1. 1. PRIMERA UNIDAD NATURALEZA DE VIDA BIOLOGIA: 1, Ciencia que trata del estudio de la vida (estudia la materia viva y todos sus niveles de organizacin). 2, Ciencia porque conoce y descubre una serie de procesos vitales a travs de la observacin y a experimentacin (Mtodo Cientfico). 3, La Materia Viva es un COLOIDE, formado por sustancias orgnicas, agua y otros minerales. TEMA l SUSTANCIAS QUIMICAS DE LA MATERIA VIVA CONCEPTO DE PROTOPLASMA Sustancia que constituye la materia viva de la clula, se encuentra en un estado muy especial caracteristico de los seres vivos: el COLOIDAL El protoplasma esta compuesto por compuestos orgnicos e inorgnicos. El 99% del Protoplasma esta constituido por CHON La materia viva es un coloide formado por sustancias orgnicas, agua y minerales ESTADO FISICO COLOIDAL COLOIDE, es una disolucin formada pr cmulos de partculas o micelas que permanecen suspendidas, pero no son capaces de atravesar una membrana permeable. Es el intermedio entre lo slido, gaseoso y lquido; es una mezcla de los tres SUSTANCIA QUIMICAS DE LA MATERIA VIVA La materia viva est formada por BIOELEMENTOS (70 conocidos) Segn su abundancia e importancia en los organismos vivos, se pueden clasificar en dos grupos: BIOELEMENTOS BIOELEMENTOS PRINCIPALES SECUNDARIOS Carbono ( C ) Calcio (Ca) Hidrgeno (H) Sodio (Na) Oxgeno (O) Potasio (K) Nitrgeno (N) Magnesio (Mg) Fsforo (P) Hierro (Fe) Azufre (S) Cloro (Cl) Silicio (Si) Boro (B) Manganeso (Mn) Yodo ( I ) Flor (F) Y otros que pueden faltar como: Aluminio (Al) Zinc (Zn) Bromo (Br) Los bioelementos se organizan en Componentes Orgnicos e Inorgnicos. CARBONO
2. 2. Los componentes orgnicos de la materia viva estn constituidos por carbono C como elemento principal. En la naturaleza, se encuentra en distintas sustancias, y es el componente principal de los seres vivos. CARACTERISTICAS: Pueden combinarse con cuatro tomos iguales o diferentes de l. Tienen la capacidad de formar cadenas unindose entre s y con otros elementos: H, O, N, S y Fe entre otros. Puede hacerlo formando enlaces covalentes simples, dobles y triples (COVALENTE: se refiere a que un enlace tiene lugar entre tomos al compartir pares de electrones). Las cadenas pueden ser lineales o anilladas A las cadenas y anillos se pueden unir otros grupos funcionales. PRINCIPALES COMPONENTES ORGANICOS: Esqueleto de Carbono Carbohidratos o Azcares (CHO) Estos compuestos Protenas o Enzimas (CHON) estan formados Lpidos o Grasas (aceites, mantecas, ceras y esteroides (CHO) por MOLECULAS Acidos Nucleicos (ADN y ARN) algunas grandes y otras pequeas COMPONENTES INORGANICOS Agua Minerales PROTEINAS CONCEPTO: Son sustancias formadoras o estructurales Sustancias de elevado peso molecular (Molculas muy grandes Macromolculas). Son las molculas ms grandes que forman el organismo Formadas principalmente por CHON (el nitrgeno es el que hace que la composicin de una protena sea diferente a la de un carbohidrato o a la de una grasa) y en menor grado S y P Algunas actan como aceleradoras de procesos qumicos (funciones enzimticas), adems funciones especificas (hormonas) Existe gran variedad de protenas. Por ejemplo: la Hemoglobina (que se encuentra en la sangre, es una protena compuesta (globulina + hem) donde el Hem es una sustancia que contiene hierro) y la Miosina (que se encuentra en los msculos) y la Albmina (componente de la clara de huevo) Debido a que Cada especie posee su propio juego de protenas y cada organismo posee especficamente el propio, estas son unas de las sustancias ms importante en los organismos. Ya que la produccin de protenas en los organismos se controla genticamente. Por ejm: cuando se realizan las tranfusiones sanguneas se debe estar muy seguro de cul es el grupo sanguneo del donante y el del receptor. Porque si no son compatibles, es decir, no tienen el mismo juego de protenas, el receptor puede entrar en estado de shock y hasta morir. PESO MOLECULAR DE UN COMPUESTO QUIMICO, es la suma de los pesos atmicos de los elementos que forman la molcula COMPOSICION QUIMICA: Material orgnico compuesto por subunidades llamadas AMINOACIDOS, unidas por enlaces peptdicos.
3. 3. AMINOACIDO, es la unidad bsica de las protenas. Son compuestos organicos formados por un grupo amino (NH2) y un grupo carboxilo (COOH) ENLACES PEPTIDICOS, es la unin entre el carbono de un grupo cido y el nitrgeno de un grupo amino.(Por eso decimos que las protenas son cadenas de aminocidos, los cuales forman largas cadenas de ellos (POLIPEPTIDOS), pero para que esto ocurra es necesario que se desprenda una molcula de agua). Las uniones o enlaces peptdicos entre los aminocidos, para formar las protenas, se producen en las clulas, dentro del citoplasma, en las estructuras llamadas RIBOSOMAS, cuya funcin es la sntesis de protenas. GRUPO AMINO GRUPO ACIDO FORMULA GENERAL DE UN AMINOACIDO El grupo -NH2 o Grupo Amino, es caracteristico de las protenas. Produce la funcin AMINA El grupo -R o Radical, es una cadena de tomos. Este grupo hace la diferencia en cada aminocido y puede estar formada de uno o ms tomos de carbono o de otros elementos. El tomo de carbono, llamado carbono alfa (), se une al grupo amino. Y finalmente el grupo carboxilo, es el grupo funcional que caracteriza al grupo cido. GRUPO FUNCIONAL Es un grupo de tomos a los que corresponde una serie de propiedades. Algunos grupos funcionales son: El GRUPO CARBOXILO: permite funciones cidas. El GRUPO AMINO: produce la funcin amina El resto de la molcula se denomina radical y puede influir en las propiedades del grupo. LAS PROTEINAS, se forman a partir de 20 aminocidos naturales. Algunos de ellos los podemos sintetizar, otros, no. A los aminocidos que no podemos sintetizar se les conoce con el nombre de AMINOACIDOS ESENCIALES, los cuales se obtienen consumiendo huevos, cereales, diversos tipos de carne, leche, frijoles y soya. AMINOACIDOS ESENCIALES Valina Metionina Fenilalanina Triptfano Lisina Isoleucina Leucina Histidina (en nios) Treonina CLASIFICACION DE LAS PROTEINAS DE ACUERDO CON SU SOLUBILIDAD, FORMA, COMPOSICION, FUNCION Y ESTRUCTURA: NH2 O C COH NH2 O R C C H OH
4. 4. SOLUBILIDAD POCO SOLUBLES: Las PROTEINAS FIBROSAS MUY SOLUBLES: Las PROTEINAS GLOBULARES COMPOSICION SIMPLES O HALOPROTEINAS, formados nicamente por aminocidos CONJUGADAS O HETEROPROTEINAS, adems de aminocidos, contienen a otro grupo como carbohidratos, lpidos, metales, cidos nucleicos FORMA: se clasifican en FIBROSAS, tienen forma de filamento, son poco solubles en agua, forman complejos slidos muy grandes porque son estructuras que permiten la formacin de un tejido. En fin las protenas fibrilares, en su mayora, cumplen una Funcin estructural (porque forman parte de los tejidos o estructuras: pelo, uas, cuernos y cascos) Por ejm: FUNCION Ejemplo de protena fibrosas Se encuentra en: (actividad) CONTRACCION Actina Miosina MOVIMIENTO MUSCULAR la actina y la miosina son protenas y cumplen funciones de contraccin en los flagelos y los cilios de algunos protistas FLAGELOS (proyeccin del citoplasma en forma de ltigo. Usada en la locomocin de ciertos organismos organismos sencillos y por los espermatozoides de muchos organismos pluricelulares) CILIOS (proyeccines del citoplasma semejantes a pequeos cabellos. Permiten el movimiento de algunas clulas como el paramecio) ESTRUCTURAL Queratina Colgeno Elastina Exclerotina Quitina Constituye la capa externa de la piel, el pelo y las uas en el ser humano y las escamas, pezuas, cuernos y las plumas en los animales. Protege el cuerpo del medio externo y es por ello insoluble en agua. Forma parte de hueso, piel, tendones y cartlagos, es la protena ms abundante en los vertebrados. Cumple una funcin estructural en los huesos. Arterias, ligamentos (constituyen un elemento bsico estructural del tejido conjuntivo conectivo elstico de los ligamentos, de la piel, de los cartlagos y de las paredes arteriales principalmente) Exoesqueleto de los insectos.Exoesqueleto de los artrpodos Hongos (la QUITINA,es un polisacrido estructural que constituye el caparazn de los crustceos y la epidermis de los insectos, ademas de un componente presente en los hongos) GLOBULARES, cumplen funciones especficas tales como ser relativamente solubles y muy compactas, debido al gran enrollamiento de la larga cadena polipptida. Ejm: FUNCION Ejemplo de protena Globular Se encuentran en: (Actividades) ENZIMATICAS Ribonucleoso Hidrlisis de ARN
5. 5. FUNCION Ejemplo de protena Globular Se encuentran en: (Actividades) Citocromo Tipsina Transfiere electrones Hidrlisis de algunos pptidos HORMONAL Insulina Hormona del crecimiento Forma glucgeno Crecimiento de huesos, renovacin y elasticidad de los tejidos epiteliales RESERVA ENERGETICA Zena Seroalbmina Casena Transporta oxgeno (presente en el maz) Transporta cidos grasos en la sangre Transporta oxgeno en los msculos PROTECCION O DEFENSA (VERTEBRADOS) Anticuerpos Trombina Forma complejos delante de protenas extraas Coagulacin FUNCION: estructurales, movimiento, protectoras, transporte, enzimas, contrctiles y hormonas. FUNCIONES DE LAS PROTEINAS ESTRUCTURAL Porque forman parte de los tejidos o estructuras (pelo, uas, cuernos, cascos) PROTECCION Tambin se le conoce como funcin de DEFENSA y la cumplen muy bien cuando se trata por ejm: de los anticuerpos, los cuales son protenas y se presentan en los vertebrados. Los ANTICUERPOS, se producen cuando una sustancia llamada ANTIGENO (sustancia capaz de estimular la formacin de un anticuerpo), penetra en los lquidos orgnicos. El anticuerpo y el antgeno reaccionan qumicamente; estas reacciones son muy especficas, es decir, que se combina nicamente un anticuerpo con un antgeno determinado. TRANSPORTE Transportan sustancias a travs de los organismos. Ejm: la HEMOGLOBINA, la cual se encarga de transportar el oxgeno a todas partes del cuerpo de los vertebrados, y la HEMOCIANINA, en los invertebrados. La MIOGLOBULINA, transporta oxgeno en los msculos. ENERGETICA Pueden ser fuente de energa para los organismos en caso de que se de una ausencia de sustancias que proveen energa o en caso de ayuno extremo. HORMONAL Algunas protenas funcionan como hormonas. Estas se producen en tejidos endocrinos (glndulas internas que vierten sus productos en la sangre de los vertebrados). La sangre las lleva a determinados tejidos y ah cumplen funciones especializadas muy especficas. Ejm:la INSULINA, que regula la glucosa en la sangre, la CALCITONINA, que regula el metabolismo del calcio, la HORMONA DEL CRECIMIENTO, segregada por la hipfisis tambin cumple una funcin hormonal. CATALITICA Es una funcin enzimtica , la cual se debe a que algunas protenas funcionan como enzimas, son las ms numerosa y especializadas, actan como biocatalizadores de las reacciones qumicas del metabolismo celular. ENZIMAS CONCEPTO: Protena que acta acelerando las reacciones biolgicas osea una enzima de la materia viva es una sustancia orgnica que aumenta la velocidad de reaccin. Son protenas que no son empleadas para formar
