En tal trabajo les voy a presentar ¿Que es la celula? La celula animal y su actividad celular es muy diferente a la celula vegetal y su actividad celular. Al pasar el tiempo cientificos han dedicado su vida al avance de la celula y esto viene de la mano a sus avances tecnologicos, cuando se creo el microscopio electronico los cientificos lograron ver atomos, moleculas esa materia a simple vista tras el microscopio y estudiar mejor los procesos, como se desarrollaba todo en nuestro cuerpo. Las macromoleculas en nuestro cuerpo va en su cojunto con los aminoacidos, acidos grasos y polisacaridos. El agua es muy importante para subsistir, conforma el 70% de nuestro cuerpo, tambien los seres vivos tenemos las necesidades de procrearnos, alimentarnos y procrearnos.
1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
Ministerio del Poder Popular
Universidad “Yacambu”
Cabudare – Edo Lara.
La célula Alumno
José Amador Cáceres R
HPS-19100080
Docente
Anouk Aimee Gouveia Mendoza
Biología y Conducta
2. ¿QUÉ ES UNA CÉLULA?
La célula es la unidad básica de la vida.Todos los seres vivos con capacidad de existencia
independiente están formados por una o más células. Cada una de ellas realiza todos los procesos químicos
básicos de los seres vivos. El cuerpo de una planta o animal está construido igual que una casa de ladrillo. Gran
cantidad de células trabaja en conjunto en cada ser vivo al igual que los ladrillos de la casa se unen para formar
las paredes y darle forma. La célula es la unidad básica de la vida.Todos los seres vivos con capacidad de
existencia independiente están formados por una o más células. Cada una de ellas realiza todos los procesos
químicos básicos de los seres vivos. El cuerpo de una planta o animal está construido igual que una casa de
ladrillo. Gran cantidad de células trabaja en conjunto en cada ser vivo al igual que los ladrillos de la casa se unen
para formar las paredes y darle forma.
3. Teoría Celular
La teoría celular es una colección de ideas y conclusiones sobre la descripción y
funcionamiento de la célula, aportadas por numerosos científicos a lo largo del tiempo.
La teoría celular es una parte fundamental de la biología que explica la constitución de los
seres vivos sobre la base de células, el papel que estas tienen en la constitución de la vida y
en la descripción de las principales características de los seres vivos.
La teoría celular aplicado a la biología, es aquella que identifica y describe las propiedades
de las células. Sostiene que los organismos vivos pueden ser unicelulares o multicelulares,
es decir, que pueden estar compuestos por una sola célula o por varias.
4. En este sentido, la célula es considerada como la unidad
básica de la vida, que, a través de un proceso de partición o
división celular, da paso a la existencia de nuevas células.
Es uno de los principios básicos de la biología. El crédito
de su formulación se les da a los científicos alemanes
RudolphVirchow, Matthias Schleiden yTheodor Schwann.
Ellos fueron los primeros en postular el planteamiento de que
los organismos vivos están compuestos por células.
Entre los planteamientos más importantes de la teoría
celular, podemos encontrar que el ADN o código genético de
los individuos se pasa de una célula a otra durante el proceso
de partición celular.
También que todas las células tienen la misma composición
química, y que la energía de todo cuerpo fluye a través de
todas las células del mismo.
La evolución de la teoría celular es un gran ejemplo del
progreso de la ciencia en el tiempo. Esta teoría es
considerada por muchos como una generalización biológica
que apoya a la teoría de la evolución y a su vez permite
unificar una rama del conocimiento científico que estudia el
origen de la vida.
5. Avances de laTeoría Celular
Todo lo que sabemos sobre la célula ha evolucionado con el tiempo, en la
medida en la que nuevas tecnologías y formas de recopilar la
información han aparecido.
Es así como, planteamientos sobre el crecimiento espontáneo de las
células han sido desacreditados en la medida en la que la teoría celular
ha evolucionado.
Postulados de la teoría celular :
La teoría celular habla principalmente sobre tres aspectos
fundamentales de la célula:
■ 1 –Todos los seres vivos están conformados por células. De una sola
célula -organismos unicelulares-o de varias -pluricelulares.
■ 2 – La célula es la unidad biológica más pequeña que existe. Las
funciones vitales giran en torno a las células.
■ 3 –Todas las células vienen de otras células. Los seres vivos se
originan de células.
6. DESARROLLO HISTORICO
Se considera a la teoría celular como uno de los triunfos de
la biología, por esta razón, su historia ocupa una posición
central dentro de todos los estudios de la vida.
