CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DE LA VIDA La vida es el conjunto de cosas que permite que haya seres vivos. Un ser vivo es un individuo con organización e información suficiente para realizar funciones vitales. (Nutrición, reproducción y relación). Nutrición: Intercambio de materia y energía con el medio que permite el mantenimiento de la vida. La anatomía y la fisiología son importantes disciplinas en biología, el estudio de la vida. Pero, ¿qué es la vida?, ¿cuál es la cualidad que distingue a un ser vital y funcionante de un cuerpo muerto? Sabemos que un organismo vivo está dotado de ciertas características no asociadas con la materia inorgánica Sensibilidad (o irritabilidad) Es la característica de la vida que permite aun organismo percibir, controlar y responder a los cambios de su ambiente externo. La retirada tras un estímulo doloroso, por ejemplo, un pinchazo, es un ejemplo de sensibilidad. Crecimiento. Consiste en la formación de un nuevo sujeto y también en la formación de nuevas células (mediante la división celular) en el cuerpo, para permitir el crecimiento, la reparación de las heridas y la sustitución regular de las células muertas o envejecidas. Reproducción: Consiste en la formación de un nuevo sujeto y también en la formación de nuevas células (mediante la división celular) en el cuerpo, para permitir el crecimiento, la reparación de las heridas y la sustitución regular de las células muertas o envejecidas. 2. Reproducción: Capacidad de formar otros organismos. Con el objetivo de mantener la especie Relación: Capacidad de recibir información del medio, de evaluar esa información y de responder adecuadamente, con el objetivo de mantener la vida.
COMPUESTOS ORGÁNICOS E INORGÁNICOAS EN LAS CÉLULAS VIVAS ORGÁNICOS Los glúcidos o hidratos de carbono, son sustancias orgánicas ternarias de origen casi vegetal que para poder ser utilizados mediante el proceso digestivo son transformados en glucosa, son alimentos de función energética porque se emplean como combustible en la producción de energía mediante la oxidación. Los lípidos o materias grasas son compuestos orgánicos ternarios complejos constituidos por moléculas de triglicéridos que se presentan como grasas sólidas de origen animal
o como aceites líquidos de origen vegetal, para utilizarlos son transformados mediante el proceso digestivo en ácidos grasos glicerina, son alimentos con función de reserva energética, se acumulan en las células del tejido adiposo subcutáneo, o en el que rodea a algunos órganos o incrustándose en las paredes arteriales en forma de colesterol. Las proteínas son compuestos orgánicos cuaternarios de composición muy compleja, constituidos mediante la formación de largas cadenas de moléculas de aminoácidos, están presentes en los alimentos de origen animal y vegetal; para utilizar las proteínas mediante el proceso digestivo se las descompone en aminoácidos que son utilizadas en los procesos de crecimiento y reparación del organismo, sólo se consumen para producir energía cuando se han agotado las reservas de glúcidos y de lípidos.
INORGÁNICOS El agua (h2o) es un alimento vital y está formado por 2 átomos de hidrógeno y 1 átomo de oxígeno unido mediante energía química o de activación, se incorpora como bebida o como componente abundante de la mayoría de los otros alimentos que se consumen. El agua es vital porque: a) es el principal componente del organismo. b) es el disolvente que permite el cumplimiento del fenómeno de ósmosis mediante el cual se cumplen procesos fundamentales en las funciones digestiva, respiratoria y excretora. c) es imprescindible para las enzimas que provocan y regulan las reacciones químicas que se producen en el organismo. Las sales minerales son necesarias para la constitución de diferentes estructuras orgánicas y para diversas funciones. El cloro (Cl.) es necesario para la elaboración del ácido clorhídrico del tejido gástrico. El sodio (Na) interviene en la regulación del balance hídrico provocando la retención de agua en el organismo. El potasio (k) actúa en el balance hídrico favoreciendo la eliminación de agua del organismo. El yodo (i) es necesario para que la glándula tiroides elabore la secreción hormonal que regula el