No hay definición específica de los s.v., pero se puede decir que tienen unas propiedades vitales exclusivas:
- Nutrición: capacidad de captar materia y energía del exterior para utilizarla para nuestro porpio funcionamiento.
- Relación: capacidad de captar estímulos y responder adecuadamente a esos estímulos.
- Reproducción: capacidad de producir descendencias (semejantes a nosotros, parecidos).
Las 2 primeras son vitales para la supervivencia del individuo y la 3ª se lleva un 60% de la energía, del consumo energético. Esto es lo que produce la perpetuación de la especie.
Todo esto les permite valerse por ellos mismos, que sean autonomos.
Todo esto les ocurre a todos los s.v. excepto a los virus:
- No hacen nutrición
- No hacen reproducción
- Relación: captan células a las que pueden infectar y su respuesta es la infección.
- Son parásitos obligados. Fuera de la celula son como minerales.
El virus se mete en la célula y utiliza todos los órganos y aparatos de la célula para reproducirse, multiplicarse. A esto se le llama subversión.
Todos los s.v. están formado por células, menos los virus, que son más sencillos. La célula es la unidad estructural y funcional de los s.v., es decir, el cuerpo está formado por células, que son las que realizan las funciones. Es la unidad más pequeña que se puede dividir un s.v. conservando sus funciones: nutrición, relación y reproducción.
¿Tienen autonomía? Las unicelulares sí y las pluricelulares también (sino no se podría decir que es la unidad más pequeña) pero tienen que estar en un medio adecuado.
Los s.v. son máquinas que funcionan con reacciones químicas. Todo lo que hace un s.v. es fruto de alguna reacción química.
El conjunto de reacciones químicas que se den en un s.v. (celula u organismo) es el metabolismo, menos en los virus que no tienen metabolismo.
Los s.v. tienen una extraordinaria complejidad comparada con el universo; somos el resultado de una ley del universo "la materia bajo ciertas condiciones tiende a aumentar su complejidad" (su organización).
Todo el universo está organizado por niveles de complejidad cada vez mayores e incluidos unos en otros (dentro de los mayores están los menores).
*Niveles de organización:
La materia está formada por electrones, neutrones y protones (partículas subatómicas). Se asocian en átomos y no son materia, pero la materia está compuesta de ellos. El átomo es la parte más pequeña en la que se puede dividir la materia conservando sus propiedades. Los átomos enlazados forman moléculas. Pues hasta aquí llega la complejidad del universo abiótico. Lo más que nos podemos encontrar son minerales, que les gustan se cristalinos, pero son amorfos.
En el universo biótico los s.v. también forman macromoléculas, pero la de los s.v. son muchisimo más complejas.
¿Porqué son tan grandes? porque son polímeros formados de otros más pequeños llamados monómeros.
- Proteínas -> 20 aminoácidos
- Ac. nucleicos -> 4 nucleótidos
- Glúcidos -> monosacáridos
- Lípidos -> ac. grasos
Todos los polímeros no son iguales, porque los glúcidos y los lípidos siempre están formado por el mismo monomero y se les llama polímeros de monomero iguales, que sirven como "almacén" (reserva de energía para cuando haga falta) para usarlo cuando le hagan falta construir algo.
Las proteínas y los ac. nucleicos son polímeros de monómeros diferentes porque tienen 20 aminoacidos o 4 nucleótidos. Éstos tienen orden, y esto es sinonimo de información.
Los ac. nucleicos tienen información genética en la secuencia de sus nucleótidos. El código genético dice como se forman las proteinas. Las proteínas, su secuencia de aminoácidos, determnina su forma y ésta, su función. Su información está en la forma.
Las macromoleculas se asocian entre sí formando complejos supramoleculares (nucleoproteinas= proteinas + ac. nucleicos).
Los complejos supramoleculares se asocian entre sí formando orgánulos (como los cromosomas y los ribosomas).
Todo esto sólo lo tienen los s.v., pero estos, no están vivos porque no tienen nivel de organización biótico, no son autonomos, no tienen funciones vitales pero están dentro del s.v.
Los orgánulos se asocian entre sí para formar células que tienen suficiente complejidad para ser autónomas.
c. procariotas->bacterias / c. eucariotas->demás s.v. / ->con organismos-> unicelular o pluricelular
-> C.s. de células iguales: no tiene tejidos, son las más primitivos. ej: algas, medusas, esponjas
-> con tejidos: células con la misma estructura y función
-> con órganos: tejidos asociados para una función. ej: estomago: tejidos: epitetal, nervioso, conjuntivo, muscular. función: digestión gastrica.
-> con aparatos: con órganos asociados para una función. ej: a. digestivo: dientes, lengua, faringe, esofago, estómago. Para realizar la digestión y l absorción de los alimentos.
-> con sistemas: un mismo órganos distribuido por todo el cuerpo con la misma función. ej: sistema nervioso.
Todo esto ocurre a nivel de individuo.
Las poblaciones son individuos de la misma especie que viven al mismo tiempo en el mismo sitio. Siempre hay competencia. Algunas hacen familias, sociedades, rebaños, bandadas. Forman asociaciones intraespecíficas.
Las comunidades son conjunto el conjunto de todas las poblaciones que viven al mismo tiempo en el mismo sitio y forman asociaciones interespecíficas. En ellas hay depredación y simbiosis, el funcionamiento de un ecosistema.
Los ecosistemas son la comunidad más el medio físico.
Los s.v. han aumentado evolutivamente su complejidad con los años. Es una propiedad de la materia. Lo hacen con la misión de dividir el trabajo entre las células, con la finalidad de que haya la mayor eficacia para conseguir que su mantenimiento consuma la menor energía y materia.
COMPOSICIÓN MOLECULAR DE LOS S.V.