En este sentido, su estudio inició hace miles de años
cuando las civilizaciones griegas comenzaron a cuestionarse
sobre la naturaleza de la vida.
Tales de Mileto sentó las bases de la teoría celular al
plantear que todos los seres vivos se encontraban hechos de
diferentes tipos de formaciones de agua. Sin embargo, este
planteamiento no permitió avanzar mucho en el
entendimiento de la naturaleza de los organismos vivos.
Fue durante el sigloXVIII que las ideas griegas fueron
retomadas y los planteamientos aristotélicos sobre la vida,
como el resultado de fuerzas vitales encargadas de activar
unidades básicas o partículas esenciales, fueron retomadas.
7. DESARROLLO HISTORICO
Primeras teorías: Glóbulos y fibras
La aparición del microscopio hizo posible el estudio de la célula, abriendo la
posibilidad a la biología de estudiar un nuevo mundo sorprendente.
En 1665, Hooke fue el primer científico en haber descrito la célula al
examinar láminas de un árbol de corcho bajo el microscopio. De esta forma, la
eminencia británica describió el aire que llenaba los espacios llenos de aire al
interior de las células muertas.
Hooke observó huesos y plantas antes de concluir que había en ellos
canales microscópicos que permitían que los fluidos de los cuerpos fueran
conducidos.
Sin embargo, Hooke no se dio cuenta de la importancia de su
descubrimiento, ya que sus observaciones fueron retomadas y valoradas por la
comunidad científica casi 200 años después de su muerte.
Hooke no fue el único que descubrió las células sin darse cuenta de
ello. Grew, un físico inglés, describió el tejido de las plantas como “vejigas”
unidas entre sí.
Por otro lado, en 1670, el científico van Leeuwenhoek describió la estructura
de los glóbulos sanguíneos, los protozoos en agua y del esperma, sin saber que
también estaba hablando de diferentes tipos de células.
8. DESARROLLO HISTORICO:
Los globulistas
En el año 1771, los descubrimientos de van Leeuwenhoek sobre la estructura de los
glóbulos sanguíneos hizo que apareciese un grupo de científicos denominados
globulistas.
Se dedicaron al estudio de esta unidad biológica y su comportamiento al entrar en
contacto con diferentes soluciones.
Los planteamientos de la teoría globulista son considerados hoy en día como los precursores de la
teoría celular. Por ejemplo, en el año 1800, Mirabel planteó que toda la masa que compone una
planta era en sí tejido celular.
Por otro lado, en el año 1812, Molden Hawers señaló que, al macerar un tejido vivo, teniendo
ciertos cuidados, era factible ver cómo éste se descomponía, pasando de ser un tejido celular a un
grupo de vejigas microscópicas independientes.
Los globulistas posteriores del siglo XIX reportaron y concluyeron que todos los
glóbulos encontrados en el tejido animal eran similares.
Tanto los animales más complejos como los más simples están formados de un
mayor o menor número de corpúsculos. De esta manera, en el año 1824, Dutrochet
planteó que todos los animales tienen una estructura celular similar.
En 1833, Raspail impulsó una teoría similar. Por lo tanto, se considera que fueron
tanto Raspail como Dutrochet quienes inspiraron a Schwann a plantear la que hoy
conocemos como la teoría celular moderna.
Todos estos planteamientos tienen en común el hecho de que estudian a la célula
desde una perspectiva física y química, utilizando fenómenos como la cristalización
para explicar el fenómeno de crecimiento de la vida.
A finales del siglo XIX, ya existían numerosas teorías sobre los glóbulos o células que
hacían posible la estructura de todos los tejidos vivos.
9. La membrana celular
■ En 1839, Purkinje intentó generalizar las propiedades de todas las sustancias vivientes,
introduciendo de esta manera el uso del término “protoplasma”, para referirse a la
unidad primordial de la vida.
■ Inmediatamente surgieron preguntas sobre la estructura del protoplasma,
replanteándose los científicos la posibilidad de que éste estuviese rodeado por una
membrana.
