Organismos heterótrofos:

Organismos heterótrofos: Los animales, hongos y muchas bacterias, que son heterótrofos, no pueden
asimilar el carbono oxidado y necesitan obtenerlo en forma de moléculas elaboradas por los autótrofos.
Organismos autótrofos, utilizan como fuente de carbono el dióxido de carbono y como fuente energética, la
luz o la energía que se desprende en reacciones químicas. Las plantas, las algas verdeazuladas y algunas
bacterias son organismos autótrofos.
Quimiosíntesis, es el proceso que realizan los organismos quimioautótrofos, que, por medio de la
oxigenación de moléculas de sustratos inorgánicos, obtienen el poder reductor y energético necesarios para
reducir dióxido de carbono y unirlo a un aceptador orgánico.
Fotosíntesis, proceso en virtud del cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y
algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química. Prácticamente toda la
energía que consume la vida de la biosfera terrestre la zona del planeta en la cual hay vida procede de la
fotosíntesis.
La fotosíntesis se realiza en dos etapas: una serie de reacciones que dependen de la luz y son independientes
de la temperatura, y otra serie que dependen de la temperatura y son independientes de la luz. La velocidad de
la primera etapa, llamada reacción lumínica, aumenta con la intensidad luminosa (dentro de ciertos límites),
pero no con la temperatura. En la segunda etapa, llamada reacción en la oscuridad, la velocidad aumenta con
la temperatura (dentro de ciertos límites), pero no con la intensidad luminosa.
Cloroplasto, estructura de las células vegetales y de las algas, donde se lleva a cabo la fotosíntesis.
Gen, unidad de herencia, partícula de material genético que determina la herencia de una característica
determinada, o de un grupo de ellas. Los genes están localizados en los cromosomas en el núcleo celular y se
disponen en línea a lo largo de cada uno de ellos. Cada gen ocupa en el cromosoma una posición, o locus. Por
esta razón, el término locus se intercambia en muchas ocasiones con el de gen.
Ácido desoxirribonucleico (ADN), material genético de todos los organismos celulares y casi todos los virus.
El ADN lleva la información necesaria para dirigir la síntesis de proteínas y la replicación. Se llama síntesis
de proteínas a la producción de las proteínas que necesita la célula o el virus para realizar sus actividades y
desarrollarse. La replicación es el conjunto de reacciones por medio de las cuales el ADN se copia a sí mismo
cada vez que una célula o un virus se reproduce y transmite a la descendencia la información de síntesis de
proteínas que contiene. En casi todos los organismos celulares el ADN está organizado en forma de
cromosomas, situados en el núcleo de la célula.
Ácido ribonucleico (ARN), material genético de ciertos virus (virus ARN) y, en los organismos celulares,
molécula que dirige las etapas intermedias de la síntesis proteica. En los virus ARN, esta molécula dirige dos
procesos: la síntesis de proteínas (producción de las proteínas que forman la cápsula del virus) y replicación
(proceso mediante el cual el ARN forma una copia de sí mismo). En los organismos celulares es otro tipo de
material genético, llamado ácido desoxirribonucleico (ADN), el que lleva la información que determina la
estructura de las proteínas. Pero el ADN no puede actuar solo, y se vale del ARN para transferir esta
información vital durante la síntesis de proteínas (producción de las proteínas que necesita la célula para sus
actividades y su desarrollo).
Como el ADN, el ARN está formado por una cadena de compuestos químicos llamados nucleótidos. Cada uno
está formado por una molécula de un azúcar llamado ribosa, un grupo fosfato y uno de cuatro posibles
compuestos nitrogenados llamados bases: adenina, guanina, uracilo y citosina. Estos compuestos se unen
igual que en el ácido desoxirribonucleico (ADN). El
1
ARN se diferencia químicamente del ADN por dos cosas: la molécula de azúcar del ARN contiene un átomo
de oxígeno que falta en el ADN; y el ARN contiene la base uracilo en lugar de la timina del ADN.
