Este documento presenta un resumen de la evolución histórica de la biología celular desde el siglo XV hasta la actualidad. Explica los principales hitos y descubrimientos realizados por científicos como Hooke, Schwann, Schleiden, Brown, Virchow y Ruska. También define la teoría celular y sus cuatro postulados fundamentales. Finalmente, destaca la importancia de la biología celular para la comprensión de procesos biológicos a nivel celular y molecular.

1. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD “EUGENIO ESPEJO”
GUIA DE ESTUDIO
INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA CELULAR
CURSO DE NIVELACIÓN
PROFESORA: Dra. Denise Lara Sierra
Marzo 2014

2. TEMA 1:
EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA BIOLOGÍA, RELACIÓN CON OTRAS CIENCIAS E
IMPORTANCIA
La evolución de la biología celular se fue dando de una forma proporcional y
simultanea conforme a los avances tecnológicos y la creación de instrumentos
microscópicos cada vez más potentes y de mayor alcance visual.
DESARROLLO HISTÓRICO
Mediados del siglo XV
Leonardo Da Vinci
Más de una vez insistió, durante sus polivalentes
estudios, en la necesidad del uso de lentes para
facilitar la visión y posterior estudio de imágenes
pequeñas
Siglo XVII
Constantijn Huygens
La invención del microscopio compuesto en 1621.
Sin embargo otros modelos se les atribuye a los
hermanos Zaccharias y Hans Jansen
1632
Anton Van Leewenhoek
Desarrolla una contundente evolución en la
microscopía. Su habilidad como diseñador y
constructor de los mismos permitió que los
instrumentos creados por el alcancen niveles de
270 aumentos
1635
Robert Hooke
Utilizó un microscopio de 50 X de aumento
logrando plasmar la estructura microscópica de
tallos y hojas introduciendo a la consideración
científica de la época, por primera vez, el término
"cellula" identificadora de cada una de las celdas
iguales que había logrado observar en sus trabajos
con corcho.
Hooke solo pudo observar células muertas por lo
que no pudo describir su interior.
1830
Theodor Schwann y Matthias
Schleiden
Estudiaron la célula animal y postularon que las
células son las unidades elementales en la
formación de las plantas y animales.
1831
Robert Brown
Descubrió el núcleo celular.
1839
Purkinje
Observó el citoplasma celular
1850
Rudolf Virchow
Postuló que toda célula proviene de otra célula.
1857
Kölliker
Identificó las mitocondrias.
1880
August Weismann
Descubrió que las células actuales comparten
similitud estructural y molecular con células de
tiempos remotos.
1931
Ernest Ruska
Construyó el primer microscopio electrónico de
transmisión.

3. También contribuyeron al desarrollo de la Biología, científicos como Lamark, Pasteur,
Linneo, Charles Darwin, Gregorio Mendel, Watson y Crick, Oparin entre otros.
TAREA
1. Investigue la biografía de Robert Hooke, Pasteur y Oparin.
2. Cuál es la definición de Biología
CIENCIAS RELACIONADAS CON LA BIOLOGÍA
• Anatomía: estudio de la estructura interna y externa de los seres vivos.
• Antropología: estudio del ser humano como entidad biológica.
• Bioquímica: son los procesos químicos que se desarrollan en el interior de los
seres vivos.
• Botánica: estudio de los organismos fotosintéticos.
• Citología: estudio de las células.
• Ecología: estudio de los organismos y sus relaciones entre sí y con el medio
ambiente.
• Embriología: estudio del desarrollo del embrión.
• Genética: estudio de los genes y la herencia.
• Histología: estudio de los tejidos.
• Paleontología: estudio los restos fósiles de los seres vivos.
• Zoología: estudio de los animales.
• Organografía: estudio de órganos y sistemas.
• Evolución: estudio del cambio y la transformación de las especies a lo largo del
tiempo.
• Microbiología: estudia a los microorganismos que son observados únicamente a
través del microscopio.
• Inmunología: es una rama amplia de la biología y de las ciencias biomédicas que
se ocupa del estudio del sistema inmunitario
IMPORTANCIA DE LA BIOLOGIA
El desarrollo de la biología celular y por ende los postulados de la Teoría Celular son sin
duda los pilares fundamentales para el entendimiento de las biología del desarrollo, ya
que esta busca entender los procesos mediante los cuales los organismos crecen y se
desarrollan desde un estado embrionario.

4. Fue gracias al estudio de la Biología celular que hoy sabemos que todos los seres vivos
estamos conformados por células o por sus derivados.
Además la célula es la unidad básica estructural y funcional de nuestro organismo, de ahí
que al estudiarla podemos diagnosticar, evitar y/o curar enfermedades en cualquier tejido,
ya que se compone de células y al saber la función de la célula, se puede saber la
solución a su problema.
TEORIA CELULAR: POSTULADOS.
La aparición del primer organismo vivo sobre la Tierra suele asociarse al nacimiento de la
primera célula. Si bien existen muchas hipótesis que especulan cómo ocurrió, usualmente
se describe que el proceso se inició gracias a la transformación de moléculas inorgánicas
en orgánicas bajo unas condiciones ambientales adecuadas; tras esto, dichas
biomoléculas se asociaron dando lugar a entes complejos capaces de autorreplicarse.
Existen posibles evidencias fósiles de estructuras celulares en rocas datadas en torno a 4
o 3,5 mil millones de años. Se trataría de los fósiles de células más antiguos encontrados
hasta la fecha. Evidencias adicionales muestran que su metabolismo sería anaerobio y
basado en el sulfuro.
El concepto de célula como unidad anatómica y funcional de los organismos surgió entre
los años 1830 y 1880, aunque fue en el siglo XVII cuando Robert Hooke describió por vez
primera la existencia de las mismas, al observar en una preparación vegetal la presencia
de una estructura organizada que derivaba de la arquitectura de las paredes celulares
vegetales. En 1830 se disponía ya de microscopios con una óptica más avanzada, lo que
permitió a investigadores como Theodor Schwann y Matthias Schleiden definir los
postulados de la teoría celular, que en resumen son:
Primer Postulado
 Que la célula es una unidad morfológica de todo ser vivo: es decir, que en los
seres vivos todo está formado por células o por sus productos de secreción.
Segundo postulado
 Rudolf Virchow con la afirmación Omnis cellula ex cellula, indica que toda célula
se origina de otra célula (biogénesis).
Tercer postulado
 Cada célula es un sistema abierto, que intercambia materia y energía con su
medio. En una célula ocurren todas las funciones vitales, de manera que basta
una sola de ellas para tener un ser vivo (que será un ser vivo unicelular). Así pues,
la célula es la unidad fisiológica de la vida.
Cuarto postulado
 Finalmente, el cuarto postulado de la teoría celular expresa que cada célula
contiene toda la información hereditaria necesaria para el control de su propio
ciclo, desarrollo y funcionamiento de un organismo de su especie, así como para
la transmisión de esa información a la siguiente generación celular.

