INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA. CLASE 1 CARACTERÍSTICAS DE LA MATERIA VIVA. • Metabolismo: trasformaciones físicas y químicas que ocurren dentro de un organismo. • Anabolismo: se sintetizan moléculas complejas a partir de moléculas simples (fotosíntesis). Endergónicas. • Catabolismo: las moléculas grandes se desintegran en mas pequeñas (respiración celular). Exergónicas. Irritabilidad: la respuesta delos organismo frente a estímulos internos o externos. • Tactismo: en animales: tactismos + y tactismos - . FOTOTACTISMO. • Tropismo: en vegetales; tropismo+ y tropismos-. Fototropismo. Reproducción: producción de seres iguales o semejantes. Adaptación: ajustarse al ambiente mediante la selección natural. Ej : > producción de glóbulos rojos en altura. Nutrición Son la reacciones químicas y físicas que ocurren en el interior del organismos, por medio de las cuales se metabolizan los alimentos. Digestión- absorción-transporte. Metabolismos= catabolismo + anabolismo H2O H2O ATP ATP 1. 2. 3. 4. Exergonicas. Absorben agua. Actividad física intensa. Destrucción de enlaces. 1. 2. 3. 4. Endergonicas. Liberan agua. Actividad física sedentaria. Construcción de enlaces. COMPOSICIÓN DE LA MATERIA VIVA. • La biología de la célula es inseparable de las moléculas. (HC, lípidos, proteínas y Ac. nucleicos) Rx anabólicas. • 2 o mas átomos forman una moléculas. Enlaces químicos: – enlace iónico (NaCl) – enlaces covalentes (simples HCl, dobles CO2, triples N2). Enlaces químicos débiles: fuerza 20 veces inferior a un enlace covalente: • Enlaces de hidrogeno • Interacciones hidrofóbicas • Fuerzas de Vander Waals REACCIONES QUÍMICAS. Intercambio de electrones entre átomos o moléculas. • Oxidaciones Fe+2 Fe+3 + electrón • Reducciones – Son relevantes pro que liberan energía para producir ATP. Hidrólisis: ruptura de un enlace covalente por una molécula de aguas. Lisosomas y enzimas digestivas. Condensación: se forma un compuesto mas complejo con liberación de agua. Formación de carbohidratos, proteínas y Ac. Nucleicos. Biomolécula inorgánicas: agua y sales minerales orgánicas: HC, proteínas, lípidos, Ac. Nucleicos, vitaminas, etc. • Biomolécula orgánicas: átomos de C unidos H, O y N. – Glúcidos y HC: Formadas por C, H, O. Se clasifican según el numero de azucares (monómeros) monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. • Monosacáridos: azucares simples (CH2 O)n. N tiene valores entre 3 y 7. pentosas (adn, arn), hexosas (fructuosa y glucosa). • Disacáridos: dos monosacáridos unidos por un enlace covalente (glucosídico). Sacarosa, maltosa, lactosa, etc. • Oligosacáridos: tres o mas monosacáridos. Intervienen en procesos de reconocimiento celular (glucolípidos) • Polisacáridos simples: muchas unidades de monosacáridos. – Glucógeno: reserva de energía en animales. Se almacena principalmente en el hígado. – Almidón: reserva energética en vegetales. – Celulosa: posee funciones estructurales en vegetales. – Quitina: presente en el exoesqueleto y en la pared celular de los hongos. Lípidos Moléculas hidrofóbicas, formadas por C, H y < O (P-N) • Lípidos de reserva energética – Ácidos grasos: poseen una cadena hidrocarbonada con un grupo carboxilo (COOH). La célula obtiene energía. • Ac. Grasos saturados: la posibilidad de enlaces para los átomos de C esta completa. Manteca de cerdo. • Ac. Grasos insaturados: presenta enlaces dobles, puede formar enlaces adicionales. El aceite. • Lípidos estructurales – Ceras: son protectoras e impermializantes. Se encuentran en plumas, piel, pelo y exoesqueleto de insectos. – fosfolípidos: formados por un glicerol, dos ácidos grasos (apolar) y una molécula de ácido fosfórico a la cual se le une un grupo sustituyente (polar) como un alcohol, lo que los hace moléculas anfipáticas. Forman micelas en contacto con el agua. – Esteroides: es estructural y precursor de hormonas sexuales. El Colibrí garganta de Rubí macho cuya masa corporal es de 2,5 gr. Al migrar de Florida (USA) a Yucatán (México) recorre 2.000 Km. Antes de migrar acumula 2 gr. De grasa, masa similar a su masa corporal. ¿Por qué no almacena glucógeno en vez de grasa? _ Aislantes térmicos contra las bajas temperaturas. Esta capa está particularmente bien desarrollada en los mamíferos marinos. _ Amortiguador: Grandes masas de tejido graso rodean a algunos órganos como, por ejemplo, a los riñones de los mamíferos, y