metabolismo de los glúcidos. El hierro (fe) es imprescindible para la formación de la hemoglobina de los glóbulos rojos. El calcio (ca) y el fósforo (p) son los que constituyen la parte inorgánica de los huesos. ÁCIDOS NUCLEICOS ADN (ácido desoxirribonucleico)- se encuentra en el núcleo. - constituye los cromosomas. - lleva la información genética de padres a hijos en sus moléculas. - las moléculas de ADN están formadas por una doble cadena de nucleótidos arrollados en forma de doble hélice. - está constituido por un azúcar, que es una pentosa: la desoxirribosa. - presentan bases nitrogenadas púricas y bases nitrogenadas pirimídicas. - presenta el radical fosfato. - el ADN está constituido por cadenas de poli nucleótidos. - las bases púricas se enfrentan con las pirimídicas, o sea una siempre una adenina (a) con una timina (t) y una citosina (c) con una guanina (g). ARN (ácido ribonucleico)- se encuentran en el citoplasma (ARN y el ARN).- en el núcleo se encuentra solamente el ADN, o sea el ARN mensajero - las moléculas de
ARN están formadas por una simple cadena de nucleótidos arrollado en forma de hélice simple.- el nucleótido está constituido por un azúcar, que es una pentosa: la ribosa.- presentan bases nitrogenadas púricas y bases nitrogenadas pirimídicas. presenta el radical fosfato. - el ARN está constituido por una sola cadena de nucleótido. - las bases púricas se enfrentan con las pirimídicas, o sea seune siempre una adenina (a) con un uracilo (u) y una citosina(c) con una guanina (g). - su función es la síntesis de proteínas. ADN Y ARN (Definiciones más extensas) ADN El ácido desoxirribonucleico, abreviado como ADN, es un ácido nucleico que contiene las instrucciones genéticas usadas en el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos vivos conocidos y algunos virus, y es responsable de su transmisión hereditaria. La función principal de la molécula de ADN es el almacenamiento a largo plazo de información. Muchas veces, el ADN es comparado con un plano o una receta, o un código, ya que contiene las instrucciones necesarias para construir otros componentes de las células, como las proteínas y las moléculas de ARN. Los segmentos de ADN que llevan esta información genética son llamados genes, pero las otras secuencias de ADN tienen propósitos estructurales o toman parte en la regulación del uso de esta información genética. Desde el punto de vista químico, el ADN es un polímero de nucleótidos, es decir, un poli nucleótido. Un polímero es un compuesto formado por muchas unidades simples conectadas entre sí, como si fuera un largo tren formado por vagones. En el ADN, cada vagón es un nucleótido, y cada nucleótido, a su vez, está formado por un azúcar (la desoxirribosa), una base nitrogenada (que puede ser adenina→A, timina→T, citosina→C o guanina→G) y un grupo fosfato que actúa como enganche de cada vagón con el siguiente. Lo que distingue a un vagón (nucleótido) de otro es, entonces, la base nitrogenada, y por ello la secuencia del ADN se especifica nombrando solo la secuencia de sus bases. La disposición secuencial de estas cuatro bases a lo largo de la cadena (el ordenamiento de los cuatro tipos de vagones a lo largo de todo el tren) es la que codifica la información genética: por ejemplo, una secuencia de ADN puede ser ATGCTAGATCGC... En los organismos vivos, el ADN se presenta como una doble cadena de nucleótidos, en la que las dos hebras están unidas entre sí por unas conexiones denominadas puentes de hidrógeno. Para que la información que contiene el ADN pueda ser utilizada por la maquinaria celular, debe copiarse en primer lugar en unos trenes de nucleótidos, más cortos y con unas unidades diferentes, llamados ARN. Las moléculas de ARN se copian exactamente del ADN mediante un proceso denominado transcripción. Una vez procesadas en el núcleo celular, las moléculas de ARN pueden salir al citoplasma para su utilización posterior. La información contenida en el ARN se interpreta usando el código genético, que especifica la secuencia de los aminoácidos de las proteínas, según una correspondencia de un triplete de nucleótidos (codón) para cada aminoácido. Esto es, la información genética (esencialmente: qué proteínas se van a producir en cada momento del ciclo de vida