1)Bio y oligoelementos
La materia está formada de átomos que están en la tabla periodica. Pero sólo aparecen 60 formando parte de los s.v. y sólo 27 estan en todos los s.v.
Los átomos de los s.v. no dependen de ser los más abundantes. Se encuentran agrupados en la tabla porque tienen características semejantes:
- La mayoría tienen un bajo peso atómico, con la consecuencia , de que es inversamente proporcional a la estabilidad del e.covalente (típico de la mat.orgánica).
- Baja presión atómica por el calor específico que la mantiene constante.
El calor específico es la cantidad de calor necesaria para aumentar 1ºC en 1g de la sustancia. Esto sirve para amortiguar los cambios de temperatura importante para los s.v. porque las reacciones metabolicas desprenden y absorben mucha energía y si nuestras moleculas tuvieran menos calor específico, nos calentariamos mucho y eso puede llegar a ser muy malo y peligroso para el s.v.
- Hay átomos que le faltan o le sobran electrones y se produce un enlace covalente, que consiste en compartir electrones. Para esto hay que obligar a los electrones a estar en el orbital de enlace. Se necesita mucha energía. Esta es la única forma de energia química utilizable por lo s.v. Son estos átomos porque son los que tienen las propiedades vitales que necesitan los s.v.
- Iones monovalentes: Na+ K+ Cl- los tenemos porque dentro de los s.v. hay equilibrios químicos y e. electricas (como impulsos nerviosos, contracciones musculares).
- Carbono : el 20% de s.v. El esqueleto de todas la moleculas orgánicas está compuesto por C por sus propiedades: puede formar 4 enlaces y consigo mismo son más estables, debido a su bajo peso atómico.
Con C se forman moléculas tridimensionales (con forma espacial). El C es como un tetrahedro del que lanza desde el centro hacia los 4 vértices, sus 4 enlaces. El C permite formar moléculas muy largas y anillos por la estabilidad que hay en los enlaces covalentes entre los C. Este puede formar infinidad de formas de moleculas diferentes. Cada molécula tiene una función distinta en los s.v.
Bioelementos: aquellos átomos que se encuentran en los s.v. en cantidades superiores al 0,1% y son el 95%: C, H, O, N. También lo son: F, S, Ca, Na, K.
Oligoelementos: aquellos que son menos de 0,1% y son: Mg, Fe, Cu, I,... algunos varian de un s.v. a otro. Como se encuentran en cantidades muy pequeñas e muy difícil saber cuales son sus funciones, pero se sabe que son vitales.
2) Composición molecular
El H2O es la molécula que más abunda en los s.v. generalmente un 70%. Del 30% restante el 95% son moléculas orgánicas y el otro 5% sales.
Las moléculas orgánicas son lo más característico de los s.v.. Son macromoléculas los polímeros de monomeros iguales, como los glúcidos y los lípidos, que su función es actuar como fuente o almacén de energía o forman parte de una estructura (membrana, pared celular) y si son de monomeros diferentes, como la proteína (20 aminoácidos diferentes) y los ac. nucleícos (4 nucleotidos diferentes).
Estos poseen una secuencia, un orden (nucleotidos en el ADN tienen información genetica) (la forma de la proteína determina su función).
2.1) Agua
Es la más abundante en los s.v. con diferencia, por sus propiedades vitales y anómalas derivadas de su composición. Este enlace entre átomos contiene mucha diferencia de electronegatividad. Los electrones se situan asimetricamente más cerca del O que del H (en el e. covalente están a la misma distancia). H "gana" e- apareciendo una carga (-) en el O y en el H una carga (+) quedando electronicamente neutro (covalente dativo), no ganan ni pierden electrones pero quedan electricamente cargados.
Cuando están cerca las moléculas se forman enlaces llamados puentes de H, que unen todas sus moléculas. Esto explica sus propiedades anómalas y vitales. No están aisladas, están unidas en 3, 4, 8 o 9 formando tetrahedros (en estado líquido).
- H2O es líquida a temperatura ambiente, comparada con NO, CO, CO2 con peso parecido y son gases, y el agua por su peso molecular debería de ser gaseosa pero como están unidas es mayor su peso y por eso es líquido, al menos son 3 moléculas. No puede existir vida sin agua líquida.
- Es un disolvente universal (con las sustancias polares: que tienen carga electrica). La mayoría de moléculas orgánicas son polares.
Disuelven tan bien porque la carga del agua rodean y aislan las cargas de las moléculas polares , provocando la disolución, rotura del enlace, permitiendo que el agua tranporte cualquier sustancia por difusión.
- El agua actúa como medio principal de transporte.
- Si se le une que tiene un alto calor específico:
T= agitación de las partículas.
Necesita calor para separarse y despúes para agitarlas, por eso tiene un alto calor específico.
Para subir su temperatura 1º se rompen los puentes de hidrógeno (consume calor) y después cuando se agitan (resto del calor).
ej: el mar; amortigua los cambios de temperatura. Absorbe calor en verano y en invierno desprende. Esto determina el clima.
En las reacciones metabólicas se intercambia mucha energía sin calentarnos porque ocurren en el agua, por eso tenemos tanta agua en nuesto medio interno.
Medio interno: donde ocurre el metabolismo, la mayoría de intercambios de energía. Somos termolabiles.
Todas estas propiedades parecen pasivas pero realizan también funciones activas dentro de los s.v.:
- interviene en reacciones químicas (hidrolisis-> se rompen los enlaces que desprenden agua cuando se forman por ej. los de la mat. orgánica. hidratación-> añadir agua a la reacción. redox-> la fotosíntesis. sintesis de ácidos grasos-> para ccrearlos se necesita agua por ej. camellos).
2.2) Sales minerales
Una sal es un ácido + base que forman un enlace iónico.
ej: Na+ Cl- : tenemos sales disueltas, no tenemos NaCl, tenemos iones de Na y de Cl. (cationes y aniones).