6. 6. estructuras. FUNCION: La situacin y funcin de las enzimas es hacer que se produzcan cambios qumicos en las sustancias de la materia viva, sin formar parte de ellos. Por ejm: la amilasa es un enzima presente en la saliva, acta transformando los almidones que comemos en maltosa. Intervienen en todos los procesos vitales. Se dice que estas sustancias inician la vida, la mantienen y al conducen a su final. ACCION ENZIMATICA (COMPLEJO SUSTRATO-ENZIMA (LLAVE Y CERRADURA) A las ENZIMAS ORGANICAS o BIOENZIMAS se les conoce como BIOCATALIZADORES. Es decir, sustancias que hacen posible algunas reacciones biolgicas, por ejemplo: el metabolismo celular. Una bioenzima nos se tranforma cuando acelera una reaccin qumica. Para actuar, la bioenzima posee unos sitios llamados SITIOS ACTIVOS Los sitios activos se acoplan con las molculas de las sustancias SUSTRATO (es una sustancia sobre la cual acta una enzima), sobre la cul actuar, como si se tratara de un rompecabezas o como algunos lo han explicado, usando el modelo de la llave y la cerradura respectiva. ESTRUCTURA Y FUNCION DE UNA ENZIMA: CARACTERISTICAS: Las enzimas son especifcas, por esa razn, a una enzima se le da el nombre del sustrato sobre el que acta. Por ejm: el nombre de la enzima que acta sobre el almidn se le denomina AMILASA. Algunas enzimas poseen un componente llamado COFACTOR, que es un componente qumico de la bioenzima. Algunas veces, los cofactores pueden ser inones de hierro, cobre, manganeso u otro metal (en este caso el cofactor es inorgnico). En otros casos, puee tratarse de vitaminas (entonces el cofactor es orgnico y recibe el nombre de COENZIMA). Las enzimas, como cualquier otra protena, son reguladas genticamente. La accin de las bioenzimas ocurre en grupo. Es decir, que varias enzimas de la materia viva intervienen en un mismo proceso, en el que cada una de ellas es la responsable de que ocurra la fase correspondiente. INHIBIDORES ENZIMATICOS: Las enzimas, al igual que otras protenas, pueden ser alteradas en sus funciones por otros factores tales como la temperatura, la acidez, la cantidad de sustrato o algunos inhibidores qumicos. Los procesos en los que las enzimas del cuerpo humano actan deben ocurrir a la temperatura normal del cuerpo (37 C). Si la persona tiene fiebre, esas reacciones se ven afectadas y los procesos se alteran. El fenmeno de coagulacin de las protenas consiste en que la solucin se hace slida (es un paso irreversible) 1, El Sustrato 2, La Enzima 3, El Sustrato y la Enzima forman UN COMPLEJO 4, La Enzima es liberada sin sufrir transformacin, pero el Sustrato se ha desdoblado en sustancias ms simples las cuales pueden ser digeridas
7. 7. Las protenas COAGULAN en presencia de calor y se debe a que la protena se desnaturaliza. Este tipo de reaccin se inicia a eso de los 45C y se completa a los 60C, aproximadamente. Por ejm: La clara de huevo es soluble en agua y reacciona con el calor. Porque la ablmina del huevo est formada por protenas simples (protaminas, histonas y albminas). Cuando estas se calientan reaccionan con el calor y se vuelven insolubles y se precipitan. En los examenes de orina, cuando una muestra de estas se calienta, si se presentan coagulaciones, al calentar, es porque en la orina se encuentran protenas. OTRO DATO, Cuando las molculas de una sustancia son muy pequeas forman mezclas llamadas DISOLUCIONES. La fase que forman las micelas de una disolucin se denomina Fase Dispersa o Discontinua. Cuando las molculas de una sustancia son muy grandes forman mezclas llamadas SUSPENSIONES. La fase en la cual se suspenden las micelas, se denomina Dispersante o Continua. Las micelas o cmulos de molculas de un coloide se mueven en zigzag. A este movimiento se le conoce con el nombre de MOVIMIENTO BROWNIANO. Otra caracterstica de los coloides es el efecto TYNDALL, el cual consiste en que la mezcla dispersa la luz, cuando esta la atravieza. LIPIDOS CONCEPTO: Son compuestos orgnicos que estn formados por CHO y algunas veces por N y P. COMPOSICION Se forman a partir de UN ALCOHOL y TRES ACIDOS GRASOS.(ejm de esto tenemos la Triestearina, que se obtiene de un alcohol y tres cidos grasos (cido esterico, cuya fuente es el sebo de res) Son INSOLUBLES en agua (por eso aparecen en forma de gotitas dentro de las clulas). Pero si son SOLUBLES en solventes orgnicos como el ter, el cloroformo y otros. Son componentes esenciales de los animales y vegetales. FUNCIONES DE LOS LIPIDOS ESTRUCTURAL Los fosfolpidos forman la membrana celular (forman las bcapas lpidas de la membrana celular). TRANSPORTE Transportan vitaminas liposolubles (A-D-E-K) RESERVA ENERGETICA Son la principal fuente de reserva de energa en el cuerpo de las personas y de los animales PROTECCION Y REGULADORES TERMICOS Sirve de amortiguador de golpes (los lpidos amortiguan los golpes) y como aislante del fro (la grasa debajo de la piel nos aisla del fro)
8. 8. CLASIFICACION: De acuerdo con la composicin, los lpidos se clasifican en SIMPLES o COMPUESTOS O CONJUGADOS LIPIDOS SIMPLES (formado por glicerol y tres cidos grasos, y solo contiene CHO) son: GRASAS, Compuesta de glicerol y tres cidos grasos, es uno de los tres componentes ms abundantes de la materia viva. ( Glicerina + cidos grasos grasa + agua ) Son llamados ACIDOS GRASOS SATURADOS, porque poseen tomos de carbono unidos entre s y poseen unidos a l tantos tomos de hidrgeno como puede retener (hidrogenacin, osea se le agrega hidrgeno a los aceites para hacerlos ms slido). Ejm: la margarina (aceite vegetal hidrogenado). Este proceso satura el aceite vegetal. Las GRASAS SATURADAS (cidos grasos saturados), presentes en alimentos de origen animal y vegetal, ms saturadas en las grasas animales. Las grasas ms importantes son: TRIOLEINA, TRIESTERINA y la TRIPALMINA (que en proporciones variadas forman grasas naturales). FUNCIONES DE LAS GRASAS: Nos protegen del fro al actuar como aislantes trmicos. Retardan la sensacin de hambre Protegen los rganos internos al amortiguar los golpes Transportan vitaminas liposolubles (A-D-E-K) ACEITES, Lpido compuesto por tres grasos unidos por enlaces covalentes a una molcula de glicerina. Son consideradas GRASAS LIQUIDAS Por lo general son de ORIGEN VEGETAL y se almacenan en las semillas y frutas. Ejm: el aceite de oliva, girasol, man, el coco, almendras, soya. Aceitunas y el lino (el cido linoleico es vital para el crecimiento y la salud de la piel pero en cantidad muy pequea). Son llamados ACIDOS GRASOS NO SATURADOS o INSATURADOS, si falta un tomo o ms de hidrgeno porque pueden aparecer enlaces dobles entre dos tomos vecinos de carbono Tambin POLINOSATURADOS, si aparece ms de uno de los dobles enlaces entre carbonos (osea falta ms de un hidrgeno) Los cidos grasos no saturados son: por lo general lquidos a temperatura ambiente tienen bajo punto de fusin (slido a lquido), por ejm: los sebos y las mantecas son grasas slidas a temperatura ambiente, pero si se les calienta se funden, es decir, se vuelven lquidas. LIPIDOS COMPUESTOS O CONJUGADOS (cuando adems del lpido simple, podemos encontrar otros grupos que le dan su nombre: Glicerol + cido grasos + otros grupos. Ejm: FOSFOLIPIDOS: Glicerol + cido graso + grupo fosfato). Son: FOSFOLIPIDOS, (cabezas solubles en agua o lolas insolubles en esta) Es una grasa en la que un fsforo sustituye a uno de los cidos grasos, de ah el nombre de fosfolpido. Funciones: forman parte de la membrana celular y con ello reducen la prdida de agua en las plantas y en algunos insectos (si no fuera por ellos la clula se deshidrataria) pueden formar parte tambin del cerebro y tejidos nerviosos TERPENOS, Sustancias orgnicas muy aromticas. Se encuentran en las esencias y resinas de las flores y en algunos tallos y frutos. Ejm: romero, rosas Algunas resinas son usadas industrialmente. Ejm: el hule Otros son pigmentos vegetales como los Carotenos (pigmentos vegetales anaranjados o rojos como la zanahoria) y la Xantofila (pigmentos vegetales amarillos como el ayote) Algunas vitaminas liposolubles se consideran parte del grupo de los terpenos (A-D-E-K), como en el pescado y los huevos (vitamina A)
9. 9. CERAS, Lpidos muy importantes para los vegetales pues los impermeabiliza. Se pueden observar recubriendo flores, hojas, algunos tallos y frutos. Tambin las podemos encontrar sobre nuestra piel. Da impermeabilidad en las plumas de las aves, que es vital para la sobrevivencia de las mismas. Las ceras ms comunes son: la cera de abeja (papel encerado y velas) la lanolina o cera de cordero (cremas y ungentos) la esperma de ballena (productos de belleza) cera de carnauba (de origen vegetal para betunes y pulidores) ESTEROIDES, Entre ellos podemos destacar: las HORMONAS SEXUALES Estrgeno, que es la hormona sexual femenina, esteroide producido por el ovario. Andrgeno, hormona sexual masculina en la que podemos mencionar la testosterona Progesterona, es tambin una hormona femenina. ACIDOS BILIARES HORMONAS DE LA CORTEZA SUPRARENAL ERGOESTEROL COLESTEROL, es un esteroide muy importante, se puede localizar en la sangre y en los tejidos grasos del cuerpo humano, adems da origen a la vitamina A adems, de ser un componente esencial de las membranas celulares. Puede ser de dos tipos: HDL (bueno)en ingls high density lipoprotein. Paquetes de lopoprotenas de alta densidad en los que hay ms protenas y menos lpidos. LDL (malo) en ingls low density lipoprotein. Paquetes de lipoproteinas de baja densidad, en los que hay menos protenas y ms lpidos. El colesterol puede causar una enfermedad llamada ARTERIOSCLEROSIS, y enfermedades cardiovasculares. En los vegetales no encontramos el colesterol. OTROS ASPECTOS IMPORTANTES DE LOS LIPIDOS Cuando una persona o animal libera energa por medio de los lpidos, esto ocurre gracias a un proceso de oxidacinde los lpidos, durante la respiracin y, como resultado, se desprenden muchas molculas de agua. Algunos organismos eliminan el exceso de agua, pero otros, como la rata canguro del desierto, la recicla para reutilizarla en la realizacin de otras funciones. RECUERDE: LOS ACIDOS GRASOS PUEDEN SER SATURADOS O NO SATURADOS CARBOHIDRATOS CONCEPTO: Tambin AZUCARES o GLUCIDOS. Formados por CHO, algunos pueden tener P, S y N. (Donde la proporcin del hidrgeno con el oxgenos es la misma del agua: dos tomos de hidrgeno por uno de oxgeno CH2O) Son sustancias energticas. COMPOSICION: La mayora de los carbohidratos estn formados por molculas muy grandes. Son importantes componentes orgnicos de los seres vivos. Los podemos encontrar en los productos vegetales (papel, madera, algodn, harina y jugo de las frutas) La mayora de los carbohidratos son de origen vegetal, excepto la lactosa y el glucgeno.
