Biología y Química de la Vida 2025 PDF

Sodio (Na): catión extracelular (Na+). Presión osmótica. Transmisión del impulso nervioso. Cofactor el Na retiene agua. BIOLOGÍA...

Sodio (Na): catión extracelular (Na+). Presión osmótica. Transmisión del impulso nervioso. Cofactor el Na retiene agua. BIOLOGÍA Fuentes: sal de cocina, derivados de la carne, BIOQUÍMICA DE LA VIDA leche, huevos, levadura. 1. BIOELEMENTOS Potasio (K): catión intracelular (K+). Se denomina bioelementos aquellos Contracción muscular. Conducción del elementos químicos que forman la materia impulso nervioso. Presión osmótica. viva, aproximadamente son 27 – 28 Equilibrio hídrico. Ritmo cardiaco. En elementos que colaboran con la vida, según clorofila, Cofactor. la importancia se dividen: Cloro (Cl): anión extracelular (Cl-). 1.1. Bioelementos primarios básicos: C, H, Equilibrio hídrico y ácido básico. Fuentes: O, N. 96 – 99 % sal de cocina, carne, leche, huevos. 1.2. Bioelementos primarios Calcio (Ca): presente en huesos y dientes. complementarios: S, P. Contracción muscular, coagulación 1.3. Bioelementos secundarios: son sanguínea. Cofactor. Fuentes: Leche, queso, indispensables para los seres vivos, en hortalizas de hojas verdes, almejas, ostras. 0.8 % son: Ca, Cl, Mg, K, Na. Magnesio (Mg): en clorofila. Cofactor. 1.4. Oligoelementos o elementos vestigiales: Huesos y dientes. Irritabilidad muscular y indispensables, se encuentran en todos nerviosa. Esencial para procesos los seres vivos, los otros, variables metabólicos. Fuentes: cereales, legumbres, solamente los necesitan algunos frutas secas, carne, leche. organismos, en 0,2 %, son: V, Cr, Mn, Hierro (Fe): Presente en hemoglobina, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Sn, I, F, Al, Se, mioglobina, enzimas respiratorias Te, B, Br, Cd, Si. (citocromos). Fuentes: carne; vísceras, FUNCIONES DE LOS BIOELEMENTOS pescado, legumbres, cereales, olluco, alcachofa, verduras, almendra, nuez, Carbono (C): forma el esqueleto de las aceituna. moléculas orgánicas. Cobre (Cu): presente en algunos pigmentos Hidrógeno (H): a través de enlaces respiratorios de algunos animales covalentes se une fácilmente al carbono, (hemocianina). Cofactor. Fuentes: hígado, almacenando en dichos enlaces, gran ostras, carne, pescado, harina integral, frutas cantidad de energía. secas. Oxígeno (O): cuya función es oxidar; se Yodo (I): constituyente de hormonas obtiene con la fotosíntesis. Se emplea en la tiroideas (tiroxina y triyodotironina) Fuentes: respiración celular. Componente del agua y Sal yodada, alimentos marinos. de la mayor parte de compuestos orgánicos. Flúor (F): dientes y huesos, fuentes: agua, Nitrógeno (N): fundamental en la formación sal fluorizada, alimentos marinos de proteínas y ácidos nucleicos. Componente Zinc (Zn): cofactor enzimático. de la clorofila. Selenio (Se): componente de la enzima Fósforo (P): componente de ácidos glutatión peroxidasa, que es antioxidante. nucleicos, de fosfolípidos, intervienen en la Cobalto (Co): componente de la Vit. B12 transferencia de energía (ATP). Constitución (cianocobalamina) esencial en formación de de huesos y dientes. Fuentes: Leche, glóbulos rojos. productos lácteos, yema de huevo, carne, Silicio (Si): en animales superiores legumbres, frutas secas. constituye el crecimiento y desarrollo de Azufre (S): presente en proteínas. Sólo se huesos, caparazón de las diatomeas. aprovecha el azufre de la dieta proveniente de Boro (B): estimula reproducción celular en la cistina y metionina, no las formas vegetales inorgánicas. Fuentes: alimentos proteicos (1% de azufre)  Cromo (Cr): participa en metabolismo de e) Gran capacidad solvente: disuelve glucosa, lípidos y proteínas. Fuente: levadura sustancias polares (azúcares, proteínas, de cerveza, cereales. vitaminas) y sustancias iónicas (sales). Níquel (Ni): en niveles regulados en nuestro Funciones del agua: organismo, ayuda al buen funcionamiento Solvente universal de moléculas polares del cuerpo humano, ya que es un (azúcar, NaCl). oligoelemento esencial que mantiene la Regulador térmico (sudor) y termoaislante presión arterial en niveles normales, mejora (hielo). y aumenta la acción de la insulina, ayuda a Transporte de sustancias (nutrientes, gases). asimilar correctamente el calcio en los huesos. Facilita la excreción de productos de desecho, como la urea. 2. BIOMOLÉCULAS Soporte de reacciones químicas (actúa como Son todas las moléculas componentes de los sustrato y producto). seres vivos resultan de la interacción entre los Mantiene la humedad de las membranas, en bioelementos a través de diversos tipos de los alveolos pulmonares y la piel de los enlaces. Estas moléculas cumplen diversas anfibios (intercambio de gases). funciones en el metabolismo celular. Mecánica o amortiguadora: líquido amniótico, líquido sinovial, líquido Biomoléculas inorgánicas: cefalorraquídeo. Agua Actúa como lubricante en las articulaciones. Sales Otorga el medio acuoso para las reacciones Gases químicas. Biomoléculas orgánicas: PH (Potencial de Hidrógenos): empleado Glúcidos Sorensen en 1909, se define como: grado de Lípidos acidez o alcalinidad de una solución o medio, Proteínas originada por la concentración del hidrogenión. Ácidos nucleicos ✓ El pH en los seres vivos o medios biológicos BIOMOLÉCULA INORGÁNICA se acerca a la neutralidad. 2.1. EL AGUA ✓ Matemáticamente se expresa con la fórmula. Es la biomolécula inorgánica binaria dipolar (+ y -) más abundante de la tierra (3/4 partes de la superficie) y la más AMORTIGUADORES - TAMPONES O abundante de la célula (70% – 80%). En BUFFERS la medusa el 95%. En los seres vivos puede encontrar como agua ligada o Todos los seres vivos mantienen constante el estructural (5%) y agua libre (95%). pH de su medio interno, a través de tampón. Los sistemas tampón consisten en un par ácido- Propiedades del agua: base conjugada y mantienen el pH constante por a) Densidad: El agua a 4 °C tiene una densidad su tendencia a combinarse con iones H+, que equivale a 1 g/ml. eliminándolos así de la disolución cuando la b) Alta tensión superficial: Es la resistencia a concentración de iones H+ comienza a elevarse; la ruptura que ofrece la superficie libre del por contra, cuando dicha concentración mismo, esto se debe a la fuerza de atracción desciende, comienzan a liberar iones H+. que existe entre las moléculas de su Sistemas más importantes: superficie. c) Alto punto de ebullición: el agua hierve a a) Sistema de tampón fosfato. Constituido por 100°C teóricamente. iones dihidrógeno fosfato (H2PO4-) y mono d) Baja disociación: de cada 107 moléculas de hidrógeno fosfato (HPO42-) en equilibrio. agua, sola una puede disociarse. Este sistema amortiguador mantiene constante el pH intracelular en 7,2. b) Sistema de tampón bicarbonato. El Ellos mantienen el grado de salinidad principal sistema tampón en la sangre de las constante, ayudan a mantener el pH también personas es el par ácido-base H2CO3 - HCO3- constante. Estabilizar dispersiones. El ácido carbónico se disocia en H+ e iones coloidales, constituir soluciones bicarbonato (HCO3-) y a su vez el ácido amortiguadoras o BUFFER. Para mantener carbónico está en equilibrio con el CO2 concentraciones iónicas constantes en las disuelto en la sangre. células, activación enzimática. c) Hb: hemoglobina. c) Sales asociadas a moléculas orgánicas: 2.2. SALES MINERALES Están Están formados por un metal y un radical unidos a proteínas formando fosfoproteínas o no metálico. Se hallan disociados en el a lípidos constituyendo fosfolípido, el hierro agua bajo la forma de iones o en la hemoglobina, el magnesio en la electrolitos, como aniones (negativos) o clorofila, los fosfatos en los ácidos nucleicos, cationes (positivos). los fosfolípidos y el ATP, el cobalto en la Funciones: vitamina B12, el yodo en las hormonas tiroideas y el azufre en algunos aminoácidos Son parte importante de compuestos (como la cisteína y la metionina). Cumplen estructurales (conchas de caracol, diversas funciones según el sistema biológico crustáceos, huesos, dientes). en el que se encuentren. Forman parte de enzimas y pigmentos (hemoglobina, clorofila, vitamina 2.3. GASES B12. Gases que colaboran con la vida: Regula la función cardiaca, muscular a) Oxígeno: gas que constituye el 21% y la nerviosa. del aire