CELULAS
unidad básica, estructural y funcional de los seres vivos. La palabra célula es de origen latín cellula. En biología, las células se clasifican en 2 grandes tipos de células: las células eucariotas: que poseen núcleo celular
CÉLULAS Y SUS DIFERENCIAS
es un saco lleno de un líquido espeso. Tienen formas y tamaños diferentes, la mayoría son tan pequeñas que no se pueden observar a simple vista. Para poder observarlos necesitamos la ayuda de un microscopio. En su interior se pueden distinguir partes más pequeñas. Su característica principal es que están vivas. Es decir, realizan las funciones de nutrición, relación y reproducción.
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LOS GENES
ÁCIDOS NUCLEICOS
Los ácidos nucleicos son grandes polímeros formados por la repetición de monómeros denominados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Se forman largas cadenas; Algunas moléculas de ácidos nucleicos alcanzan a alcanzar tamaños gigantescos, de millones de nucleótidos encadenados. Existen dos tipos básicos, el ADN y el ARN.
Los ácidos nucleicos son un tipo importante de macromoléculas presentes en todas las células y virus. Las funciones de los ácidos nucleicos tienen que ver con el almacenamiento y la expresión de información genética. El ácido desoxirribonucleico (ADN) codifica la información que la célula necesita para fabricar proteínas. Un tipo de ácido nucleico relacionado con él, llamado ácido ribonucleico (ARN), presenta diversas formas moleculares y participa en la síntesis de las proteínas.
¿Qué es un gen?
El gen es la unidad de almacenamiento de información de los seres vivos. Son también las unidades que se heredan, que pasan de padres a hijos. Un gen es un segmento de ADN que codifica para una proteína. Codificar significa en este caso que cada gen contiene información para la producción de una proteína que llevará a cabo una función específica en la célula, en el organismo. En realidad es algo más complejo, puesto que algunos genes no codifican para proteínas, sino que son reguladores y algunos genes dan lugar a más de una proteína.
Se estima que el ser humano contiene unos 20.000 genes.
3. ¿Qué es un cromosoma?
Para entender qué es un cromosoma, lo primero que tenemos que tener en cuenta es que nuestras células no tienen un solo “cúmulo” de ADN en su núcleo, sino que este ADN se encuentra organizado, almacenado, de una manera estructurada. Estas estructuras en las que se organiza el ADN se denominan cromosomas.
Las células humanas tienen 23 pares de cromosomas (46 cromosomas en total), de los cuales la mitad proviene de la madre y la otra mitad del padre4. ¿Qué es el ARN?
Es el Ácido RiboNucleico. Es una molécula muy parecida al ADN pero que desempeña otras funciones. Básicamente es la molécula que “media” entre el ADN y las proteínas. El ADN, como hemos visto, lleva información y a partir de él se fabrican las proteínas. Pero por sí mismo no es capaz de interaccionar con las estructuras celulares que actúan de fábricas de las proteínas. Ahí entra el ARN para “ayudarle”.
El ARN además es capaz de realizar otro tipo de acciones dentro de la célula. Algunos ARN son reguladores, participando en las actividades celulares a modo de controladores, diciendo cuándo un gen se tiene que convertir en proteína y cuándo no.
5. ¿Qué es una proteína?
Las proteínas son las moléculas que “realizan el trabajo”. Están formadas por ladrillos muy distintos de los que forman el ADN o el ARN. En este caso se llaman aminoácidos y hay 22 esenciales cuya combinación da lugar a las distintas proteínas.
Para que os hagáis una idea de las funciones de las proteínas: los músculos están formados esencialmente por proteínas, el pelo también; las hormonas son proteínas, la saliva está llena de proteínas, la sangre coagula por la acción de ellas .
La manera en que se relacionan las tres moléculas esenciales (ADN, ARN y proteínas) es la que figura en el esquema de abajo. El ADN, que contiene la información, pasa esta información al ARN, a partir del cual ya sí que se fabrican las proteínas, que son las moléculas que llevan a cabo las funciones que nosotros vemos en nuestro cuerpo.Por último, un ejemplo. Todos los seres humanos poseemos un gen que se denomina TYR. Este gen se encuentra localizado en el cromosoma número 11 del núcleo de nuestras células. Codifica para una proteína que se llama “tirosinasa”. Esta proteína es la responsable de una de las fases de producción de la melanina, que es la sustancia que da el color a nuestra piel, pelo y ojos. Pues bien, cuando el ADN del gen Tyr está alterado, mutado, ese error se transfiere al ARN, que a su vez va a dar lugar a una tirosinasa “anómala”. La proteína va a tener una letra cambiada en su código y es como si en vez de “tirosinasa” escribiéramos “pirosinasa”, por ejemplo. Eso provoca que no pueda llevar a cabo su función y origina lo que conocemos como albinismo.