10. 10. FUNCION: ESTRUCTURAL En las fibras vegetales la principal estructura de sostnes la CELULOSA, construda de glucosa y La QUITINA ENERGETICA y de RESERVA Energticos principales: GLUCOGENO ALMIDON La GLUCOSA Los GLUCIDOS, son considerados sustancias energticas, porque actan como un combustible en nuestro organismo y como una forma de almacenar energa CLASIFICACION DE LOS CARBOHIDRATOS Se clasifican en MONOSACARIDOS, DISACARIDOS Y POLISACARIDOS MONOSACARIDOS, Son los carbohidratos ms sencillos, razn por la que se les conoce como AZUCARES SIMPLES. (mono-uno y sacrido-azcar simple) Pueden tener de 3 a 10 tomos de crbono y se les denomina segn el nmero de tomos de carbonos que tengan: 3 C = TRIOSA 4 C = TETROSA 5 C = PENTOSA 6 C = HEXOSA Son solubles en agua. No se pueden descomponer en unidades de azcares ms sencillos Ejemplos de monosacridos: GLUCOSA, GALACTOSA, FRUCTUOSA. Donde se pueden encontrar: UVAS Y LA MIEL. DISACARIDOS, Estn formados por dos azcares simples o monosacridos (di-dos, sacrido-azcar simple) Para que un disacrido se forme, los dos monosacridos se unen mediante enlaces qumicos covalentes (GLUCOSIDICOS) Si un disacrido se rompe, resultan dos azcares simples. Esto ocurre por HIDROLISIS (desdoblamiento de un compuesto en sus partes por adiccin de agua entre algunos de sus enlaces). Ejemplos de disacridos: SACAROSA + agua fructuosa + glucosa. La sacarosa o azcar de mesa, se extrae industrialmente de la caa de azcar. Tambin del sorgo, del jugo de azcar de maple y de la remolacha. MALTOSA + agua glucosa + glucosa. Se encuentra en el azcar de malta y en los granos de los cereales en germinacin. LACTOSA + agua glucosa + galactosa. Se encuentra en el azcar de la leche (forma de un 5 al 7% de la leche humana y de un 4 al 6% en la leche de vaca) POLISACARIDOS, Son molculas enormes porque resultan de la unin de muchos monosacridos. Resultan insolubles en agua fra debido al tamao de sus molculas, por lo cual tampoco pueden atravezar la membrana celular. No son dulces al gusto, aunque las unidades que les dan origen sean azcares. Dos ejemplos de polisacridos son el ALMIDON polisacrido de almacenamiento en las clulas vegetales. Desde el punto de vista nutritivo, es el polisacrido ms importante (se encuentra en las papas, el pan, las tortillas, el arroz y las semillas)
11. 11. Constituido por unidades de glucosa. Presenta dos tipos de polisacridos: AMILOSA y AMILOPECTINA No es fermentado por la levadura Cuando se hidroliza, por accin de enzimas o con un cido, se rompe en una serie de compuestos intermedios. Una reaccin caracterstica del almidn con el yodo es formar un compuesto azulado. De la hidrlisis parcial del almidn se obtienen las DEXTRINAS, que se encuentran en los rganos de los cereales en germinacin. Se emplean en la fabricacin de adhesivos. Ejm:el muclago o goma de los timbres de correo. Las ERITRODEXTINAS, dan color rojo con el yodo, solubles en agua y de ligero sabor dulce. la CELULOSA Polisacrido que es el principal constituyente estructural de las plantas. Aunque las personas no lo podemos digerir, es muy importante en nuestra dieta porque ayuda en el barrido de los intestinos. Los animales que pastan, las termitas y el ave tropical si pueden digerir la celulosa. Encontramos la celulosa en los tejidos de algodn, la madera y el papel. La QUITINA, Es otro polisacrido que forma parte del exoesqueleto de los insectos y crustceos, como los cangrejos. Adems hace rgida la pared celular de muchos hongos. GLUCOGENO, Es obtenido por los animales como resultado de la asimilacin de los carbohidratos (es la forma de almacenamiento de carbohidratos en el cuerpo de los animales, muchas veces llamado almidn animal). Es semejante al almidn de los vegetales y adems fuente de glucosa. Los animales al igual que las personas, almacenan los carbohidratos que consumen y los que no utilizan, en forma de glucogeno en el hgado y los msculos. Es soluble en agua y da color rojo prpura cuando se mezcla con el yodo. LOS ACIDOS NUCLEICOS Estn formados por CHO y en menor grado P y S. Hay dos tipos de cidos nucleicos ADN y ARN, los cuales estn formados por nucletidos. Los nucletidos tambin reciben el nombre de Monmeros (que significa cada parte). Los nucletidos estn formados por: 4 de las BASES NITROGENADAS: ADN (timina) y en el ARN (uracilo) 1 AZUCAR: ADN (desoxirribosa) y en el ARN (ribosa). 1 GRUPO FOSFATO Ambos estan formados por largas cadenas de nucletidos que se repiten formando Polmeros (de gran peso molecular) Las BASES NITROGENADAS se clasifican en dos grupos: PURINAS: Adenina y Guanina PIRIMIDINAS: Citosina, Uracilo y Timina. La Adenina, Guanina y Citosina se encuentran presentes en el ADN y en el ARN, pero la Timina solo esta en el ADN y el Uracilo en el ARN. Los AZUCARES (pentosas) que aparecen en los cidos nucleicos son de dos clases diferentes: RIBOSA (presente en el ARN) DESOXIRRIBOSA (presente en el ADN)
12. 12. El ADN y el ARN poseen en sus nucleotidos azcares de 5 carbonos. La diferencia entre los dos es que en el carbono 2 de la desoxirribosa, falta un tomo de oxgeno. El GRUPO FOSFATO, permite enlazar los nucletidos. O HO P O OH Este grupo se alterna en los azcares formando una especie de columna. La columna de los azcares se ramifica con las unidades de las bases nitrogenadas en cada uno de los azcares. Veamos: Adems de encontrarse en el ncleo, se encuentran en los ribosomas y en el citoplasma de las clulas animales. Y en las clulas vegetales las podemos encontrar en los cloroplastos. Los cidos nucleicos constituyen centros de informacin y de control en las clulas. Contienen la informacin gentica de los caracteres hereditarios. ADN Es la sustancia que forma los cromosomas y fue descubierto por el bioqumico suizo Friedrich Miescher en 1869. Esta formado por una doble cadena de monucletidos enrollados en una doble hlice (Watson y Crick 1962) En el ADN, los monucletidos se unen entre s por medio de las bases nitrogenadas con puentes de hidrogeno. Cuando la Adenina y la Timina se aparean, se pueden observar dos puentes de hidrgeno; pero cuando la Guanina y la Citosina lo hacen, se pueden observar tres puentes de hidrgeno. ARN Las molculas de ARN son cadenas sencillas de cido nucleico producidos por el ADN. Se pueden localizar en el ncleo, ribosomas y en el citoplasma de la clula. La funcin del ARN es la produccin de protenas La cantidad de ARN vara de una clula a otra. Se diferencian del ADN porque una de sus bases nitrogenadas es el Uracilo en lugar de la Timina y la pentosa (azcar) es la Ribosa. Se dan doble unin de puentes de hidrogeno en la Adenina y el Uracilo y de tres puentes de hidrogeno entre la Citosina y la Guanina. BASE AZCAR GRUPO FOSFATO AZCAR GRUPO FOSFATO AZUCAR BASEBASE A T T A C G G C NOTAS: P =Grupo fosfato S =Azcar B =Base A =Adenina T =Timina G =Guanina C =Citosina A U U A C G G C
13. 13. Existen tres clases de ARN: ARN ( r ) o ARN RIBOSOMAL ARN ( m ) o ARN MENSAJERO ARN ( t ) o ARN DE TRANSFERENCIA Del ARN depende que la protena est bien estructurada porque de lo contrario, puede causar enfermedades, incluso la muerte. ACIDOS NUCLEICOS FORMADOS POR CHON Y P, S TIPOS ADN cido desoxirribonucleico ARN cido ribonucleico LOCALIZACION En el NUCLEO (cromosomas) de las clulas eucarioticas y en el CITOPLASMA de las clulas procarioticas. Se localiza en el NUCLEO CELULAR en el CITOPLASMA y en los RIBOSOMAS. NUCLEOTIDOS ADENINA * BASE GUANINA NITROGENADA CITOSINA A=T CG TIMINA T=A GC * PENTOSA DESOXIRRIBOSA (azcar) * GRUPO FOSFATO (permite enlazar los nucletidos) ADENINA * BASE GUANINA NITROGENADA CITOSINA A=U CG URACILO U=A GC * PENTOSA RIBOSA (azcar) * GRUPO FOSFATO (permite enlazar los nucletidos) ESTRUCTURA DE LA CADENA CADENA DOBLE CADENA SENCILLA 1. UNA BASE NITROGENADA 2. UN AZUCAR 3. UN GRUPO FOSFATO EL NUCLEO esta difundido en el citoplasma (en el citoplasma tambin se lleva a cabo las funciones de ARN (m) y ARN ( r ) en las organelas llamadas RIBOSOMAS) 3, Formado por una a) uno ms doble membrana que NUCLEOLOS contiene: b) La CROMATINA c) Los CROMOSOMAS que se enroscan en forma de cuerpos gruesos y densos. Se denominan cromosomas por la capacidad de poderse teir para su estudio, aunque estos sean incoloros. d) Los GENES bases dentro de un fragmento de ADN. 4, Las personas, por ejemplo, poseemos 46 cromosomas, es decir, la cromatina de los ncleos de las clulas humanas se encuentra dentro de 46 paquetes de genes. 5, Cuando se logran fotografiar los cromosomas de una clula humana, estos se pueden estudiar. Entonces, se dice que 1, Es la estructura ms importante de la clula. 2, En l se regulan todas las actividades celulares y se almacena la informacin gentica: en la clulaEUCARIOTICA tiene un ncleo definido y la clula PROCARIOTICA que no tiene ncleo definido , el ADN Cuerpos granulares que se encuentran en el ncleo celular. Formados por ARN e intervienen en la formacin de los ribosomas. As se le llama a loscromosomas cuando la clula no esta en divisin. Se observa como una masa de filamentos de ADN, protenas asociadas y solo se leencuentra en el ncleo celular (eucaritica) Son como paquetes de ADN y protenas (histonas), que contienen toda la informacin del organismo en las muchsimas secciones de los filamentos, denominados GENES. Cuando la clula est en divisin, aparecen como hilos En un solocromosoma hay muchsimos genes. Es decir, secuencias de bases se puede mostrar el CARIOTIPO de la clula de la persona.
14. 14. ACIDOS NUCLEICOS FORMADOS POR CHON Y P, S FUNCIONES PRIMORDIALES Portar y transmitir la informacin hereditaria Controlar el metabolismo de la clula por medio de la sntesis de protenas Controlan la reproduccin celular Transmiten la informacin completa del organismo. ESTRUCTURAS EN LAS QUE SE LLEVA A CABO LAS FUNCIONES NUCLEO (eucarioticas) las funciones de ARN (m) y ARN ( r ) CITOPLASMA (procarioticas) se llevan a cabo en el CITOPLASMA, en las organelas llamadas RIBOSOMAS CLASIFICACION *ARN ( r ) o RIBOSOMAL: su funcin es la de formar con algunas protenas los ribosomas de las celulas.(formacin de protenas) *ARN ( m ) o MENSAJERO: porta la informacin gentica emitida por el ADN al citoplasma, para que la formacin de protenas en los ribosomas, sea en la secuencia correcta de los aminocidos. *ARN ( t ) o TRANSFERENCIA: cumple las ordenes del ARN ( m ) y as da origen a las protenas. Transporta los aminocidos al sitio de sntesis de protenas.
