RESUMEN TRIMESTRAL DE BIOLOGÍA (II) N UTRICIÓN La nutrición se define como el consumo de nutrientes para hacer que nuestro organismo sea saludable. Por el otro lado, la alimentación es cuando se satisface el hambre. Esto, no es saludable, y puede acarrear diferentes tipos de enfermedades. Hay dos tipos de nutrición: - - Autótrofa: Se da en los organismos que son capaces de producir por sí mismos el alimento que necesitan. Ocurre en las plantas en el caso de la fotosíntesis y en las bacterias en el caso de la quimiosíntesis (obtención de sustancias para producir glucosa). Heterótrofa: Se da en los organismos que como no son capaces de producir su propio alimento deben recurrir a otros organismos. La dieta se define como todo lo que se come. Una dieta debe ser: - Balanceada: Tener TODOS los grupos nutricionales. Variada: Que cambie continuamente, para variar los aminoácidos. Equilibrada: Tener porciones de cada grupo equilibradas. Acorde con las necesidades particulares, como: edad, condiciones especiales (embarazo), actividad física, género, entre otros. Si la dieta obedece a estos criterios, y sumando ocho vasos de agua y el consumo de fibra, se obtiene una buena nutrición que conlleva a una buena salud. Si el proceso es inverso, y la dieta no es balanceada, variada, equilibrada ni acorde con las necesidades personales, entonces se traduce en alimentación y conlleva a diferentes enfermedades como cardiopatías, sobrepeso, obesidad, anemia, diabetes, entre otras. Un aspecto importante en la dieta es el índice de masa corporal (IMC) el cual se mide de la 𝑀𝑎𝑠𝑎 (𝑘𝑔) siguiente manera: 𝐼𝑚𝑐 = 𝐸𝑠𝑡𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎2 (𝑚) Cuando el IMC es menor a 18, se padece de desnutrición, y se debe de aumentar el consumo de carbohidratos y de lípidos. Si el IMC se encuentra entre 18 y 24, entonces se considera al organismo saludable y debe mantenerse estable. Finalmente, si el IMC es mayor a 24, existe un sobrepeso en el menor de los casos, y se debe de disminuir el consumo de carbohidratos y de lípidos, y aumentar la actividad física. E STRUCTURA CELULAR Las células se dividen en dos tipos: - Procariontes: son células primitivas, con tamaño reducido, que por ser tan antiguas no tiene la capacidad de formar endomembranas, y producto de esto, no poseen núcleo. Eucariontes: son células más evolucionadas, y producto de esto, sí son capaces de formar membranas internas, así que poseen núcleo. Se dividen en animal y vegetal. C ÉLU LAS PROCARIONTES Son muy pequeñas y poseen una estructura interna sencilla. Están rodeadas por una pared celular que las protege. Algunas poseen flagelos, pero no poseen cilios. Poseen unas estructuras externas especiales, llamadas cápsula y las capas legamosas, compuestas de polisacáridos, además poseen pilis Generalmente solo presentan un cromosoma circular, dentro de una hebra larga de ADN, información necesaria para reproducirse. Este cromosoma está presente en la región del nucleoide. Están llenas de ribosomas y poseen gránulos de alimento. C ÉLU LAS EU CARIONTES ( ORGANELAS ) Pared celular: estructura presente en las células vegetales, da protección y soporte a la membrana de las mismas. Las paredes celulares se componen de polisacáridos, y se van formando mediante la secreción de celulosa. El citoesqueleto: son un conjunto de fibras proteicas sobre las cuales se encuentran las organelas de las células, tanto vegetales como animales. Participa en el movimiento de la célula, en darle forma y en la división celular. El centriolo: los silos y los flagelos provienen del centriolo, además, los centriolos producen el aparato mitótico. Solo se encuentran en las células vegetales Silos y flagelos: se utilizan para el movimiento de la célula. Los silos se encuentran solo en la animal, y los flagelos en ambos. Núcleo: está presente en ambas células. Es esférico, y se divide en