de una célula) se halla codificada en las secuencias de nucleótidos del ADN y debe traducirse para poder funcionar. Tal traducción se realiza usando el código genético a modo de diccionario. El diccionario "secuencia de nucleótido-secuencia de aminoácidos" permite el ensamblado de largas cadenas de aminoácidos (las proteínas) en el citoplasma de la célula. Por ejemplo, en el caso de la secuencia de ADN indicada antes (ATGCTAGCATCG...), la ARN polimerasa utilizaría como molde la cadena complementaria de dicha secuencia de ADN (que sería TAC-GATCTA-GCG-...) para transcribir una molécula de ARNm que se leería AUG-CUAGAU-CGC-...; el ARNm resultante, utilizando el código genético, se traduciría como la secuencia de aminoácidos metionina-leucina-ácido aspártico-arginina-... Las secuencias de ADN que constituyen la unidad fundamental, física y funcional de la herencia se denominan genes. Cada gen contiene una parte que se transcribe a ARN y otra que se encarga de definir cuándo y dónde deben expresarse. La información contenida en los genes (genética) se emplea para generar ARN y proteínas, que son los componentes básicos de las células, los "ladrillos" que se utilizan para la construcción de los orgánulos u organelos celulares, entre otras funciones. ARN El ácido ribonucleico (ARN o RNA) es un ácido nucleico formado por una cadena de ribo nucleótidos. Está presente tanto en las células procariotas como en las eucariotas, y es el único material genético de ciertos virus (virus ARN). El ARN se puede definir como la Molécula conformada por una Cadena simple de Nucleótidos, formada por Ribosa, un fosfato y una de las cuatro bases nitrogenadas (Adenina-Guanina-Citosina-Uracilo, teniendo en cuenta que 3 de estas bases están en el ADN, sólo cambia el Uracilo por la Timina, esto en el caso del ADN) El ARN celular es lineal y mono catenaria (de una sola cadena), pero en el genoma de algunos virus es de doble hebra. En los organismos celulares desempeña diversas funciones. Es la molécula que dirige las etapas intermedias de la síntesis proteica; 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). Varios tipos de ARN regulan la expresión génica, mientras que otros tienen actividad catalítica. El ARN es, pues, mucho más versátil que el ADN. Descubrimiento e historia Los ácidos nucleicos fueron descubiertos en 1867 por Friedrich Miescher, que los llamó nucleína ya que los aisló del núcleo celular. Más tarde, se comprobó que las células procariotas, que carecen de núcleo, también contenían ácidos nucleicos. El papel del ARN en la síntesis de proteínas fue sospechado en 1939. Severo Ochoa ganó el Premio Nobel de Medicina en 1959 tras descubrir cómo se sintetizaba el ARN. En 1965 Robert W. Holley halló la secuencia de 77 nucleótidos de un ARN de transferencia de una levadura, con lo que obtuvo el Premio Nobel de Medicina en 1968. En 1967, Carl Woese comprobó las propiedades catalíticas de algunos
ARN y sugirió que las primeras formas de vida usaron ARN como portador de la información genética tanto como catalizador de sus reacciones metabólicas (hipótesis del mundo de ARN). En 1976, Walter Fiers y sus colaboradores determinaron la secuencia completa del ARN del genoma de un virus ARN (bacteriófago MS2). En 1990 se descubrió en Petunia que genes introducidos pueden silenciar genes similares de la misma planta, lo que condujo al descubrimiento del ARN interferente. Aproximadamente al mismo tiempo se hallaron los micro ARN, pequeñas moléculas de 22 nucleótidos que tenían algún papel en el desarrollo de Caenorhabditis elegans. El descubrimiento de ARN que regulan la expresión génica ha permitido el desarrollo de medicamentos hechos de ARN, como los ARN pequeños de interferencia que silencian genes. En el año 2016 se tiene prácticamente por comprobado que las moléculas de ARN fueron la primera forma de vida propiamente dicha en habitar el planeta Tierra (Hipótesis del mundo de ARN). ESTRUCTURA E IMPORTANCIA DEL ADN El ADN es un ácido que se encuentra fundamentalmente en el núcleo, en las células eucariotas, aunque también está presente en orgánulos como mitocondrias y cloroplastos. Está formado por desoxirribonucleótidos en bases: adenina, guanina, citosina y timina.