15. 15. COMPONENTE ORGANICO: LAS VITAMINAS LASVITAMINAS CARACTERISTICAS 1. Algunas se comportan como coenzimas en algunas reacciones enzimticas. Ejm: grupo B 2. Son sustancias vitales y deben consumirse en la dieta. 3. No se pueden sintetizar directamente en el cuerpo, por lo que se les considera sustancias Esenciales 4. Se conocen cerca de 30 compuestos que poseen propiedades vitamnicas. 5. Son necesarias en pequeas cantidades 6. No se sintetizan, ni son energticos, pero transfieren la energa y controlan muchos procesos Metablicos. Vitamnica, provocado por: carencia o deficiencia en la alimentacin consumo exclusivo y prolongado de alimentos conservados o cocidos a altas temperaturas mala absorcin del intestino excesos desequilibrados en la dieta 8. La sobredosis de vitaminas es peligrosa si son de las que se puede almacenar en el cuerpo 9. La sana alimentacin es la mejor fuente de vitaminas. Animales y humanos no pueden sintetizarlas 11. No guardan relaciones estructurales entre si. Disuelven en las grasas, hidrosolubles, a las que se disuelven en el agua. IMPORTANCIA Almacenadas para el futuro, ej: vitamina A Forma preventiva. Vitamina A causa irritabilidad, piel reseca y una sensacin de presin en la cabeza. Las hidrosolubles deben consumirse frecuentemente porque los excesos son excretados. Al cocer verduras y frutas, se pierden las vitaminas, es mejor al vapor. Frutas y vegetales. CONCEPTO sustancia orgnica. No es alimento, pero es esencial para la actividad normal organica, ya que regula o mantiene el equilibrio de las funciones vitales. Se encuentra en los alimentos y su carencia o insuficienciapuede producir trastornos (avitaminosis) COMPOSICION son sustancias de composicin variada, orgnicas y muy especficas 7. Lacarencia de las vitaminas provocan enfermedades denominadas avitaminosis o deficiencia 10. Por lo general son de origen vegetal y de estructura complicada, por lo que los organismos 12. De acuerdo con la solubilidad de las vitaminas se les denomina liposolubles, a las que se 1. Las solubles en grasa (liposolubles), se disuelven en los tejidos del cuerpo, por lo que pueden 2. Pueden aplicarse en tratamientos de enfermedades. Ej: esquizofrenia y resfriado comn en 3. Sobredosis es peligrosa, si son de las que se pueden almacenar en el cuerpo. Ej: el exceso de La fuente principal de vitaminas es la alimentacin, razn por la que la dieta debe ser rica en
16. 16. CLASIFICACION DE LAS VITAMINAS VITAMINASLIPOSOLUBLES VITAMINAA VITAMINA RETINOL O ANTINFECCIOSA O ANTIXEROFTLMICA FUNCION Esencial para el crecimiento y la diferenciacin celular normal Favorece a fertilidad y la inmunidad CARENCIA Impide la visin, especialmente en horas crepusculares Retardo en el crecimiento Vegetales como la zanahoria, tomates, naranjas, hortalizas amarillas, verdes y rojas FUENTE En los vegetales se encuentra como -caroteno, el cual ingresa en el organismo y constituye una provitamina En el hgado, la molcula de -caroteno se rompe en dos molculas de vitamina A VITAMINAD VITAMINA ANTIRRAQUTICA FUNCION Hay varias vitaminas D, todas muy parecidas desde el punto de vista qumico. La ms E l calcferol es un esteroide derivado del ergoesterol por irradiacin con rayos ultravioletas. Prdida de rigidez del esqueleto, con la consiguiente deformacin de los huesos. CARENCIA En los nios y animales jovenes que estn creciendo, la anomala se conoce con el nombre de raquitismo. La leche y el hgado de los peces, aceite de bacalao, FUENTE Yema de huevo, mantequilla y margarina Se puede consumir en forma de provitamina, pues el ergosterol es abundante en los cereales. VITAMINAE TOCOFEROLES FUNCION Es un antioxidante, nos protege de los cidos grasos insaturados y fortalece las membranas celulares CARENCIA Impide el crecimiento normal, produce esterilidad y posiblemente anemia Leche, huevos las semillas FUENTE Hortalizas de hojas verdes Especialmente en el germen de los cereales Presente en los msculos VITAMINAK FELOQUINONA FUNCION Interviene en la normal coagulacin de la sangre CARENCIA Produce una coagulacin lenta FUENTE debido a que causa a eliminacin de las bacterias intestinales) Hortalizas de hojas verdes y leguminosas BIOFLAVONOIDES (HESPERIDIA, CITRINA, RUTINA, LAS FLAVONOLES Y LOS FLAVONES) VITAMINAP Este grupo potencia la accin de la vitamina C FUNCION CARENCIA Provoca debilidad capilar y sndromes pseudoescorbticos FUENTE Ctricos, uvas, chile, tomate y brcoli Es un carotenoide Importante para la formacin de los huesos y el aumento de la absorcin de calcio importante es la vitamina D2 , tambin llamada calcferol. es de composicin semejante a la vitamina E Se obtiene por bacterias intestinales (el uso de antibiticos trae transtornos de esta vitamina Presenta accin antioxidante al neutralizar los daos provocados por los radicales libres Ayuda al correcto funcionamiento del hgado y fortalece las paredes de los capilares VITAMINASDELCOMPLEJOB FUNCION Interviene en el metabolismo de los carbohidratos y aminocidos como una coenzima. CARENCIA extrema delgadez, debilitamiento del msculo cardaco, transtorno del sistema nervioso, tubo digestivo, edema pulmonar e insuficiencia cardaca) Cascarilla de los cereales Vceras de animales como el hgado y rin FUENTE Levadura Hortalizas de hojas verdes Leche Lesiones en los labios y en la lengua CARENCIA Anomalas en la visin Dernatitis e inflamaciones FUENTE Cereales, hgado, queso, leche, huevos y hortalizas de hojas verdes FUNCION CARENCIA al sol, lesiones gatrointestinales, nerviosismo y desrdenes mentales) FUENTE Presente en atn, carne rojas, vsceras, hgado, leguminosas y cereales. FUNCION Interviene en el metabolismo de carbohidratos y aminocidos CARENCIA digestivo, convulsiones y tics musculares. FUENTE Hgado, man, levadura de cerveza Cereal de grano entero o integral Frijol, soya, carne FUNCION Metabolismo de protenas y grasas, tratamiento de calvicie, alivia molestias musculares, dermatitis, eczema, combate somnolencia, depresin CARENCIA FUENTE Hgado, nueces, yema de huevo, coliflor y mantequilla de man FUNCION Coenzima importante en el metabolismo de cidos nucleicos funciona como coenzima de ciertas enzimas CARENCIA FUENTE concha, y la yema de huevo que disminuyen los glbulos blancos y las plaquetas, lo que provoca hemorragias. ACIDOFOLICO ACIDO FOLICO Interviene en la formacin de nucleoprotenas. FUNCION Indispensable para la formacin y maduracin de los glbulos rojos y las reacciones que implica la sntesis de cidos nucleicos. Produce anemia, desrdenes gastrointestinales y diarreas. CARENCIA Determina defectos congnitos y aumento de enfermedades cardiovasculares. Los vegetales de color verde oscuro FUENTE Hgado, riones, y los menudos de pollo Nueces, lentejas y cereales de grano entero La flora bacteriana del intestino de las personas produce cido flico VITAMINASHIDROSOLUBLES B1 (Aneurina, Tiamina, Vitamina Antiberibrica) Produce la enfermedad nerviosaBERI-BERI (que se manifiesta con temblores, parlisis, y B2 (Riboflavina) B5 (Factor PP) Esencial para la respiracin clular Tambin llamado Niacina o Acido nicotnico Enfermedad llamada Pelagra (se manifiesta como una dermatitis en las zomas expuestas La niacina se encuentra en baja proporcin en la mayora de los alimentos B6 (Piridoxina) Dermatitis, trastornos emocionales(depresiones, cambios de carcter), transtornos del tubo B8 (Biotina o Vitamina H) Si hay vitaminosis puede originar eczema, depresin, naseas, fatiga, prdida del apetito B12 (Cobalamina) Anemia Perniciosa(falta de maduracin de los glbulos rojos) y desrdenes neurolgicos Vitamina de origen animalcuya fuente son las vsceras de res, almejas, ostras, mariscos de Las personas que son vegetarianas tienen carencia de esta vitamina. Uno de sus sntomas es A lasmujeres embarazadas se le suministra para evitar que los nios nazcan con espina bfida.
17. 17. COMPONENTES INORGANICOS DE LA MATERIA VIVAAGUA CONCEPTO y reacciones qumicas, en pocas palabras "La vida se produce en una fase acuosa" CARACTERISTICAS No tiene olor, color ni sabor FUNCIONES Transporta las sustancias Disuelve otras sustancias en la mayora de las reacciones biolgicas y participa de muchas de esas reacciones. Sirve como lubricante entre los rganos MINERALES CARACTERISTICAS Indispensable en la realizacin de procesos vitales en una adecuada concentracin Si la concentracin de las sales minerales de la materia viva cambia, se alteran los procesos y Corazn se contraiga normalmente, debe existir un equilibrio adecuado de iones de sodio, Potasio y Calcio Algunas veces se encuentran combinados con protenas, lpidos y carbohidratos. Si se disuelven en agua, se disocian en sus componentes llamados: En los organismos existe gran variedad de sales minerales dentro y fuera de las clulas. Los principales iones con carga positiva (cationes) de estas sales son. Los principales iones cargados negativamente (aniones) son el: FUNCIONES Regulan la acidez y la proporcin de agua Forman esqueletos y caparazones en algunos animales Actan como disolventes Regulan la presin osmtica del medio celular Es unasustancia vital, que se encuentra en elevadas proporciones en la materia viva Representa el ambiente interior de los seres vivos en el cual se llevan a cabo muchas funciones Se deben tomar de 7 a 8 vasos de agua al da ya que el 70% de nuestro cuerpo es agua Cambia de estado fsico y puede descomponerse en sus constituyentes Se congela a 0 C y hierve a 100 C a una atmsfera de presin Hace que lostejidos vivos sean ms flexibles Permite que los cuerpos almacen o liberen calor e impide que los cambios bruscos de la temperatura ambiente los afecte. Es decir,regula la temperatura corporal. Provoca efectos muy fuertes, incluso pueden llevar al organismo a la muerte. Ejm:Para que el ANIONES (ion de carga negativa) CATIONES (iones de carga positiva) En la sal comn, cuya frmula es elNaCl, el anin es Cl y el catin Na+ Sodio (Na+ ) Calcio (Ca++ ) Potasio (k+ ) Magnesio (Mg++ ) Cloruro (Cl- ) Bicarbonato (HBO- 3 ) Fosfato (H2 PO4 - ) Sulfato (SO4= )
18. 18. PARA RECORDAR Una hoja de espinaca: 90% es agua Cerebro humano: 83% es agua Estrella de mar: 75% es agua La diarrea puede producir deshidratacin Las sales minerales favorecen la salud del corazn DIETA BALANCEADA La buena alimentacin es el consumo equilibrado de todos y cada uno de los componentes orgnicos e inorgnicos, que requiere nuestro cuerpo (dieta balanceada) Los efectos dainos de la COMIDA CHATARRA, son: fatiga, nerviosismo, desnutricin, gastritis, dolores crnicos, presin alta, obesidad, estreimiento, hernias, hemorroides, artritis y diversos tipos de cncer. Adems del aumento del colesterol y los triglicridos de la sangre, producen serios problemas cardiovasculares. TEMA ll