tres partes: la envoltura nuclear que posee poros, la cariolinfa en donde se encuentran el ADN en hilos de cromatina y el nucléolo, en donde se encuentra el ARN. Lleva a cabo la función de la herencia y de dar los códigos genéticos para la síntesis proteica. El ADN se encuentra en cromosomas, en 23 pares de ellos, que en conjunto forman el cariotipo. Un cromosoma posee el centrómero, que parte en cromosoma en dos cromátidas, y el telómero, que marca el fin del mismo. Rectículo endoplasmático: se compone de una red de tubos y canales que se interconectan. Se encuentran en ambas células eucariontes. Son, además, una prolongación de la envoltura nuclear. Se divide en dos: el liso, en donde no se encuentran ribosomas, y el grueso, en donde sí hay presencia de ribosomas. Su función general es la síntesis de lípidos. Aparato de Golgi: está presente las dos células eucariontes, es una organela independiente. Está formado por sacos membranosos aplastados. Modifica, empaqueta en vesículas, almacena dentro de él y exporta biomoléculas. Lisosomas: Son vesículas cargadas de enzimas. Reciben el nombre de “sacos suicidas” y pueden autodestruir a la célula. Se encuentran en ambas células con núcleo. Mitocondria: Lleva a cabo el proceso de respiración celular, posee una doble membrana, donde la interna de invagina y forma crestas, donde se encuentran las enzimas, y forma la matriz, donde se genera la energía. Se encuentra en la vegetal y en la animal. Cloroplasto: Presente únicamente en la célula vegetal, protagoniza el proceso de fotosíntesis. Posee una doble membrana, donde la interna se invagina. Es rellenado por el estroma, un líquido, y posee tilacoides acumulados en granas, las cuales son conectadas por lamelas. Vacuola: Está presente solamente en la vegetal, posee un tamaño muy extenso. Contiene agua o sustancias excretorias. Cuando existe una buena irrigación, se rellena pero en tiempos de sequía se “desinfla”. Plásmidos: sacos membranosos que se encuentran en la célula animal y almacenan alimento E UCARIONTE VS . P ROCARION TE Eucarionte: Presente Citoplasma Presente Presente Presentes Presentes Presente Núcleo Capacidad de crear endomembranas Ribosomas Organelas ADN-ARN Procarionte: Ausente Ausente Ausente Presentes Ausentes Presente V EGETAL VS . A NIMAL Animal: SÍ SÍ SÍ NO SÍ NO SÍ Autótrofa SÍ SÍ Núcleo Mitocondria Citoplasma Cloroplasto Ribosomas Pared Celular Centriolo Alimentación Lisosomas Cilos y Flagelo Vegetal SÍ SÍ SÍ SÍ SÍ SÍ NO Heterótrofa NO NO T RANSPORTE CELULAR Y M EMBRANA Todos los tipos de células poseen membrana plasmática alrededor. Su composición química es de fosfolípidos y proteínas (ya sean periféricas o integrales); además puede que presenten colesterol. En cuanto a la estructura, se obedece al mosaico fluido, donde reside la bicapa fosfolipídica. Realiza distintas funciones, como por ejemplo: protección de agentes externos, intercambio de sustancias (se dice que la membrana es selectiva y permeable) y además para la comunicación con otras células. En otras palabras, la membrana regula la entrada y la salida de sustancias en la céulula. La importancia de la membrana es la captación y eliminación de agua. Además, lleva a cabo procesos vitales para la célula. Es precisamente a través de la membrana que ocurre el transporte celular. Existen dos tipos de transporte, el transporte activo y el transporte pasivo. TRANSPORTE PASI VO Ocurre a favor del gradiente de concentración. Por esta razón, no consume ATP para llevarse a cabo. Busca equilibrar los medios, es decir, igualar las concentraciones. - Hay de tres tipos: Difusión simple: Ocurre por sí sola, es decir, sin ayuda de ninguna molécula. Moléculas de - - dióxido de carbono, oxígeno, agua y algunos lípidos pasan libremente a través de la membrana plasmática (permeabilidad). Difusión facilitada: Ocurre mediante una proteína, ya sea de canal y