Distintos tipos de ARN
En la célula hay tres tipos de ARN. El ARN mensajero (ARNm) es una molécula en forma de cinta,
producto de la transcripción del ADN y portadora del código necesario para sintetizar las proteínas
mediante una reacción llamada traducción. Cada hebra de ARNm tiene dos extremos, llamados 3' y 5',
que determinan el sentido de lectura (desde 3' hacia 5'). Los ARN de transferencia (ARNt) son
pequeñas estructuras en forma de hoja de trébol que llevan cada una un aminoácido para integrarlo en
una proteína en fase de síntesis. Para ello se fija a un codón del ARNm (sucesión de tres elementos
específicos del aminoácido de que se trate) por medio de un anticodón (que es el 'negativo' del codón).
La fijación se produce por medio de los ribosomas, que 'leen' el ARN y se encargan de dirigir la síntesis
de proteínas. Por último, los ARN ribosómicos (ARNr) son los componentes principales de los
ribosomas. En la estructura de un ribosoma intervienen cuatro moléculas de ADN de distinto tamaño.
La subunidad mayor (o subunidad 60 s) lleva los ARN 5 s, 28 s y 5,8 s, mientras que la pequeña (o
subunidad 40 s) sólo lleva un ARN 18 s. (Las denominaciones, por ejemplo, 5 s y 18 s, proceden de los
experimentos de centrifugación en tubo de ensayo de las subunidades ribosómicas y las moléculas de
ARN; durante la centrifugación, los elementos más pesados se acumulan en el fondo del tubo y forman
el sedimento; el número corresponde al coeficiente de sedimentación de cada componente.)
Síntesis proteica
El ADN incorpora las instrucciones de producción de proteínas. Una proteína es un compuesto formado por
moléculas pequeñas llamadas aminoácidos, que determinan su estructura y función. La secuencia de
aminoácidos está a su vez determinada por la secuencia de bases de los nucleótidos del ADN. Cada secuencia
de tres bases, llamada triplete, constituye una palabra del código genético o codón, que especifica un
aminoácido determinado. Así, el triplete GAC (guanina, adenina, citosina) es el codón correspondiente al
aminoácido leucina, mientras que el CAG (citosina, adenina, guanina) corresponde al aminoácido valina. Por
tanto, una proteína formada por 100 aminoácidos queda codificada por un segmento de 300 nucleótidos de
ADN. De las dos cadenas de polinucleótidos que forman una molécula de ADN, sólo una, llamada paralela,
contiene la información necesaria para la producción de una secuencia de aminoácidos determinada. La otra,
llamada antiparalela, ayuda a la replicación.
La síntesis proteica comienza con la separación de la molécula de ADN en sus dos hebras. En un proceso
llamado transcripción, una parte de la hebra paralela actúa como plantilla para formar una nueva cadena que
2
se llama ARN mensajero o ARNm (véase Ácido ribonucleico). El ARNm sale del núcleo celular y se acopla a
los ribosomas, unas estructuras celulares especializadas que actúan como centro de síntesis de proteínas. Los
aminoácidos son transportados hasta los ribosomas por otro tipo de ARN llamado de transferencia (ARNt). Se
inicia un fenómeno llamado traducción que consiste en el enlace de los aminoácidos en una secuencia
determinada por el ARNm para formar una molécula de proteína.
Un gen es una secuencia de nucleótidos de ADN que especifica el orden de aminoácidos de una proteína por
medio de una molécula intermediaria de ARNm. La sustitución de un nucleótido de ADN por otro que
contiene una base distinta hace que todas las células o virus descendientes contengan esa misma secuencia de
bases alterada. Como resultado de la sustitución, también puede cambiar la secuencia de aminoácidos de la
proteína resultante. Esta alteración de una molécula de ADN se llama mutación. Casi todas las mutaciones son
resultado de errores durante el proceso de replicación. La exposición de una célula o un virus a las radiaciones
o a determinados compuestos químicos aumenta la probabilidad de mutaciones.
Función de las proteínas:
Las proteínas de la dieta sirven sobre todo para construir y mantener las células, aunque su descomposición
química también proporciona energía, con un rendimiento de 4 kilocalorías por gramo, similar al de los
hidratos de carbono.