sirven para protegerlos de una conmoción física. Estos depósitos de grasa permanecen intactos, aun en épocas de inanición. _ Jabones: A mediados del siglo pasado, el jabón se fabricaba hirviendo grasa animal con lejía (hidróxido de potasio). Los enlaces que unen a los ácidos grasos y la molécula de glicerol se hidrolizaban y el hidróxido de potasio reaccionaba con el ácido graso para producir jabón. Un jabón típico, disponible actualmente, es el esterato de sodio. En agua se ioniza para producir iones sodio (Na+) y estearato. I. MACRONUTRIENTES HIDRATOS DE CARBONO. Carbohidratos o glúcidos, cubren entre el 50% y 55 % del aporte energético I. Fuentes sacarosa y almidón. I. Se almacena en hígado en forma de glucógeno y en los músculos en forma de triglicéridos. I. La celulosa- colabora en la evacuación. I. Energía inmediata Proteínas • • • • Esenciales en la química de la vida 50% del peso de la célula Formadas por aminoácidos. Funciones – Trasporte: hemoglobina, bomba Na-k – Movimiento: actina y miocina.(citoesqueleto) – Estructurales: colágeno y elastina. – Inmunológicas: anticuerpo o inmunoglobulina. – Generan y trasmiten señales (irritabilidad) Organización de las proteínas. • Estructuras primarias: secuencia de a.a de una cadena polipéptidica. • Estructuras secundarias: plegamiento de la cadena polipéptidica sobre si misma. Adquiere un estructura tridimensional. • Estructura terciarias: las estructuras secundarias se pliegan sobre si mismo, formando estructuras esféricas o globulares. • Estructuras cuaternarias: ordenamiento o unión de dos o mas cadenas polipéptidica. Ac. Nucleicos. • Permiten el almacenamiento y la expresión de la información genética. (adn y arn). Están constituidos por nucleótidos. – Pentosa – Grupo fosfato – Bases nitrogenadas: constituidas por C, N y H • PIRIMÍDICAS: T y C • PÚRICAS: A y G CLASE NUMERO 2 MORFOLOGÍA DE LA CÉLULA. TEORÍA CELULAR. ROBERT HOOKE 1665: EL TERMINO CÉLULA “CELDILLAS” TEORÍA CELULAR. • MARCELO MALPIGHI (1670) Y AONTON VAN LEEUWENHOEK (1974): DESCRIBEN LAS CÉLULAS VEGETALES Y LOS PROTOZOOS TEORÍA CELULAR FLEMING Y VAN BENEDEN •La célula es la unidad estructural de todos los seres vivos, es decir, todo los seres vivos están constituidos por células y productos celulares. •La célula es la unidad funcional (unicelulares, multicelulares) • toda célula proviene de una célula preexistente, a través de la reproducción celular, es la mínima unida para expresar la vida. • diversidad celular Ej: glóbulos rojos (bicóncavos, sin núcleo y mitocondria) MEMBRANA PLASMÁTICA O CELULAR COMPOSICIÓN QUÍMICA. Singer- Nicholson. • Lípidos: fosfolípidos y colesterol. – Fosfolípidos: moléculas anfipáticas (cabeza polares colas apolares, formadas por ác. Grasos saturados e insaturados) • Fosfatidilcolina, esfingomielina, fosfatidilserina, gangliósidos y glucolípidos (HC) • Colesterol: intercalados entre los fosfolípidos, proporciona estabilidad mecánica, y reduce la permeabilidad. • Proteínas: insertas en la bicapalípidica, glicoproteínas. • Proteínas integrales: posee a.a polares y a.a apolares. • Proteínas periféricas: solo por una cara de la membrana. • Membrana con organización asimétrica • Glucolípidos en la cara externa de la membrana • Glucocáliz: protección, reconocimiento y adherencia celular. TRANSPORTE DE MEMBRANA activo y pasivo. • Trasporte pasivo: sin ATP, a favor de la gradiente de concentración. – Difusión simple: moléculas pequeñas sin carga eléctrica (O2, N2, CO2, el alcohol y el agua) – Difusión facilitad: moléculas > tamaño iones, a.a, hidrofilicas, a través de proteínas. • Proteínas de canal: trasportan iones (canales iónicos) • Proteínas de trasportes: carrier o permeas, experimentan cambios olostéricos. Ej: carrier de la glucosa. • Osmosis: moléculas de agua a favor de la gradiente de concentración. (isotónico, hipertónica (crenación-plasmólisis), hipotónica (citólilis- turgencia)) • Trasporte activo: en contra de la gradiente , hidroliza ATP para obtener energía. Utiliza proteínas y cambia si conformación espacial (bombas) – Transporte de macromoléculas. Trasporte de macromoléculas. • Endocitosis: a través de depresiones de la m.p. – Fagocitosis: m.p de >150nm (microorganismos o partículas grandes) – Pinocitosis: < 150nm (fluidos) • Trabajo en conjunto con lisosomas. • Exocitosis: transporte hacia el espacio extra celular. CÉLULA EUCARIOTA Características: Fisión binaria (amitótico) •Pared de peptidoglicano, protección. •Mesosoma, con enzimas oxidativas. •Membrana para intercambio de sustancias. •Plásmidos, material extra cromosómico. •ADN desnudo o nucleoide •Ribosomas, síntesis de proteínas •Flagelos •Pilis o fimbrias. • metabolismo facultativo. Bacterias y cianobacterias. CÉLULA EUCARIOTA. •Delimitada con membrana plasmática y núcleo verdadero. •Existe carioteca y adn asociado a proteínas. • compartimentalización (organelos) •Mitosis (microtubulos y centriolos) •Metabolismo aeróbico •Citoplasma. Gel-sol •Citoesqueleto, microtubulos. ORGÁNULOS CÉLULA EUCARIOTA. Membrana celular Doble capa lipídica y proteínas (transmembranales y periféricas) •Protege el contenido celular del exterior •Regula el paso de sustancias Pared celular Pared primaria pared secundaria y laminilla media Función estructural de protección y consistencia de la célula ORGÁNULOS CÉLULA EUCARIOTA. Ribosomas Dos subunidades formadas por ARN y proteínas Síntesis de proteinas Retículo endoplasmático rugoso Conjunto de cavidades y vesículas conectadas entre si . Tiene ribosomas Síntesis y almacenamiento de proteínas Retículo endoplasmático liso Conjunto de cavidades y vesículas conectadas entre si .No tiene ribosomas •Síntesis de lípidos •Almacén y regulador de concentración de calcio •Eliminación de sustancias tóxicas Aparato de Golgi Vesículas en forma de saco que se apilan •Actividad secretora ORGÁNULOS CÉLULA EUCARIOTA. Lisosomas Vesículas esféricas que contienen enzimas Encargadas de la digestión celular Vacuolas Vesículas redondeadas Almacén de reservas y sustancias de desecho Mitocondrias Dos membranas , la interior está muy plegada •Encargadas del proceso de respiración celular •Síntesis de ATP Cloroplastos Rodeados de doble membrana separadas por el estroma en cuyo interior En ellos se realiza la fotosíntesis ORGÁNULOS CÉLULA EUCARIOTA. Peroxisomas Esféricas y limitadas por membrana •Contienen enzimas •Protegen contra productos tóxicos Citoesqueleto Conjunto de filamentos y túbulos Forma el esqueleto que da forma a la célula Centriolo Estructuras cilindricas formadas por 9 grupos de 3 microtúbulos Forman el huso acromático en la mitosis NÚCLEO Membrana nuclear Formada por dos membranas y con muchos poros Separa y protege el ADN del resto de la célula Nucleoplasma Formado por ADN yARN Contiene enzimas involucradas en la replicación del ADN y transcripción del ARN Cromátida Formado por ADN y proteínas Contiene la información genética Nucleolo Esfera de ARN y proteínas Síntesis de ribosomas MEMBRANA PLASMÁTICA O CELULAR COMPOSICIÓN QUÍMICA. Singer- Nicholson. • Lípidos: fosfolípidos y colesterol. – Fosfolípidos: moléculas anfipáticas (cabeza polares colas apolares, formadas por ác. Grasos saturados e insaturados) • Fosfatidilcolina, esfingomielina, fosfatidilserina, gangliósidos y glucolípidos (HC) • Colesterol: intercalados entre los fosfolípidos, proporciona estabilidad mecánica, y reduce la permeabilidad. • Proteínas: insertas en la bicapalípidica, glicoproteínas. • Proteínas integrales: posee a.a polares y a.a apolares. • Proteínas periféricas: solo por una cara de la membrana. • Membrana con organización asimétrica • Glucolípidos en la cara externa de la membrana • Glucocáliz: protección, reconocimiento y adherencia celular. TRANSPORTE DE MEMBRANA activo y pasivo. • Trasporte pasivo: sin ATP, a favor de la gradiente de concentración. – Difusión simple: moléculas pequeñas sin carga eléctrica (O2, N2, CO2, el alcohol y el agua) – Difusión facilitad: moléculas > tamaño iones, a.a, hidrofilicas, a través de proteínas. • Proteínas de canal: trasportan iones (canales iónicos) • Proteínas de trasportes: carrier o permeas, experimentan cambios olostéricos. Ej: carrier de la glucosa. • Osmosis: moléculas de agua a favor de la gradiente de concentración. (isotónico, hipertónica (crenación-plasmólisis), hipotónica (citólilis- turgencia)) • Trasporte activo: en contra de la gradiente , hidroliza ATP para obtener energía. Utiliza proteínas y cambia si conformación espacial (bombas) – Transporte de macromoléculas. Trasporte de macromoléculas. • Endocitosis: a través de depresiones de la m.p. – Fagocitosis: m.p de >150nm (microorganismos o partículas grandes) – Pinocitosis: < 150nm (fluidos) • Trabajo en conjunto con lisosomas. • Exocitosis: transporte hacia el espacio extra celular.
