Características de la Materia - Clase 2

Características de la Materia

• Sólidos: Moléculas muy juntas, interactúan fuertemente, tienen forma y volumen definidos, bajo contenido energético.
• Líquidos: Moléculas más separadas, más fluidez pero volumen definido, adoptan la forma del recipiente.
• Gaseosos: Moléculas muy separadas, volumen total del recipiente y forma del recipiente, alto contenido energético.
• Plasma: 99% de la materia del universo, mezcla de núcleos atómicos y electrones, similar a un gas ionizado.
• Teoría Cinética: La materia está constituida por partículas en movimiento continuo, mayor movimiento implica mayor calor.
• Energía Cinética: Relacionada con el movimiento, se mide en Julios, dependiente de masa (kg) y velocidad (m/s).
• Temperatura y Solubilidad: Aumento de temperatura mejora solubilidad, afecta metabolismo y función orgánica.
• Densidad: Relación entre masa y volumen; un cuerpo flota si su densidad es menor que la del medio, se hunde si es mayor.

Métodos para Medir Densidad

• Sólidos:
  • Probeta: Medir peso y volumen.
  • Arquímedes: Sumar volumen desplazado al sumergir en agua.
  • Picnómetro: Medir desplazamiento de líquido.
• Líquidos:
  • Pesada: Promedio de peso de muestras.
  • Picnómetro: Comparar pesos entre vacío, líquido desconocido y agua destilada.
  • Densímetro: Medir diferencia en mediciones al añadir líquidos.

Viscosidad

• Es la resistencia de un fluido a deformarse, diferente de la densidad.

Reacciones y Balances Químicos

• Reacción Química: Interacción de sustancias formando un producto.
• Molaridad: Moles de soluto en un litro de solución.
• Tipos de Reacciones:
  • Síntesis: A + B = AB.
  • Descomposición: AB = A + B.
  • Sustitución: A + BC = B + AC.

Teorías del Origen de la Vida

• Teoría del Big Bang: Gran explosión liberó energía formando partículas.
• Abiogénesis: Vida surge de la materia inerte.
• Organismos Preexistentes: Experimentos de Spallanzani y Pasteur refutan generación espontánea.
• Sopa Primordial: Oparin y Haldane proponen que nutrientes en océano dieron origen a vida.
• Experimento Miller-Urey: Simuló atmósfera prehistórica, generando aminoácidos.
• Teoría del Mundo de ARN: ARN como primera molécula autorreplicante, capaz de almacenar información genética.
• Teoría Endosimbiótica: Teoría sobre el origen de las células eucariontes a partir de simbiosis.

Células y Agua

• Célula: Unidad estructural y funcional de los seres vivos, tiene movilidad, irritabilidad y metabolismo propio.
• Tipos de Células:
  • Procariontes: Sin núcleo ni organelos definidos.
  • Eucariontes: Con núcleo y organelos (animales y vegetales).

Agua

• Composición: 2 átomos de hidrógeno y 1 de oxígeno (H2O), forma enlaces covalentes.
• Características del Agua:
  • Calor específico y capacidad calórica: Agua requiere mucha energía para cambiar su temperatura.
  • Tensión superficial: Resistencia a romperse debido a puentes de hidrógeno.
  • Acción disolvente: Alta capacidad para disolver sustancias, especialmente pólipos junto a otras moléculas polares.

Teoría Celular

• Teoría celular: Desarrollada por Schleiden y Schwann; todos los organismos están compuestos por células y las funciones vitales ocurren dentro de ellas.
• Características de los Seres Vivos:
  • Organización, crecimiento, homeostasis, metabolismo, respiración, irritabilidad, reproducción y adaptación.

Clasificación de Organismos

• Tres dominios:
  • Bacteria: Procariontes comunes.
  • Archaea: Bacterias que viven en ambientes extremos.
  • Eukarya: Organismos eucariontes.
• Cinco reinos:
  • Fungi, Animal, Protistas, Planta, Bacteria.