5. Definición
Por tanto, podemos definir a la célula como la unidad anatómica, funcional,
reproductiva y genética de todo ser vivo.
TEMA 2:
TAMAÑO Y FORMA CELULAR
1. EL TAMAÑO DE LAS CÉLULAS Y DE SUS ELEMENTOS
Casi todas las células son microscópicas; por lo tanto, las unidades más comúnmente
empleadas para describir estructuras del interior de la célula son: el micrómetro (um) y el
nanómetro (nm). Un micrómetro es igual a 10-6
metros y un nanómetro es igual a 10~9
metros.
Una molécula proteínica globular típica (como la mioglobina) tiene 4.5 nm x 3.5 nm X 2.5
nm y las proteínas alargadas {como la colágena o la miosina) tienen más de 100 nm de
longitud, y el DNA tiene más o menos 2.0 nm de ancho. Complejos de moléculas grandes,
como los ribosomas, microtúbulos y microfilamentos, poseen diámetro entre 5 y 25 nm.
Organelos más grandes, como los núcleos (unos 10 um) o las mitocondrias (alrededor de
2 um) son más fáciles de definir en micrómetros.
El tamaño de las bacterias típicas varía entre 1 y 5 um de longitud, en tanto que las
células eucariotas de ordinario tienen entre 10 y 30 um.
También existen células que tienen dimensiones excepcionalmente grandes, como el
huevo de avestruz y la célula nerviosa de la jirafa, tienen propiedades poco habituales.
El huevo del avestruz, y los huevos de muchos otros peces, reptiles y aves, en realidad
contienen una cantidad muy pequeña de protoplasma vivo que se sitúa por encima de una
gran cantidad de yema inerte, empleada como nutriente para el embrión en desarrollo.
Aunque la célula nerviosa de la jirafa y las células nerviosas de otros animales grandes
pueden ser muy largas, su diámetro todavía es microscópicamente pequeño.

6. El tipo de célula, la capacidad de captación de nutrientes del medio que les rodea, así
como la relación entre el volumen celular y el área de la membrana, son factores que
limitan el tamaño celular.
Tamaño relativo de células y organelos celulares
2. FORMA DE LAS CÉLULAS
La forma de la célula puede variar en función de: 1) la ausencia de pared celular rígida, 2)
las tensiones en las uniones a células contiguas, 3) la viscosidad del citosol, 4)
fenómenos osmóticos y 5) el tipo de citoesqueleto interno.
Las células presentan una gran variabilidad de formas, e incluso, algunas no ofrecen una
forma fija, así:
EN LAS CELULAS ANIMALES TENEMOS:
ISODIAMETRICAS: tienen un diámetro igual, así:
Esféricas (glóbulos blancos) Cúbicas (células del hígado)

7. Ovoide (espermatozoides) Discoidal (glóbulos rojos)
Poliédrica (células epiteliales) Estrelladas (células nerviosas)
ALARGADAS como:
Prismática (células glandular) Fusiforme (células musculares)
EN LAS CELULAS VEGETALES TENEMOS:
Tubulares (vasos liberianos)
Poliédricas: está en la epidermis del tulipán
Filiforme: presente en lino yute y cabuya
MICROFOTOGRAFIAS DE FORMAS CELULARES

8. 1. Esférica
2. Poliédrica
3. Cilíndrica
4. Calciforme
5. Bicóncava
6. Piramidal
7. Cúbica
8. Plana
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TEMA N ° 3
PROPIEDADES FUNDAMENTALES DE LAS CÉLULAS

9. De hecho, la vida es la propiedad fundamental de las células y ellas son las unidades más
pequeñas que muestran esta propiedad. A diferencia de las partes de una célula, que
simplemente se deterioran cuando se aíslan, las células pueden ser extraídas de una
planta o de un animal y cultivar en el laboratorio, donde crecen y se reproducen durante
tiempo prolongado.
Debido a que son mucho más fáciles de estudiar que las células situadas dentro del
cuerpo, las células cultivadas in vitro (en cultivo fuera del cuerpo) se han convertido en
una herramienta esencial de la biología celular y molecular.
Las principales propiedades de la célula son:
1. Las células muestran complejidad y organización elevadas
La complejidad es una propiedad evidente pero difícil de describir. Cuanto más compleja
sea una estructura, mayor el número de partes que deben estar en posición apropiada.
Así tenemos: la organización de los átomos en moléculas de tamaño pequeño, la
organización de estas moléculas en polímeros gigantes y la organización de diferentes
tipos de moléculas poliméricas en complejos que a su vez se organizan en organelos
subcelulares y finalmente en células.
Cada tipo de célula tiene apariencia consistente en el microscopio electrónico; es decir,
sus organelos tienen forma y situación particular en cada individuo de una especie y de
una especie a otra. Consideremos las células que revisten el intestino encargadas de
eliminar nutrientes del conducto digestivo Se puede predecir que los extremos apicales de
las células que revisten el conducto intestinal poseen largas prolongaciones
(microvellosidades) para facilitar la absorción de nutrientes, en tanto que sus extremos
básales contienen un gran número de mitocondrias que suministran la energía necesaria
como combustible para los diferentes procesos de transporte a través de las membranas.
Las microvellosidades pueden prolongarse hacia afuera de la superficie apical de la célula
debido a que contienen un esqueleto interno de filamentos, que a su vez están
compuestos de la proteína acuna dispuesta en forma regular de doble hélice. Cada
mitocondria está compuesta por un patrón característico de membranas internas, que por
su parte constan de una disposición regular de proteínas, incluyendo enzimas
sintetizadoras de ATP proyectadas desde la membrana interna como una pelota sobre
una varilla.
Afortunadamente para la célula y los biólogos moleculares, la evolución tiende a moverse
más bien lentamente hacia los niveles de organización biológica con los cuales debemos
tratar. Por ejemplo, aunque un ser humano y un gato tienen características anatómicas
muy diferentes, las células que forman sus tejidos y los organelos que constituyen sus
células son muy similares.
La información obtenida por el estudio de las células de un tipo de organismo casi
siempre tiene aplicación directa en otras formas de vida. Muchos de los procesos más
básicos, como la síntesis de proteínas, la conservación de la energía química, o la
construcción de una membrana, son notablemente similares en todos los organismos
vivos.