los
que
se
encuentran
las
El ADN, salvo en algunos virus, está formado por dos cadenas de polinicleótidos unidas entre sí a nivel de sus bases nitrogenadas mediante puentes de hidrógeno. Esta unión es siempre de adenina con timina, mediante dos enlaces de hidrógeno, y citosina con guanina mediante tres enlaces. El ADN es otra de las moléculas, al igual que las proteínas, que presentan varios niveles de estructuración. Así en el ADN distinguimos:
Estructura primaria; dada por la secuencia de nucleótidos que forman la cadena, Estructura secundaria; presenta las siguientes características, según el modelo de Watson y Crick; o La molécula de ADN está formada por dos cadenas anti paralelas y equidistantes de nucleótidos, enrolladas en espiral en torno a un eje imaginario, formando una hélice dextrógira; o Las bases nitrogenadas se encuentran en el interior de la hélice unidas mediante puentes de hidrógeno y siempre emparejadas A con T y C con G, lo que hace que las dos cadenas sean complementarias. Las desoxirribosas y los grupos fosfatos que las unen se encuentran en el exterior de la hélice, de modo que las cargas negativas de los grupos
fosfato interaccionan con los cationes presentes en el nucleoplasma, dando más estabilidad a la molécula; o Los planos que contienen las bases emparejadas son perpendiculares al eje de la hélice; o La hélice tiene un diámetro de 2 nanómetros, los nucleótidos están separados por 0,34 nm y en cada vuelta de la hélice hay 10,5 pares de nucleótidos, Estructura terciaria; hace referencia al enrollamiento en torno a proteínas de las grandes moléculas de ADN, enrollamiento necesario para reducir espacio en la célula y como mecanismo para preservar su transcripción.
ESTRUCTURA E IMPORTANCIA DEL ARN El ARN está formado por ribosa, ácido fosfórico y las bases nitrogenadas adenina, guanina, citosina y uracilo, con ligeras excepciones de otras bases. Estos componentes se unen mediante enlaces fosfodiester en sentido 5'→3', como en el ADN. El ARN es casi siempre monocatenario, excepto en algunos virus en los que es bicatenario. Existen tres tipos de ARN: Mensajero (ARNm); portador de la información de los genes para la síntesis de proteínas, de forma lineal. Ribosomal (ARNr); asociado a proteínas forma los ribosomas, tiene estructura secundaria de doble hélice en algunas zonas. Transferente (ARNt); se ocupa de transportar los aminoácidos hasta los ribosomas donde se sintetizan las proteínas. Todos ellos se forman a partir de una porción de una de las cadenas del ADN que sirve de molde. El ARN actúa como el intermediario necesario para traducir la información genética contenida en el ADN en la síntesis de proteínas funcionales. IMPORTANCIA Se piensa que el ARN en un principio fue el principal material genético tanto como almacenador de información como en la síntesis de proteínas. Ya que en ambos procesos interviene. Después fue relevado a un segundo plano por la aparición del ADN que llevaba a cabo el almacenamiento de información más eficiente, y por los ARNt, ARNr y ARNm que se ocupan de la síntesis proteica.
Es un mediador entre el ADN y la proteína, traduciendo el lenguaje genético hasta la producción de las proteínas. Por otra parte, existen virus (como el del sida) que poseen ARN únicamente como material genético y que al infectar una bacteria se "retro transcriben" a ADN mediante una proteína llamada retro transcriptasa o transcriptasa inversa y se insertan en el cromosoma bacteriano, pudiendo entrar en un ciclo en el que el virus queda apagado (liso génico) hasta que es activado de nuevo por algún agente (rayos X, UVA...) y transcribirse a ARN de nuevo y llevar a cabo el ciclo lítico del virus para reproducirse a costa de la bacteria, destruyéndola. TEORÍA CELULAR La teoría celular es una parte fundamental de la Biología que explica la constitución de los seres vivos sobre la base de células, el papel que estas tienen en la constitución de la vida y en la descripción de las principales características de los seres vivos. Las primeras células deberán estar impulsadas de organismos sencillos capaces de una óptima adaptación es así como varios postulados se han basado en experimentos empíricos, donde se trata de replicar condiciones primitivas, como bajo índice de oxígeno, excesiva cantidad de dióxido de carbono, ambientes ácidos, entre otras, mediante los cuales se busca conocer la forma de adaptación y proliferación de los organismos, con el fin de llegar a un antepasado común del cual se desprenda toda la historia. Todos estos registros se encuentran establecidos por un sin muero de estudios complementarios al conocimiento actual de esta teoría los cuales han corroborado teorías anteriores a ellas y han sustentado nueva información de gran relevancia para las personas en la actualidad. 