y paternos, pero sólo un miembro de cada par homólogo está presente en cada plo.
    En la telofase I, por lo común las cromátides se descondensan, la envoltura nuclear se reorganiza, y ocurre la citocinesis. En esta fase cada núcleo contiene el número haploide de cromosomas, pero cada cromosoma es un cromosoma duplicado.
    22. Las cromátides se separa en la meiosis II.
    Los cromosomas, al permanecer parcialemente condensados entre divisiones, la profase de la segunda visión meiótica también es breve. La profase II es similar a esta en muchos sentidos ya que no hay pareamiento de cromosomas homólogos ni entrecruzamiento.
    Durante la metafase II, los cromosomas se alinean en los planes ecuatoriales de sus células y las cromátides se disponen en grupos de dos.
    Durante la anafase II las cromátides, unidas a fibras del huso en sus cinetocoros, se separan y desplazan a polos opuestos, como lo harían en la anafase mitótica. Cada cromátide se denomina ahora cromosoma. Por lo tanto, en la telofase II hay un miembro de cada par homólogo en cada polo. Cada uno es un cromosoma no duplicado.
    Las dos divisiones sucesivas producen cuatro núcleos haploides, cada uno con un cromosoma de cada tipo. Cada célula haploide resultante tiene una combinación de genes distinta. Esta variación genética tiene dos fuentes: 1)durante la meiosis, los cromosomas maternos y paternos se “barajan” de modo que se distribuyen al azar en los polos en la anafase I. 2)Se intercambian segmentos de ADN entre los homólogos maternos y paternos durante el entrecruzamiento.

    23. Los acontecimientos de la mitosis y la meiosis tienen resultados contrastantes.
    La mitosis y la meiosis dan por resultado la formación de diferentes tipos de células.
    En la meiosis, una célula diploide experimenta dos divisiones sucesisva, meiosis I y meiosis II. En la profase I de la meiosis los cromosomas homólogos experimentan sinapsis para formar tétradas. Si se excluye el entrecruzamiento, puede decirse que los cromosomas homólogos se separan durante la meiosis I, y que las cromátidas hermanas se separan en la meiosis II. Tambien es correcto decir que los centrómeros (o cinetocoros) homólogos se separan durante la meiosis I y que los centrómeros hermanos se desunen durante la meiosis II.
    La meiosis termina con la formación de cuatro células hijas haploides genéticamente distintas. El destino de estas células depende del tipo de ciclo vital; en los animales se diferencian como gametos, mientras que en las plantas se convierten en esporas.

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    Re: Resumen: Unidad I y II, primer cuatrimestre.

    Mensaje  Brunn. el Lun Mayo 30, 2011 12:51 am

    Hay cuadros que obviamente acá no se ven, asi que cuando vean palabras sueltas que no se entiende nada es porque es un cuadro. de todas maneras son cuadros que están en el cuadernillo!

    ceciliapsico

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    Re: Resumen: Unidad I y II, primer cuatrimestre.

    Mensaje  ceciliapsico el Mar Mayo 31, 2011 12:34 am

    Muchas gracias por el resúmen de Ebs 1 Bruno! el mío ya lo hice porque me sirve muchísimo hacerlos, pero con el tuyo voy a poder compararlos y ver si me falta algo. Besos!!

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    Re: Resumen: Unidad I y II, primer cuatrimestre.

    Mensaje  Brunn. el Mar Mayo 31, 2011 12:37 am

    De nada Ceci, si lo tenés en la PC y tenés ganas de subirlos, subilo, así comparamos y podemos hacer algo más copado y mas digerible jajaja. Rolling Eyes

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    Re: Resumen: Unidad I y II, primer cuatrimestre.

    Mensaje  Brunn. el Lun Jun 06, 2011 4:33 am

    Chicos me acabo de dar cuenta. en el texto Scaglia, Romina; Composición química de los sistemas vivientes. Este parrafo está mal:

    Los átomos son pequeñas partículas indivisibles por medios químicos, poseen protones (partículas con carga eléctrica neutra) y electrones (partículas con carga eléctrica negativa). Los átomos son neutros eléctricamente, es decir, que el número de protones debe ser igual al número de electrones. Los protones y neutrones se encuentran en el núcleo del átomo, mientras que los electrones se ubican en los orbitales. Cuando los electrones pasan de un orbital a otro superior se acercan al núcleo liberando energía.

    Sería asi:

    Los átomos son pequeñas partículas indivisibles por medios químicos, poseen protones (partículas con carga eléctrica positiva), neutrones (partículas con carga neutra) y electrones (partículas con carga eléctrica negativa). Los átomos son neutros eléctricamente, es decir, que el número de protones debe ser igual al número de electrones. Los protones y neutrones se encuentran en el núcleo del átomo, mientras que los electrones se ubican en los orbitales. Cuando los electrones pasan de un orbital a otro superior se acercan al núcleo liberando energía.

    LO CORREGÍ EN EL ORIGINAL.

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    Re: Resumen: Unidad I y II, primer cuatrimestre.

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