transportadora. Si la sustancia corresponde a iones, ocurre a través de la proteína de canal, pero si se trata de moléculas más grandes, se da mediante una proteína transportadora. Osmosis: Se refiere al transporte específico de agua. T R ANSPOR TE A CTI VO Va en contra del gradiente de concentración. Por esta razón, requiere del consumo de ATP para efectuarse. - En su mayoría, se da en vesículas. Endocitosis: cuando la célula “atrapa” una sustancia del fluido extracelular. - Exocitosis: cuando la célula “explulsa” una sustancia hacia el fluido extracelular. Fagocitosis: ocurre cuando la sustancia transportada es un sólido. Pinocitosis: ocurre cuando la sustancia transportada es un líquido. C ONDICIONES PARA EL TR ANSPOR TE Medio hipotónico: la célula se encuentra más cargada que el fluido extracelular, por esta razón, el agua va a buscar entrar a la célula (osmosis) para equilibrar el medio, y los iones (suponiendo que son representados por los puntos) van a salir de la célula mediante una difusión facilitada por proteína de canal para estabilizar el medio y generar equilibrio. Si esta célula no se equilibra, puede morir por turgencia. Medio hipertónico: el medio se encuentra más cargado que la célula. De esta manera, el agua va a salir de la célula para tratar de equilibrar el medio (osmosis) mientras que los iones (suponiendo que son representados por los puntos) van a entrar a la célula mediante difusión facilitada por proteína de canal. Si esta célula no se equilibra puede morir por plasmólisis. Medio isotónico: en el medio isotónico es el equilibrio, donde se regula la entrada y salida tanto de agua como de sustancias. La célula funciona en óptimas condiciones. F OTOSÍNTESIS La fotosíntesis, como su palabra lo dice, es la construcción de materia a partir de la luz. Se define como la reacción química que llevan a cabo las plantas para convertir, (en términos generales) la luz en carbohidrato. Esta reacción es de suma importancia por las siguientes razones Es purificadora de la atmósfera, ya que absorbe el dióxido de carbono que es tóxico para los animales y lo reemplaza por oxígeno. Es la base de las cadenas tróficas (de alimentación). Las plantas además son importantes para la producción de biocombustibles. Producción de materias primas como los textiles, maderas, perfumes, entre otros productos. La fotosíntesis transforma la energía lumínica proveniente del sol en energía química dentro de los enlaces de la glucosa. Como es visible en la ecuación de la fotosíntesis, se requiere de cuatro elementos para poder llevar a cabo esta reacción: - - Agua: Las plantas terrestres lo consiguen por la raíz, lo pasan por el tallo, luego hacia las hojas, donde llegan a las células y son finalmente almacenadas en sus vacuolas. Dióxido de carbono: se consigue mediante unos poros ubicados en la parte trasera de las hojas llamados estomas. Clorofila: La clorofila es una sustancia muy particular. Es una proteína, pero además, es la única sustancia que es capaz de capturar la luz, la cual viaja en fotones. La clorofila tiene color verde, ya que es el único color (longitud de onda) que no puede capturar, así que la refleja. Hay dos tipos de clorofila: La clorofila A700 y la clorofila B 680. Los carotinoides son sustancias que ayudan en la absorción de los fotones. Luz solar: Es la energía lumínica que proviene del sol y que es capturada por la clorofila. Es la fuente inicial de la energía de todo el proceso, y que termina siendo encajada dentro de los enlaces químicos de la glucosa. Una vez producida la glucosa, la cual lleva a cabo funciones vitales (es el combustible metabólico) se puede convertir a un carbohidrato más complejo, a una proteína o a un lípido. Es almacenado en la raíz, en el tallo, en los frutos y en las semillas para iniciar la cadena trófica, esencial para los que poseen nutrición autótrofa. R EACCIÓN DE H ILL