10. 2. Las células poseen un programa genético y los recursos para aplicarlo
Los organismos se generan a partir de la información codificada en un conjunto de genes.
El programa genético humano contiene suficiente información, si se convirtiera a palabras,
para llenar millones de páginas de texto. Lo más sorprendente es que esta vasta cantidad
de información se encuentra empacada en un conjunto de cromosomas que ocupa el
espacio del núcleo celular.
Los genes son algo más que gavetas para almacenar información: constituyen las
plantillas para construir estructuras celulares, y contienen instrucciones para poner en
marcha las actividades de la célula y el programa para reproducirse a sí mismos.
Descubrir los mecanismos mediante los cuales las células emplean su información
genética para efectuar estas funciones es uno de los más grandes logros de la ciencia en
los últimos años.
3. Las células tienen capacidad para reproducirse a sí mismas
Así como se generan nuevos individuos por reproducción, lo mismo ocurre con las células
nuevas. Las células se producen por división, proceso en el cual el contenido de una
célula "madre" se distribuye entre dos células "hijas". Antes de la división, el material
genético se duplica con toda fidelidad y cada célula hija recibe una dotación completa e
igual de información genética. En la mayor parte de los casos, las dos células hijas
producidas durante la división poseen aproximadamente el mismo volumen. Sin embargo,
en algunos casos, como ocurre durante la división del oocito humano, una de las células
puede retener casi todo el citoplasma aunque reciba sólo la mitad del material genético
4. Las células captan y consumen energía
El desarrollo y la operación de funciones complejas requieren el ingreso continuo de
energía. Prácticamente toda la energía que requiere la vida del planeta proviene en último
término de la radiación electromagnética del sol. Los pigmentos que absorben luz

11. presentes en las membranas de células fotosintéticas atrapan la energía de la luz. La
energía lumínica se convierte por fotosíntesis en energía química almacenada en
carbohidratos ricos en energía, como la sacarosa o el almidón. La energía atrapada en
estas moléculas durante la fotosíntesis suministra el combustible que sirve para poner en
marcha casi todas las actividades de los organismos sobre la tierra. A la mayor parte de
las células animales la energía les llega ya empaquetada, por lo general en forma del
azúcar glucosa. En el ser humano, el hígado libera glucosa a la sangre y este azúcar
circula a través del cuerpo suministrando energía química a todas las células.
Una vez dentro de la célula, la glucosa se descompone en tal forma que su contenido
energético se puede almacenar en una forma rápidamente disponible (de ordinario como
ATP), que posteriormente se emplea para poner en marcha las múltiples actividades que
requieren energía dentro de la célula.
5. Las células efectúan variadas reacciones químicas
Las células funcionan como plantas químicas en miniatura. Incluso la célula bacteriana
más sencilla es capaz de efectuar cientos de diferentes transformaciones químicas,
ninguna de las cuales ocurre a una tasa significativa en el mundo inanimado.
Prácticamente todos los cambios químicos que ocurren en las células requieren enzimas:
moléculas que incrementan mucho la velocidad de una reacción química. La suma total
de las reacciones químicas que ocurren dentro de una célula representa el metabolismo
celular.
6. Las células participan en numerosas actividades mecánicas

12. Las células son sitios de actividad infatigable. Los materiales son transportados de un sitio
a otro, se sintetizan y descomponen con rapidez algunas estructuras, y en muchos casos
toda la célula se desplaza de un lugar a otro.
Estas diferentes actividades dependen de cambios mecánicos dinámicos que ocurren en
el interior de la célula, la mayor parte iniciados por alteraciones en la forma de ciertas
proteínas "motoras".
7. Las células tienen capacidad para responder a los estímulos
Algunas células presentan respuestas obvias a los estímulos; por ejemplo, una célula
ciliada única se aparta de un objeto situado en su camino o se desplaza hacia una fuente
de nutrientes. Las células dentro de una planta o animal multicelular responden a Los
estímulos en forma menos evidente, pero de todas maneras responden. La mayor parte
de las células están cubiertas con receptores que interactúan con las sustancias del
medio de manera muy específica. Las células poseen receptores a hormonas, factores de
crecimiento, materiales extracelulares y también sustancias situadas en la superficie de
otras células. Los receptores de una célula constituyen una puerta de entrada a través de
la cual los agentes externos pueden generar respuestas específicas. A veces las células
responden a un estímulo específico alterando sus actividades metabólicas, preparándose
para la división celular, desplazándose de un lugar a otro o incluso "suicidándose".
8. Las células tienen capacidad de autorregulación
Además de sus necesidades energéticas para mantener un estado complejo ordenado se
requiere regulación continua. Igual que en el cuerpo íntegro, dentro de cada célula viva
operan muchos mecanismos de control diferentes. La importancia de los mecanismos
reguladores de la célula es más evidente cuando fallan. Por ejemplo, la insuficiencia de la
célula para corregir un error cuando duplica su DNA puede producir una mutación nociva
o trastornos en el control del crecimiento celular que pueden transformar a la célula en

13. una célula cancerosa con capacidad para destruir a todo el organismo. Poco a poco
hemos aprendido cada vez más acerca de cómo la célula controla' sus actividades, pero
aún queda mucho más por descubrir.
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TEMA 4
TIPOS DE CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS
SEMEJANZAS Y DIFERENCIAS
Basándonos en la organización de las estructuras celulares, todas los seres vivientes
pueden ser divididos en dos grandes grupos: Procariotes y Eucariotes
CARACTERÍSTICAS QUE DISTINGUEN A LAS CÉLULAS PROCARIOTAS Y A LAS
EUCARIOTAS

14.  El término eucariota hace referencia a
núcleo verdadero (del griego: 'eu' = buen,
'karyon = núcleo).
 La palabra procariota viene del griego
('pro' = previo a, 'karyon = núcleo) y
significa pre-núcleo.
SEMEJANZAS:
Los dos tipos de células muestran algunas características similares, tales como:
1. Poseen un lenguaje genético idéntico.
2. Ambas tienen rutas metabólicas comunes.
3. Presentan estructuras similares en algunos de sus componentes. Ej: la
membrana celular, la cual funciona como una barrera de permeabilidad
selectiva.
4. Ambos tipos de células pueden estar rodeados por pared celular que
proporciona rigidez a las células sin embargo, su composición es diferente.
5. Los dos tipos celulares tienen una región nuclear donde está el material
genético rodeado por el citoplasma
6. Poseen ribosomas
Diferencias:
ESTRUCTURA PROCARIOTA EUCARIOTA
Envoltura nuclear Ausente Presente
Núcleo Ausente Presente
ADN Menor Mayor
Ribosomas Pequeños Grandes
Reproducción División binaria Mitosis
Cromosoma Único Varios
Célula
PROCARIOTA EUCARIOTA