Además de intervenir en el crecimiento y el mantenimiento celulares, las proteínas son responsables de la
contracción muscular. Las enzimas digestivas son proteínas, al igual que la insulina y casi todas las demás
hormonas, los anticuerpos del sistema inmunológico y la hemoglobina, que transporta oxígeno en la sangre.
Los cromosomas, que transmiten los caracteres hereditarios en forma de genes, están compuestos por ácidos
nucleicos y proteínas.
Respiración humana En los seres humanos y en otros vertebrados, los pulmones se localizan en el interior
del tórax. Las costillas forman la caja torácica, que está delimitada en su base por el diafragma. Las costillas
se inclinan hacia adelante y hacia abajo cuando se elevan por la acción del músculo intercostal, provocando un
aumento del volumen de la cavidad torácica. El volumen del tórax también aumenta por la contracción hacia
abajo de los músculos del diafragma. En el interior del tórax, los pulmones se mantienen próximos a las
paredes de la caja torácica sin colapsarse, debido a la presión que existe en su interior. Cuando el tórax se
expande, los pulmones comienzan a llenarse de aire durante la inspiración. La relajación de los músculos
tensados del tórax permite que éstos vuelvan a su estado natural contraído, forzando al aire a salir de los
3
pulmones. Se inhalan y se exhalan más de 500 cc de aire en cada respiración; a esta cantidad se denomina
volumen de aire corriente o de ventilación pulmonar. Aún se pueden inhalar 3.300 cc más de aire adicional
con una inspiración forzada, cantidad que se denomina volumen de reserva inspiratoria. Una vez expulsado
este mismo volumen, aún se pueden exhalar 1.000 cc, con una espiración forzada, cantidad llamada volumen
de reserva espiratoria. La suma de estas tres cantidades se llama capacidad vital. Además, en los pulmones
siempre quedan 1.200 cc de aire que no pueden salir, que se denomina volumen de aire residual o alveolar.
Los pulmones de los humanos son rojizos y de forma piramidal, en consonancia con la forma de la cavidad
del tórax. No son simétricos por completo, en el pulmón derecho se distinguen tres lóbulos y en el izquierdo
dos, el cual presenta una cavidad donde se alberga el corazón. En el medio de cada uno de ellos está la raíz del
pulmón, que une el pulmón al mediastino o porción central del pecho. La raíz está constituida por las dos
membranas de la pleura, los bronquios, las venas y las arterias pulmonares. Los bronquios arrancan de los
pulmones y se dividen y subdividen hasta terminar en el lobulillo, la unidad anatómica y funcional de los
pulmones. Las arterias y las venas pulmonares acompañan a los bronquios en su ramificación progresiva hasta
convertirse en finas arteriolas y vénulas de los lobulillos, y éstas a su vez en una red de capilares que forman
las paredes de los alveolos pulmonares. Los nervios del plexo pulmonar y los vasos linfáticos se distribuyen
también de la misma manera. En el lobulillo, los bronquiolos se dividen hasta formar los bronquiolos
terminales, que se abren al atrio o conducto alveolar. Cada atrio se divide a su vez en sacos alveolares, y éstos
en alveolos.
Los principales centros nerviosos que controlan el ritmo y la intensidad de la respiración están en el bulbo
raquídeo (o médula oblongada) y en la protuberancia anular (o puente de Varolio) del tronco encefálico (véase
Cerebro). Las células de este núcleo son sensibles a la acidez de la sangre que depende de la concentración de
dióxido de carbono en el plasma sanguíneo. Cuando la acidez de la sangre es alta, se debe, en general, a un
exceso de este gas en disolución; en este caso, el centro respiratorio estimula a los músculos respiratorios para
que aumenten su actividad. Cuando la concentración de dióxido de carbono es baja, la respiración se ralentiza.
Un fallo circulatorio puede provocar anoxia en los tejidos del cuerpo cuando el volumen circulatorio es
inadecuado o cuando la capacidad de transporte de oxígeno está alterada. Para consultar otras perturbaciones
del sistema respiratorio, ver los artículos sobre las enfermedades en particular, como, por ejemplo, Asma
bronquial; Síndrome de descompresión rápida; Bronquitis; Resfriado común; Difteria; Gripe; Pleuresía;
Neumonía; Tuberculosis.
4