atmosférico, aunque también Actúan como cofactor enzimático se le encuentra disuelto en el agua. (activador de apoenzimas). Durante la respiración celular forma Determinan el equilibrio agua al unirse con el hidrógeno; y en electroquímico necesario para el la fotosíntesis se libera como funcionamiento de nervios y moléculas de oxígeno. músculos (ejemplo: el corazón). b) Dióxido de carbono (anhídrido Determina la presión osmótica, que carbónico): Se le encuentra en el aire permite el intercambio de agua. atmosférico, aunque solo representa Permite el equilibrio ácido–básico del menos del 1% de su volumen. Se protoplasma. forma como producto de la Ejemplo: respiración celular aeróbica y de la CaCO3 (carbonato de calcio) actividad volcánica. Es importante Ca10(PO4) (OH)2 (hidroxiapatita ⇒ para la síntesis de moléculas huesos). orgánicas energéticas en las plantas a Querinato de calcio (pico de aves) través de la fotosíntesis. a) Sales precipitadas: c) Metano: Gas producida por bacterias anaerobias metanógenas. Constituyen estructuras sólidas, insolubles, d) Sulfuro de hidrogeno: gas producido con función esquelética. Ejemplo: el carbonato de calcio, CaCO3, en caparazones por bacterias anaerobias sulfuradas. de los moluscos; el fosfato de calcio, BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS Ca3(PO4)2, y el carbonato de calcio 1. GLÚCIDOS O CARBOHIDRATOS depositados sobre el colágeno, constituyen Son biomoléculas orgánicas ternarias los huesos; la sílice, SiO2, de los (presentan C, H, O, aunque algunos glúcidos exoesqueletos de las diatomeas. derivados poseen S, N, P). Son llamados b) Sales disueltas: Dan lugar disueltos a los también hidratos de carbono o carbohidratos, aniones y cationes. y son solubles en agua. CnH2nOn 1.1. Funciones de los glúcidos son polímeros formados por pocas a) Energética: el glúcido más unidades (de 2 a 10) de monosacáridos importante y de uso inmediato es la iguales o diferentes. Ejemplo: disacáridos glucosa. En una oxidación completa trisacáridos. aporta 4,1 Kcal/g. El almidón vegetal, el glucógeno b.1. Disacáridos almidón animal. Contienen dos monosacáridos unidos por b) Estructural: la celulosa forma parte enlace glucosídico con pérdida de una de la pared celular de vegetales y molécula de agua. Son dulces, algas; la quitina en exoesqueleto de hidrolizables y cristalizables. Los artrópodos y pared celular de hongos. disacáridos se utilizan frecuentemente para el almacenamiento de energía a corto 1.2. Clasificación plazo. a) Monosacáridos: Son llamados Fórmula General: C12H22O11 azúcares simples y son las unidades de los glúcidos. Su esqueleto posee de Los disacáridos más comunes, son: 3 a 7 carbonos, son hidrosolubles, ✓ Maltosa: azúcar de malta. dulces, no hidrolizables, ✓ Lactosa: azúcar de la leche cristalizables y de color blanco. Sus ✓ Sacarosa: azúcar de caña nombres terminan en osa. ✓ Trehalosa: hemolinfa de insectos. Monosacáridos más comunes, son: ✓ Celobiosa: Azúcar vegetal. Pentosa (5 carbonos): Ribosa (ARN), desoxirribosa (ADN). Ribulosa: capta el CO2 en la fase oscura de la fotosíntesis. Hexosa (6 carbonos): Glucosa: es elaborada por las plantas y es la más abundante. Se le denomina también dextrosa. Fructuosa: es la más dulce. Se le c) Polisacáridos llama también levulosa. Son azúcares múltiples, almacena energía Galactosa: forma parte de la a largo plazo, se forman por la unión de lactosa (azúcar de la leche). monosacáridos, no tienen sabor dulce, son Manosa: se halla en las gomas hidrolizables, no cristalizan. Los vegetales. polisacáridos más comunes son: N° Aldehído Cetona c.1. Almidón: reserva energética en carbono vegetales. Se acumulan como gránulos s dentro de la célula vegetal y en el interior 3C, Gliceraldehíd Dihidroxiceton de los cloroplastos. Existen dos tipos: triosa o a amilosa, en espiral (a1,4) y amilopectina, 4C, Eritrosa Erritrulosa ramificada (a1,4 y a1,6). tetrosas c.2. Glucógeno: reserva energética en 5C, Ribosa Ribulosa animales, encuentra en el hígado (10%) y pentosa Desoxirribos en los músculos (90%). Tiene enlaces a (a1,4 y a1,6). 6C, Glucosa Fructosa c.3. Celulosa: es estructural, se halla en la hexosa Galactosa pared celular de vegetales y algas y en los 7C, ________ Heptulosa urocordados. Tienen enlace b1,4. heptosa c.4. Hemicelulosa: está presente en la pared celular de los vegetales y las algas. b) Oligosacáridos: Es base estructural. c.5. Quitina: Es un polisacárido sangre e impide la formación de trombos, homogéneo de forma lineal compuesto impide el paso de protrombina a trombina por la unión de monómeros de glucosa y con ello evita que se coagule la sangre. nitrogenada, N-acetil-D-glucosamina. Conforma el exoesqueleto de muchos insectos y crustáceos, donde se agrupa en capas sobrepuestas, también en la pared celular de los hongos. Tienen enlace b1,4. LÍPIDOS Ternarios formados por C, H, O. Son ésteres de glicerol con ácidos grasos, tienen menos oxígeno con relación al carbono e hidrógeno que los carbohidratos. Pueden tener nitrógeno y c.6. Pectina: Es un polisacárido fósforo. Poseen numerosos enlaces apolares de homogéneo formado por cientos de C-H y son insolubles en agua (hidrófoba); monómeros de ácido D-galacturónico. Se solubles en solventes orgánicos como el éter, encuentra en la pulpa de frutas como la cloroformo, benceno, etanol, acetona, tolueno. manzana y en la cáscara de cítricos como FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS: el limón. Por su forma lineal se denomina fibra y no es digerible por los seres De reserva energética. Un gramo de humanos. triglicérido al oxidarse durante el metabolismo produce 9,4 Kcal/gramo, se oxidan con mayor lentitud. Función estructural. Son componentes de las membranas celulares. Ejemplo: fosfolípidos. Actúan como aislantes térmicos contra las bajas temperaturas ambientales. c.7. Agar–agar: extraída de algas marinas Función amortiguadora. Protegen y rojas, usada en microbiología. c.8. Ácido hialurónico: está presente en amortiguan órganos internos del cuerpo. el tejido conectivo unido al colágeno, en Función reguladora. Muchos actúan como el líquido sinovial y en el humor vítreo del mensajeros químicos. Ejemplo. Hormonas ojo. esteroides. c.9. Condroinsulfato: Es un Algunos son fotosensibles, permitiendo la heteropolisacárido compuesto por ácido visión en algunos animales, o también hacen glucurónico y N-acetilgalactosamina 4- posible la realización de la fotosíntesis en los sulfato. Se encuentra en cartílagos, vegetales. huesos, vasos sanguíneos y válvulas del Como pigmentos celulares que absorben la corazón. luz (  - caroteno, retinal). Como cofactores enzimáticos al constituir vitaminas liposolubles (A, D, E, K). Como transportadores de electrones (ubiquinona), impermeabilidad (ceras); c.10. Heparina: Es un polisacárido aislante en las células nerviosas (mielina). heterogéneo sin ramificaciones, CLASIFICACIÓN compuesto por cadenas del dímero D- iduronato-2-sulfato y N-sulfo-D- 1. Lípidos saponificables, con ácidos grasos, glucosamina6-sulfato. Se encuentra en la hidrolizable:  1.1. Lípidos simples: formado por C.H.O. 1.1.1. GRASAS (cebos): Son sólidos a Triglicéridos: grasa, aceites temperatura ambiente. La mayor Ceras: cerumen humano. parte son de origen animal. Contienen ácidos grasos saturados Funciones principales (tienen cadena larga). Tienen Protectoras, lubricantes o enlaces sencillos. Las carnes de vaca impermeabilizantes en piel, pelo, y cerdo tienen ácidos grasos plumas y cutículas (lanolina, saturados. secreción sebácea, en hojas y frutos 1.1.2. ACEITES: Son líquidos a (cera de carnauba, cutina). temperatura ambiente. La mayor Estructural: cera de abejas. parte de ellos son de origen vegetal 1.2. Lípidos complejos: Formados por C, H, y se acumulan en las semillas. O y además pueden presentar N, P, S o Contienen ácidos grasos insaturados un glúcido. (con enlace doble). Los peces y las Fosfolípidos verduras son ricos en grasas Esfingolípidos insaturadas. 2. Lípidos insaponificables, sin ácidos grasos, En los animales tiene tres funciones no hidrolizables: distintas: Terpenos 1. Producción de energía. La mayor parte de la grasa de la mayoría de los Eicosanodes animales se oxida para generar ATP, Esteroideas 2. Producción de calor. Se oxidan los LÍPIDOS SIMPLES SAPONIFICABLES triglicéridos para producir calor, (la Está compuesto por: grasa parda) 3. Aislamiento. La capa de las células Alcohol + ácido graso ----- lípido + H2O adiposas situadas debajo de la piel, actúan como aislante térmico. El alcohol está unido por enlace éster al ácido graso. 