15. Cilios y flagelos Presente Ausente (en casi
todos)
TIPOS DE CÉLULAS PROCARIOTAS
• ARQUEOBACTERIAS : Integran el dominio Archaea
• Metanógenos .- Capaces de convertir el CO2 y el gas de H2 a gas metano
CH4.
• Halófilos.- Bacterias que viven en medios sumamente salinos.
• Termoacidófilos .- Bacterias que viven en manantiales calientes y muy
ácidos .
• EUBACTERIAS : Iintegran el dominio Bacteria
• Micoplasmas Son las bacterias más pequeñas de los procariotas y las
únicas que no poseen membrana celular.
• Cianobacterias (algas azules verdosas).- Son las primeras en colonizar la
superficie terrestre y las procariotes más complejas.
• Bacterias verdaderas
TIPOS DE CÉLULAS EUCARIOTAS: ESPECIALIZACIÓN CELULAR
En muchos aspectos las células más complejas no se encuentran en los grandes
organismos vegetales o animales, sino más bien en algunos de los microorganismos
eucariotas más pequeños, como los protozoarios ciliados, estas células son complejas
debido a que una sola célula constituye un organismo unicelular completo, puesto que
realizan complejas actividades como: como percibir el ambiente, procurarse alimento,
excretar el exceso de líquido, evadir a los depredadores. La formación de
microorganismos unicelulares muy complejos representa una vía de la evolución. Otra vía
alterna fue la evolución de microorganismos multicelulares en los cuales las diferentes
actividades son efectuadas por diferentes tipos de células especializadas.
Algunas de las ventajas de la división del trabajo entre las células se puede apreciar si se
examina el ciclo de vida de uno de los eucariotes más simples, el moho celular del fango,
Dz'cfyostélium.
Durante la mayor parte de su ciclo de vida, las células del moho del limo existen como
amibas solitarias independientes que se arrastran sobre su sustrato. Cada célula es un
organismo completo autosuficiente. Sin embargo, cuando el suministro de alimento
escasea, aparece un nuevo tipo de actividad entre las células y se reúnen para formar un
agregado llamado seudoplasmodio, o simplemente babosa, que se desplaza lentamente
sobre el sustrato dejando un rastro de "limo o baba". Los organismos simples previamente
aislados son ahora pequeñas partes de un individuo multicelular mucho mayor.
El proceso mediante el cual una célula relativamente no especializada, como el moho
amebiano del fango, se convierte en una célula altamente especializada, se denomina
DIFERENCIACIÓN.
Por lo contrario, cuando el óvulo de un vertebrado es fertilizado y avanza en su desarrollo
embrionario tiene a su disposición cientos de posibles vías de diferenciación.
Algunas células se convierten en parte de una glándula digestiva particular, otras en parte
de un músculo esquelético largo y otras en parte de un hueso. La vía de diferenciación

16. que sigue cada célula embrionaria depende principalmente de las señales que recibe de
su entorno, que a su vez dependen de la posición de dicha célula dentro del embrión.
Como resultado de la diferenciación, distintos tipos de células adquieren un aspecto
distintivo y contienen materiales únicos. Las células del músculo esquelético contienen
una red de filamentos alineados con precisión y compuestos de proteínas contráctiles
peculiares; las células del cartílago se rodean de una matriz característica que contiene
polisacáridos y la proteína colágena, que juntos suministran apoyo mecánico; los
eritrocitos se convierten en sacos de forma discoidal llenos de una proteína única, que es
!a hemoglobina, que transporta oxígeno. Sin embargo, a pesar de sus muchas
diferencias, las diversas células de una planta o animal multicelular están formadas de
organelos similares. Por ejemplo, se encuentran mitocondrias en prácticamente todos los
tipos de células. No obstante, en un tipo pueden ser redondas en tanto que en otro a
veces adoptan forma fibrilar muy alargada. De manera similar, las mitocondrias de una
célula pueden estar dispersas por todo e! citoplasma, en tanto que en otra las células se
concentran cerca de una superficie particular donde ocurre el transporte dependiente de
energía. En cada caso, el número, aspecto y ubicación del organelo se puede
correlacionar con las actividades del tipo de célula particular. Se puede establecer una
analogía con las diferentes piezas que interpreta una orquesta: todas están compuestas
de las mismas notas, pero los diferentes arreglos confieren a cada una sus características
y belleza únicas.
Diferenciación celular en el embrión
Como ya se mencionó, la célula eucariota es más compleja y alcanza mayores niveles de
organización al poder construir organismos unicelulares o pluricelulares. La organización
eucariota la presentan los organismos del dominio llamado Eukarya que comprende a los
reinos: protoctistas o protozoos (protista), los hongos, las plantas y los animales.

17. Existen diversos tipos de células eucariotas entre las que destacan las células de
animales y plantas, sin embargo los hongos y muchos protistas tienen, algunas
diferencias sustanciales.
1 CELULA ANIMAL
Las células animales componen los tejidos de los animales y se distinguen de las células
vegetales en que carecen de paredes celulares y de cloroplastos y poseen centriolos y
vacuolas más pequeñas y, generalmente, más abundantes. Debido a la carencia de pared
celular rígida, las células animales pueden adoptar variedad de formas e incluso pueden
fagocitar otras estructuras.
2 CÉLULAS VEGETALES
Las características distintivas de las células de las plantas son:
Una vacuola central grande (delimitada por una membrana, el tonoplasto), que mantiene
la forma de la célula y controla el movimiento de moléculas.
Una pared celular compuesta de celulosa y proteínas y en muchos casos, lignina que es
depositada por el protoplasto en el exterior de la membrana celular. Esto contrasta con las

18. paredes celulares de los hongos, que están hechas de quitina y la de los procariontes,
que están hechas de peptidoglicano
Los plastos, especialmente cloroplastos que contienen clorofila, el pigmento que da a la
plantas su color verde y que permite que realicen la fotosíntesis.
Célula vegetal Célula Animal
3. CELULA FUNGI
Las células de los hongos, en su mayor parte, son similares a las células animales, con
las excepciones siguientes:
 Una pared celular hecha de quitina
 Menor definición entre células. Las células de los hongos superiores tienen
separaciones porosas llamados septos que permiten el paso de citoplasma,
orgánulos, y a veces, núcleos. Los hongos primitivos no tienen tales divisiones, y
cada organismo es esencialmente una supercélula gigante. Estos hongos se
conocen como coenocíticos.

19. Zigomicetos- hongos
4. CELULAS PROTISTAS
Las células protistas son organismos primitivos, parecidos tanto a plantas (Protophyta)
como a los animales (Protozoo).
La característica común a todos los componentes de este grupo, es que están formados
por células con núcleo y tienen compartimentos, que forman orgánulos. Por ello son
células eucariotas, además en este grupo existen individuos muy heterogéneos, por lo
que se les divide en:
 Protozoos: son seres unicelulares, generalmente móviles y heterótrofos.
 Protophyta (Algas): son seres unicelulares o pluricelulares, a veces móviles, y
autótrofos.