Sales con funciones específicas dentro de los s.v.:
- Amortiguadores de los cambios de ph en el organismo.
- Huesos con sales
- Impulso nervioso, contracciones musculares
Todos cumplen unas funciones generales por su naturaleza química.
Regulación de los equilibrios osmóticos
El medio interno s.v. es agua con + cosas. 3 tipos de cosas:
- Agua + m.pequeña y soluble (como la glucosa), esto es-> disolución (disolvente+ soluto agua+ sal).
- Agua + m.muy grande para ser solubles (+/- insolubles), esto es-> dispersión (agua+ clara de huevo). Se habla de una parte dispersante (el agua) y una parte dispersa (clara de huevo). No sedimentan, son turbias.
- Agua + m.muy grandes e insolubles (agua + arena, + orgánulos), esto es-> suspensión. Aquí sí sedimentan.
El medio interno a lo que más se parece es a una dispersión.
* ¿Cómo evitar el choque osmótico? la sal es fundamental. Éstas regulan los procesos osmoticos . Las membranas celulares son semipermeables, el agua entra o sale de las células según la diferencia de concentración de sales que exista entre el interior y el exterior de las mismas. El agua pasa de la disolución más diluida a la más concentrada, hasta igualar las concentraciones.
Cuando hay más soluto fuera que dentro de la célula (medio hipertónico), se produce pérdida de agua y por lo tanto la deshidratación de la célula: plasmólisis.
Cuando hay menos soluto fuera que dentro de la célula (medio hipotónico), el agua entra en la célula, hinchandola hasta poder provocar la rotura de la membrana plamatica y pérdida del contenido de la célula: choque osmótico. En los vegetales no llega a ocurrir gracias a la pared celular.
Tambien mantiene los niveles de PH neutros.
Al mantenimiento de las condiciones del medio interno estables,se le llama homeostasis.
Moleculas orgánicas
2.3) Glúcidos
Llamados también carbohidratos.
Están formados por átomos de C, H y O.
Todos los monosacáridos tienen un C asimétrico y 4 enlaces con 4 cosas distintas.
Los glúcidos son los monosacáridos más sencillos:
3 átomos de C-> glicero
5 átomos de C-> ribosa
5 " C-> ribulosa
6 " C-> hexosas:
- glucosa, galactos son aldohexosas (un grupo aldeido)
- fructosa es cetahexosas (un grupo ceteido)
Estos son los monómeros del resto de los glúcidos.
Disacaridos
Glucosa + galactosa= lactosa, es el disacarido de la leche y esta formado por 2 formas de sacaridos. Se unen mediante un enlace glucosílico en el que desprende una molécula de agua y se produce hidrolisis (se rompe).
Glucosa + fructosa= sacarosa (azucar de la fruta) es el disacarido de la remolacha, la caña de azucar.
Estos son disacaridos naturales, están así en la naturaleza.
También está la maltosa que aparece en la hidrolisis del almidón y los celobios que aparecen en la hidrolisis de la célula. No son naturales pero son monosacáridos.
La función de los monosacáridos y los disacáridos es actuar como fuente de energía. Rompen los enlaces covalentes de la molécula liberando la energía química del enlace (que es la única forma de energía utilizable por la célula). Fermentaciones, respiración celular.
Disacaridos: están formado por 2 m. de monosacáridos. Almidón. Funciónan como reserva energética de los vegetales.
Oligosacáridos: están formados por 3-10 m. de monosacáridos.
Polisacáridos: están formados por +10 m. de monosacáridos.
Glucógeno: es igual que el almidón, pero en los animales.
Grasas: lo mismo pero en nosotros
Celulosa: es un polisacarido estructural formado por 2 glucosas. Sirve como material de construcción. Forman la pared celular de todas las células vegetales.
2.4) Lípidos
Son las únicas moléculas orgánicas que tienen una composición química heterogénea (glúcidos-> monosacáridos/ proteínas-> aminoácidos/ ac.nucleicos-> nucleotidos).
Solo tienen una característica común: son apolares (hidrofobos), son lipofilos (odian el agua) a diferencia de las restantes moleculas organicas que son apolares (hidrofilos) y lipofobos (disuelven en agua), tienen una clasificación más compleja y mas amplia.
- Derivasdos ac. grasos: es la molécula más típica de los lípidos
- Lípidos sencillos:
unos derivados del isopreno, formados por muxhos isoprenos. No tienen ni ac. grasos , ni enlaces ester (enlaces entre ac. grasos y alchol. Forman terpenos: 2 isoprenos unidos.
Tienen muchos dobles enlaces, estas sustancias por eso tienen ese color (caroteno, xantofila, clorofila). Los colores se deben a la presencia de los dobles enlaces. Cuando hay los mismos electornes compartidos. Siempre se comparten electrones (= terperos). Los electrones tienen libertad enter los atomos molecuas.. existen electrones libres que saltan de un enlace a otro entre átomos y moléculas. Esto le permite ser capaces de perder y ganar facilmetne electrones. ej: colorofila: pigmento sintetico que absorbe la energia haciendo que el electron pase a un nivel superior. Cuando hay más de 2 enlaces, hay electrones libres y hay una absorción de energía.
Esteroides, derivados de isopreno
indirectamente derivados
- vitamina A, D, K
- Hormonas sexuales
- Colesterol: lípido estructural que forma parte de la membrana. Hace que a membrana sea fluida para permitir los intercambios. Se unen a las cabezas de los fosfolípidos estabilizando la bicapa para que no se haga monocapa. Es esencial en la dieta para la membrana de todas las células.
Exceso de colesterol: los receptores del colesterol se llenan y empiezan a quedarse en las paredes haciendo que llegue a cerrrarse los vasos, produciendo arterioesclerosis.