19. 19. LAS CELULAS UNIDADES DE VIDA DESARROLLO HISTORICO: ESTUDIO Y DESCUBRIMIENTO DE LA CELULA El descubrimiento del mundo microscpico, a finales del siglo XVl, abre las puertas para descubrir la clula. En el siglo XVll, sucedi el gran acontecimiento de la invensin: en 1665 Robert Hooke vi por primera vez las paredes de las clulas muertas en lminas de corcho en un microscopio primitivo. Robert Hooke llam a las cavidades que observ en el corcho: CELULAS o CELDILLAS, por la similitud con las celdas de un panal de abejas. En 1809, Juan Bautista Lamarck propuso Ningn cuerpo puede tener vida si sus partes constitutivas no son tejidos celular En 1824, Ren Dutrochet bilogo francs ofreci una interpretacin de los conceptos de tejido y rganos relacionados con las clulas. Y es expositor de algunos fundamentos de la Teora Celular. Y expuso lo siguiente: Todos los tejidos orgnicos son en realidad clulas globulosas, extremadamente pequeas, que parecen unidas solo por simples fuerzas adhesivas; por lo tanto, todos los tejidos y rganos de un animal, son tejidos celulares, que han sufrido modificaciones diversas. En 1831, Robert Brown descubri la presencia del ncleo celular en orqudeas (clulas vegetales) En 1838, Matas Schledien, (botnico) y Theodoro Swann (zologo) exponen la primera parte de la actual Teora Celular. Mathias Schleiden dijo: Cada clula es un individuo, capaz de desarrollarse como resultado de la participacin en la vida de la planta. La Teora Celular propuesta por Mathias Schleiden y Theodoro Swann: Todos los seres vivos animales o plantas estn formados por clulas. En 1855, Rudolf Virchow enunci Omnis cellula e cellula. Lo que significa: Toda clula proviene de otra clula. TEORIA CELULAR POSTULADOS ACTUALES Todos los seres vivos, es decir, animales, plantas y microorganismos estn compuestos por clulas y por productos celulares. Se forman nuevas clulas por divisin de otras preexistentes. Tanto la composicin qumica, como las actividades metablicas de las clulas son, en lo fundamental, muy similares. La actividad de todo organismo, considerado como unidad, es la suma de las actividades e interaccin de las clulas que lo conforman. COMO SE LOGRARON LOS AVANCES El MICROSCOPIO ha sido un instrumento principal para el desarrollo de la Biologa. En la Edad Media se usaron lentes sencillos (de 10 a 20 aumentos)
20. 20. En 1590, los hermanos Janseen (Holanda) construyeron el primer micrscopio compuesto. De 1632 a 1723 Antony Van Leeuwenhoek construy microscopios especiales (300 aumentos). La Biologa Moderna usa microscopios pticos y microscopios electrnicos. El microscopio ptico requiere una fuente de luz y est formado por dos partes: Sistema ptico o tubo ptico y Soporte mecnico. DIVERSIDAD CELULAR CONCEPTO ACTUAL Y ALGUNOS TIPOS DE CELULAS El concepto moderno de CELULA es preciso: Unidad morfolgica y funcional que posee un sistema altamente organizado de estructuras que forman microrganos interiores que propician la vida celular. Los seres vivos estn formados por clulas y pueden estar organizados como seres vivos unicelulares o como seres vivos pluricelulares. CELULA Es la unidad estructural, funcional y reproductiva de todo ser vivo UNIDAD: porque es la parte ms pequea que cumple las caractersticas de la vida que conocemos. Es una unidad: ESTRUCTURAL: porque est formada por partes y adems forma parte de la estructura de cada ser vivo. As como estructuras ms complejas. FUNCIONAL: porque realiza funciones vitales (nacer, crecer, nutrirse, reproducirse). REPRODUCTIVA: porque es capaz de originar otras clulas a partir de ella. Cada unidad ha sido engendrada a partir de otra unidad preexistente. TIPOS DE CELULAS CELULAS VEGETALES, de forma regular. CELULAS ANIMALES, generalmente la forma de las clulas de los animales y seres humanos est relacionada con la funcin que desempean; algunas son irregulares, globulares, redondas, alargadas, o aplanadas. Clulas aisladas o libres UNICELULARES, pueden tener formas redondeadas con ltigos (flagelos), o con pestaas (cilios). Si pertenecen a una planta pueden tener formas cbicas, estrelladas, prismticas, cilndricas o de otras formas. Ejemplos de organismos unicelulares formados por clulas libres tenemos:
21. 21. Clulas que forman tejidos PLURICELULARES Clulas EUCARIOTAS (con ncleo verdadero) Clulas PROCARIOTAS (sin ncleo verdadero) La forma y el tamao de la clula o unidad bsica no es exacta para todos los seres vivos,pero para estudio de su estructura general, se representa as: DIFERENCIA ENTRE LAS CELULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS CELULAS PROCARIOTICAS Seres microscpicos (son los seres vivos ms sencillos) Algunos formados por una sola clula primitiva (los ms sencillos son las algas verdeazuladas y las bacterias). Ellos poseen slo un hilo cromosmico libre en el interior de la clula (posee un solo cromosoma que lleva la informacin gentica almacenada No presentan un ncleo bien diferenciado (no poseen ncleo definido) No poseen mitocondrias, ni cloroplastos Osea, Un ser procariota est formado por una sola clula primitiva que posee un solo cromosoma que lleva la informacin gentica almacenada A travs de la evolucin, los seres procariotas dieron origen a otros organismos tambin unicelulares un poco ms complejos que s presentan un ncleo verdadero, denominados eucariotas. Actualmente a estos seres evolucionados a partir de los procariotas, se les denomina PROTISTAS. CELULAS EUCARIOTAS Quiere decir: clulas con ncleo verdadero (clulas evolucionadas) Los seres eucariota unicelulares (protistas), permitieron un paso importante en la evolucin. Ellos fueron los primeros en almacenar la informacin gentica en varios cromosomas encerrados dentro de una membrana nuclear, de ah que todos los dems organismos pluricelulares tambin son seres eucariotas, es decir, que poseen clulas con ncleo verdadero. Membrana Celular Citoplasma Ncleo Segn los bilogos, estos son los nombres de las partes principales de una clula: *Membrana *Citoplasma *Ncleo
22. 22. CELULA PROCARIOTA CELULA EUCARIOTA Formados por una CELULA PRIMITIVA Formados por varias clulas que forman tejidos y rganos Bacterias y Algas verdeazuladas Los seres eucariotas unicelulares (protistas) y los seres pluricelulares (hongos, plantas y animales) Poseen un slo cromosoma Varios cromosomas. No tienen ncleo, el ADN se encuentra disperso en el citoplasma, ni mitocondrias ni cloroplastos. Ncleo definido. Tamao: 0.5 y 5 m de dimetro Tamao: entre 5.0 m y hasta 75 mm (c.animal g: vulo de avestruz) entre 10 y 100 m (c. vegetal) PROCARIOTAS MONERAS Bacteria (esquizomicfitos) Clanofceas (cianfitos) EUCARIOTAS PROTISTAS Protozoos (flagelados, rizpodos, ciliados, esporozoarios) HONGOS Zygomycetos Ascomicetos Basidiomycetos y Chytridiomycetos PLANTAS Criptgamas (lquenes, algas, musgos, hepticas, helechos, equisetos) Fanergamas (gimnospermas, angiospermas) ANIMALES Invertebrados (esponjas, celentreos, gusanos, rotferos, briozoos, moluscos, artrpodos, equinodermos, protocordados) Vertebrados (peces, anfibios, reptiles, aves, mamferos) DIFERENCIA ENTRE LA CELULA VEGETAL Y ANIMAL CELULAS VEGETALES Tambin se les denomina PROTOPLASTOS y estn rodeadas de una PARED CELULAR Organelas caractersticas: PLASTIDIOS VACUOLAS FORMA REGULAR CELULA ANIMAL: La clulas clulas animales se diferencian fcilmente de las de los vegetales porque NO POSEEN CLOROPLASTOS, ni TAMPOCO LA GRUESA PARED CELULAR que separa unas clulas de otras. El lmite de las clulas animales lo constituye una fina membrana. Las VACUOLAS de la clula animal son ms pequeas. En los tejidos animales podemos observar clulas. Por ejemplo: musculares, sanguneas, epiteliales, CLOROPLASTOS
23. 23. glandulares, seas y nerviosas. LOS VIRUS CONCEPTO: Los virus son estructuras que no aparecen incluidas en ningn reino (por eso no se les considera clulas verdaderas). Son tan pequeas, que no se pueden ver con un microscopio ptico (son ultramicroscpicos), slo con un microscopio electrnico. Es decir: Partcula parsita celular (osea parsitos intracelulares obligados), constituido por cidos nucleicos (que puede ser ADN o ARN) y una capa de protenas. COMPOSICION: Un virus consiste tan solo de un cido nucleico central (material gentico ADN o ARN), rodeado de una pelcula de protenas llamada CAPSIDE. Algunas veces estn cubiertos por una estructura membranosa externa que contiene lpidos y protenas, as como carbohidratos. FUNCION: Requieren de una clula para reproducirse (cumplir con las funciones vitales), ya que son tan simples, que no son capaces de vivir solos o realizar actividades metablicas (nutricin, respiracin y sntesis de productos) por s mismos. Por estas razones no se les considera seres vivos. Causan enfermedades infecciosas, entre ellas: SIDA, sarampin, paperas y rubola.Porque este suprime el sistema inmunolgico de la persona. DE ACUERDO CON EL TAMAO, SE CLASIFICAN EN: Membrana Plasmtica
24. 24. TAMAO DEL VIRUS RANGO (um) TIPOS EJEMPLOS Pequeos 29 Parvovirus Padecimientos animales salvajes Medianos 100 Rotavirus Adenovirus Diarreas Enfermedades respiratorias Grandes +200 Poxvirus Rubola, Varicela Los virus tambin pueden ser clasificados segn la bacteria que infecten: Virus vegetales Virus animales si infectan una bacteria se denominan bacterifagos fagos (los fagos estn compuestos por un solo tipo de cido nucleico y nunca por ambos y segn el tipo de cido se les denomina fagos ADN o ARN LOS VIRUS ATACAN LAS CELULAS POR MEDIO DE DOS MECANISMOS O CICLOS INFECCIOSOS: CICLO LITICO DE UN VIRUS: Es una forma de parasitacin, maduracin y destruccin. 1. El virus fago reconoce la clula y se pone en contacto con ella. 2. El fago se contrae e inyecta su cido nucleico dentro de la clula. Bloquea la informacin para la sntesis de ADN, ARN y de las protenas propias de la clula. 3. El fago controla el crecimiento de nuevos virus dentro de la clula husped hasta que estos se encuentran bien formados. 4. La membrana de la clula se rompe violentamente y la infecin se propaga. Al rompimiento de la membrana celular se le denomina LISIS (forma de eliminar). Por medio del ciclo ltico, los nuevos virus se preparan para infectar otras clulas. CICLO LISOGENICO: Parasitacin con virus atenuados, que pueden permanecer latentes hasta una segunda etapa, la cual se completa como un ciclo ltico. Osea algunos virus llamados PROFAGOS, son virus atenuados y no destruyen la clula husped. Cuando ocurre este ataque se le conoce como ciclo lisognico. Y Entonces, qu ocurre? Bien los virus atenuados incorporan el cido nucleico al ADN de la clula hospedera y se le denomina CELULA LISOGENICA. El ciclo lisognico puede pemanecer latente hasta que el profago o tago vegetativo provoque e induzca el inicio de una segunda etapa: el ciclo ltico. Estructura viral Algunos bacterifagos (virus que parasitan bacterias), izquierda, tienen una estructura bastante complicada y elaborada. El fago T4, representado aqu, consta de cinco protenas y de las siguientes partes: cabeza, cola, un cuello o collar, placa basal y unas fibras a modo de patas. Por contra, un virus de la gripe, derecha, es ms simple. Una envuelta lipdica envuelve el caparazn proteico, o cpsida, el cual, como en el bacterifago, encierra el material gentico enrollado. Desde esta envuelta se proyectan dos tipos de protenas a modo de pas, que determinan las propiedades infectivas del virus. Los hospedadores humanos deben producir nuevas defensas inmunes cada vez que stas mutan; de aqu las vacunaciones anuales que se realizan.
25. 25. Nuestros cuerpos se infectan por medio de los virus de las dos formas anteriores. Todas aquellas enfermedades, que son producidas por virus u otros microorganismos se llaman ENFERMEDADES INFECCIOSAS. MORFOLOGIA CELULAR (estructuras y compartimientos celulares donde se lleva a cabo funciones que hacen posible la vida celular) MEMBRANA CELULAR PARED CELULAR CITOPLASMA NUCLEO CELULAR MEMBRANA CELULAR CONCEPTO: Estructura muy importante de la clula (barrera que rodea la clula), porque le da forma, la protege y regula el intercambio de materiales con el exterior y con otras clulas.(osea, se encarga de regular el transporte o movimiento de las sustancias que entran o salen de la clula) Replicacin viral Fuera de una clula hospedante, un virus es una partcula inerte. Pero una vez dentro de la clula, el virus se reproduce muchas veces y forma miles de individuos que abandonan la clula para buscar otras a las que parasitar. Los virus patgenos actan destruyendo o daando las clulas cuando abandonan aqullas en las que se han reproducido.