Diferencias Eucariontes Vegetales y Animales

• Vegetales: Pared celular de celulosa, cloroplastos, almacenamiento como almidón.
• Animales: Sin pared celular, almacenamiento como glucógeno, mayor movilidad y formas diversas.### Adaptaciones y Homeostasis en Animales y Vegetales
• Los conejos tienen orejas grandes y agilidad para detectar y escapar de depredadores.
• La homeostasis en vegetales se logra mediante la apertura y cierre de estomas para regular temperatura y pérdida de agua.
• Los animales regulan su temperatura a través de flujo sanguíneo y transpiración, como el sudor en humanos.
• Los mecanismos de adaptación permiten a distintos animales sobrevivir en diversos entornos, como focas en el Ártico y tapires en la selva.

Membranas Plasmáticas en Animales

• Memoriales de animales adaptados al frío tienen más lípidos insaturados, lo que mantiene la fluidez a bajas temperaturas.
• Animales adaptados al calor presentan mayor cantidad de lípidos saturados, aumentando la rigidez de la membrana y reduciendo pérdida de agua.

Importancia de los Reinos Fungi y Protista

• Estudios sobre los reinos Fungi y Protista son vitales por su asociación con infecciones y enfermedades bucales, como candidiasis oral y enfermedades periodontales.

Especies Patológicas en la Cavidad Oral

• Candida albicans es un hongo común que puede causar infecciones como la candidiasis oral.
• Trichomonas tenax es un protozoo presente en la cavidad oral que puede asociarse con enfermedades periodontales si se encuentra en exceso.

Generalidades de los Virus

• Los virus son agentes infecciosos microscópicos que se multiplican solo dentro de células huésped.
• Presentan un centro de ácido nucleico, dependen de un huésped, no tienen metabolismo ni pueden sintetizar proteínas.
• Tienen una cubierta proteica (cápside) que puede estar rodeada de una bicapa lipídica.

Ciclos de Infección Viral

• Ciclo Lítico: Virus fija, penetra, replica su ADN, ensambla y finalmente libera nuevas partículas virales causando lisis de la célula huésped.
• Ciclo Lisogénico: Virus se integra al ADN de la célula huésped, replicándose con ella sin dañarla inmediatamente.

Aportes del Estudio de los Virus

• El estudio viral ha impulsado avances en biología molecular, desarrollo de vacunas y diagnóstico de enfermedades.
• Virus se utilizan como herramientas de investigación e ingeniería genética.

Uso de Virus en Vacunas

• Para la creación de vacunas, los virus se inactivan o debilitan pero mantienen su capacidad de inducir respuesta inmune.

Células Procariontes y Eucariontes

• Las células procariontes son más pequeñas, químicamente diversas y se reproducen por fisión binaria.
• Se clasifican en Gram positivas (moradas) y Gram negativas (rosadas) en función de su pared celular.
• La transferencia de información genética en bacterias ocurre a través de transformación, transducción y conjugación.

Principales Enfermedades Bucales Causadas por Bacterias

• Streptococcus mutans: Principal causante de caries dentales.
• Porphyromonas gingivalis: Asociada con enfermedades periodontales.
• Prevotella intermedia y Aggregatibacter actinomycetemcomitans: Implicadas en enfermedades periodontales.
• Fusobacterium nucleatum: Relacionada con infecciones periodontales.

Organelos Celtulares

• Los organelos son estructuras membranosas en células eucariontes, como mitocondrias y ribosomas, cada uno con funciones específicas.
• El núcleo almacena el material genético y permite la regulación del ADN, con procesos como replicación y transcripción ocurriendo en su interior.

Membrana Nuclear y Su Función

• La membrana nuclear resguarda el material genético, controlando el intercambio entre núcleo y citoplasma.
• Importinas y exportinas facilitan el transporte de moléculas hacia y desde el núcleo, regulando el acceso a proteínas y ARN.

Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)

• Compuesto por tubos y canales interconectados, el RER se encarga de la síntesis de proteínas, siendo predominante en células que exportan estas.### Funciones del Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)
• La síntesis de proteínas en el RER es comparable a crear una armadura en Minecraft, donde los ribosomas actúan como herramientas para ensamblar las "partes" de las proteínas.
• Las proteínas entran en el RER con un péptido señal, que actúa como un código de entrada para su modificación.
• La glicosilación, que es la adición de azúcares a las proteínas, afecta aproximadamente la mitad de las proteínas sintetizadas, convirtiéndolas en glicoproteínas.
• El plegamiento de proteínas ocurre en el lumen del RER, ayudado por chaperonas como Calnexina y Calreticulina, que garantizan que las proteínas adquieran su estructura tridimensional adecuada.
• Las proteínas lisadas deben ser dirigidas al aparato de Golgi para continuar con su procesamiento.

Aparato de Golgi

• Continuación funcional del RER, se encarga de la glicosilación de proteínas y lípidos, selección, destino y síntesis de polisacáridos.
• Las proteínas son dirigidas a su destino celular ya que entran por la cara Cis, pasan por las cisternas Mediales y salen por la cara Trans.

Retículo Endoplasmático Liso (REL)

• El REL carece de ribosomas y se dedica a la síntesis de lípidos y esteroides, almacenaje de iones de calcio y detoxificación de sustancias tóxicas.
• En hepatocitos, células musculares y células esteroides se espera encontrar un REL prominente debido a su actividad en la síntesis y metabolismo de lípidos.

Mitocondrias

• Se encargan de la producción de ATP mediante la respiración celular, incluyendo procesos como el ciclo de Krebs.
• Las células que requieren más energía, como los músculos y los hepatocitos, tienen un mayor número de mitocondrias.
• La replicación de mitocondrias se realiza por fisión mitocondrial, donde una mitocondria madre se divide en dos hijas.

Ribosomas

• Compuestos por ARN ribosomal (80%) y proteínas (20%), son responsables de la síntesis de proteínas.
• Existen en células procariontes (70s) y eucariontes (80s), con tres sitios para la síntesis proteica: E, P y A.

Lisosomas y Endosomas

• Los lisosomas funcionan como el sistema digestivo celular, degradando diversos biomoléculas con enzimas hidrolíticas.
• Los endosomas son vesículas que transportan material hacia los lisosomas para su degradación y reciclan algunas moléculas hacia la membrana plasmática.

Peroxisomas y Plastidios

• Los peroxisomas participan en la degradación de compuestos tóxicos y almacenamiento de metabolitos, siendo abundantes en células hepáticas.
• Los plastidios, presentes solo en células vegetales, incluyen leucoplastos (almacenamiento), cromoplastos (color) y cloroplastos (fotosíntesis).

Vacuolas

• En las células vegetales, las vacuolas almacenan agua y nutrientes, además de servir como vertederos para desechos.

Comparación entre Eucariontes y Procariontes

• Las células eucariontes poseen complejos orgánulos como núcleo, mitocondrias y aparato de Golgi, mientras que las procariontes son más simples y carecen de organelos membranosos.

Función del Proteasoma

• El proteasoma degrada proteínas no deseadas o mal plegadas, ayudando a mantener la homeostasis celular al reciclar partes proteicas útiles.

Actividades Asincrónicas

• Las actividades incluyen búsqueda de información sobre la estructura y función de los organelos, aplicaciones en diferentes tipos de células y concepciones de procesos bioquímicos y moleculares.

Este examen abarca las características de la materia según las lecciones del Doctor Hevia y la Doctora Angulo. Se explorarán las propiedades de los sólidos, líquidos y gases, incluyendo sus interacciones y comportamientos. Ideal para estudiantes que deseen profundizar en el tema.