2.5) Ac. nucléicos
Son polímeros de monómeros nucleótidos distintos. Forman las mayores moléculas orgánicas (109 átomos ADN) Los que hemos visto polimeros de monomeros iguales y los ácidos nucleicos son distintos y se llaman: adenina, tinina o uracilo, citosina y guanina. Están formado por 3 sustancias: 1 pentosa, ribosa en el ARN o dexosirribosa en el ADN; una base nitrogenada, A, T/U, G o C y un ac. ortofosfórico.
El ARN y el ADN se diferencian en ela bae nitrogenada.
Son polímeros de monomeros distintos y tienen orden de secuencia, que es sinonimo de infomación. El código genético tienen un idioma de 4 letras A,T, C,G, U que forman palabras (capa 3 letras es una palabra y cada una significa un Aa.) La secuencia de nucleotidos del ADN determina la secuencia de Aa de una proteína completa.
El gen contiene los planos para construir una proteína. El gen seria una frase del código genético. Las proteínas son las que realizan la función.
ADN-> es una molécula única capaz de servir de molde para duplicarse. LAs 2 cadenas se separan para duplicarse. Esto permite la transmisión del código genético a las células hijas cada vez que se divide la célula (y a la descendencia). Es capaz también de transmitir su información a la célula a través de sus intermediarios los ARN.
Los ARN son mensajeros que realizan una transcripción (cogen la copia de un gen) salen del núcleo al citoplasma. Son iguales que el ADN excepto en que cambia la tinina por uracilo. Hay dos tipos de ARN:
- ARNr (ribosomica): sintetiza la proteína
- ARNt (transferente): transporta los Aa. a los ribosomas.
Ribosomas: leen y traducen el gen del ARNm. Permite que se coloquen en el orden que deben y que se unan formando así una proteína.
El ADN dirige el funcionamiento celular a través de los ARN que fabrican las proteínas que son las que realmente realizan las funciones.
2.6) Proteínas
Polímeros de monómeros diferentes (20 Aa distintos). Són todos iguales y tan solo se diferencian uno de otro por el llamado el resto.
Son las más abundantes de las moléculas orgánicas cuantitativamente (+50% de nuestro peso seco) y cualitativamente (es la que más funciones realiza en el s.v., la mayoría).
- Hormonas: mensajeros químicos (insulina, h.crecimiento).
- Estructural: membrana, pelo, piel, cilios.
- Movimiento: músculos
- Defensas: anticuerpos
- Transporte: hemoglobina
No sirven como fuente de energía.
Sun funcion más importante: la mayoría son enzimas que funcionan como catalizadores, que aceleran las reacciones químicas del metabolismo. Para cada reacción química hay una enzima.
Las proteínas están compuestas de 20 aminoácidos distintos (polimeros de monomeros distintos) Los aminoácidos tienen un orden llamado secuencia. Los ácidos nucleicos tienen información genetica, sus nucleotidos, que ontienen la información de las proteintas en secuencias de aminoacidos, la cual es la que determina la forma de esa proteína que adquiere espontaneamente , y esta forma de termina el funcionamiento de la proteína.
Formas distintas con una cadena de Aa se pueden hacer muchisimas, caben tantas combinadiones posibles como formas de proteínas. Los s.v. necesitamos tantas moléculas diferentes como funciones. Caben infinitas combinaciones, infinitas formas e infinitas funciones.
La forma de la proteína la adquieren espontaneamente, la de menor energía y la más estable (con más enlaces) dependiendo de los Aa.
Los enlaces siempre son débiles , se alteran facilmente, se pierden facilmente. Se rompen y la proteína pierde su forma y su función, esto se llama desnaturalización.
Las proteínas son termolábiles, se rompen con la temperatura. La mayoría son solubles en agua porque la mayoría de los Aa son polares.
Las proteínas hacen dispersión, lo más parecido al medio interno. Son posibles tantas combinaciones en las proteínas que lo difícil es que coincidan. Son diferentes la de los diferentes s.v.
Nuestro sistema inmunitario distingue las proteínas nuestras de cualquier otra extrana a nuestro cuerpo, rechazandola, atacandola. Este nos defiende de lo extraño ej: rechazo de órganos en los transplantes.
3) La célula
Es la unidad estructural del s.v. Todo el cuerpo está formado de ellas. Y la unidad funcional del s.v., el funcionamiento de lo s.v. es el resultado del funcionaiento de la célula.
Son autónomas, capaces de valerse por sí mismas (nutri, rela y repro). Tanto como las unicelulares como las pluricelulares. Además toda célula procede de otra célula siempre.
A todo esto se le llama teoría celular.
Hay 2 tipos de células:
- Procariotas: son las más primitivas y son las bacterias.
- Eucariotas: son las de todos los s.v. Son más complejas y x100 más grandes. Tienen compartimentos llamados orgánulos que les permite hacer muchas más cosas.
Características de los 2 tipos:
- Membrana plasmática: separa y comunica con el medio a la célula.
- Citoplasma: cavidad celular, que está llena de líquido, el citosol, que es una dispersión acuosa. Aquí es dónde ocurren las reacciones metabolicas (en las eucariotas continuan en los orgánulos).
- Ac. nucleicos: ADN dirige el funcionamiento celular a través de los ARN que fabrican las proteínas.
Orgánulos celulares (solo en las eucariotas):
- Retículo endoplásmatico: laberinto, canales membranosos comunicados unos con otros y comunicado con la membrana nuclear. Comunica directamente con el núcleo e indirectamente con la membrana plasmática por su relación con: 2:
· R.e. rugoso: (las bolitas) ribosomas que tienen como función sintetizar la proteína que se va a almacenar o transportar.
· R.e. liso: no tiene ribosoma. Hace la sintesis de los lípidos.