26. 26. COMPOSICION: Tambin se le llama MEMBRANA PLASMATICA.Y solo puede ser detallada con el microscopio electrnico. Constituida por lpidos, carbohidratos y protenas. ESTRUCTURA: La forman dos capas externas de fosfolpidos y uno central de protenas (compuesta por tres capas como si se tratara de un snguche, en el que los fosfolpidos envuelven una capa de protenas que se encuentra entre ellos) FUNCION: Cumple funciones muy importantes como seleccionar lo que entra y sale de la clula, por eso decimos que Es SELECTIVA y SEMIPERMEABLE: SEMIPERMEABLE Porque solo permite la entrada y salida de algunas sustancias en la clula. De esta manera, puede crecer y mantenerse con vida, tomando los alimentos, el agua y gases necesarios del medio o el lugar en que vive para cumplir con sus funciones metablicas. SELECTIVA Porque selecciona o escoge las sustancias que penetran o salen de ella segn sus necesidades EL PASO DE CIERTAS SUSTANCIAS A TRAVES DE LA MEMBRANA CELULAR PUEDE OCURRIR EN DOS FORMAS: TRANSPORTE ACTIVO TRANSPORTE PASIVO
27. 27. TRASNPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVES DE LA MEMBRANA CELULAR Transporte Pasivo Ocurre cuando el transporte de sustancias no requiere gasto de energa y va a favor del gradiente de concentracin de sustancias (es decir, de donde hay ms hacia el medio donde hay menos). Ocurre mediante los fenmenos de: DIFUSION La dispersin de molculas del sitio donde se encuentran en mayor concentracin hacia donde estn menos concentradas o ausentes. Ejemplos de este proceso: 1. En la materia viva el movimiento de gases (oxgeno y bixido de carbono) dentro de las clulas ocurre por las variaciones de temperatura y estados de la materia. 2. El aroma de los perfumes se propaga por medio de difusin molecular en el aire, por eso lo percibimos aunque no estemos junto al frasco o junto a la persona que lo usa. (esto ocurre desde donde estn ms concentradas hacia donde haya menos concentracin, o no haya molculas de la misma sustancia, luego se da un equilibrio). 3. Entre las molculas grandes que pueden llevar este proceso por medio de difusin tenemos a los carbohidratos, protenas y los cidos nucleicos. OSMOSIS Es la difusin de un solvente (por lo general agua), desde el punto de menor concentracin al de mayor concentracin, a travs de una membrana semipermeable. Es un caso especial de difusin.De este fenmeno osmtico se dan dos resultados: PLASMOLISIS Encogimiento de una clula porque el protoplasma se contrae por la prdida de agua que sufre al colocarla en una solucin de mayor concentracin. Ejm: la apariencia marchita de las plantas sembradas en suelos secos (se arrugan por la difusin del agua hacia afuera). En las babosas, al echarles sal provoca que en las clulas de la babosa una corriente de agua hacia el exterior, lo que provoca la muerte de la babosa por deshidratacin. TURGENCIA Enchansamiento de una clula porque el protoplasma se hincha por la abundante cantidad de agua que entra a la clula al colocarla en un medio de menor concentracin. Ejm: la apariencia fresca y lozana de una planta cuando las clulas se mantienen turgentes por la difusin de agua hacia adentro. Transporte Activo Ocurre cuando el transporte de sustancias demanda gasto de energa, va en contra de la gradiente (osea, de un medio de menos concentrado a un medio ms concentrado) ejm: absorcin de los alimentos digeridos en el intestino humano,la excresin de la orina y la fagocitosis. Tambin procesos fisiolgicos, como el funcionamiento de la bomba de Na-K y la bomba de Ca. ENDOCITOSIS La clula absorven materiales (es la absorcin de sustancias a travs de la membrana celular).durante la endocitosis las clulas producen invaginaciones. Estas engloban las partculas y realizan transformaciones morfolgicas y funcionales, cuando esto ocurre las partculas se degradan. FAGOCITOSIS Es la capacidad que presentan algunas clulas para rodear e introducir dentro de su citoplasma partculas que por su tamao no pasan por difusin (es el transporte de partculas slidas a travs de la membrana, de un medio exterior al interior de sta) ejm: la ameba, en la que extensiones de la membrana citoplstica envuelven partculas extracelulares y las transportan al interior celular. PINOCITOSIS Proceso en el cual se realiza la absorcin de lquidos orgnicos por las clulas. Vesculas o porciones de canales formados por membrana que se llenan de fluidos y se separan dentro del citoplasma (lquidos que se incorporan a travs del amembrana, de un medio exterior a el medio interior de sta). Ejm: la ameba tambin puede ingerir lquidos. EXOCITOSIS es la va de transporte activo por el cul la clula expulsa materiales, para lo cual la membrana celular incorpora la vescula que contiene los materiales y los expulsa. PARED CELULAR AMEBA enogullendo a un paramecio, rodandolo con dos grandes proyecciones de su citoplasma, llamadas pseudpodos. Cuando el paramecio es engullido por completo, se forma alrededor de l una primitiva cavidad digestiva llamada vacuola. En sta, los cidos descomponen el paramecio en nutrientes, que pueden difundirse por el citoplasma de la ameba.
28. 28. COMPOSICION QUIMICA: La encontramos en la clula vegetal. Porque adems de la membrana celular, aparecen recubiertas por otra estructura llamada PARED CELULAR.(osea es una formacin de la clula vegetal que recubre la membrana celular) formada generalmente por celulosa, protenas y azcares. FUNCIONES: Su funcin principal es brindar proteccin, aunque es permeable (que puede ser atravezada por el agua u otro fludo) a ciertas sustancias del medio externo de la clula vegetal. ESTRUCTURA: Es firme y rgida su estructura debido a su composicin y a la disposicin espacial de sus componentes (capas fibriloses). Pared Primaria, la poseen las clulas jvenes (en clulas que forman la epidermis de los vegetales). Esta formada especialmente por celulosa y otros carbohidratos. Pared Secundaria, es fuerte y rgida (caracteristica de la madera)debido a una sustancia llamada lignina. En los tejidos vegetales rgidos se puede observar entre ambas paredes una lmina media en la cual se puede encontrar celulosa y pectina. Adems, varias capas superpuestas de celulosa, as como otras sustancias de excresin celular, entre las cuales podemos citar la lignina (que aumenta la rgidez (madera) y la cutina (que es una cera que reduce la prdida de agua por parte de las clulas). EL CITOPLASMA Es una sustancia coloidal que contiene diversas organelas citoplasmticas. Limita en la parte externa con la membrana celular y en el interior con la membrana nuclear. Se le conoce como CITOSOL. Las organelas son parte del citoplasma y el medio en que se encuentran recibe el nombre de HIALOPLASMA (citoplasma transparente) Las organelas pueden ser partculas, corpsculos, filamentos, bastoncillos, u otras formas pequesimas, que cumplen funciones muy importantes para mantener viva la clula. Algunas de ellas son: RETICULO ENDOPLASMATICO: rugoso y liso. RIBOSOMAS MITOCONDRIAS COMPLEJO DE GOLGI LISOSOMA PLASTIDIOS VACUOLAS CENTROSOMA Cada una de estas organelas poseen diferentes caractersticas y la capacidad de cumplir funciones especficas que propician que la clula, como un todo, posea vida. ORGANELAS CITOPLASMATICAS ORGANELA ESTRUCTURA FUNCION
29. 29. ORGANELAS CITOPLASMATICAS RETICULO ENDOPLASMATICO Tienen forma de tubos planos como si se tratara de fideos doblados que recorren el interior de la clula. Solo se puede ver con el microscopio electrnico. Hay dos tipos: RUGOSO (R.E.R): Red membranosa asociada con los ribosomas en forma de grnulos. Participa en la sntesis de protenas y en el transporte de sustancias entre la membrana nuclear y el exterior y el exterior de la clula. Es abundante en testculos, ovarios y glndulas suprarrenales (las q' generan adrenalina) LISO (R.E.L): Red membranosa o especies de canales libres (sin ribosomas) Participa en la sntesis de lpidos y en el transporte de sustancias. Se cree que tiene relacin con la secrecin celular. RIBOSOMAS Son corpsculos esfricos, que se localizan adheridos al retculo endoplasmtico o libres en el hialoplasma. Constituidos esencialmente por ARN y protenas. Realizan la sntesis de protenas. MITOCONDRIA S o CONDRIOSOMAS Son corpsculos redondos o alargados (algunos tienen forma de filamentos, bastones o esferas). Son frecuentes en clulas metablicamente activas como las del hgado y las de los msculos. Con dos membranas (externa lisa y la interna replegada en forma de cresta). La sustancia intermedia entre las membranas de la mitocondria se llama: Matriz. Adheridas a las crestas encontramos los citocromos cuya funcin es realizar la respiracin celular aerbica. Respiracin celular (liberacin de energa ya que las mitocondrias contienen gran cantidad de enzimas, entre ellas destacan las de tipo oxidativo que permiten los procesos de respiracin celular) COMPLEJO DE GOLGI o Aparato de Golgi Se ubica generalmente cerca del ncleo celular est conformada de pilas de sacos membranosos aplanados. Tiene forma de sculos (red filamentosa o cuerpos lobulados). Se llama dictiosoma en clulas vegetales. No se enuentra en los espermatozoides maduros, ni en los glbulos rojos. Se podra comparar con minsculas bodegas. Almacenan protenas (almacenan temporalmente las protenas sintetizadas por los ribosomas en el retculo endoplasmtico). Participa en la formacin de glucgeno. LISOSOMAS (Animales) Organelas que permiten a las clulas animales realizar la degradacin de las partculas por medio de algunas enzimas digestivas. Son como simples bastoncillos o pequeas vesculas redondeadas (saquitos globulares que contienen enzimas, presentan una coloracin blanca). Se cree que tiene que ver con la artritis. Participan en los procesos digestivos (por esta razn son caractersticas de las clulas animales) PLASTIDIOS o Plastos Estructuras celulares caractersticas de las clulas vegetales. Los plastos ms importantes son: 1, los CLOROPLASTOS, que se encargan de la fotosntesis, contienen clorofila (pigmento verde que captura la energa de la luz solar y la transforma en energa qumica. 2, los Cromoplastos, que dan la coloracin a las flores y a los frutos debido a los pigmentos que contienen. A los cromoplastos que contienen pigmentos rojos o naranja se les llama carotenos y cuando los pigmentos son amarillos se les llama xantofila. 3, los Leucoplastos, que son incoloros, cuya funcin es almacenar sustancias. Ejm: los leucoplastos se llaman amiloplastos si almacenan almidn, u oleoplastos si almacenan aceites. Almacenan pigmentos de diferentes colores. Otros almacenan almidones o aceites. Importantes en la fotosntesis. VACUOLAS Se encuentran con frecuencia en las clulas vegetales como una gran burbuja por lo que ocupan un gran espacio dentro del citoplasma. En las clulas animales son como burbujas de aire pero mucho ms pequeas. Pueden ser digestivas, contrctiles o de almacenamiento. Almacenan sustancias tales como el agua, aceite, almidn, sales, oxgeno y algunos cristales. Tambin pueden cumplir funciones de excresin (expulsin de desechos). Almacenamiento, digestin y excresin. CENTROSOMA Se encuentra en las clulas animales y vegetales primitivas, muy cerca del ncleo A partir del centrosomas se originan los centrolos, los cuales se disponen en ngulo recto (diplosoma) y estn rodeados por una zona ms densa llamada centrosfera. En las eucariotas participan de la reproduccin celular. Se observan en la formacin del huso acromtico. Dan origen a CILIOS y FLAGELOS. EL NUCLEO CELULAR
30. 30. CONCEPTO: Se le denomina CARIOPLASMA. Generalmente se enuentra localizado en el centro de la clula, dentro del citoplasma. Tiene forma esferoidal. Fue descubierto por Robert Brown en 1831. Solo se encuentra en las clulas eucariotas, porque recordemos que algunas clulas no poseen un ncleo verdader, entre ellas los organismos del reino Monera (bacterias y algas azul verdosas) FUNCIONES: Regula todas las funciones celulares. Contiene la informacin que rige la herencia biolgica De l dependen todas las dems partes de la clula, porque si se le extirpara en una microciruga, la clula morira de inmediato. PARTES DEL NUCLEO. En el ncleo (eucariotas) se distinguen algunas estructuras importantes MEMBRANA NUCLEAR Es una doble membrana llena de poros, que regula el intercambio de sustancias con el citoplasma. Encuelve al ncleo. JUGO NUCLEAR Es una sustancia semilquida en la que se encuentran sus pendidos los cromosomas y el nuclolo. Tambin se le conoce con los nombres de CARIOLINFA o NUCLEOPLASMA. CROMOSOMAS Son como cintas trenzadas (semejantes a hilos) debido a que estn formados por una sustancia que se puede teir, denominada CROMATINA, mientras que el jugo nuclear no se colorea. NUCLEOLO Es un cuerpo esfrico que se encuentra dentro del ncleo. En las clulas puede aparecer o desaparecer, adems de que puede haber ms de un nuclolo en un mismo ncleo dependiendo de la especie de la que se trate. Contiene cromatina y se tien intensamente. Son zonas especializadas que contienen copias mltiples de la informacin para la sntesis de ARN ribomal. TEMA lll FUNCIONES BASICAS DE LAS CELULAS FUNCIONES VITALES