ÁCIDOS NUCLEICOS
El término "ácido nucleico" es utilizado para describir unas moléculas específicas y grandes en la célula. En realidad están hechas de cadenas de unidades de polímeros que se repiten; los dos ácidos nucleicos más famosos, de los que habrán oído hablar, son el ADN y el ARN. Los ácidos nucleicos tratados en la célula almacenando información. La célula codifica información, como cuando se graba en una cinta, en los ácidos nucleicos. Así que la secuencia de estas moléculas en el polímero puede transmitir "hacer una proteína", por favor responda "," trasladar al núcleo ... "La otra parte sorprendente sobre los ácidos nucleicos es que son proteínas muy estables. de la necesidad de transmitir la información genética de una célula a otra, le gustaría una molécula muy estable y que no se deshaga por sí sola, y eso es una de las principales características de los ácidos nucleicos. El nombre de "ácido nucleico" que se encuentra del hecho de cómo fueron determinados por primera vez, ya que en realidad tienen propiedades ácidas, muy similar a los ácidos que usted conoce. Y el término nucleico viene del hecho de dónde se aisló por primera vez, ya que se encontró en el núcleo. Y como ustedes saben ahí es donde está el ADN, uno de los tipos de ácidos nucleicos de los cuales hemos estado hablando, se encuentra predominantemente. muy similar a los ácidos que usted conoce. Y el término nucleico viene del hecho de dónde se aisló por primera vez, ya que se encontró en el núcleo. Y como ustedes saben ahí es donde está el ADN, uno de los tipos de ácidos nucleicos de los cuales hemos estado hablando, se encuentra predominantemente. muy similar a los ácidos que usted conoce. Y el término nucleico viene del hecho de dónde se aisló por primera vez, ya que se encontró en el núcleo. Y como ustedes saben ahí es donde está el ADN, uno de los tipos de ácidos nucleicos de los cuales hemos estado hablando, se encuentra predominantemente.
Los ácidos nucleicos son portadores de información celular que determinan las características hereditarias de todos los seres vivos.
Los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos que se dividen en 2 tipos: el ADN, polímero de desoxirribonucleico y el ARN, polímero de ribonucleico.
Los ácidos nucleicos (ADN y ARN) trabajan en equipo para almacenar y transmitir los genes (características hereditarias) y las instrucciones para determinar las funciones de las proteínas vitales.
Los ácidos nucleicos se encuentran tanto en los núcleos de las células, como en las mitocondrias, los cloroplastos y en el citoplasma como, por ejemplo, en las células procariotas (sin núcleo) de las bacterias y virus.
Se denomina ácido nucleico porque fue descubierto por primera vez en el núcleo de las células por el biólogo suizo Friedrich Miescher (1844-1895).
Función de los ácidos nucleicos:
Los ácidos nucleicos tienen la importante función de almacenar la información genética de las células, y también la de transportar y transmitir dichas instrucciones para la síntesis de las proteínas necesarias.
Estructura de los ácidos nucleicos:
La estructura primaria de los ácidos nucleicos es una secuencia de nucleótidos. Cada nucleótido está compuesto por una pentosa (monosacárido de 5 carbonos), un grupo fosfato y una base nitrogenada.
Varios nucleótidos se unen través de un enlace conocido como puente fosfodiéster para formar cadenas polinucleótidas. Estas cadenas forman el esqueleto de los ácidos nucleicos que proyectan lateralmente una sucesión alternada de pentosas, grupos fosfatos y bases nitrogenadas.
Características de los ácidos nucleicos:
Los ácidos nucleicos se caracterizan por ser macromoléculas que almacenan o permiten la transferencia de la información genética que determinará las características y funciones de las proteínas vitales de un ser vivo.
Estas macromoléculas se forman por polímeros de nucleótidos o también denominados polinucléotidos.
Tipos de ácidos nucléicos.
Existen 2 tipos de ácidos nucleicos: ADN y ARN.
El ADN es un polímero de desoxirribonucleótidos denominado ácido desoxirribonucleico. Contiene la información genética y las instrucciones para la formación y síntesis de las proteínas necesarias para un organismo determinado.
El ARN es un polímero de ribonucleótidos que se conoce como ácido ribonucleico. Junto con el ADN dirige el proceso de síntesis de las proteínas transportado y transmitiendo la información hacia los ribosomas.
En este sentido, el ARN se puede dividir en: ARN mensajero (ARNm), ARN de transferencia (ARNt) y ARN ribosómico (ARNr).
RESPIRACIONES CELULARES
- ¿Qué es la respiración aerobia?
Se trata de un proceso complejo de obtención de energía, que consume glucosa (C6H12O6) como combustible y oxígeno como receptor final de electrones (oxidante) en reacción con ácido pirúvico (C3H4O3). Se obtiene así dióxido de carbono (CO2), agua (H2O) y numerosas cantidades de Adenosíntrifosfato (ATP), la molécula de la energía bioquímica por excelencia.
Este proceso es típico de los eucariontes y de ciertas formas de bacteria, y ocurre según la siguiente fórmula: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP.
- Ejemplos de respiración aerobia
Las aves emplean sus pulmones para obtener el oxígeno del aire.Algunos ejemplos de respiración aerobia son:
- El metabolismo de los seres humanos, reptiles, aves y mamíferos en su totalidad, que emplean sus pulmones para obtener el oxígeno del aire.
- El metabolismo de los peces y otros seres acuáticos, que poseen branquias para obtener el oxígeno del agua.