1.1.3. CERAS o CÉRIDOS Alcohol: presenta radical - OH. El Ésteres formados por la unión de glicerol, miricilo, dolidol, esfingosina. un ácido graso saturado de cadena Ácido Graso: molécula hidrocarbonada, larga y un alcohol. en un extremo presenta el radical Forman cubiertas protectoras en las carboxilo (-COOH). plantas (hojas, frutos y troncos) y animales (pelos, plumas, piel). Su 1.1. TRIGLICÉRIDOS función es evitar la deshidratación Ésteres formados por la unión de tres sobre todo en plantas. ácidos grasos con una molécula de Ejemplos: glicerina (glicerol o propanotriol). Ácidos grasos saturados. Contienen Cutina y suberina, protegen a las enlaces simples de carbono a carbono. hojas de la perdida excesiva de Ácidos grasos insaturados. Contienen agua por evaporación. por lo menos un doble enlace de carbono Espermaceti, se encuentra en la a carbono. cavidad craneana de las ballenas. Los ácidos grasos esenciales, son Lanolina, se encuentra en la lana aquellos que los mamíferos no pueden de las ovejas. sintetizar y que necesariamente incluirlos Cera de abejas (palmitato de en la dieta (linoleíco, linolénico y miricilo), segregada por las araquidónico). glándulas cerosas de las abejas. En el grupo de los triglicéridos están los Cerumen del conducto auditivo, aceites y las grasas. se acumula en las orejas de los mamíferos. 1.2. LÍPIDOS COMPLEJOS O Cerebrósidos, SAPONIFICABLES glucoesfingolípidos que se 1.2.1. FOSFOLÍPIDOS encuentran en el cerebro y el sistema nervioso; así mismo en la Lípidos constituidos por dos ácidos superficie de los glóbulos rojos. grasos unidos a una molécula de glicerol y cuyo tercer grupo –OH Gangliósidos, (hidroxilo) glucoesfingolípidos que contienen del glicerol se une con un grupo ácido siálico en su molécula. fosfato, este se une a una molécula Abundan en la materia gris del orgánica soluble que (colina, cerebro. etanolamina, serina, inositol). 1.3. LÍPIDOS DERIVADOS O LÍPIDOS Los fosfolípidos constan de una INSAPONIFICABLES región polar (hidrofílica), Son compuestos químicos que no poseen representada por el glicerol y fosfato alcohol y ácidos grasos; por ser (cabeza) y una región no polar o insolubles en agua y no ser apolar (hidrofóbica) representada saponificables, al igual que por sus por los 2 ácidos grasos (colas) uno funciones biológicas, son: saturado y otro insaturado, unidos al 1. TERPENOS: grupo más importante de los glicerol. Esta característica le aceites vegetales responsables en su mayoría confiere propiedades particulares de los aromas y sabores específicos de las para constituir las membranas plantas, son derivados del isopreno, y se biológicas. Participan también del forman por polimerización; en su mayoría transporte de lípidos en la sangre. son de origen bacteriano, fúngico, vegetal y Entre los fosfolípidos más importantes se clasifican en: tenemos: a) MONOTERPENOS: aparecen en las Lecitina (fosfatidilcolina): en esencias vegetales dando olor y sabor. membranas celulares, sistema Ejemplo: Mentol, Geraniol, Limonemo, nervioso, yema de huevo. Eucaliptol, Alcanfor, Vainillina, Carvona, Cefalina Pineno. (fosfatidiletanolamina): b) DITERPENOS: como el fitol que forma componente de las membranas parte de la Clorofila y precursor de la celulares. Vitamina A, ácido giberélico. Caridolipina: en las membranas c) SESQUITERPENOS: Como el farnesol, internas de las mitocondrias. a partir del cual se formará el escualeno y Plasmalógenos: en las de ahí el colesterol. membranas de las células 2. EICOSANOIDES: musculares y nerviosas. Son derivados de ácidos grasos 1.2.2. ESFINGOLÍPIDOS poliinsaturados de 20 carbonos como el Formados por la unión de un ácido araquidónico y otros ácidos grasos Omega-3 graso con esfingosina y Omega-6. Se sintetizan en las membranas (aminoalcohol). Se encuentra en las celulares de los mamíferos, excepto en los membranas celulares y también en eritrocitos. Los eicosanoides son de vida cantidades considerables en el tejido corta y sus funciones reguladoras son nervioso y el cerebro. similares a las de las hormonas, pero a En este grupo de lípidos están: diferencia de ellas tienen efecto autocrino (actúan en las mismas células donde son Esfingomielinas, constituyendo la sintetizados) o efecto paracrino (en las vaina mielínica de los axones de células cercanas). Ingresan al citoplasma las células nerviosas que conducen mediante receptores específicos. Son el impulso nervioso. importantes en las respuestas del sistema inmune.  Influyen en la función de reproducción. Son sintetizados en los trombocitos o Regulan la coagulación y presión plaquetas sanguíneas. Reciben este sanguínea. nombre por su importante función en el Participan en la generación de proceso de vasoconstricción, agregación inflamación, fiebre y dolor asociados a plaquetaria y coagulación de la sangre lesiones y enfermedades. para cerrar heridas y hemorragias Regulan la temperatura. 3. ESTEROIDES: Regulan el sueño - vigilia en humanos y animales. Clases: 2.1. PROSTAGLANDINAS: produce "señales químicas" que ayudan en: coagulación de la sangre, cierre de heridas, aparición de fiebres en infecciones, reducción del jugo gástrico como hormonas locales, en procesos En su mayoría de origen eucarionte, son inflamatorios, contracción de la derivados del esterano o musculatura lisa del aparato cilopentanoperhidrofenantreno, no son reproductivo (induce al aborto). saponificables y tienen un papel biológico Funciones: muy importante, ya que engloban una serie Intervenir en la contracción del de sustancias muy activas en el metabolismo. músculo liso. Tenemos: Estimular la secreción gástrica. 3.1. HORMONAS ESTEROIDEAS: Provocar la variación de la presión a. Suprarrenales: Provienen de las sanguínea. glándulas suprarrenales, ellas son: Acelerar los procesos inflamatorios. Aldosterona: Regula el El uso clínico puede provocar el parto funcionamiento del riñón y el aborto terapéutico. (disminuye la cantidad de Na 2.2. PROSTACICLINA: Vasodilatador, excretado). actúa sobre las arterias coronarias e Cortisol: (Cortisona) para el impide la agregación plaquetaria. metabolismo de los glúcidos Compuestos como el ácido acetil regulando la síntesis del salicílico (aspirina)- ibuprofeno y los glucógeno. glucocorticoides (cortisol - b. Sexuales: Se forman en las gónadas y dexametazona) inhiben la síntesis de P. la corteza adrenal. de allí sus efectos antiinflamatorios; la relajación del músculo liso del tracto Estrógeno: Caracteres sexuales digestivo. Algunas prostaglandinas femeninos. hacen parte solamente del semen Andrógeno: Caracteres sexuales humano para favorecer la contracción masculinos. del útero y facilitar el ascenso de los Testosterona: Espermatogénesis; espermatozoides a las trompas de cambios, caracteres sexuales Falopio, otras sensibilizan las neuronas primarios y secundarios. espinales al dolor o disminuyen la Progesterona: Prepara para el presión intraocular, regulan la mediación embarazo y modificaciones del inflamatoria y el movimiento de calcio o aparato reproductor femenino. el crecimiento celular. c. ESTEROLES: 2.3. TROMBOXANOS (TX). Son un grupo Son el grupo más numeroso, los principales de lípidos eicosanoides que se componen son: de un ciclo con 5 carbonos y un oxígeno.  1. Colesterol: precursor de hormonas sexuales, las vitaminas D y las sales biliares. Es la molécula base que sirve de síntesis de casi todos los esteroides. Es el esterol más abundante en los animales. Está presente en las membranas biológicas, y en las lipoproteínas del plasma sanguíneo; son las que regulan una gran variedad de funciones fisiológicas, que incluyen el desarrollo sexual y el metabolismo de carbohidratos. 2. Fitoesterol: Presentes en los vegetales y responsables de la elaboración de las vitaminas liposolubles como: A - D - E - K. Aminoácidos. Son las unidades básicas de las 3. Ácidos o sales biliares: Encargados de la proteínas, se unen a través de enlace peptídico emulsión y posterior absorción de lípidos (grupo amino y el carboxilo). en el intestino delgado, además de activar la lipasa. 