31. 31. CONCEPTO: Son las que le dan a la materia las propiedades de la vida, sea esta un organismo unicelular o multicelular (procesos o funciones necesarios para que haya vida). Las funciones vitales las podemos distinguir en dos grandes grupos: FUNCIONES METABOLICAS, Son aquellas, que permiten la conservacin del ser vivo, o de la clula misma. Son reacciones qumicas y energticas que ocurren dentro del organismo (unicelular o pluricelular) para conservarlo vivo. No es lo mismo una larva que un organismo adulto (larva-mosca) o un recin nacido de un adulto. Ambos pasan de una etapa a otra cmo?-mediante el crecimiento y la maduracin (aumentan su tamao y maduran las estructuras)que son resultado de las funciones metablicas. Tambin los organismos realizan la autorreparacin de tejidos y rganos ante el desgaste y las lesiones que pueden sufrir a travs del tiempo y por el efecto de algunos factores internos o externos, todo gracias a las funciones metablicas, ya que en las clulas ocurren reacciones fsicas o qumicas destinadas al mantenimiento de la vidad de la unidad vital o clula. A estas reacciones se les denominan, funciones metablicas celulares. El metabolismo permite: la incorporacin y la elaboracin de energa que ocurran reacciones de composicin y descomposicin de sustancias. Entre las FUNCIONES METABLICAS citaremos: LA NUTRICIN LA RESPIRACIN LAS SNTESIS DE PRODUCTOS, es el proceso que utilizan los seres vivos para incorporar y convertir los nutrientes en componentes de sus cuerpos. LAS FASES DEL METABOLISMO SON: ANABOLISMO CATABOLISMO El metabolismo es un proceso de fases armonizadas FUNCIONES DE PERPETUACION Son aquellas que garantizan la consevacin de los diversos organismos que existen en la naturaleza. (garantizan la supervivencia, no solamente del ser vivo, sino de las diversas especies). QUIMIOSINTESIS AUTOTROFA FOTOSINTESIS NUTRICION HETEROTROFA FUNCIONESVITALES METABOLISMO FUNCIONES ANAEROBICA RESPIRACION AEROBICA SINTESIS DE PRODUCTOS ANABOLISMO FASES CATABOLISMO CONTROL DEL ESTADO DE EQUILIBRIO REPRODUCCION ADAPTACION PERPETUACION
32. 32. Es un fenmeno que se da, aunque haya factores externos e internos que los seres vivos deben enfrentar, para ganar la batalla da la vida. Entre las funciones de perpetuacin citaremos: CONTROL DEL ESTADO DE EQUILIBRIO REPRODUCCIN ADAPTACIN CONTROL DEL ESTADO DE EQUILIBRIO Tiende a resolver los efectos que puedan resultar ante diversos factores (cambios de luz, temperatura, ruido, presin y otros ms, que le cause irritabilidad) . Para mantener el equilibrio, pueden realizar cambios en sus estructuras, desarrollar actividades y sobre todo, mantener el control de algunos de sus componentes. De esa forma puede regular procesos vitales (las funciones vitales permiten la existencia de la vida en el Planeta). Ejm: los osos invernan cuando las condiciones son adversas. REPRODUCCION Es la forma especializada de conservar la especie y dar continuidad a las caracteristicas de los organismos. Permite que un ser vivo d origen a otros semejantes a l ADAPTACION Consiste en una serie de cambios notables para ajustarse a nuevos factores y sobrevivir.(rasgos que aumenta la capacidad de un individuo de sobrevivir y reproducirse). Es decir, que en algunos casos, los seres vivos sufren variaciones, no solo del comportamiento, sino tambin, en sus estructuras morfolgicas y funcionales con el fin de sobrevivir, las cuales son heredadas. FASE DEL METABOLISMO ANABOLISMO CONCEPTO: Son reacciones qumicas que ocurren en los organismos en los que se producen sustancias complejas a partir de sustancias sencillas. Fenmeno por el que una especie modifica sus relaciones con el medio ambiente
33. 33. ACTIVIDADES ANABOLICAS (sntesis de carbohidratos, lpidos y protenas) Permite el almacenamiento de energa Produce nuevos materiales Permite el crecimiento y desarrollo SINTESIS DE SUSTANCIAS. Molculas sencillas forman molculas complejas La fotosntesis es un proceso anablico. Los organismos realizan anabolismo cuando combinan sustancias sencillas, conseguidas mediante la nutricin y forman molculas de complejas (almacenamiento de energa qumica) EJEMPLOS DE fotosntesis (sntesis de carbohidratos) ANABOLISMO quimisntesis FASE DEL METABOLISMO CATABOLISMO CONCEPTO: Son reacciones qumicas en las que ocurre la degradacin de sustancias complejas para producir sustancias ms simples. Es decir: Un proceso catablico es aquel que realiza la materia viva y en el cual ocurre la degradacin de sustancias complejas, para producir otras ms simples. ACTIVIDADES CATABOLICAS (digestiva, degradacin de monosacridos y de nutrientes) Un ejemplo de proceso catablico es la digestin de las carnes Anaerbica EJEMPLOS DE RESPIRACION Aerbica CATABOLISMO DIGESTIN NOTAS: El anabolismo y el catabolismo son procesos enlazados que ocurren (simultnea y continuamente) en el organismo. FUNCION METABOLICA DE LA NUTRICION (forma de obtener energa - ANABOLISMO) CONCEPTO: Es el conjunto de reacciones fsico-qumicas (funciones orgnicas) que tienden a suministrar la NUTRICION
34. 34. energa necesaria (obtencin, transformacin y utilizacin de alimentos para las actividades y el crecimiento) al ser vivo. Osea el organismo toma la materia y la energa del medio externo y la incorpora El alimento les provee la energa que ser utilizada para su funcionamiento normal (conserva, sustituye partes, repara lesiones y conserva los sistemas activos). La energa solar es principalmente la principal fuente de energa de los seres vivos. La funcin de la nutricin est determinada por la forma de alimentarse el organismo. Cada especie tiene su propia forma de alimentarse.Por ejemplo: Las plantas carnvoras aparte de realizar la fotosntesis, tambin lo hacen por medio de Cepos (trampas)as atrae a los insectos y los captura. Tambin los organismos de una sola clula como la ameba porque aunque carecen de estructuras especializadas, es capaz de emitir seudpodos (prolongaciones de la membrana) y englobar con ellos las partculas alimenticias. Otro caso la Hidra (celentreos), presenta estructuras especializadas para la captura (tentculos) e ingestin de alimentos (boca). Un mismo orificio le sirve como boca y como ano. La mosca domstica suelta algo de saliva sobre las sustancias azucaradas que le sirvende alimento y despus succiona la pasta resultante. Su boca es del tipo denominado: chupador En los celenterados (hidra, anemonas, corales, medusas) y equinodermos (q' significa piel espinosa como la estrella de mar, el erizo de mar,el pepino de mar, la ofiura, el dlar de mar) la digestin es externa, es decir, que los alimentos son transformados fuera del cuerpo y son absorbidos a nivel de la boca. El buitre es un organismo hetertrofo carroero. En los mamferos la absorcin, ocurre por la captacin de las sustancias a travs de las vellosidades que recubren el intestino Los animales obtienen su energa de los vegetales, ya sea directamente (comindolos) o indirectamente (comindose a otros animales, que a su vez se alimenta de vegetales. Al final de la digestin se obtienen productos asimilables y de desecho. As, el organismo puede absorber lo til y desechar lo no aprovechable. LA NUTRICIN DE LAS PERSONAS est definida por los procesos de: INGESTIN, es la introduccin al cuerpo del alimento que se halla en el medio externo DIGESTIN, es la desintegracin de las sustancia alimenticias complejas en compuestos ms sencillos, por medio de las enzimas. Osea, cuando los alimentos son ingeridos pueden ser sometidos a un proceso
35. 35. de transformacin fsica (accin mecnica que los fracciona y los humedece)y a una proceso qumico (que permite el desdoblamiento de los alimentos para que sean aprovechados) La ABSORCIN, en parte, se realiza por smosis y por difusin (trasporte pasivo) lo cual ocurre normalmente en el intestino como en el caso de los vertebrados, pero como la glucosa y los amincidos no pueden difundirse a travs del revestimiento intestinal deben ser absorvidos por transporte activo. ALMACENAMIENTO, debido a la variedad de actividades y a una virtual escasez de alimento, los organismos almacenan parte de los productos asimilados, por ejm: los organismos vertebrados, almacenan glucosa a nivel del hgadoy en los msculos en forma de glucgeno. Las plantas almacenan almidn en races, tallos y hojas. Los cidos grasos y el glicerol son convertidos en grasa y se almacenan en muchos lugares del cuerpo, por ejm debajo de la piel. DOS MODALIDADES DE NUTRICIN (DOS FORMAS DE OBTENER ENERGA) SEGN LA FORMA DE CAPTURA LA ENERGA, LOS ORGANISMOS PUEDEN SER: HETERTROFOS (CONSUMIDORES), se denominan as porque no producen sus alimentos, los consiguen ya elaborados. (no son capaces de producir la energa que necesitan, razn por la que deben tomarla de los organismos productores, en forma de alimento). AUTTROFOS (PRODUCTORES) LAS CLULAS SON AUTTROFAS O HETERTROFAS: Algunas clulas son capaces de sintetizar su propio alimento a partir de la transformacin de sustancias inorgnicas (agua, sales minerales y dixido de carbono) esas son las clulas auttrofas porque aprovechan la energa luminosa u otras fuentes de energa. En resumen, las clulas auttrofas con clorofila tienen la capacidad de captar la energa de la luz para formar sustancias orgnicas (energa qumica), a partir de CO2 y H2O. Esta capacidad no la poseen las clulas hetertrofas. Las clulas hetertrofas son las que no pueden elaborar su propio alimento. Ellas requieren incorporar las sustancias orgnicas ya elaboradas.ejm. La hidra y la ameba AUTTROFOS CONCEPTO: Son aquellos organismos capaces de proveerse a s mismos de la energa necesaria para llevar a cabo las funciones vitales (organismos productores, porque producen su propio alimento) Tambin se les denominan organismos productores, porque pueden producir sustancias orgnicas a partir de la captura de la energa y de algunas sustancias inorgnicas del medio externo. Los auttrofos realizan la produccin de los alimentos mediante dos procesos: QUIMIOSINTESIS
36. 36. FOTOSINTESIS QUIMIOSNTESIS (ALGUNAS BACTERIAS) CONCEPTO: Produccin de compuestos orgnicos, llevado a cabo por organismos, con energa obtenida a partir de reacciones qumicas inorgnicas, en lugar de energa luminosa Los organismos quimiosintticos aprovechan la energa qumica liberada mediante ciertas reacciones qumicas,.algunas bacterias son: las NITROSOMAS oxidan sustancias amoniacales. Las NITROBACTERIAS convierten los nitritos en nitratos. las BACTERIAS SULFOOXIDANTES son capaces deoxidar el azufre y obtener la energa que se liber en dichas reacciones. Las BACTERIAS FERRUGNEAS toman la energa cuando oxidan disoluciones de carbonato ferroso. En que difieren la quimisntesis de la fotosntesis: En que la produccin de carbohidratos, a partir de CO2, no utiliza luz como en la fotosntesis, sino otras fuentes (reacciones qumicas). FOTOSNTESIS O SNTESIS CLOROFLICA (EN LAS PLANTAS) CONCEPTO: Sntesis de carbohidratos a partir de (CO2) bixido de carbono y agua, utilizando la energa luminosa captada por la clorofila en las clulas vegetales Es un proceso en el cual la energa de la luz solar es transformada en energa qumica. Durante la fotosntesis, los organismos sintetizan glcidos, lpidos y aminocidos, a partir de sustancias o compuestos simples como el dixido de carbono y el agua. Es un proceso metablico de los organismos auttrofos (es un proceso anabolico). Los organismos auttrofos fotosintticos producen sustancias orgnicas a partir de sustancias inorgnicas en presencia de energa luminosa. La palabra fotosntesis se derva de los trminos foto (que quiere decir luz) y sntesis (que significa formacin de sustancias complejas a partir de otras sencillas) LOS TRES FACTORES NECESARIO PARA EL DESARROLLO DE LA FOTOSNTESIS SON: compuestos inorgnicos bixido de carbono (CO2) agua (H2O) Para que el fenmeno de la fotosntesis ocurra, es indispensable una fuente de energa luminosa, clorofila, dixido de carbono y agua. La CLOROFILA es un pigmento caracterstico de las clulas vegetales y se encuentra en el cloroplasto. Es un catalizador (sustancia que activa o acelera una reaccin, pero que no participa qumicamente en ella). Su funcin es absorver la energa luminosa.