5 La hipótesis más aceptada para explicar le origen biológico de las células eucariotas establece que cierto tipo de procariotas necesitaron trabajar de manera grupal, de donde consecuentemente cada una fue especializándose y adquiriendo una función que más tarde estructurarían un organismo completo. Célula La célula (del latín célula, diminutivo de cella, ‘hueco’) es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. 2 De este modo, puede clasificarse a los organismos vivos según el número de células que posean: si solo tienen una, se les denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las bacterias, organismos microscópicos); si poseen más, se les llama pluricelulares. En estos últimos el número de células es variable: de unos pocos cientos, como en algunos nematodos, a cientos de billones (1014), como en el caso del ser humano. Las células suelen poseer un tamaño de 10 µm y una masa de 1 ng, si bien existen células mucho mayores. La teoría celular, propuesta en 1838 para los vegetales y en 1839 para los animales, por Matthias Jakob Schleiden y Theodor Schwann, postula que todos los organismos están compuestos por células, y que todas las células derivan de otras precedentes. De este modo, todas las funciones vitales emanan de la maquinaria celular y de la interacción entre células adyacentes; además, la tenencia de
la información genética, base de la herencia, en su ADN permite la transmisión de aquella de generación en generación. Características Las células, como sistemas termodinámicos complejos, poseen una serie de elementos estructurales y funcionales comunes que posibilitan su supervivencia; no obstante, los distintos tipos celulares presentan modificaciones de estas características comunes que permiten su especialización funcional y, por ello, la ganancia de complejidad. De este modo, las células permanecen altamente organizadas a costa de incrementar la entropía del entorno, uno de los requisitos de la vida. Características estructurales
Individualidad: Todas las células están rodeadas de una envoltura (que puede ser una bicapa lipídica desnuda, en células animales; una pared de polisacárido, en hongos y vegetales; una membrana externa y otros elementos que definen una pared compleja, en bacterias Gram negativas; una pared de peptidoglicano, en bacterias Gram positivas; o una pared de variada composición, en arqueas)9 que las separa y comunica con el exterior, que controla los movimientos celulares y que mantiene el potencial de membrana. Contienen un medio interno acuoso, el citosol, que forma la mayor parte del volumen celular y en el que están inmersos los orgánulos celulares. Poseen material genético en forma de ADN, el material hereditario de los genes, que contiene las instrucciones para el funcionamiento celular, así como ARN, a fin de que el primero se exprese. Tienen enzimas y otras proteínas, que sustentan, junto con otras biomoléculas, un metabolismo activo.
Características funcionales Las células vivas son un sistema bioquímico complejo. Las características que permiten diferenciar las células de los sistemas químicos no vivos son:
Nutrición. Las células toman sustancias del medio, las transforman de una forma a otra, liberan energía y eliminan productos de desecho, mediante el metabolismo. Crecimiento y multiplicación. Las células son capaces de dirigir su propia síntesis. A consecuencia de los procesos nutricionales, una célula crece y se divide, formando dos células, en una célula idéntica a la célula original, mediante la división celular. Diferenciación. Muchas células pueden sufrir cambios de forma o función en un proceso llamado diferenciación celular. Cuando una célula se diferencia, se forman algunas sustancias o estructuras que no estaban previamente formadas y otras que lo estaban dejan de formarse. La diferenciación es a menudo parte del ciclo celular en que las células forman estructuras especializadas relacionadas con la reproducción, la dispersión o la supervivencia.
Señalización. Las células responden a estímulos químicos y físicos tanto del medio externo como de su interior y, en el caso de células móviles, hacia determinados estímulos ambientales o en dirección opuesta mediante un proceso que se denomina quimiotaxis. Además, frecuentemente las células pueden interaccionar o comunicar con otras células, generalmente por medio de señales o mensajeros químicos, como hormonas, neurotransmisores, factores de crecimiento... en seres pluricelulares en complicados procesos de comunicación celular y transducción de señales. Evolución. A diferencia de las estructuras inanimadas, los organismos unicelulares y pluricelulares evolucionan. Esto significa que hay cambios hereditarios (que ocurren a baja frecuencia en todas las células de modo regular) que pueden influir en la adaptación global de la célula o del organismo superior de modo positivo o negativo. El resultado de la evolución es la selección de aquellos organismos mejor adaptados a vivir en un medio particular.