4. Vitamina D. Proviene del esterol (ergosterol) expuesto a los rayos UV. Ayuda a la regulación de la concentración de Ca en el organismo; necesaria para el crecimiento, desarrollo, reparación de huesos administración del Ca en la sangre. PROTEÍNAS Son biomoléculas orgánicas más abundantes en la materia viva. Son macromoléculas, polímeros lineales unidos por enlaces peptídicos, en un CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS número que va entre 50 hasta más de 1000 aa. 1. SEGÚN LA FUNCIÓN BIOLÓGICA Formados por C, H, O y N; además pueden tener 1.1. ESTRUCTURALES: Forman la S, P, Fe, Cu y Mg. Los aminoácidos presentan estructura de diversas partes del un grupo amino (NH2+), un grupo carboxilo (- organismo, presentan cadenas COOH) y una cadena carbonada. polipeptídicas largas y una estructura La unión de aminoácidos puede formar secundaria atípica. Son insolubles en oligopéptidos (inferior a 10 aminoácidos), agua y en disoluciones acuosas. polipéptidos (entre 11 a 80 aminoácidos) o Ejemplo: proteínas (más de 80 aminoácidos). Se han identificado más de 300 aminoácidos diferentes Queratina, en piel, cabello, uñas, en la naturaleza, pero solo 20 forman el pezuñas, cuernos. esqueleto básico de las proteínas. Colágeno, en tejido conjuntivo, cartilaginosos. Elastinas. En tendones, casos sanguíneos. Tubulina y Actina, en los microtúbulos y microfilamentos de la célula, forman el citoesqueleto. Fibroína. En hilos de seda (arañas insectos). 1.2. REGULADORAS: Actúan como mensajeros químicos del sistema nervioso y endocrino (hormonas),  regulando diversos procesos Gliadina, se encuentra en el trigo. fisiológicos. Ejemplo: Insulina, regula Hordeína, se encuentra en la cebada. el nivel de glucosa en la sangre; 1.7. INMUNOLÓGICAS: Forman Adrenalina, regula la vasoconstricción; proteínas específicas en la defensa de los Prolactina, estimula la secreción de organismos. Anticuerpos contra leche; Ciclina, regula los ciclos de bacterias e interferón contra virus. división celular; Vasopresina, estimula la contracción de la musculatura 2. SEGÚN EL CRITERIO QUÍMICO intestinal. 2.1. PROTEINAS SIMPLES 1.3. MOTORAS (CONTRÁCTILES): (HOLOPROTEINAS): Por hidrólisis se Sirven como elementos contráctiles del descomponen solo en aminoácidos. tejido muscular. Ejemplo: Actina, Ejemplo: Miosina, Troponina, Tropomiosina. Albúminas: ovoalbúminas (clara de 1.4. TRANSPORTADORAS: Transportan huevo), seroalbúminas (plasma), gases respiratorios. Ejemplo: lactoalbúminas (leche). Hemocianina, contiene cobre; en la Globulinas: seroalbúminas sangre de algunos invertebrados; (plasma), fibrinógeno (plasma), Hemoglobina (sangre vertebrados), miosina (músculo), legumina (haba, Mioglobina (tejido muscular). frejoles). 1.5. ENZIMÁTICAS: Funcionan como Escleroproteínas: colágeno (tejido catalizadores biológicos. conectivo, tejido óseo), queratina Enzima: Son proteínas globulares (piel, uñas, pezuñas, cuernos), considerados como biocatalizadores elastina (arterias, tendones), fibroína favorecen las reacciones bioquímicas, (seda de insectos y telaraña de transformando el sustrato en producto en arácnidos). forma rápida. Protaminas: salmina (salmón), Son sensibles, alterables, pueden clupeína (arenque), esturina cambiar su estructura por variaciones de (esturión). temperatura, pH extremo, metales Histonas: se unen al ADN. pesados, solventes orgánicos y Prolaminas: Ricas en prolina. Ejemplo. gliadina (trigo), zeína soluciones salinas concentradas, (maíz), hordeína (cebada). entonces cesa su función como Glutelinas: glutenina (trigo), catalizador (se desnaturalizan). orizanina (arroz). Ejemplo: 2.2. PROTEÍNAS CONJUGADAS Amilasa salival (ptialina), hidroliza (HETEROPROTEINAS): Forman una el almidón. holoproteína más un grupo prostético Lactasa, hidroliza la lactosa. (molécula no proteica). Nucleasas de restricción, cortan Glucoproteínas, con glúcidos: moléculas de ADN. anticuerpos, mucoproteínas que Ribonucleasa, hidroliza moléculas recubren internamente el tracto de ARN. respiratorio y digestivo, enzimas 1.6. DE RESERVA: Muchas proteínas (ribonucleasa), mucina (moco), constituyen fuentes de reserva de inmunoglobulinas, interferón. aminoácidos. Lipoproteínas: quilomicrones, el Ejemplo: HDL (de alta densidad) y LDL (de Ovoalbúmina, componente de la clara baja densidad) que transportan lípidos del huevo, importante para el en la sangre. desarrollo del embrión. Nucleoproteínas, nucleína (en el Lactoalbúmina, se encuentra en la núcleo), nucleohistona (cromosoma). leche;  Metaloproteínas, con uno o varios Hemoglobina, hemocianina, clorofila átomos metálicos: hemocianina (Cu), (proteínas globulares). ferritina (Fe). Glutamodeshidrogenasa, Hemoproteínas, si el grupo lacticodeshidrogenasa (proteínas prostético es el hemoporfirino: enzimáticas). hemoglobina, mioglobina, Capsómero (proteínas virales). citocromos. ÁCIDOS NUCLEÍCOS Fosfoproteínas: caseína de la leche, Los ácidos nucleicos fueron descubiertos en el vitelina (yema de huevo). núcleo de las células (por Miescher en 1869). 2. ESTRUCTURA DE LAS PROTEINAS Están formados de carbono (C), hidrógeno (H), 2.1. ESTRUCTURA PRIMARIA: Hay oxígeno (O), nitrógeno (N) y fósforo (P). secuencia lineal de los a, guardando un Son polímeros formados por la condensación de orden específico de acuerdo al informe unidades básicas estructurales de nucleótidos, del ADN. "Se estabilizan con los enlaces unidos por enlaces fosfodiéster. peptídicos". 1. ESTRUCTURA BÁSICA: EL 2.2. ESTRUCTURA SECUNDARIA: Es la NUCLEÓTIDOS estructura primaria de las proteínas Un nucleótido, está formado por: dispuestas en el espacio, adoptando Ácido fosfórico: H3PO4 formas características como: Azúcar pentosa (ribosa, desoxirribosa)  Hélice: Como la queratina. Base nitrogenada, que puede ser púrica: Hoja  plegada: Como la fibroína adenina, guanina (derivada de la purina) o de la seda. pirimidínica: citosina, timina, uracilo Triple Hélice: Como el colágeno. (derivada de la pirimidina). Se estabiliza con el enlace peptídico Los nucleótidos están unidos entre sí por además del enlace puente hidrógeno que enlaces fosfodiéster en los que un grupo se da entre los grupos amina de los a que fosfato está unido simultáneamente al giran o adoptan la forma de láminas. grupo OH 5’ de un nucleótido con el grupo OH3’ de otro nucleótido. 2.3. ESTRUCTURA TERCIARIA: Nos Nucleósido: Formado de bases informa sobre la disposición de la nitrogenada y la pentosa estructura secundaria en el espacio, adoptando la forma generalmente 2. TIPOS DE ÁCIDOS NUCLEICOS globular. Hay dos tipos de ácidos nucleicos: El ADN Globular: Es la propia estructura (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido secundaria, la cual se une entre sí ribonucleico). mediante enlaces desulfuro, puente 2.1. ADN. Presente en su estructura ácido H, salinos, fuerzas de Van Der Waals. fosfórico, desoxirribosa y las bases Tenemos enzimas, anticuerpos, nitrogenadas (adenina guanina, citosina actina, miosina. y timina). Constituido por dos cadenas Fibrosa: Es la estructura secundaria de polinucleótidos (bicatenario del tipo  - hélice; tenemos al antiparalela); unidas entre sí a través de colágeno, queratina y elastina. las bases nitrogenadas mediante enlaces puentes de hidrógeno, cumple la Ley de 2.4. ESTRUCTURA CUATERNARIA: Es Chargaff. Los pares de bases la estructura espacial donde se unen nitrogenadas que se oponen se varias cadenas polipeptídicas idénticas o denominan bases complementarias y no mediante enlaces tipo débil, corresponden a guanina con citosina (G originando un complejo proteico; – C) y adenina con timina (A – T). tenemos: Adenina y timina están unidas a través Colágeno y queratina (proteínas de dos puentes de hidrógeno, mientras estructurales). que, citosina y guanina por tres puentes  de hidrógeno. El ADN se encuentra en es la de “leer” los ARNm y formar los cromosomas de todos los seres vivos. en consecuencia, la proteína La secuencia en la que son colocadas las correspondiente. De acuerdo con bases nitrogenadas en la molécula de el cuadro del código genético. ADN, determina la información Diferencia entre ARN Y ADN genética. En este sentido, las mutaciones son alteraciones en el ordenamiento de las bases nitrogenadas. 