- Aparato de Golgi: se encarga de romper las sustancias tóxicas de la célula. Serie de sacos de membrana aplanadas y apiladas (como platos). Justo encima del r.e. liso. Ahí dentro es donde se queda las sustancia que se ha fabricado en el retículo. A través de el se exporta lo creado en el retículo. Además de esta función hace la sinteis en la pared celular vegetal.
- Lisosomas: vesiculas membranosas procedentes de Golgi, que contienen enzimas digestivas fabricadas en el r.e. rugoso y realizan la digestión de la célula. Solo ocurre en las unicelulares y algunas celulas especializadas como los glóbulos blancos. Heterofagía: comerse a otro. Todas hacen autofagía, comerse a sí mismos digerir sus organulos para regenerarlos.
- Ribosomas: el único orgánulo macizo . No es membranoso. Está compuesto de ARN ribosomico + una proteína + 2 subunidades (compuestas de lo mismo).
Su función es sintetizar la proteína.
Es el único orgánulo de la célula procariota, por eso es fundamental.
- Vacuolas: son vesículas membranosas de tamaño y formas variables. Más grandes en los vegetales. Su función es el almacenamiento de distintos tipos de sustancias (agua, desechos..).
- Mitocondrias: organulos alargados compuestos por una doble membrana: la externa, lisa, y la interna con repliegues que se denominan cresta mitocondriales. Su función es obtener energía mediante la respiración celular.
Dentro de la célula eucariota es el único organulo que tiene ribosomas. Se multiplica ella sola. Fabrica su propia proteína.
- Cloroplastos: son exclusivos de las celulas vegetales, pero tiene 3 membranas : exterior, interior y tritacoides, en la ultima se encuentra la clorofila. Tienen la misma manera de origen que la mitocondria.
- Centrosoma: muy pequeño y con forma estrellada. Se situa en la periferia del nucleo. Su función es el movimiento de los cromosomas durante la división celular. Son derivados del citoesqueleto.
- Membrana plasmática: limita y comunica los lípidos con el exterior. Es una bicapa de fosfolípidos (ver) el colesterol la hace fluida y la estabiliza. Su función es controlar las entradas y salidas de la celula.
- Pared celular: exclusiva de los vegetales. Es el único orgánulo extracelular. Sus componentes se fabrican en el aparato del golgi que luego son vertidos al exterior. Está compuesta principalmente por celulosa (polisacarido). La mitad de celulas del planeta están hechas de celulosa. Es indigerible por la envultura rígida y tan resistente que tiene. Su función es sostener a la celula a mantenerse herguídas porque no tienen esqueleto y las protege del choque osmótico (ver H2O) No llegan a la plasmolisis.
- Citoplasma: cavidad interna de la celula. Hueco interno, contenido celular. Hay un líquido hialino (lo atraviesa la luz y las imagenes) llamado hialoplasma o citosol. Es basicamente agua + sustancias (ver H2O) Aquí ocurre el metabolismo. En las procariotas todo ocurre ahi., es su unico metabolismo. En las eucariotas despues pasa a los órganulos donde sigue.
- Citoesqueleto: una red de proteinas filamentosas insolubles por la que está atravesado el hialoplasma. Este le da forma a la celula y sostiene los orgánulos. Muchas estructuras celulares derivan del citoesqueleto: centrosoma, cileos y flagelos, mov.cromosomas, corrientes citoplasmaticas, mov. celulares...
- Nucleo: estructura más o menos en el centro de la celula. Tiene doble membrana nuclear. Es una parte especializada del r.e.r. Comunica el r.e. con el citoplasma a traves de unos poros. Esta lleno de líquido, el núceo plasmatico, el citosol. Aquí se encuentra disperso el ADN, llamado cromatina.
En el también se encuentra el nucleolo, que es un orgánulo donde se fabrican los ribosomas que despues actuaran fuera.
- Compartimentación: diferencia sustancial. Permite que haya reacciones incompatibles al mismo tiempo. Les permite hacer mñas funciones con más eficacia para funcionar.
*Tipos de celulas
PROCARIOTAS (bacterias)
- Tamaño: 0,3mm-3mm
- Citoplasma: no tiene orgánulos subcélulares encargados de realizar funciones concretas.
- Pared celular: rodeando a la membrana celular hay una gruesa pared formada componentes exclusivos, la pared celular, celulosa.
- Membrana nuclear: no existe. El ADN se halla disperso en el citoplasma. Solo tiene un cromosoma circular.
EUCARIOTAS (protoctistas, hongos, plantas y animales)
- Tamaño: 5mm-50mm
- Citoplasma: aparecen orgánulos subcelulares. Cada uno especializado en una función en concreto, permitiendo que reacciones incompetentes entre sí se realicen al mismo tiempo.
- Pared celular: no tienen, excepto las vegetales que su estructura y su composición son diferentes a las procariotas.
- Membrana nuclear: el ADN está protegido en el interior del núcleo, dandole mayor estabilidad. Tiene cromosomas.
3. FUNCIONES BASICAS DE LOS S.V.
Las funciones vitales son características de los s.v. (y las células) que hacen que sean autónomos.
1) F. nutrición
Todos los células (y s.v.) necesitan tomar materia y energía del medio, para transformarlamediante reacciones químicas (parte del metabolismo) en una forma útil para la célula, es decir, en energía y materia propia.
Hay 2 formas de nutrición:
- Autótrofas: son quellas que se alimentan de sí mismas.
Toman materia orgánica + luz y las convierte en monomeros y O2. A este proceso se le llama fotosíntesis. Esta es característica de las plantas (también las ciaroflitas, bacterias y algas).
- Heterotrofitas: se alimentan de materia orgánica fabricada por otros; es decir, de polímeros.
Estas realizan digestión: convierten los poloimeros en monomeros, para obtener de ellos materia propia y energía, igual que en las autotrofas.