37. 37. La fotosntesis se un proceso que ocurre en los CLOROPLASTOS (cada clula vegetal puede tener de unos 20 a 100 cloroplastos). La fotosntesis es un proceso que ocurre gracias a la accin de los pigmentos clorofilicos en dos fases continuas denominadas: fase luminosa y fase oscura. La importancia de la fotosntesis en los seres vivos radica en que: Directa o indirectamente es el proceso que hace posible las diversas fuentes de alimento en la Tierra y permite la renovacin del aire. Es la forma de obtener compuestos orgnicos a partir de sustancias inorgnicas (CO2 y H2O) aprovechando la energa luminosa y la clorofila. MUCHOS PERSONAJES HICIERON APORTACIONES PARA LLEGAR AL CONCEPTO MODERNO DE LA FOTOSNTESIS: JUAN BAUTISTA VAN HELMONT, propuso por primera vez, algunas ideas para explicar lo que ocurra con las plantas los vegetales toman el peso del agua con que se riegan JOSEPH PRIESTLEY, dijo Las plantas utilizan una sustancia del aire, de manera que la restauran, si hay presencia de luz solar, pero en la oscuridad eso no ocurre y, adems, la sustancia que las plantas eliminan en el oscuridad es perjudical para la salud de las personas HORACIO DE SAUSSURE, plante la frmula: CO2 + H2O + E.luminosa (luz/planta verde) Materia orgnica + Oxgeno JEAN INGEN LOUSZ, agreg: el proceso de la fotosntesis ocurre solamente en las partes verdes de la planta porque las partes verdes de las plantas, como las hojas, tallos o semillas verdes, desprenden oxgeno cuando se exponen a la luz y no, cuando permanecen en la oscuridad.(las partes verdes de las plantas desprendan oxgeno cuando se exponan a la luz) En 1905, un cientfico britnico llamados H. BLACKMAN, demostr que la fotosntesis ocurre en dos series de reacciones: una serie de reacciones ocurre en presencia de luz y otras reacciones no requieren luz y adems prob que, en el perodo de oscuridad disminua la velocidad del fenmeno, pero que no se interrumpa. LOS CLOROPLASTOS ESTRUCTURA Posee una membrana exterior formada por dos capas semejantes a la estructura de la mitocondria. Dentro del cloroplasto se puede observar una sustancia llamada estroma El estroma contiene enzimas (tiles para la fase oscura) y unos pequeos cuerpos llamados granos. La clorofila puede ser de varios tipos, pero los dos ms importantes se denominan a (se encuentra en todas las plantas verdes) y b (algunos organismos no la poseen). A un conjunto de granos se le denomina GRANA Cada grano tiene forma de puitos de monedas, o discos aplanados llamados TILACOIDES Los tilacoides o discos aplanados estn formados por capas de molculas de protenas separadas por capas de clorofila, otro pigmentos y algunos lpidos. Otros tipos de plastidios son: Cromoplastos, son los responsables de la coloracin de los frutos y flores (caroteno y xantofila) Leucoplastos, pigmentos incoloros pero pueden transformarse en cromoplastos. COMPOSICION Los cloroplastos son de color verde debido a la presencia del pigmento verde llamado clorofila. FUNCION El cloroplasto es la estructura celular bsica, especializada para que ocurra la fotosntesis. REACTIVOS Y PRODUCTOS QUE INTERVIENEN EN LA FOTOSINTESIS
38. 38. ATP y ADP Son compuestos que se encuentran en las clulas vegetales y que poseen un alta cantidad de energa en sus enlaces qumicos que puede ser transferida bajo ciertas condiciones. ATP (reactivo) Adenosintrifosfato (adenosin + 3 fosfatos) (P=fsforo) Es importante porque es una coenzima nucletida que interviene en el transporte de la energa a los organismos. Molcula rica en energa que se puede transformar en ADP y Pi (cido fosfrico) si se rompe uno de sus enlaces (por hidrolisis parcial), pero, se puede reconstituir partiendo de ADP y Pi si hay energa para ello. Hidrolisis, desdoblamiento de un compuesto en sus partes por adicin de agua entre algunos de sus enlaces. ADP, adenosindifosfato (adenosn + 2 fosfatos), sustancia que se produce al romperse uno de los enlaces del ATP. Como es lgico pensar, la molcula de ATP puede restituirse a partir de ADP Y Pi durante la fotosntesis: ATP ADP + Pi El ATP y el ADP difieren en un fosfato. Pi es el smbolo con el cual se identifica un grupo fosfato (cido fosfrico). Se obtiene cuando la molcula de ATP se rompe. FASE LUMINOSA DE LA FOTOSINTESIS Solo ocurre en presencia de la luz y se realiza en los tilacoides de los cloroplastos en dos etapas llamadas: Fotofosforilacin acclica Fotofosforilacin cclica. Esta fase es muy importante porque produce la fotlisis del agua. Los elementos que intervienen en la fase luminosa de la fotosntesis son: energa luminosa, clorofila y agua. El objetivo principal de la fase luminosa es capturar la luz por medio de la clorofila. FOTOFOSFORILACION ACICLICA 1 PASO: la luz es absorbida por la clorofila. El impacto de la luz sobre la clorofila la hace desprender 2 electrones (2 e- ) y a la vez rompe la molcula del agua. Este proceso se llama fotlisis del agua. Como consecuencia, se libera oxgeno que pasa a la atmsfera y es respirado luego por los seres vivos. 2 PASO: se forma un flujo de electrones que permite unir el ADP al Pi y forma ATP. 3 PASO: los electrones pasan por los aceptores y se descargan sobre una sustancia llamada NADP+ que adquiere dos cargas negativas que se neutralizan con dos cargas positivas de los 2H+ provenientes del H2O. As se cumplen los tres objetivos de la fase acclica: Realizar la fotlisis del agua (la clorofila absorbe la luz y se rompe la molcula del agua y se libera
39. 39. oxgeno) se sintetiza ATP se forma el NADPH + H+ El NAD y el NADP+ son coenzimas, que facilitan el proceso fotosinttico. Funcionan tambin como portadores de electrones. NADPH: Dinucletido de nicotinomina y denina fosfato. FOTOFOSFORILACION CICLICA: En esta etapa ocurren reacciones idnticas al la fotofosforilacin acclica. Solo con dos diferencias: 1 PASO: la clorofila absorbe la luz, se libera oxgeno.(comienza en forma idntica que en la fotofosforilacin acclica) 2 PASO: se forma ATP y los dos electrones se devuelven a la clorofila 680 (los 2 e- que llegan a la clorofila 700, no pasan a los aceptores, sino que se devuelven hasta la clorofila 680, de esa forma cierran el ciclo, que le da nombre. Solo se produce ATP). FASE OSCURA DE LA FOTOSINTESIS Se llama as porque en ella ocurren reacciones que no requieren de energa lumnica. Entre ellas la captura del CO2 y la sntesis de sustancias orgnicas. Se le conoce como ciclo de Calvin Benson y ocurre en el estroma del cloroplasto. En la fase oscura participan algunas sustancias importantes como: Ribulosa difosfato (azcar de 5 carbonos) CO2 (dixido de carbono) ATP (se form en la fase luminosa) NADPH + H+ el transportador de hidrgeno (recuerde que obtuvo los hidrgenos del agua, durante la fase anterior) PGAL (fosfogliceraldehdo) PASOS: 1 PASO. El azcar de 5 carbonos (ribulosa difosfato) reacciona conel dixido de carbono y forma una molcula de 6 carbonos, que finalmente termina rmpiendose en dos molculas de 3 carbonos cada una. 2 PASO: Se utiliza el ATP y los hidrogenos (transportados por el NADPH + H+ ) en la conversin de las molculas de 3 carbonos en PGAL. PGAL (fosfogliceraldehdo), esta sustancia puede llegar a formar nuevas molculas de ribulosa difosfato para que se inicie de nuevo el ciclo. FASE LUMINOSA FASE OSCURA 1. La clorofila absorbe la energa luminosa. 1. El CO2 se incorpora a un azcar de 5 carbonos y forma una molcula de 6 carbonos. 2. La energa rompe la molcula de agua y produce ATP a partir de ADP + Pi 2. Se rompe la molcula de 6 carbonos en 2 molculas de 3 carbonos cada una. 3. El NADP atrapa los hidrgenos y se libera O2 3. En la conversin de las molculas de 3 carbonos en PGAL, se utiliza el ATP y los hidrgenos transportados por el NADPH + H+ 4. Ocurre en los tilacoides 4. Ocurre en el estroma
40. 40. FACTORES QUE VARIAN LA FOTOSINTESIS (LIMITANTES) Pueden ser de dos tipos: FACTORES EXTRINSECOS: o externos, la intensidad o tipo de luz, la concentracin del CO2 y la atencin tecno-agrcola como las podas, plaguicidas, agroqumicos, la disponibilidad del agua y minerales. FACTORES INTRISECOS: o internos, la pigmentacin o la estructura de la planta, relacionados con el funcionamiento del organismo, la presencia de patgenos (hongos, bacterias, virus) FORMULA DE LA FASE LUMINOSA DE LA FOTOSINTESIS ADP + Pi + H2O + E. luminosa ATP + NADPH2 + O2 FORMULA DE LA FASE OSCURA DE LA FOTOSINTESIS ATP + CO2 + H2 ADP + Pi + PGAL (Carbohidratos y otros) FORMULA GENERAL DE LA FOTOSINTESIS 6 CO2 + 12 H2O C6 H12 O6 + 6 O2 + 6 H2O FUNCION METABOLICA DE LA RESPIRACION (forma de liberar energa - CATABOLISMO) CONCEPTO: Respiracin, proceso para liberar la energa obtenida mediante la alimentacin. Proceso en el que las sustancias que se degradan son como el combustible necesario para producir la energa que requiere el organismo para cumplir las funciones vitales Algunos organismos (hetertrofos), obtienen la energa a partir de compuestos orgnicos que proceden de otros organismos, mediante la alimentacin y la almacenan como sustancias orgnicas. Posteriormente se libera la energa mediante una serie de procesos que ocurren en la clula. Estos procesos son reacciones de carcter catablico (respiracin) SE COVIERTEN Grandes molculas Molculas ms + ATP orgnicas simples RESPIRACION CELULAR, capacidad que tienen las clulas, para degradar sustancias orgnicas complejas en otras ms simples, con liberacin de energa que almacenan en forma de ATP.( consiste en una serie de reacciones qum