2.2. ARN: Presenta ribosa y las bases nitrogenadas púricas (adenina, guanina) pirimidica (citosina, uracilo). Está constituido por una sola cadena de polinucleótidos (monocatenario). Los tipos de ARN que existen en la célula se forman a partir de la información genética que existe en el ADN (transcripción). Los ARN que participan en el proceso de Estructura del nucleótido síntesis de las proteínas son: 2.2.1. ARN mensajero (ARNm): Se sintetiza en el núcleo por proceso de transcripción, utilizando como molde biológico algunas secuencias de ADN mediante el principio de complementariedad de bases. El ARNm, lleva la información genética de la secuencia de aminoácidos del tipo de proteína que se va a formar por el proceso de traducción. El ensamblaje de proteínas se llama traducción porque comprende el cambio del lenguaje de ácido nucleico (sucesión de bases nitrogenadas) al lenguaje de las proteínas (sucesión de aminoácidos). Es denominado ARN codificante (codones). 2.2.2. ARN de transferencia (ARNt): Son moléculas pequeñas, cuyo tamaño y forma dependen de la identidad del aminoácido que va a transportar desde el citoplasma hasta el ribosoma. Contienen el “anticodón”, una secuencia de tres ribonucleótidos que son complementarios a un codón específico del ARNm. 2.2.3. ARN ribosómico (ARNr): Forma parte de los ribosomas. Su función  3.1. CÉLULA: es la unidad básica de todo ser vivo. Como también es: CITOLOGÍA Y FISIOLOGÍA CELULAR Unidad vital: Es el ser vivo más pequeño y sencillo. 1. CITOLOGÍA - FISIOLOGÍA: estudia a las Unidad Morfológica: Todos los seres células y sus funciones. vivos están constituidos por células. Unidad Fisiológica: Posee todos los mecanismos bioquímicos para vivir (metabolismo). Unidad Genética: Todos derivan de una célula preexistente. 4. CLASIFICACIÓN De acuerdo con el grado de evolución: 2. APORTES AL ESTUDIO DE LA 4.1. PROCARIOTA: CÉLULA Son células primitivas, presentes en Los hermanos JANSEN en 1590 construyen arqueobacterias, bacterias y el primer microscopio óptico. cianobacterias. carecen de un núcleo delimitado por una membrana nuclear, ROBERT HOOKE en 1665 su obra por lo que el ADN es circular y se “micrographia” publica sus observaciones encuentra disperso en el citoplasma. de un corte de corcho. Fue el primero en Corresponde al dominio Eubacteria observar las células (los llamó celdas por (bacterias, cianobacterias) y del dominio su parecido a un panal de abejas) Archaea (arqueobacterias). ANTÓN VAN LEEUWENHOECK en 4.1.1. BACTERIA: Las bacterias son 1675 perfecciona el microscopio. Observó seres vivos microscópicos, pequeños animálculos (protozoos, unicelulares, pertenecientes al espermatozoides) Reino Monera. ROBERT BROWN en 1831 descubre el núcleo celular. PURKINGE en 1838 descubre el contenido celular o protoplasma (distinguiéndose en citoplasma y carioplasma). FLEMMING en 1880: los mecanismos de la mitosis. WALDEYER en 1890: observa los cromosomas, su división. 3. TEORÍA CELULAR: Postulada por CARACTERÍSTICAS DE LA Matthew Schleiden (botánico) y Theodor BACTERIA: Schwann (zoólogo) 1838 y complementada por Rudolf Virchow, y se resume en los Células procariotas siguientes postulados: Reproducción: Todos los organismos están formados por - Asexual. División directa (tipo una o más células. bipartición) La célula es la unidad básica de estructura - Algunas por conjugación (en 1 hora) y función de los organismos. Temperatura óptima: Todas las células provienen de células - Bacterias psicrófilas : 0ºC a menos preexistentes: “omnis cellula e cellula ” - Bacterias mesófilas: 15º - 45ºC  - Bacterias termófilas: 45º - 60º C En las bacterias Gram negativas. - Bacterias estenotermófilas : 60ºC a Están constituidas por una más membrana externa con Respiración: no todo requieren de lipopolisacáridos y una fina capa de oxígeno peptidoglicano, entre la que se - Aerobias o aeróbicas: necesitan O2 encuentra el periplasma. Las - Anaerobias o anaeróbicas: no es bacterias con este tipo de pared se indispensable el O2 , son tiñen de color rojo rosa en la tinción responsables de la fermentación de Gram. Salmonela. (degradan glucosa) y putrefacción Función de la pared celular. (degradan proteínas). Mantiene la forma de la célula y - Anaeróbicas facultativas: evita su lisis osmótica, regula el desarrollan en medio anaerobios y intercambio con el exterior, aeróbicos; pueden desarrollar un proporciona carga negativa a la metabolismo respiratorio, usando el superficie celular y tiene oxígeno presente; o fermentativo, en propiedades antigénicas. ausencia de oxígeno. c) MEMBRANA CELULAR Hay bacterias heterótrofas y autótrofas. Similar a la de todas las membranas 4.1.1.1 ESTRUCTURA DE LA biológicas (compuestas por bicapas de BACTERIA fosfolípidos y proteínas integrales, sin colesterol). Permite el intercambio de a) CÁPSULA: Es una envoltura materiales con el medio externo. amorfa de polímeros orgánicos Presenta invaginaciones contorneadas (polisacáridos o proteínas) que se halla denominadas mesosomas en las que se fuera de la pared celular en algunas sujeta el ADN bacteriano; además bacterias. En general, la cápsula está posee una gran cantidad de enzimas constituida por mucopolisacáridos, que son utilizadas para la respiración ejemplo, el glucano de Agrobacterium. (producción de ATP: fosforilación Su presencia otorga resistencia a la oxidativa), fotosíntesis (bacterias desecación y a la fagocitosis del fotosintéticas) y fijación del nitrógeno. hospedero. d) CITOPLASMA b) PARED CELULAR: La pared celular de la mayoría de las bacterias El citoplasma de las bacterias es rico en tiene un componente común, el ribosomas de tipo 70 S (subunidades peptidoglicano o mureína; formado por 30S y 50S), sustancias de reserva cadenas de dos azúcares, la N- como glucógeno, reserva carbonada, acetilglucosamina y el N- polifosfato, azufre o con funciones acetilmurámico, unidos a cortas específicas. Carecen de organelos cadenas de aminoácidos. Las cadenas membranosos. adyacentes, a su vez, se unen por AUSENCIA DE ENVOLTURA enlaces interpeptídicos. NUCLEAR: No presentan envoltura Las arqueas tienen paredes celulares nuclear (carioteca) el material genético carentes de peptidoglicano. se encuentra en contacto con el En las bacterias Gram positivas. citoplasma. La zona que contiene el Están constituidas por una gruesa material genético recibe el nombre de capa de peptidoglicano unida a región nuclear o nucleoide. ácidos teicoicos o lipoteicoicos. Las GENÓFORO. Cromosoma con ADN bacterias con este tipo de pared sin histonas (ADN desnudo). adquieren un color violeta cuando se ✓ FLAGELOS: Son los órganos de someten a la tinción de Gram. locomoción de algunas bacterias Neumococo. constituidos por proteína (flagelina).  ✓ FIMBRIAS o PILIS: Filamentos 4.1.2. CIOANOBACTERIA de naturaleza proteica (pilina) no Conocidas por alga azul verdosas, asociados a la locomoción verdes azules, cianofitas o (movilidad bacteriana), pero más cianofíceas. Unicelulares o delgados y más cortos que los coloniales. Viven en humedad flagelos. Participan en la adherencia (tierra húmeda, océanos, lagos, de las bacterias a sus sustratos o campos nevados, manantiales células hospederas eucariotas. Los calientes que pueden llegar a los que intervienen en la formación de 85ºC). canales de transferencia de ADN Son eubacterias gramnegativas (plásmidos) de forma unicelulares o talosas. unidireccional, por conjugación La pared celular contiene amino bacteriana, se denomina pili sexual. azúcares, pectina, hemicelulosa rodeada por una vaina mucoide (polisacárido). El citoplasma contiene membranas tilacoidales, desarrollan fotosíntesis y con pigmentos fotorreceptores: ficocianina color azul y clorofila a verde azulada. Las cianobacterias habitan en lagunas altoandinas, son comestibles el “cushuro” o nostoc. Chrococcus, gloeocapsa son colonizadores de suelos húmedos, rocas. 