1.1) Metabolismo
Son las reacciones químicas que ocurren dentro de la célula. Tienen unas características peculiares:
- son reversibles A->B+C B+C->A
- estan acopladas A->B->C->D-> haciendo que vaya a mayor velicidcad; el producto es el sustrato de otra. A esto se le llama secuencia.
Somos maquinas que todo lo que hacemos funcionan con reacciones químicas. Para eso tienen que ir a tiempo real, a una cierta velocidad. Esto se puede aumentar en el laboratorio mediante descargas y un aumento de temperatura pero en los s.v. no se puede hacer porque las células se mueren si se calientan, se desnaturalizan, porque son termolábiles. Las proteínas pierden la forma y con ella la función.
Con los catalizadores la sustancia aumenta la velocidad de las reacciones y disminuyen la energía necesaria para hacerlo. Los enzimas especificos intervienen en las reacciones y se recuperan intactos, no se gastan.
Las enzimas precisan sustancias que acepten los grupos químicos que dan o quitan a los sutratos. A estos se les llaman coenzimas; son los que aceptan loq que quita o da a la enzima. Son aceptores químicos temporales de grupos quimicos entre sustratos.
La mayoría de reacciones del metabolismo son reacciones redox (reducción y oxidación) y todas están acopladas.
Una sustancia esta reducida: ↑H ↓O ↑e ↑E
En la reducción, se forman enlaces para los que se necesita E.
Una sustancia está oxidada: ↓H ↑O ↓e ↓E
En la oxidación se rompe los enlaces y se libera la E que contenian.
1.1.1) Anabolismo y catabolismo
El metabolismo tiene 103 de reacciones químicas. Pueden ser de 2 tipos:
- Anabolismo: es la unión de pequeñas moléculas para formar grandes moléculas. Se forma enlaces entre ellas, y para ello se necesita E. Es la forma en que se unen los monomeros para formar polimeros y con ellos elaborar su propia materia. Ej: fotosíntesis.
- Catabolismo: rompe grandes moléculas en otras más pequeñas. Se rompen enlaces y se libera la E que contienen. Ej: la respiración celular (monomeros + O2 -> O2 + H2O + E). Es la forma que tienen las celulas para obtener la E que es necesaria para todo.
En estas reacciones siempre llevan aparejado el intercambio de grupos químicos. En el 80% de las reacciones hay un intercambio de E, pero esa E nunca puede quedar libre porque sino nos calentariamos mucho ( y somos termolabiles). Además las enzimas deben quedar intactas. Aquí aparecen las coenzimas transportadoras de E. Los s.v. solo pueden utilizar la energía química cuando se intercambia. Las ATP y las ADP son las que se encargan del intercambio. Muchas veces (80% de las reacc) se intercambian H, e (de mucha E) lo cual es sinonimo de E.
Si quedaran libres reducirian indeseablemente la materia orgánica, porque se meten donde quieren y se quedan con ellos las conenzimas redox.
a) Procesos catabólicos importantes
catabolismo: rotura de enlaces covalentes para liberar E para obtenerla
En el ocurren reacciones de oxidación. son una parte muy importante del metabolismo. Son la forma que tienen las cc de los organismos a partir de los monómeros (monosacaridos y disacaridos + ac. grasos).
a.1) Catabolismo anaeróbico (fermentación)
Primer mecanismo que inventaron lo s s.v. para obtener E en un mundo sin O2. Esto ocurre en el hialoplasma. Es una oxidación sin O2 de los monomeros. Glucolisis. Son procesos despilfarradores. Solo aprovechan el 20% de la E de la glucosa.
Hay más fermentaciones; lo inventaron todo. Son metabolismos exclusivos.
Todos son igual que la glucolisis + otros pasos.
Se obtienen diferentes productos finales, obtenidos con medios biológicos
(acetona, ac. succinico...) solo dandoles de comer glucidos no comestibles. La biotecnología utiliza los s.v. para fabricar sutancias no sinteticas.
La glucolisi se conserva en todos los s.v. como peso previo a la oxidación completa con O2. Es el origen evolutivo común.
a.2.) Catabolismo aerobio (respiración celular)
El catabolismo comienza en el hialoplasma convirtiendo a los monomeros en ac. piruico (glucolisis) que penetran en las mitocondrias donde ocurre su oxidación completa con O2.
b) Procesos anabolicos importantes
Son reacciones de reducción. Se forman enlaces. Se precisa E para ello. Unión de pequeñas moléculas en grandes. Los monomeros en polimeros. Así fabrican su materia todos los s.v. Es común en todos los animales y plantas.
*Tipo de anabolismo: la fotosíntesis. Forma de obtener monomeros los vegetales. Esto sustenta la vida en la Tierra. Tiene dos fases:
- f. luminosa: convierte la e.solar (electromagnetica) (que no es utilizable por los s.v.) en E química. La clorofila es la que hace esto. Es un pigmento fotosintetico. Se produce ATP y NADH.
- f. oscura: SALES + H2O + ATP + NADH --> MONOMEROS (C6H12O6+O2)
Esto ocurre en los cloroplastos que son exclusivos de los vegetales. Las bacterias tambien la hacen pero sin orgánulos en los pliegues de la membrana plasmática.
La fotosíntesis oxigénica, producen oxigeno; es lo que hacen las plantas.
Las bacterias fabrican monomeros sin luz, la quimiosintesis. Sacan el ATP y el NADH necesario para la fase oscura (no de luz, sino de compuestos inorgánicos reducidos).
Son muy abundantes en las erupcoines volcanicas submarinas. Son las más importantes en el ciclo de la materia. Ponen a disposición de todos los s.v. elementos químicos esenciales que nunca pordrian alcanzar.
2) F. relación
Capacidad de captar estímulos (variaciones f/q del medio i/e) (variaciones T). Estimulo no es el factor, sino su variación.