20. Protoctistas Flagelados Protoctistas Ciliados
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TEMA 5
LAS BACTERIAS VERDADERAS
Son células procariotas que pertenecen al grupo Eubacteria.
Tamaño

21. El tamaño microscópico de las bacterias
está determinado genéticamente, y depende
de la cepa, de las condiciones ambientales
(nutrientes, sales, temperatura, tensión
superficial). La unidad de medida bacteriana
es el micrómetro (µm), que equivale a 1/1000
milímetros (10-3 mm = 1 micrómetro). Para
darse una idea de su tamaño se calcula que
en un centímetro cúbico cabe alrededor de un
millón de billones de bacilos de tamaño medio.
El rango en el tamaño de las bacterias es muy
variado, existen bacterias como las
nanobacterias de aproximadamente 0.05 um, o bacterias de un tamaño mayor como
Epulopiscium, un comensal del intestino del pez cirujano que mide 0.5 um. Algunos
micoplasmas tienen tamaños que oscilan entre 0.2 a 0.3 micrómetros (µm) de diámetro
Escherichia coli habitante natural en el intestino humano mide aproximadamente 0.5 µm
de ancho por 2 µm de largo.
Forma
Las bacterias difieren en la forma, las
hay esféricas u ovales llamadas
cocos, alargadas cilíndricas en forma
de bastón se les denomina bacilos,
en forma de espiral o helicoidal, los
espirilos, en forma de coma las
llamadas vibrios y algunas en forma
cuadrada con lados y esquinas en
ángulo recto. La forma de la bacteria
puede ser modificada por las
condiciones ambientales.
MECANISMOS DE LA LESIÓN BACTERIANA
La capacidad de las bacterias para causar enfermedad (virulencia), depende de su
capacidad para: 1) Adherirse a la célula del huésped. 2) invadir los tejidos y 3) liberar
toxinas que dañan las células.
Composición
Las bacterias están constituidas por un 70% de agua y un 30% de materia seca, de esta
materia seca el 70% corresponde a proteínas, el 3% a ADN, el 12% a ARN, el 5% a
azucares, el 6% lípidos y el 4% a minerales.
ESTRUCTURA DE LA BACTERIA
La estructura celular se divide en dos grupos: la estructura externa que no se encuentra
en todas las células y participa en funciones especializadas; y la estructura interna que se
encuentra en todas las células procariotas y es probablemente esencial para su
supervivencia. Dentro de las estructuras externas se encuentran: la pared celular,
membrana plasmática, los flagelos, las esporas, las fimbrias o pelos y la cápsula. Estas
estructuras no siempre se encuentran en todas las bacterias, razón por la cual se estima
que no son esenciales.
Estructuras externas

22. * Pared celular Es una estructura rígida, se encuentra rodeando la membrana
citoplasmática de casi todas las bacterias, posee una gran rigidez lo cual le confiere gran
resistencia. Se considera esencial para el desarrollo y división bacteriana; cumple con dos
funciones importantes: mantener la forma de la célula y evitar que la célula colapse
debido a las diferencias de presión osmótica por el constante intercambio de fluidos.
El grosor de la pared oscila entre de 10 y 80 nanómetros. La pared celular constituye una
porción apreciable del peso seco total de la célula; dependiendo de la especie y de las
condiciones de cultivo puede representar del 10 al 40 % del peso seco del organismo.
En las eubacterias la pared celular contiene peptidoglicano, compuesto que no se
encuentra en las células eucariotas.
* Membrana plasmática la cual presenta invaginaciones, que son los mesosomas que
contienen enzimas que participan en la duplicación del ADN, en la membrana plasmática
se localizan también enzimas que intervienen en la producción de energía (ATP), función
que en la célula eucariótica cumple la mitocondria.
Flagelos presentes en la mayoría de bacterias, generalmente son rígidos, implantados en
la membrana celular mediante un corpúsculo basal. Permiten a la mayoría de bacterias la
movilidad en medios líquidos, una excepción son las bacterias deslizantes que se mueven
por flexión de la pared celular. La movilidad, o sea, el movimiento de traslación de un
punto a otro en forma rápida y de zig zag permite a las bacterias responder a estímulos,
por ejemplo, químicos (quimiotactismo positivo), cuando las bacterias son atraídas a
determinados compuestos como la glucosa, la galactosa o por el contrario son repelidas
de algunos compuestos como los antibióticos, (quimiotactismo negativo), luminosos
(fototactismo positivo) en las bacterias fotosintéticas
Estructuras internas
Entre las que tenemos: citoplasma, ribosomas, mesosomas, cuerpos de inclusion,
región nuclear, vesículas, endosporas, plásmidos
* El Citoplasma Se encuentra delimitado por la membrana celular, presenta un aspecto
viscoso constituido por agua y sustancias como iones, proteínas, enzimas, lípidos,
carbohidratos disueltas en agua, en él se encuentran: materiales de reserva, ARN ,
ribosomas, un nucleoide ubicado en su zona central donde se encuentra la mayor parte
del ADN bacteriano en algunas bacterias se encuentran dispersos por el citoplasma
fragmentos circulares de ADN con información genética llamados plásmidos y pigmentos
fotosintéticos en el caso de bacterias fotosintéticas. En el citoplasma se realizan los
procesos metabólicos de la célula bacteriana.
* Los ribosomas son organelos con apariencia de gránulos, algunos se hallan dispersos
en el citoplasma bacteriano y otros se agrupan en cadena y se les denomina
polirribosomas; están compuestos por ácido ribonucleico - ARN (60%) y proteína (40%).
Su función es la síntesis de proteína.
* La región nuclear está localizada centralmente en la célula, se compone principalmente
de ADN aunque también puede encontrarse ARN y proteínas asociadas a éste. El ADN
está dispuesto en un cromosoma largo y circular, algunas veces llamado nucleoide,
genóforo o cuerpo cromatínico.

23. * Los mesosomas son repliegues y extensiones de la membrana citoplasmática,
intervienen en procesos metabólicos y de reproducción de la célula bacteriana.
* Los cuerpos de inclusión o gránulos son materiales de reserva como lípidos, hierro,
azufre que se almacenan en el citoplasma, en los períodos de suficiente aporte nutricional
para ser utilizados en épocas de inanición.
* Los plásmidos son pequeñas moléculas circulares de ADN extracromosómico, se
encuentran en la región nuclear de algunas bacterias. Las moléculas de ADN plásmico a
pesar de encontrarse fuera del cromosoma, toman una conformación de doble hélice al
igual que el ADN de los cromosomas. Los plásmidos se replican de manera independiente
al cromosoma y contienen información genética para la bacteria complementaria a la
contenida en el nucleoide y que le es útil para su supervivencia en condiciones
desfavorables. Por ejemplo, el código que hace resistentes a las bacterias a los
antibióticos, la capacidad de apareamiento, la resistencia y la tolerancia a los materiales
tóxicos.
Los plásmidos son muy utilizados en ingeniería genética ya que por su tamaño resulta
fácil manipularlos; se pueden aislar, introducir en ellos información e introducirlos en otras
células bacterianas viables en las cuales se expresa la información que ellos portan.
* Las vesículas se encuentran en ciertas bacterias que habitan en lagos les sirven para
flotar, contrarrestando la atracción gravitatoria, y así lograr el óptimo de luz
* Endosporas Son estructuras generalmente de forma esférica que se forman en ciertas
bacterias gram positivas como respuesta a condiciones ambientales adversas (poca
humedad, temperaturas extremas, agentes químicos y físicos etc.). Cuando las
condiciones ambientales vuelven a ser favorables la endospora se transforma de nuevo a
la forma vegetativa. Ciertas formas filamentosas pueden producir la endospora en el
extremo del filamento y aparecen de manera libre, en otras bacterias como Clostridium se
pueden observar en el interior de las bacterias a las que deforman de una manera
característica, lo que sirve para su identificación.
REPRODUCCIÓN DE BACTERIAS
Generalmente las bacterias se reproducen asexualmente por fisión binaria o bipartición,
unas pocas por gemación, algunas especies de bacterias filamentosas se reproducen por
esporas que se forman en los extremos de los filamentos. Durante la bipartición la célula
bacteriana origina dos células iguales o clones.
El resultado de la fisión binaria son dos células hijas por cada célula madre, así, una
célula se divide en dos, dos en cuatro y cuatro en ocho y así sucesivamente. La síntesis
de la pared, el crecimiento bacteriano y la duplicación del ADN regulan la división celular.
Este mecanismo de división celular es más rápido y menos organizado que la mitosis y la
meiosis.