4.1.2.1. ESTRUCTURA Pared Celular Membranas fotosintéticas (clorofila) Membrana Celular IMPORTANCIA: Cianosomas: ficoeritrina (rojo) Las bacterias no solo causan y ficocianina (azul) enfermedades en plantas y animales (un Citoplasma pequeño porcentaje), también son beneficiosas las que reciclan el carbono, Ribosomas tipo 70 S azufre, nitrógeno y fósforo (subunidades 30S – 50S) (desintegradoras en el ecosistema). Nucleoide Algunas viven en el intestino del hombre Vesículas de gas, limitadas por (Escherichia coli) las cuales sintetizan membranas proteicas vitaminas como biotina; en rumiantes Inclusiones elaboran célulasa, una enzima que 4.1.2.2. IMPORTANCIA digiere la celulosa. Ecológica: producir oxígeno En la industria, las bacterias se usan en (producto de la fotosíntesis) y la producen de yogur, quesos, vinagre, reducir nitrógeno atmosférico para en la producción de enzimas, formar amoniaco y sales bioinsecticidas, biofertilizante nitrogenadas. nitrogenado, antibióticos y vacunas. Ejemplos: cianobacterias: En agricultura, las bacterias fijación del Oscillatoria, Nostoc, Anabaena, nitrógeno atmosférico para las plantas Spirulina, Gleocapsa, Stigonema, leguminosas. Tolypothrix, Chroococcus,  Microcystis, Eucapsis, celular contra daños físicos y Merispopedia. químicos. Interviene en el En las lagunas altoandinas viven reconocimiento celular y presencia cianobacterias como Nostoc sp. de antígenos, determinantes en los “cushuro” que realiza fotosíntesis grupos sanguíneos (ABO) en la y fijación de nitrógeno, superficie de los eritrocitos. oxigenando la atmósfera y servir 4.2.2. MEMBRANA CELULAR: como alimento. Estructura presente en las células 4.1.3. ARQUEOBACTERIAS procariotas y eucariotas. Bacterias ancestrales unicelulares pertenecientes al dominio Archaea. Comprenden a bacterias metanógenas (anaeróbicas, convierten el CO en metano); bacterias halófilas (de ambientes salinos) y bacterias termoacidófilas (de ambientes calientes y ácidos: manantiales azufrosos calientes). 4.2. CÉLULA EUCARIOTA 4.2.1. MARIZ EXTRACELULAR: Forman sustancias secretadas por las células. En plantas, algas y hongos se denominan pared a) Estructura de la membrana celular, en hongos la quitina, en celular algas verdes y en las plantas la Según el modelo “Mosaico celulosa. Fluido” (Singer y Nicholson, De dos tipos: 1972), está formada por Pared celular fosfolípidos (bicapa), proteínas periféricas (globulares, polares, Glucocálix hidrófilas), proteínas integrales a) Pared celular (globulares, apolares, hidrófobas), La delgada pared externa se proteínas canal (transporte de denomina pared primaria, está materiales) y oligasacáridos; constituido por celulosa y presenta colesterol (célula animal) hemicelulosa. La pared secundaria o uno similar a este (célula capa interna más gruesa está vegetal). Tanto los fosfolípidos constituida por celulosa y lignina. como las proteínas tienen Capa laminilla media es una capa desplazamientos laterales (fluidez delgada, compuesta por pectina, a de membrana medida que la célula madura la llamadas flip-flop). pectina origina al pectato de calcio La membrana contiene proteínas y pectato de magnesio formando asociadas: las integrales o más tarde cuerpos más duros. intrínsecas que se encuentran b) Glucocálix: sumergidas; las periféricas o Estructura presente en los extrínsecas están asociadas solo a protozoarios y las células la superficie. El estado físico de la animales; está formada por membrana es semilíquido, la oligosacáridos adheridos a las membrana es fluida. La proteínas y lípidos de la membrana composición de la membrana es celular. Protege a la membrana lipoproteína, contienen alrededor  de 40 % de lípidos y de 60 % de Propiedades del citosol proteínas. La membrana de las a.1.Tixotropía: El citosol es un células animales es coloide donde glucolipoproteíca y contiene 40 % constantemente cambia de de lípido, 52 % de proteína y 8 % sol a gel y viceversa a este de glúcidos, colesterol. cambio se le denomina b) Funciones de la membrana tixotropía. Esta propiedad celular: promueve otros fenómenos, Compartamentalización, como la ciclosis, delimita el medio extracelular movimiento ameboideo. (abunda el cloro, sodio) con la a.2.Movimiento browniano: intracelular (abunda el potasio, Es el movimiento de las fosfato). moléculas suspendidas a Transporte, permite el nivel de la matriz intercambio con el medio citoplasmática. externo. regula la entrada y a.3.Efecto Tyndall: Es la salida de moléculas en la refracción de la luz a través célula. del citosol. Es una propiedad Mantiene el equilibrio interno física. celular (homeostasis) a través b) Citoesqueleto: de la llamada “permeabilidad Es conjunto de estructuras selectiva” proteicas que mantienen la (semipermeabilidad). arquitectura celular, la forma de Receptora de señales la célula, participa en la químicas, que permite a la movilidad celular. célula detectar cambios en su b.1. microtúbulos: entorno y reaccionar ante ellos, Actúan como carriles sobre como es el caso de los las cuales se desplazan receptores de hormonas. diversas estructuras 4.2.3. CITOPLASMA CELULAR celulares, también Es la región intracelular de mayor participa en la formación actividad biológica, espacio de centriolos, cilios, comprendido entre la membrana flagelos. Están compuestas celular y el núcleo; presenta al de tubulina alfa, beta. Son citosol, citoesqueleto, sistema de muy dinámicos; cresen endomembranas, organelas, constantemente en su organoides e inclusiones. región extremo (+) y se fundamental de la célula, donde desintegran hay reacciones bioquímicas constantemente en el (metabolismo), sin las cuales la extremo (-). vida no sería posible. b.2. Filamentos intermedios: a) Citosol: Son estructuras de Matriz citoplasmática. Porción composición muy soluble que contiene a los variables, se encuentra en glúcidos, lípidos, proteínas, las células musculares enzimas, iones, agua y al resto encontramos la miosina de componentes del citoplasma. que forman las bandas La matriz tiene dos regiones: oscuras estacionarias citosol (menos denso menor durante la contracción proteína), citogel (más denso muscular (banda A). en las rico en proteína). células epiteliales, la  citoqueratina evita la Función: Participan en la etapa pérdida excesiva de agua, mitosis del ciclo celular, donde a en las neuronas partir del material pericentriolar se encontramos los organizan los microtúbulos del neurofilamentos, huso mitótico o meiótico responsable de la forma (acromático) estructura importante estrellada de la célula. en la disyunción de los b.3. Microfilamentos: cromosomas, también pueden Estructuras muy finas originar a los cilios y flagelos. compuestas por actina. Se Presente en células animales, caracterizan por ser algunos protozoarios y plantas elásticos y contráctiles, inferiores (musgos, helechos). participan en la fagocitosis, exocitosis y citocinesis de las células animales. c) Casquete polar: 4.2.4. ORGNANELOS Participa formando el huso CELULARES: acromático en células vegetales (plantas espermatofitas). ORGANELOS SIN MEMBRANA: Encargadas de organizar el a) Ribosomas: citoesqueleto de las células Síntesis de proteína, es decir eucariotas traducen la información d) Corpúsculo polar de huso: genética. En células eucariotas Forma el huso acromático en es de 80 s (Svedberg), sus los hongos. unidades son 40 s y 60 s. ORGANELO UNIMEMBRANOSA: Muchos ribosomas se asocian al ARNm formando a) Lisosoma: polirribosomas o polisomas. Son organelos con digestión celular por b) Centriolo: presentar enzimas hidrolíticas, en células animales y protozoarios. Están limitadas por Encargadas de organizar el una membrana tensoactiva que envuelve citoesqueleto de las células enzimas digestivas o hidrolíticas (nucleasa, eucariotas. fosfatasas, lisozimas), que actúan a un pH Origen: Los centriolos se auto ácido (pH= 5), la autofagia. Surgen por duplican inmediatamente antes de gemación de algunos sáculos (dictiosomas) la etapa S (síntesis) del ciclo del Complejo de Golgi. celular, de tal manera que en la etapa G2, la región centrosómica Función de los lisosomas: ya contiene dos pares de Heterofagia: Digestión de bacterias. centriolos. Autofagia: digestión de organelos viejos, no Composición química: Están funcionales. conformados por microtúbulos Digestión extracelular: el lisosoma con la formados por las proteínas membrana plasmática y vierte su contenido tubulinas. al medio extracelular como el osteoclasto (la Estructura: Cada célula posee un resorción ósea). par de centriolos (diplosoma), 1. Lisosoma primario: son lisosomas cada centriolo está constituido por nuevos. Aún no han realizado la digestión 27 microtúbulos que se disponen celular. en 9 haces, cada uno con tres 2. Lisosoma secundario: resulta de la unión microtúbulos paralelos (9x3). Los de lisosoma primario con un fagosoma. En microtúbulos están unidos entre sí. ellos se realiza la digestión celular.  