Despues la celula responde para adecuarse a un medio cambiante. La captación de los estímulos la realizan los llamados receptores de estímulos (órganos de los sentidos +5). Estos son específicos para cada estímulo. Están siempre funcionando y mandando la información al S.N.C. y este procesa y analiza la información que le llega de diferentes partes; y elabora una respuesta que envía a los efectores, encargados de ejecutarlos.
musculos-> movimientos
glándulas-> secreciones (lágrimas, saliva)
3) F. reproducción
Capacidad que tenemos los s.v. de producir descendencias parecidas a nosotros con la finalidad de perpetuar la especia.
Se lleva aprox. 60% del consumo energético.
La función de reproducción y de relación asegura la supervivencia del individuo.
Nuestros genes, utilizan el ADN para transmitirse.
También se necesita para la vida normal. Las estructuras del individuo se deterioran sus celulas, deben ser renovadas continuamente. Si se trata de organismos, es reproducción y si se trata de células, es división. Las 2 siguien procesos identicos o muy parecidos; la división celular.
*Ciclo celular
Fases por las que pasa una cc en su vida.
- Interfase: vida normal, funcionando 99,5% del ciclo
- División: 0,5% Es un proceso continuo de 2 divisiones las dos al mismo tiempo:
· la del núcleo: puede ser por mitosis o por meiosis
· la del citoplasma: citocinesis
La división parte siempre de una cc madre.
La mitosis da lugar a 2 cc (2= entre sí, distintas a la madre y mismo ADN). Es la que hacen todas las cc de nuestro organismo.
La meiosis da lugar a 4 cc ( diferentes entre sí, diferentes a la madre y tienen solo la mitad de ADN de la madre). Solo se hace en las gonadas (ovarios y testículos) para formar los gametos (en la reproducción sexual).
3.1.) Duplicación del ADN
La información genética hereditaria es la que pasa a los descendientes. En ella están todas las indicaciones de "construcción" del organismo. Las cc antes de dividirse para asegurar que las 2 cc hijas poseen el total de la información, duplica su ADN, llamado este proceso duplicación o replicación. Esto ocurre al final de la interfase.
Una molecula de ADN son 2 cadenas de nucleotidos enrollada en doble helice, que forman una escalera de caracol. Son comlementarias siempre igual, porque de esa manera es como tienen más enlaces y por tanto más estabilidad.
En la duplicación estas 2 cadenas se separan y luego vuelven a formarse una complementaria en cada una. Son utilizadas como molde para formar otra complementaria sobre ellas.
Así a partir de una molecula de ADN se obtienen otras 2 moleculas de ADN identicas (es decir, 4 cadenas de nucleotidos complementarias 2 a 2).
Así se obtienen 2 copias de todas las moleculas de ADN que se pueden repartir equitativamente entre las descendencias.
3.2) Núcleo interfásico y en división
En la interfase el ADN se encuentra en el núcleo en su forma activa, es decir, que se trascribe en forma de ARN mensajero. La copia de un gen se convierte en ARN mensajero. Este gen va hasta los ribosomas que se encargan de leer y transcribir para la fabricación de proteína.
Para todo esto el ADN tiene que estar extendido, la cromatina. En el núcleo se observa una maraña, indistinguible; no se distinguen las cadenas. Esto ocurre al final de la interfase.
La cromatina se duplica estando extendida. Donde había 46 ahora hay 92 moléculas de ADN (46+46). Cada molécula de ADN tiene una réplica.
Ahora la cromatina se enrolla, se empaqueta , se comprime, se condensa; volviendose visible, los cromosomas.
El cromosoma está compuesto por 2 cromátidas hermanas (son identicas), que son 2 moléculas de ADN identicas y un centrómero.
Esta es la forma de repartir equitativamente el ADN, que mide 2m.
El nº de cromosomas que tiene una especie es fijo característico. El nuestro es de 46. Hay 2 tipos de organismos:
- Haploides (n): son los más primitivos y tienen 1 sola copia de cromosomas.
- Diploides (2n): como el de nosotros. Tienen 2 copias de cada cromosoma. Como si fuera una de seguridad.
Cada organismo llevará un cromosoma del padre y otro de la madre. Tienen la misma forma, mismo tamaño, mismo aspecto y mismos genes. Estos son homologos, hablan de lo mismo pero no dicen necesariamente lo mismo.
3.3) División celular por mitosis
Está formada de división del nucleo por mitosis y citoplasma por citocinesis.
Previamente las moléculas de ADN se ha multiplicado y condensado en cromosomas de 2 comatidas hermanas cada una de las cuales iran a parar a 2 cc hijas diferentes que volveran a tener 2n moléculas de ADN. La división celular por mitosis es un proceso continuo, no tiene fases, pero pedagogicamente se explica por fases.
Al final de la interfase comienza la duplicación. Los cromosomas se condensan y ya se pueden ver (profase). Desaparece el nucleolo y los cromosomas quedan sueltos en el hialoplasma; se rompe la membrana nuclear; se duplica el centrosoma; y se dirigen los cromosomas a a los polos de las celulas que se encuentran unidos por por el huso acromatico, compuesto de fibras de proteínas. Los cromosomas de adhieren al huso acromatico, que quedan situada en la placa acuatorial o matafasica, esta es la metafase. En la anafase, el uso actomático tira de los cromosomas hasta romper el centromero. Se separan las cromatidas identicas, hacia cada polo de la celulas 8duplicada), terminando cada una en una celula diferente. En la telofase ya se han separado y han llegado los cromatidas a los polos, quedando 2 grupos de cromatidas, cerca del polo. Estas empiezan a envolverse en una membrana nuclear, a partir del R.E: y desaparece el huso acromático y al mismo tiempo se divide el citoplasma. En la citocinesis se produce la división del citoplasma. Ocurre al mismo tiempo de la del nucleo, debido al crecimiento del huso acromatico. El crecimiento del huso empuja el contenido de la célula a la periferia quedando uniformemente distribuido por la superficie. Al final de la telofase se produce un estrechamiento en el ecuador de la célula, llamado surco de división. Despues de cerrarse y llegar a tocarse el huso desaparece. Esto es la cinesis por estrangulamiento, y solo se hace en los animales, los vegetales no pueden hacerlo así debido a su rígida pared celular. Lo hacen de otro modo:
No tienen centrometros. El huso se forma a partir de 2 zonas más densas en los polos. Dividen igual el contenido celular hasta el final de la telofase. Tienen unas vesiculas procedentes del aparato de Golgi que convergen en el ecuador y que contienen los componentes de la nueva pared celular. Se fusiónan dividiendola en 2. A esto se le llama citocinesis por tabicación.