- El metabolismo de los insectos, que incorporan el oxígeno del aire a través de una serie de tráqueas a lo largo de su cuerpo. Otro caso son los gusanos y lombrices, que hacen lo mismo por la piel (respiración cutánea).
- Etapas de la respiración aerobia
- Glucólisis. El paso inicial de la respiración aerobia ocurre en el citoplasma de la célula y es la oxidación de la glucosa (y del glicerol proveniente de los triglicéridos, de haberlo). Este proceso rompe los enlaces de cada molécula de este azúcar y obtiene a cambio dos moléculas de ácido pirúvico, junto a dos moléculas de ATP.
- Descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico. Las moléculas de ácido pirúvico entran del citoplasma a la matriz de las mitocondrias (organelos energéticos de la célula), en donde son procesadas por un complejo de enzimas (piruvato deshidrogenasa) que le arrancan un átomo de carbono (descarboxilación), liberado como CO2, y luego dos átomos de hidrógeno (deshidrogenación). Como resultado, se obtienen radicales acetilo (-CO-CH3) con el que se da inicio a la siguiente fase.
- Ciclo de Krebs. La última fase de la respiración ocurre en un ciclo metabólico en la matriz mitocondrial, conocido como el Ciclo de Krebs. Este inicia con el acetilo proveniente de la fase previa, sometido a oxidación para producir dos moléculas de CO2 y energía en forma de Guanosíntrifosfato (GTP) y otras moléculas reductoras utilizables.
Esto último ocurre ya en la membrana interna de la mitocondria. Los electrones y protones liberados en el proceso son recibidos por el oxígeno que luego se reduce a agua.
- Respiración anaerobia
La respiración anaerobia se distingue de la aerobia por la presencia de oxígeno.La respiración anaerobia o anaeróbica se distingue de la aerobia en una cosa: la presencia de oxígeno. Este tipo de respiración celular consiste en la oxidoreducción de azúcares monosacáridos, empleando para la oxidación un elemento distinto al oxígeno: derivados del nitrógeno (nitratos), del azufre (sulfatos y sulfuros), dióxido de carbono, iones de hierro o de manganeso, del selenio (seleniatos), del arsénico (arseniato), entre otros. Estas moléculas son menos efectivos y se genera menos energía que usando oxígeno.La respiración anaerobia es distinta de la fermentación, y arroja como subproductos diversas sustancias, dependiendo del elemento empleado como aceptor de electrones. Este mecanismo metabólico es típico de ciertas bacterias y microorganismos procariotas que habitan ambientes escasos de oxígeno.
RESPIRACIÓN ANAEROBIA
La respiración anaerobia, también conocida como respiración anaeróbica, es un proceso metabólico que consiste en la oxidorreducción de diferentes compuestos. Los electrones liberados son aceptados por moléculas diferentes del oxígeno.
En otras palabras, la respiración anaerobia es un proceso que se desarrolla sin oxígeno. La sustancia que se encarga de la oxidación puede ser el nitrato, el sulfato, el dióxido de carbono u otra distinta. De este modo, la célula adquiere energía más allá de la ausencia del oxígeno.
Las bacterias que dependen de este tipo de respiración, también cuentan con lo que se denomina cadena de transporte de electrones, la cual se halla en la membrana interna de la mitocondria, en las membranas llamadas tilacoides (sacos planos en el interior del cloroplasto que participan de la fotosíntesis, por ejemplo) o en la membrana plasmática; a través de reacciones bioquímicas, esta cadena de electrones es capaz de generar trifosfato de adenosina, un compuesto energético usado por los seres vivos.
Las coenzimas que se reducen a lo largo de la oxidación de los nutrientes son reoxidadas en la cadena transportadora de electrones. Otro de los conceptos fundamentales de la respiración anaerobia es el potencial de reducción: se refiere a la tendencia a la adquisición de electrones que las especies químicas presentan en el contexto de una reacción redox (de reducción-oxidación, en la que cambia el estado de oxidación de los electrones).
Veamos una lista con ejemplos de aceptores de electrones, citando sus productos finales y algunos de los microorganismos que llevan a cabo dichos procesos: el nitrato produce nitritos, N2 y óxidos de nitrógeno (en Bacillus y Pseudomonas); el sulfato produce sulfuros (en Clostridium y Desulfovibrio); el Tiosulfato produce sulfato y sulfuro (en Thermoanaerobacteriales y Thermotogae); el CO2 produce metano (en Methanopyrus, Methanosarcina y Methanococcus); el fumarato produce succinato (en E. coli, Desulfovibrio y Wolinella succinogenes); el clorobenzoato produce benzoato (en Desulfomonile).
Tomemos el caso particular del nitrato, cuando actúa como aceptor de electrones en la respiración anaerobia. Se trata de un caso muy común en ciertas bacterias, específicamente en aquellas que poseen enzimas capaces de catalizar la reducción a nitrito. Sin embargo, dicho producto tiene un nivel muy alto de toxicidad, por lo cual ciertas especies de Bacillus y Pseudomonas pueden llevar dicha reducción hasta conseguir nitrógeno molecular, en lugar de nitrito.