3. Lisosoma terciario: contienen residuos cloroplastos en la oscuridad (sin luz) se del proceso digestivo. desorganizan y decoloran originando a los b) Peroxisoma: etioplastos. Estos pueden regenerar cloroplastos por exposición a la luz. Tienen enzimas oxidativas como la b.2. Cromoplasto: Poseen diversos peroxidasa y catalasa, metabolizan el agua pigmentos (xantófila, caroteno, licopeno) oxigenada, beta oxidación, termogénesis, responsables de la coloración de las hojas, litogénesis, bioluminiscencia, y flores y frutos. fotorespiración. b.3. Leucoplasto: don plastidios que c) Glioxisoma: almacenan: Presente en la célula vegetal, que realiza el Amiloplasto: almaceno almidón. ciclo del glioxilato, como, la degradación de Proteinoplasto: almacena proteína. los ácidos grasos y la gluconeogésis (síntesis Oleoplasto: almacena triglicéridos. de glucosa a partir de moléculas orgánicas), es decir. Que participa en la transformación SISTEMA DE ENDOMEMBRANA: de los lípidos en glúcidos, en el proceso de la germinación de la semilla oleaginosa. a) Retículo endoplasmático liso: También llamado a granular, se diferencia del rugoso d) Vacuola: porque no presenta ribosomas, es Presente en células vegetales, la vacuola multifuncional, destacando la síntesis de almacena agua, diversos solutos como lípidos como los esteroides, detoxificación, pigmentos, alcaloides, desechos metabólicos, movilización de glucosa y almacenamiento sale, aceites), la membrana se denomina de calcio. tonoplasto. b) Retículo endoplasmático rugoso: Tiene la Protistas de agua dulce tienen vacuolas función de síntesis de proteínas de pulsátiles o contráctiles que eliminan el exportación. En el RER e inicia la exceso de agua del citoplasma. glucosilación de muchas proteínas. ORGANELOS BIMEMBRANOSAS: c) Sistema de Golgi: a) Mitocondria: También llamado cuerpo de Golgi o Aparato de Golgi está relacionado con el retículo Organelo presente en todas las células endoplásmico y la membrana. El golgisoma eucariotas, encargada de la respiración está constituido por un conjunto de celular aeróbica, la membrana interna se dictiosomas; estas estructuras tienen tres proyecta al interior para formar las crestas; elementos típicos: sacos aplanados, grupos estas poseen proteínas para transportar de vesículas y grandes vacuolas. Los electrones y también las partículas F, donde dictiosomas tienen una cara cis (formadora) sintetizan ATP, además tiene, la matriz y otra trans (vías de maduración). El mitocondrial, que contiene a las enzimas del golgisoma tiene como función modificar las ciclo del Krebs, presenta un ADNc y algunos proteínas, clasificarlas y dirigirlas a su ribosomas (55 s), es un organelo destino (secreción celular). semiautónomo. d) Núcleo celular: b) Plastidios: Está encargado de controlar y dirigir todas las Presente en organismos eucariontes actividades de la célula por medio de proceso autótrofos (algas y plantas). de transcripción (síntesis de ARNm. b.1. Cloroplasto: organelo celular donde se El núcleo tiene cuatro partes: carioteca, desarrolla el proceso de fotosíntesis y tiene carioplasma, cromatina y nucléolo. un fluido interno llamado estroma, sacos Carioteca: envoltura nuclear. membranosos llamados tilacoides que en Carioplasma: el coloide de núcleo. De conjunto forma una grana; en esos se pH ácido por la presencia del ácido encuentra el pigmento de clorofila que capta fosfórico, es más denso que el citoplasma, la luz, Además posee ADNc que le permite la por tener gran cantidad de proteínas, rico autoduplicación y tiene ribosomas. Los en histona y enzimas (ADN polimerasa, ARN polimerasa). d.1.Cromatina: Es asociación supramolecular de naturaleza nucleoproteíca, constituido por ADN, proteínas histónicas (arginina, lisina) y proteínas no histónicas. Las histonas son proteínas que se agrupan por su peso molecular en H1, H2A, H2B, H3 y H4. La H1 es la única que tiene secuencia típica para cada especie de acuerdo con el proceso evolutivo. La cromatina presenta formaciones granulares llamadas nucleosomas que resultan de la asociación del ADN y las histonas (2 de cada una, excepto la H1 que se localiza entre los nucleosomas). Existen dos tipos de cromatina: heterocromatina no es dinámica y eucromatina es dinámica. d.2.Nucléolo: Corpúsculo intranuclear compuesto por ARN y proteína, se encarga de síntesis de ARNr y del ensamblaje de las subunidades de los ribosomas.  opuestos de la célula, impulsadas por los microtúbulos del huso mitótico. e) Telofase: Los cromosomas se REPRODUCCIÓN CELULAR desenrollan, la envoltura nuclear se El ciclo celular comprende cuatro periodos reconstruye y se forman dos núcleos denominados G1, S, G2 y mitosis. hijos. Periodo G1. es la primera fase de crecimiento, se inicia con una célula hija que proviene de la división de la célula madre. La célula aumenta de tamaño, se sintetiza nuevo material citoplasmático, sobre todo proteína y ARN. Periodo S. es de síntesis, tiene lugar de duplicación del ADN. Cuando acaba este periodo, el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de ADN que el principio. Periodo G2. Es a segunda fase de crecimiento, se sigue sintetizando el ARN y proteínas, el final de este periodo queda marcado por la aparición de cambios en la estructura celular, que se hacen visibles con el microscopio e indica el principio de la mitosis. Todo este periodo comprende la interfase. 1. MITOSIS La mitosis una célula replica sus cromosomas y luego los secreta, produciendo 2. MEIOSIS dos núcleos idénticos durante la preparación La meiosis es un proceso celular fundamental para la división celular. La mitosis para la reproducción sexual en eucariotas. generalmente es seguida por la división igual La meiosis genera células hijas con la mitad del contenido de la célula en dos células hijas del número de cromosomas (haploides) que que tienen genomas idénticos y se realiza en la célula original (diploide). Esta reducción células somáticas. cromosómica es esencial para la formación La interfase: G1, S, G2. de gametos (óvulos y espermatozoides), al 1.1.Fases de la mitosis: fusionarse en la fecundación, restauran el a) Profase: La fase más extensa, donde número diploide de cromosomas en la nueva la cromatina se condensa en célula cigoto. cromosomas visibles, el núcleo se Fases de la meiosis: hace evidente y los centriolos se Meiosis I: duplican y migran a polos opuestos de 2.1.Profase I: Es la etapa más larga y la célula. compleja de la meiosis. En esta etapa, b) Prometafase: Los cromosomas se los cromosomas homólogos se unen a los microtúbulos del huso condensan y se vuelven visibles. Cada mitótico, que se forma entre los cromosoma homólogo está formado por centriolos. La envoltura nuclear se dos cromátidas hermanas, unidas por un desintegra. centrómero. Los cromosomas c) Metafase: Los cromosomas se homólogos se emparejan formando alinean en el ecuador de la célula, bivalentes. Ocurre el entrecruzamiento, formando una placa metafásica. un proceso en el que las cromátidas d) Anafase: Las cromátidas hermanas homólogas intercambian segmentos de se separan y migran hacia polos ADN, lo que genera variabilidad genética.  Sub-fases de la profase I cromosoma completo (una cromátida) y la Leptoteno: Los cromosomas mitad del número de cromosomas que la homólogos, comienzan a condensarse. célula madre original. Cigoteno: Los cromosomas homólogos se buscan y se emparejan con precisión milimétrica. Paquiteno: Las cromátidas no hermanas de cromosomas homólogos se entrelazan y se rompen en puntos específicos, dando lugar al fenómeno del intercambio genético o crossing- over. Diploteno: La separación y la formación de quiasmas. Diacinesis: Los cromosomas completamente condensados se mueven hacia los polos opuestos de la célula, mientras los quiasmas se deslizan hacia los extremos de los cromosomas. El complejo sinaptonemal se desintegra, marcando el final de la Profase I. 2.2.Metafase I: Los bivalentes se alinean en el ecuador de la célula. Los centrómeros de cada bivalente se unen a los microtúbulos del huso mitótico. 