Tamaño forma y estructura celular El tamaño y la forma de las células depende de sus elementos más periféricos (por ejemplo, la pared, si la hubiere) y de su andamiaje interno (es decir, el citoesqueleto). Además, la competencia por el espacio tisular provoca una morfología característica: por ejemplo, las células vegetales, poliédricas in vivo, tienden a ser esféricas in vitro. Incluso pueden existir parámetros químicos sencillos, como los gradientes de concentración de una sal, que determinen la aparición de una forma compleja. En cuanto al tamaño, la mayoría de las células son microscópicas, es decir, no son observables a simple vista. A pesar de ser muy pequeñas (un milímetro cúbico de sangre puede contener unos cinco millones de células), el tamaño de las células es extremadamente variable. La célula más pequeña observada, en condiciones normales, corresponde a Mycoplasma genitalium, de 0,2 μm, encontrándose cerca del límite teórico de 0,17 μm. Existen bacterias con 1 y 2 μm de longitud. Las células humanas son muy variables: hematíes de 7 micras, hepatocitos con 20 micras, espermatozoides de 53 μm, óvulos de 150 μm e, incluso, algunas neuronas de en torno a un metro. En las células vegetales los granos de polen pueden llegar a medir de 200 a 300 μm y algunos huevos de aves pueden alcanzar entre 1 (codorniz) y 7 cm (avestruz) de diámetro. Para la viabilidad de la célula y su correcto funcionamiento siempre se debe tener en cuenta la relación superficie-volumen.16 Puede aumentar considerablemente el volumen de la célula y no así su superficie de intercambio de membrana lo que dificultaría el nivel y regulación de los intercambios de sustancias vitales para la célula. Respecto de su forma, las células presentan una gran variabilidad, e, incluso, algunas no la poseen bien definida o permanente. Pueden ser: fusiformes (forma de huso), estrelladas, prismáticas, aplanadas, elípticas, globosas o redondeadas, etc. Algunas tienen una pared rígida y otras no, lo que les permite deformar la membrana y emitir prolongaciones citoplasmáticas (pseudópodos) para desplazarse o conseguir alimento. Hay células libres que no muestran esas estructuras de
desplazamiento pero poseen cilios o flagelos, que son estructuras derivadas de un orgánulo celular (el centrosoma) que dota a estas células de movimiento. Dentro de la estructura general de una célula debemos señalar las partes que poseen todas las células de forma común: membrana plasmática, citoplasma y ADN o material genético y los orgánulos o estructuras que las hacen diferentes según sean procariotas, eucariotas, animales y vegetales. FISIOLOGÍA CELULAR La Fisiología es una rama de las Ciencias Biológicas que estudia las funciones de los seres vivos. La célula realiza diversas funciones con el fin de poder alimentarse, crecer, reproducirse, sintetizar sustancias y relacionarse con el medio ambiente. Para lograr esos objetivos debe cumplir con tres importantes funciones: relación, nutrición y reproducción. RELACIÓN CELULAR Las células responden a los estímulos que reciben del medio que las rodea. Las respuestas más comunes a estos estímulos son: contractilidad, conductividad, sensibilidad (irritabilidad) y movimiento (locomoción). 1- CONTRACTILIDAD Capacidad de las células para contraerse y cambiar de forma. Ejemplo: células musculares. 2- CONDUCTIVIDAD Facultad que tienen algunas células, como las neuronas, de permitir el pasaje de una corriente eléctrica a través de sí. 3- SENSIBILIDAD Capacidad de las células para reaccionar ante estímulos externos y/o internos. Algunas células reaccionan ante cambios lumínicos, de temperatura, de presión, de humedad, de gravedad y ante variaciones en la acidez o alcalinidad del medio (pH).
4- MOVIMIENTO Algunas células pueden moverse mediante contracción, pseudópodos, cilios y flagelos. NUTRICIÓN CELULAR Permite a la célula obtener, trasformar y aprovechar los alimentos suministrados por el medio, y posteriormente obtener la energía necesaria para poder realizar las demás funciones. 1- RESPIRACIÓN La respiración celular es un mecanismo mediante el cual las células de los organismos obtienen oxígeno del exterior y oxidan nutrientes de los alimentos para que liberen energía.