24. El proceso de bipartición se inicia con
el alargamiento de la célula bacteriana y
la duplicación del ADN, luego en el
centro de la bacteria, la pared celular y
la membrana plasmática se invaginan
con la consecuente formación de un
tabique transversal o mesosoma que
divide la célula bacteriana en dos y
separa las dos regiones de ADN
cromosómico. La separación de las dos
células va acompañada de la
segregación en cada una de ellas de
uno de los dos genomas que proviene
de la duplicación del ADN materno.
El proceso de división ocurre en tres
fases principales:
1. Elongación o alargamiento de la
célula y duplicación del material
genético o ADN,
2. Separación de ADN dentro de las
células hijas formadas y
3. La citocinesis o separación celular.
CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS
* Por su forma y agrupación
Los modelos de agrupamiento celular de las bacterias son característicos de especies
definidas y se utiliza como uno de los criterios de clasificación
Cuando las células microbianas como los cocos se dividen, pueden permanecer unidas
unas con otras, formando arreglos característicos.
Los bacilos se dividen únicamente en un plano pero en algunas ocasiones pueden
encontrarse células unidas por los extremos o por los lados debido a la etapa del
desarrollo en que se encuentren o a las condiciones del cultivo.
Las bacterias en espiral generalmente no se agrupan, crecen individuales y aisladas.
En la siguiente tabla se resumen algunos de los aspectos fundamentales en la
clasificación de las bacterias
Por
forma
Por ordenamiento Representación
Por composición de la
pared celular que
reacciona a la tinción
de Gram

25. TAREA:
VOCABULARIO, MAPA CONCEPTUAL, CUESTIONARIO Y VIDEO
TEMA 6:
VIRUS, VIROIDES Y PRIONES
1. VIRUS
La palabra virus significa veneno. Antiguamente se utilizaba para designar a todo aquello
que producía enfermedad. Actualmente, se utiliza para referirse a estructuras
Coco
(esférico)
Coco único o micrococo
Cuando los cocos se dividen en un solo
plano vertical, se separan y conservan
su individualidad.
Gram negativas no
retienen el cristal
violeta conservan el
colorante rojo por
ejemplo safranina son
susceptibles a las
cefalosporinas
Diplococo en parejas
Gram positivas
absorben y conservan
el colorante cristal
violeta son susceptibles
a la penicilina y
estreptomicina
Diplococo cuando las células hijas se
presentan en parejas
Estreptococo en cadena
Cuando las células hijas forman
cadenas
Estafilococo
las células permanecen unidas pero
después de una división celular en dos
o más planos y los cocos forman grupos
irregulares en ocasiones de gran
volumen similares a racimos de uvas.
Sarcina grupo de ocho cocos
La división celular se produce formando
paquetes de ocho células
Tetracoco
La división celular se produce en dos o
tres planos perpendiculares formando
grupos de cuatro células.
Espirilos En forma de espiral
Bacilos
En forma de bastón

26. microscópicas que no son retenidas por filtros para bacterias y que son patógenos para
todo tipo de seres vivos. La observación de los virus sólo puede hacerse mediante el
uso del microscopio electrónico, debido a su pequeño tamaño.
Los virus son estructuras acelulares que no son activos fuera de las células, son
parásitos intracelulares obligados. En el interior celular son capaces de controlar la
maquinaria metabólica, utilizándola para su replicación. Por ello, los virus no se
consideran seres vivos.
1.1 Características de los virus:
- Organización acelular (no presenta orgánulos).
- Un solo tipo de ácido nucleico: DNA O RNA.
- No tienen ningún tipo de actividad metabólica propia, no genera ATP y todos so
inmóviles.
- No pueden dividirse independientemente de la célula hospedadora.
- La interacción entre las proteínas virales y las del huésped determina la especificidad
del virus, o sea, el tipo de células huésped a las cuales el virus puede penetrar e
infectar.
Algunos virus tienen un conjunto muy limitado de posibles huéspedes, sólo tienen
capacidad para infectar algunas células de ciertos huéspedes. Esto es cierto, por ejemplo,
para la mayor parte de los virus del resfriado común que sólo pueden infectar células
epiteliales respiratorias del ser humano. Otros virus, como el de la rabia, pueden infectar a
una variedad de diferentes especies de huéspedes, incluyendo perros, murciélagos y el
hombre.
1.2 Reproducción
No poseen la capacidad de reproducirse por si mismos, dependen de un huésped para
REPLICARSE por cual son llamados “parásitos intracelulares obligados”. Por esto
tienen dos formas distintas de reproducirse:
• Reproduciéndose en el interior de la célula infectada, utilizando todo el material y la
maquinaria de la célula hospedante.
• Uniéndose al material genético de la célula en la que se aloja, produciendo cambios
genéticos en ella.
Una vez que infectan a una célula, pueden desarrollar dos tipos de
comportamientos:
• Como agentes infecciosos produciendo la lisis o muerte de la célula.
• Como virus atenuados, que añaden material genético a variabilidad.
1.3 Estructura
A diferencia de los priones y viroides, los virus se componen de dos o tres partes:1) su
material genético, que porta la información hereditaria, que puede ser ADN o de ARN: 2)
una cubierta proteica que protege a estos genes llamada cápside y en algunos también
se puede encontrar 3) una bicapa lipídica que los rodea cuando se encuentran fuera de
la célula denominada envoltura vírica.
La cápside, contiene una capa de proteína que la envuelve alrededor de un núcleo
central de un producto químico altamente complejo llamado ácido nucleico, utilizado por el