2.3.Anafase I: Los cromosomas homólogos se separan, con cada cromosoma homólogo dirigiéndose hacia un polo celular opuesto. Cada célula hija recibe un solo cromosoma homólogo de cada par, pero no hay separación de cromátidas hermanas. 2.4.Telofase I: Los cromosomas homólogos llegan a los polos celulares. Se forman dos núcleos hijos, cada uno con la mitad del número de cromosomas que la célula madre. Meiosis II 2.1. Profase II: No hay replicación de ADN. Los cromosomas se condensan y se vuelven visibles. 2.2. Metafase II: Los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula. Los centrómeros de cada cromosoma se unen a los microtúbulos del huso mitótico. 2.3. Anafase II: Las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan, dirigiéndose hacia polos celulares opuestos. 2.4. Telofase II: Las cromátidas hermanas llegan a los polos celulares. Se forman cuatro núcleos hijos, cada uno con un  1.3. TERCERA LEY O INDEPENDENCIA DE CARACTERES: GENÉTICA MENDELIANA Y Enuncia el comportamiento simultáneo POSTMENDELIANA de dos o más pares de genes localizados La genética es la ciencia que estudia la en diferentes pares de cromosomas. Los herencia. genes que están en cromosomas Herencia mendeliana separados se distribuyen Los mecanismos que regulan la transmisión de independientemente durante la meiosis. los genes, a través de las generaciones en los Mendel tiene en cuenta el dihibridismo: organismos, fueron denunciados por Semilla amarillo - liso (AABB) por GREGORIO MENDEL en 1865. En el jardín semilla verde rugoso (aabb). del Monasterio, hace cultivos de manera En F1: controlada utilizando arvejas o guisantes o Proporción genotípica: todos AaBb chicharos; los fundamentos de la genética Proporción fenotípica: 100 % AaBa mendeliana se establecieron sobre la base de las semilla amarillo - liso expresiones genéticas (fenotipo) sin En F2: conocimiento de la naturaleza física o química Proporción genotípica: 1 : 2 : 1 : 2 : 4 del material hereditario. Por la trascendencia de :2:1:2:1 los experimentos, a Mendel se le considera el Proporción fenotípica: 9 : 3 : 3 : 1 “padre de la genética”. 2. GENÉTICA POSTMENDELIANA: Términos utilizados por Mendel: 2.1. TÉRMINOS UTILIZADOS POR LA Generación paternal GENÉTICA Filial 1, F1 Gen o cistrón: Fragmento de ADN Filial 2, F2 (porción de cromosoma) que contiene Factor dominante información para un carácter. Mendel Factor recesivo. lo llamó factor hereditario. 1. LEYES DE MENDEL Locus: Lugar que ocupa un gen en el cromosoma. (en plural, loci). 1.1. PRIMERA LEY O LEY DE Alelo: Son las formas alternativas UNIFORMIDAD: Establece que al que presenta un gen determinado y se cruzar dos individuos genéticamente simboliza por letras. Se le puede diferentes puros para un determinado definir como un par de genes con las carácter, en F1 manifiestan el carácter siguientes características: dominante de uno de sus progenitores. Al cruzar: ✓ Están ubicados en cromosomas Semilla amarilla AA con semilla verde homólogos. aa ✓ Ocupan el mismo locus Proporción genotípica: 100 % Aa correspondiente. (heterocigotos) ✓ Son responsables del mismo rasgo Proporción fenotípica: 100 % Carácter biológico. dominante. Alelos dominantes: Se llama a aquel 1.2. SEGUNDA LEY O LEY DE gen o alelo cuyo fenotipo se SEGREGACIÓN: Al fecundarse en F2. manifiesta o aparece en la la descendencia muestra: descendencia. Estos alelos se Al cruzar: representan con letras mayúsculas. Semilla amarilla heterocigota Aa con A,B,C,D,… semilla amarilla heterocigota Aa Alelos recesivos: Se llama a aquel Proporción genotípica: 1AA: 2Aa: 1aa gen o alelo cuyo fenotipo no se Proporción fenotípica: 3 dominantes: 1 manifiesta en la descendencia porque recesivo. está presente su alelo dominante.  Éstos se representan por letras heterocigosis. Los recesivos sólo se minúsculas: a,b,c,d,e,.. expresan en homocigosis. Haploide (n): Ser que para un Herencia intermedia: Tipo de carácter sólo posee un gen. herencia en la que no existe Diploide (2n): Ser que para un dominancia y el heterocigoto carácter posee dos genes iguales o manifiesta un fenotipo intermedio distintos. Puede que se manifiesten entre los dos progenitores. ambos o que uno impida que el otro Codominancia o herencia se exprese. Entonces, el que se codominante: Tipo de herencia en la manifiesta es el dominante y el otro el cual los alelos se expresan con la recesivo. El alelo dominante se misma dominancia, de forma que los representa con una letra mayúscula y heterocigotos presentan las el recesivo con minúscula. características de las dos razas puras Genotipo: Conjunto de genes que a la vez. (los dos fenotipos). posee un individuo diploide, la mitad Cromosoma: Es un cuerpo nuclear heredados del padre y la otra mitad de que resulta de la duplicación y la madre. condensación de la cromatina durante Fenotipo: Manifestación externa del el ciclo celular. genotipo observable que depende Cromosomas homólogos: Par de también de la acción ambiental. cromosomas con las siguientes línea pura: posee alelos con genes características: del mismo tipo para un carácter - Uno es de origen paterno y el otro determinado (AA o aa) es de origen materno. Homocigoto o raza pura: Individuo - Morfológicamente son iguales y que para un carácter posee los dos genéticamente son similares alelos iguales. (AA o aa). Si lleva los porque para ciertas características dos alelos dominantes (AA) entonces los genes pueden ser iguales y para se denomina homocigoto dominante, otras, los genes pueden ser y si lleva los dos recesivos (aa) diferentes. homocigoto recesivo. Heterocigoto o híbrido: Individuo GENÉTICA POSMENDELIANA que para un carácter tiene los dos 3. DOMINANCIA INCOMPLETA: alelos distintos. (Aa). Si dos Carl Correns, uno de los descubridores de individuos difieren en un solo Mendel, cruzó experimentalmente plantas de carácter, se denominan flores rojas (CRCR) con plantas con flores monohíbridos, si es en dos, blancas (CBCB), observándose en la F1 la dihíbridos, y si la diferencia es mayor, aparición de un nuevo fenotipo intermedio polihíbridos. entre los parentales, obtuvo plantas de flores ✓ Monohíbrido: Cuando interviene rosadas y en la F2 se obtiene una proporción un solo carácter o rasgo: Aa , Bb , genotípica de ¼ de flores rojas: 2/4 de flores Cc ,.... rosadas: ¼ de flores blancas. En plantas ✓ Dihíbrido: Organismo con Mirabilis jalapa (don diego de noche), boca heterocigosis para dos pares de de dragón, dogo. genes: AaBb , CcDd ,... 4. HERENCIA CODOMINANTE: Es un tipo ✓ Polihíbrido: Organismo con de herencia donde la acción de los alelos da heterocigotos para muchos pares origen a individuos con los dos fenotipos, los de genes: AaBbCcDd ,.... dos alelos se expresan y no hay alelo Herencia dominante: Herencia en la recesivo, esto expresa un fenotipo en cual hay alelos dominantes y alelos mosaico o machado. recesivos. Los alelos dominantes se Al cruzar una planta con flor roja (CRCR) con expresan siempre, aunque estén en otra flor amarilla (CACA) que presenta  codominancia se obtiene en la F1 flores al Fenotipo Genotipo 100 % de pétalos amarillos con manchas Rh+ RR, Rr rojas. Ejemplo. Flores achira, animales RH- rr bobino Shorthorn, grupo sanguíneo AB. El Rh (+) se encuentra en un 75% de la 5. HERENCIA DE ALELOS MÚLTIPLES población, aproximadamente. En ciertos caracteres son determinados por Eritroblastosis Fetal: Proceso de genes que presentan más de dos alelos, esto destrucción de los glóbulos rojos del feto significa que puede existir múltiples por los anticuerpos de la madre contra el variedades fenotípicas para un determinado factor Rh. Ello ocurre cuando la madre carácter, el individuo solo puede tener dos es Rh (-) y el hijo Rh (+ ), se manifiesta alelos para un carácter, uno en cada a partir del segundo hijo, debido a que la cromosoma del par de homólogos. El alelo madre presenta anticuerpos contra el múltiple tiene su origen en las variaciones factor Rh formado después del parto del ocurridas durante la evolución. primer hijo. Ejemplo. Conejo (agutí, chinchilla, Enrollamiento de la lengua en U Himalaya, albino), gatos, en el hombre (grupo sanguíneo ABO). La capacidad de enrollar la lengua en forma de U sin dificultad (desde la punta a la parte 5.1. Grupo sanguíneo posterior de la lengua, sin la ayuda de sus Como habíamos descrito en el ejemplo dientes, dedos u otros apéndices) se expresa por de “