La división celular por mitosis se da en los organismos unicelulares, los que hacen reproducción asexual. Tambien en algunos pluricelulares primitivos la utilizan para su reproducción asexual. Todas las reproducciones basadas en esta división son asexual. Se da en la mayoría de las plantas, tambien en las más evolucionadas.
La reproducción axesual se realiza a partir de una sola célula (esporas) o un grupo de celulas de un único progenitor; estas se dividen por mitosis originando celulas identicas que posteriormente se diferencian en los diferentes tejidos del organismo, esta es la diferenciación celular.
Son las unicas que crecen en las plantas y las que se van quedando atrás son las que sufren la diferenciación celular.
La diferenciaciçon celular es una represión irreversible del 99% de los genes. Hacen diferentes funciónes dependiendo del sitio donde está. Sólo funciona el 1% del ADN.
La reproducción asexual
Fue la primera forma de reproducción de los s.v. Tiene de ventaja que permite la multiplicación sea más simple, rápida y aprovechar un recurso alimenticio. En desventaja tiene que la descendencia siempre es identica a su progenitor y no cambia con el ambiente; de manera que no evolucionan.
Los demás organismos se reproducen sexualmente, por meiosis. Intervienen 2 progenitores, gametos (esperma y óvulo). También tienen la división celular por mitosis como forma de división celular del organismo pero para sustituir a las células que se mueren o son heridas y para el crecimiento.
3.4) División celular por meiosis
Esta división es exclusiva de los organismos que representan reproducción sexual, que son la mayoría. Hay gametos (celulas especializadas) que se fusionan y dan lugar (por mitosis) a un organismo completo. Como somos 2n los gametos deben tener la 1/2 de cromosomas de su especie para que tras la fecundación se recupere el nº característico de cromosomas de su especie, sino este nº se iría multiplicando. Por eso se precisa que los gametos se originen por un tipo de división reduccional, la meiosis.
Es parecido a la división celular por mitosis con algunas diferencias: básicamente consiste en una interfase al final de la cual se duplica el ADN seguidas de 2 divisiones sucesivas. El ADN se multiplica una vez y posteriormente se divide 2 veces, dando como resultado 4 gametos diferentes entre sí y diferentes a la célula madre. Esto permite que los hijos sean distintos a los padres, porque no nos transmiten su ADN sino otro que es una combinación de los abuelos. Esto permite la existencia de diversidad genetica. Todos somos diferentes. Permite las variaciones en las especies: adaptaciones y evoluciones.
A diferencia de la mitosis, en la metafase de la meiosis, los cromosomas homologos aparecen por parejas, llamadas bivalentes. 4 cromatidas (2 cromosomas) quedan unidas con unos puentes llamados quiasmas.
Aquí es donde se consigue la diversidad en este punto de la metafase I.
En la anafase I emigran las cromatidas a los polos de la celula (los cromosomas homologos). Uno se lleva parte del otro.
Los cromosomas enteros se van a cada polo de la celula, aquí ya se ha reducido el nº de cromosomas a la mitad. Ahora hay características del padre y de la madre juntas; recombinación. Despues de esto se obtienen 2 cromatidas recombinantes (del padre y la madre) y otras 2 no recombinantes paternas o maternas. Gracias a esto existe la diversidad génetica. Habiendo una emigración al azar de los cromosomas durante la anafase consiguiendo la mayoría de combinaciones posibles entre cromosomas femeninos y masculinos.
Trás la 1ª división reduccional, las 2 celulas resultantes (sin duplicación, ni interfase, ni duplicación) entran en II división (que es diferente a la mitosis) profase II, metafase II y anafase II. Aquí se produce más variedad genetica, quí emigran al azar las cromatidas (maternas, paternas y recombinantes) pudiendo realizar muchas combinaciones posibles.
4. Ciclos biológicos
Son las fases por las que pasa la vida de los organismos. Se diferencian en función del momento de vida en el que ocurre la meiosis. El nuestro es un ciclo diplonte. Dependiendo donde y cuando ocurre la meiosis determina la fase predominante en el organismo. En nosotros predomina la fase diploide porque solo hacemos haploide en la fabricaiçon del cigoto.
Algunas algas y la mayoría de los hongos son haplontes.
En los diplohaplontes es intermedia, entre la formación de los gametos y la fecundación. Son las plantas superiores. Las adultas so diplontes, llamados esporofitos. Realizaan la meiosis en las flores y seproducen esporas que comienzan a dividirse por mitosis y dan lugar a gametofitos que son haploides. Hay en un mismo individuo 2 generaciones.
siguen estando de actualidad varias cosas del anterior comentario, además:Esto son buenos apuntes de clase sin mucha elaboración posterior.Las entradas están todas muy juntas y se trata de que se vayan espaciando en el tiempo, como prueba de un trabajo regular.En cualquier caso se observa la mejoría en el blog, Lo que no mejoran son los resultados de los exámenes,¿no dedicarás demasiado esfuerzo al blog y demasiado poco a el estudio de los contenidos?Quitar verificación de palabra.
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