27. No se puede mostrar la imagen en este momento.
virus para su reproducción. Típicamente, la cápside se divide en subunidades llamadas
los capsómeros.
1.4 Tamaño
Son muy pequeños: desde 20nm (parvovirus) hasta 300nm (Poxvirus). De 100 a 1000
veces más pequeños que la célula que parasitan.
• Sólo se visualizan al microscopio electrónico por lo que para identificarlas se suelen
usar reacciones de infectividad biológica, serológica, sondas moleculares.
1.5 Morfología:
 Icosaédrica (Picornavirus, adenovius)
 Cilíndrica o Helicoidal (VMT)
 Irregular (Herpes)
1.6 CLASIFICACIÓN
Existen algunas formas de clasificar a los virus, de las que revisaremos
únicamente dos.
1.6.1 En función del huésped se clasifican en :
 Los Bacteriófagos.- Los bacteriófagos son virus que infectan exclusivamente a
bacterias. Al igual que los virus que infectan a eucariotas, los bacteriófagos están

28. constituidos por una cubierta proteica o cápside en la cual está contenido su material
genético (95% de los fagos conocidos es ADN de doble cadena) de 24 a 200 nm. La
mayoría de los fagos tiene una cola que les permite inyectar el material genético en su
huésped.
 Virus Vegetales._ las plantas se infectan de estos virus a través de los animales, ya
que por el mismo hecho de que tienen las paredes vegetales duras no pueden
infectarse en el medio ambiente.
 Virus Animales._ Su material hereditario es el ARN y su principal característica es la
presencia de la enzima transcriptasa reversa, capaz de producir moléculas de ADN a
partir del ARN.
1.6.2 Atendiendo la forma de la cápsida, se pueden distinguir los siguientes tipos
de virus:
2. VIROIDES
Son agentes infecciosos que, al igual que los virus, tienen un ciclo extracelular que se
caracteriza por la inactividad metabólica y un ciclo intracelular en el que causan infección
al huésped. Se ha visto que provocan enfermedades en organismos vegetales. Pero no
poseen propiedades infecciosas en el ser humano.
Actualmente se han identificado 200 especies de viroides que infectan solamente a
plantas superiores. Los viroides pueden infectar a monocotiledóneas y dicotiledóneas,
tanto especies leñosas como herbáceas.
Son los agentes infecciosos de menor complejidad genética y estructural representan una
forma extrema de parasitismo.
Virus Ejemplo Virus Ejemplo
Virus de mosaico del
tabaco
Virus con ARN y
cápside helicoidal.
Bacteriófago
Virus con ADN,
cabeza poliédrica y
cola helicoidal.
Papovavirus
Virus con ADN,
cápside icosaédrica.
Virus de la influenza
Virus con ARN,
cápside helicoidal y
envoltura con
espinas.
Adenovirus
Virus con ADN,
cápside poliédrica y
fibras en cada arista.

29. 2.1 Estructura
Constituidos por una molécula de ARN de simple cadena y covalentemente cerrada.
Carecen de cápsula proteica y su genoma es diez veces menor que los virus.
2.2 Tamaño
Son muy pequeños, del orden de 10 veces menor que el ácido nucleico de los
bacteriófagos más chicos.
Sólo se visualizan al microscopio electrónico. Para identificarlas se suelen usar
reacciones de infectividad biológica, técnicas y sondas moleculares.
3. PRIONES
Los priones son los agentes causantes de un grupo de patologías neurodegenerativas
letales características de mamíferos, también conocidos como encefalopatías
espongiformes transmisibles. Estos agentes son capaces de propagarse dentro de un
mismo huésped causando una lesión espongiótica y de transmitirse de huésped a
huésped con elevados tiempos de incubación. A diferencia de virus y viroides, son
resistentes a tratamientos inactivantes de ácidos nucleicos, pero comparten con éstos la
existencia de una variabilidad de inóculos dentro de la misma especie.
3.1 Estructura
La proteina PrP está constituida por cuatro regiones de estructura secundaria llamada H1,
H2, H3 y H4, en estas regiones se identifican tres zonas de hélice α llamadas A, B y C, y
dos de hoja-β, llamadas S1 y S2.
PATOLOGIAS DE LOS VIRUS
Principal vía de
transmisión
Virus Principales órganos afectados
Respiratoria Gripe o influenza Tracto respiratorio
Parainfluenza
Sarampión Tracto respiratorio y piel
Paperas Glándulas parotídeas, testículos,
meninges.
Entérica y Contacto
directo
Poliomielitis Sistema: Huesos y articulaciones
Hepatitis A Hígado
Contacto directo Hepatitis B Hígado
Herpes simple Membranas mucosas de la boca.
Rubéola Piel y otros muchos órganos
Virus de la
Inmunodeficiencia
Humana
(V.I.H)
Se ve afectado el Sistema Inmunológico

30. Mordedura animal Rabia Sistema Nervioso Central.
Picadura de
artrópodos
Dengue Músculos, articulaciones, ganglios
linfáticos y piel.
Fiebre amarilla Hígado y riñones.
PATOLOGÍAS DE LOS VIROIDES PATOLOGIA DE LOS PRIONES
TAREA:
VOCABULARIO, MAPA CONCEPTUAL, CUESTIONARIO Y VIDEO
TEMA 7
ESTRUCTURA QUÍMICA DE LA VIDA
El nivel de organización celular sólo es un pequeño avance después del nivel atómico,
como veremos al examinar la importancia de los movimientos de algunos átomos de las
moléculas durante actividades como contracción muscular o transporte de sustancias a
través de membranas celulares.
Es imposible incluso tratar de entender la fisiología celular básica sin un conocimiento
razonable de la estructura y las propiedades de los principales tipos de moléculas
biológicas. Este es el objetivo del presente capítulo: suministrar la información necesaria
acerca de la química de la vida.
Iniciaremos considerando los tipos de enlaces que pueden formar los átomos entre sí.
Existen básicamente dos tipos de enlaces que mantienen unidos a los átomos de las
moléculas, estos son el enlace covalente y el enlace iónico.
ENLACE COVALENTE
En este tipo de enlace, los átomos que constituyen una molécula, comparten pares de
electrones, es decir, no hay átomos ganadores ni perdedores.
La formación de un enlace covalente entre dos átomos obedece el principio fundamental
de que un átomo es más estable cuando su capa electrónica más externa está completa,
es decir alcanza a tener 8 electrones en su último nivel de energía llamada, regla del

31. octeto excepto en ciertos átomos como el hidrógeno, el helio que completan la regla del
dueto o de los dos electrones.
Grafiquemos un átomo de hidrógeno:
Grafiquemos un átomo de oxígeno:
Existen tres tipos de enlaces covalente: Simple, Doble y Triple
1. Enlace Covalente Simple
En este tipo de enlace, los átomos comparten un solo par de electrones,
analicemos la molécula de agua.
En la formación de un enlace covalente se libera energía que posteriormente debe
reabsorberse cuando se rompe el enlace.
La energía requerida para desdoblar los enlaces covalentes C—H, C—C o C—O es muy
grande, en general entre 80 y 100 kilocalorías por mol (kcal/mol) de moléculas, por lo que
estos enlaces son estables en casi cualquier situación.
2. Enlace covalente doble
Cuando se comparten dos pares de electrones, como ocurre en la molécula de oxígeno
(O2), el enlace covalente es un doble enlace.
Grafiquemos la molécula de oxígeno:
3. Enlace covalente triple
Cuando se comparten tres pares de electrones, se obtiene el enlace covalente triple,
como es la molécula de nitrógeno (N2)
Grafiquemos la molécula de nitrógeno:
El tipo de enlace entre los átomos tiene importantes consecuencias para definir la forma
de las moléculas. Por ejemplo, los átomos con un solo enlace pueden girar entre sí, en
tanto que los átomos con doble y triple enlace carecen de esa capacidad.
MOLÉCULAS NO POLARES
Cuando los átomos unidos son del mismo tipo de elemento como en la molécula de cloro
(Cl2), el par de electrones de la capa externa se comparten por igual entre los dos átomos
de la pareja, Por ello, no se forman regiones polares.
Grafiquemos a esta molécula:

32. MOLÉCULAS POLARES
Cuando dos átomos de elementos diferentes se enlazan en forma covalente, es inevitable
que el núcleo de un átomo con mayor carga positiva ejerza mayor fuerza de atracción
sobre los electrones compartidos, por ello este átomo adquiere carga parcial negativa,
mientras que el átomo con menor fuerza de atracción adquiere carga parcial positiva. Por
ello se forman dos regiones polares: positiva y negativa.
En consecuencia, los átomos compartidos tienden a localizarse más cerca del átomo con
mayor fuerza de atracción.
Grafiquemos la molécula de amoníaco (NH3), de dióxido de carbono (CO2) y de agua
(H2O)
La presencia de enlaces polarizados tiene gran importancia para determinar la reactividad
de las moléculas. Las moléculas que carecen de átomos electronegativos, como ceras y
grasas, tienden a ser relativamente inertes. Algunas moléculas de mayor interés biológico,
incluyendo proteínas y fosfolípidos, que estudiaremos más adelante, contienen porciones
polares y no polares que se comportan de manera muy diferente.
ENLACE IÓNICO
En este tipo de enlace, los átomos de una molécula ganan y pierden electrones, buscando
cada uno de estos átomos cumplir con la regla del octeto o regla de los 8 electrones y
alcanzar así estabilidad.
De esta manera, el átomo que ganan electrones adquiere carga negativa y se convierte
en ión negativo o anión, mientras que el átomo que pierde electrones, adquiere carga
positiva y se convierte en ión positivo o catión.
Grafiquemos la molécula de cloruro de sodio (NaCl)
Un ejemplo de este enlace iónico a nivel celular tenemos, cuando los radicales fosfato de
la molécula de DNA cargados negativamente se aproximan mucho a grupos cargados
positivamente de la superficie de una proteína, los grupos con carga opuesta forman
enlaces iónicos que ayudan a mantener unido al complejo. (Inversamente, los grupos con
carga similar se repelen entre sí y evitan una aproximación estrecha.)
En una célula, la fuerza de los enlaces iónicos generalmente es débil debido a la
presencia de agua, pero en
la profundidad del núcleo de una proteína, donde casi siempre no hay agua, estos enlaces
pueden ejercer gran influencia.
INVESTIGUE: LOS RADICALES LIBRES COMO CAUSA DE ENVEJECIMIENTO Y
ENFERMEDAD.
TEMA 10
NATURALEZA DE LAS MOLÉCULAS BIOLÓGICAS Y EL ÁTOMO DE CARBONO

33. La masa de un organismo es agua. Si se evapora el agua, la mayor parte del peso seco
consta de moléculas que contienen átomos de carbono
La química de la vida se centra alrededor de la química del átomo de carbono. La
cualidad esencial del carbono que le permite desempeñar este papel es el increíble
número de moléculas que puede formar. El átomo de carbono posee cuatro electrones en
su capa externa y por lo tanto puede enlazarse a otros cuatro átomos. Además, cada
átomo de carbono puede formar enlaces con otros átomos de carbono y de esta manera
construir moléculas con esqueletos que contienen largas cadenas de átomos de carbón.
Analicemos la configuración electrónica del átomo de carbono:
Los esqueletos o cadenas de carbono pueden ser lineales, ramificados o cíclicos.
LOS HIDROCARBUROS
Podemos entender la naturaleza de las moléculas biológicas iniciando el estudio con el
grupo más simple de moléculas orgánicas, los hidrocarburos, que sólo contienen átomos
de carbono y de hidrógeno. La molécula de etano (C2H6) es un hidrocarburo simple que
consta de dos átomos de carbono unidos entre sí y además tres átomos de hidrógeno.
Etano propano
Conforme se añaden más átomos de carbono, el esqueleto de las moléculas orgánicas
aumenta de longitud y su estructura es cada vez más compleja. Un hidrocarburo con la
fórmula C4H10 puede existir con dos moléculas diferentes
Conforme se añaden más átomos de carbono, el esqueleto de las moléculas orgánicas
aumenta de longitud y su estructura es cada vez más compleja. Un hidrocarburo con la
fórmula C4H10 puede existir con dos moléculas diferentes así:

34. Estas moléculas que tienen la misma fórmula pero estructuras diferentes se dice que son
isómeros estructurales. Veamos otros ejemplos:
_________________________
_______________________
_________________________
_______________________
FUNCIÓN
GRUPO
FUNCIONA
L
EJEMPLO
Alcanos C C
Alquenos
Alquinos
Hidrocarburos
cíclicos
Ciclo
Hidrocarburos
aromáticos
Halogenuros de
alquilo
Halógenos
Alcoholes
Fenoles
Éteres
Aldehídos

35. Cetonas
Ácidos carboxílicos
Ésteres
Aminas
Amidas
Nitrocompuestos
Nitrilos
Las moléculas orgánicas de importancia biológica contienen cadenas de átomos de
carbono, como los hidrocarburos, pero en las cuales ciertos átomos de hidrógeno son
sustituidos por diferentes grupos funcionales. Los grupos funcionales son agrupamientos
particulares de átomos que confieren a las moléculas orgánicas sus propiedades físicas,
reactividad química y solubilidad en solución acuosa.
Dos de las uniones más frecuentes entre grupos funcionales son los enlaces éster, los
cuales se forman entre ácidos carboxílicos y alcoholes, y los enlaces amido, formados
entre ácidos carboxílicos y aminas.
El hidrocarburo etano (CH3CH3) es un gas inflamable tóxico. Si se sustituye uno de los
hidrógenos con un grupo hidroxilo
(—OH), la molécula resultante (CH3CH2OH) se convierte en algo agradable al paladar, o
sea alcohol etílico.
Si se sustituye un grupo carboxílo (—COOH) la molécula se convierte en ácido acético
(CH3COOH), mejor conocido como vinagre. Si se sustituye un grupo sulfhidrilo {—SH) se

36. obtiene CH3CH2SH, compuesto de olor fétido intenso, el etilmercaptano, empleado por los
bioquímicos en el estudio de reacciones enzimáticas.