2- ABSORCIÓN Es el mecanismo por el cual las células incorporan sustancias del medio externo (agua, gases, sales minerales, grandes moléculas) a través de la membrana plasmática, con el fin de utilizarlas para llevar a cabo las funciones metabólicas.
PROCESOS BIOLÓGICOS Fotosíntesis, respiración y reproducción celular En la fotosíntesis las células con clorofila de las plantas verdes atrapan una pequeña cantidad de energía luminosa para convertir el dióxido de carbono que toman del aire y el agua que toman del suelo en azúcar y oxígeno que es energía química. Se estudian juntas porque son dos funciones metabólicas antagónicas, pero complementarias ya que depende la una de la otra. Se ha avanzado mucho, sobre todo en los últimos años, en cuanto a los procesos de la fotosíntesis, aunque todavía hay aspectos que no se conocen suficientemente. El proceso se puede empezar a partir de la siguiente reacción química: Este proceso se realiza en un organoide llamado cloroplasto que es único y exclusivo de las células vegetales y tienen en su interior la clorofila. Se considera que se produce en dos fases sucesivas: Una, en presencia de luz o reacción fotoquímica y la otra se da en la fase oscura o afotónica. La FOTOSÍNTESIS es un proceso físico-químico que se produce en las metafitas inferiores y superiores al igual que en ciertas especies de bacterias llamadas bacterias fotosintéticas y consiste en la transformación primaria de la luz Solar en energía química mediante un pigmento fotorreceptor la CLOROFILA y pigmentos auxiliares a ella, los CAROTENOIDES, en donde en la fotosíntesis se transforman sustancias de baja energía potencial como el CO2, H2O, Sales Minerales, FOTONES de LUZ SOLAR en sustancias orgánicas de alta energía potencial (almidón, glucosa, proteínas, lípidos). Se realiza en unos organelos membranosos llamados plastidios de color verde o CLOROPLASTOS, en estos organelos se produce la conversión primaria de los fotones de luz solar en energía química por un lado y por otro lado la asimilación del CO2 y su posterior reducción en un hidrato de Carbono fosforilado, el Pgal (Fosfogliceraldehído), que es el producto neto de la fotosíntesis. Su fórmula es la siguiente: 6 CO2 + 6 H2O►C6H12O6 + 6 O2 La respiración La mayoría de los seres vivos realizan esta función, mediante la cual toman el oxígeno de la atmósfera y expulsan el dióxido de carbono, además del agua dicho, en otros términos en la transformación de la molécula de azúcar y oxígeno, producto de la fotosíntesis en dióxido de carbono, agua y ATP.
Los animales poseen estructuras respiratorias como pulmones, bronquios, tráqueas o piel según sea la especie del animal, mientras que las plantas respiran a través de los estomas de las hojas. Cualquiera que sea la manera de cómo se incorpora el oxígeno al organismo, el destino es llegar a la célula donde se produce la respiración celular y en organoide especifico llamado Mitocondria que se encuentra en la célula ya sea animal o vegetal. El proceso de respiración no es igual para todas las células ya que existen dos tipos de respiración, según sean los requerimientos de oxígeno por parte de la célula; respiración aeróbica y anaeróbica. Respiración celular: Es el proceso más importante dentro de la célula que constituya una serie de reacciones de óxido reducción, obteniendo energía a través de la degradación de sustancia orgánica como por ejemplo la glucosa. La respiración celular es el conjunto de reacciones bioquímicas que ocurren en la mayoría de las células. También es el conjunto de reacciones químicas mediante las cuales se obtiene energía a partir de la degradación de sustancias orgánicas, como los azúcares y los ácidos principalmente. Su fórmula general es: C6H12O6 + 6 O2 ----> 6 CO2 + 6H2O
REPRODUCCIÓN CELULAR La reproducción celular tiene la finalidad de incrementar el número de células de un organismo, sea éste unicelular o pluricelular. Es importante saber que cada núcleo de una célula contiene cromosomas compuestos por moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN) que contienen el código genético que determina las características de los seres vivos. A través de los procesos de la mitosis y fisión binaria se produce la duplicación del ADN y a partir de la meiosis éste se duplica una sola vez.