10. Sin embargo, muchos estudiosos debatieron durante años la
necesidad que esta unidad protoplasmática estuviese en
realidad contenida por una membrana. Este debate continuó
hasta el año 1895, cuando Overton demostró que en realidad
existía una membrana celular al hacer uso de una técnica
psicológica. Overton demostró que diferentes tipos de alcohol
(éteres y acetonas), con una presión osmótica idéntica, no
tenían la misma capacidad de afectar una planta como lo podría
hacer una solución derivada de la caña de azúcar. De esta
manera, pudo concluir que evidentemente existía una barrera
que impedía a las células vegetales ser penetradas por el
alcohol. Overton también descubrió que la composición de la
membrana celular debía tener lípidos como el colesterol en su
estructura, ya que era más fácilmente penetrada por lípidos
diluidos que soluciones acuosas. La evolución de la teoría celular
es un excelente ejemplo del progreso de la ciencia en el tiempo.
Dentro de su estructuración fueron planteados diversos
postulados que luego fueron descartados o demostrados como
correctos. Esta teoría es considerada por muchos como una
generalización biológica que apoya a la teoría de la evolución y
a su vez permite unificar una rama del conocimiento científico
que estudia el origen de la vida (Wolpert, 1996).
11. AvancesTecnológicos
■ Los avances tecnológicos logrados, en general, fueron:
1. La invención del microscopio y su perfeccionamiento que
permitió ampliar el poder resolutivo del ojo humano,
haciendo posible el descubrimiento de la célula y su
posterior estudio.
2. Las técnicas histológicas que permitieron complementar
la observación microscópica y así obtener los más finos
detalles del interior de la célula.
3. El uso de reactivos químicos que permitieron identificar
determinadas sustancias químicas que se encuentran
dentro de la célula.
12. La Célula como sistema
■ La célula como sistema
La células son sistemas abiertos ya que intercambia
materiales a través de su membrana, es decir, a pesar de
que hay una barrera (membrana) que separa al sistema
(célula), esa barrera no es impermeable, al contrario a
través de la membrana se transportan diferentes
materiales hacia adentro y hacia afuera de la célula, pero
además ese transporte es completamente selectivo, los
materiales que entran a, o salen de la célula cambian sus
condiciones energéticas.A esto se refiere "la célula como
sistema semiabierto
■ La célula como sistema: Célula procariótica y eucariótica
13. Célula Procariota
■ Membrana plasmática: Separa la célula de su
entorno; regula el movimiento de materiales
hacia dentro y fuera de la célula.
■ Mitocondria: Oxida combustible para oxidar
ATP.
■ Retículo endoplasmático rugoso (RER):
Síntesis de proteínas.
■ Retículo endoplasmático liso (REL): Síntesis
de lípidos; metabolismo de fármacos.
■ Envoltura nuclear: Segrega la cromatina (ADN
+ Proteína) del citoplasma.
■ Nucleolo: Síntesis de ARN ribosómico.
■ Núcleo: Contiene los genes (la cromatina).
14. ■ Complejo de Golgi: Procesa, empaqueta y distribuye proteínas a otros orgánulos para
su exportación.
■ Pared celular:Confiere forma y rigidez; protege a la célula del hinchamiento osmótico.
■ Citoesqueleto: Soporte estructural de las células; facilita el movimiento de los
orgánulos.
■ Glioxisoma:Contiene los enzimas del ciclo del glioxilato.
■ Ribosomas: Síntesis de proteínas.
■ Plasmodesmos: Permiten el paso entre dos células vegetales.
■ Vacuola: Degrada y recicla macromoléculas y almacena metabolitos.
■ Tilacoides: Sintetizan el ATP con aprovechamiento de la energía lumínica.
■ Gránulos de almidón:Almacén temporal de glúcidos, productor de la fotosíntesis.
■ Cloroplasto: Almacena la energía solar, produce ATP y glúcidos.
15. Célula Eucariota
■ Las células eucariotas son las que
tienen un núcleo diferenciado donde se
encuentra el material genético (ADN)
de la célula. Existen dos tipos: las
células animales y las vegetales. Los
organismos eucariotas son los seres
humanos, las plantas, los animales,
las amebas y los protozoos, entre otros
seres vivos. -En una célula eucariota,
el ADN se encuentra en el núcleo de la
célula.
16. ■ La membrana plasmática: es la membrana que cubre la célula y es semipermeable.
Tiene la función de seleccionar que moléculas entran y salen de ella siguientes
funcione. Se dice que la membrana plasmática es semipermeable, ya que tiene la
capacidad de seleccionar las moléculas que entran y salen de ella. Esta membrana está
formada por fosfolípidos, que tienen colas no polares, o hidrófobas y cabezas polares,
o hidrófilas.
■ El citoesqueleto: Esta estructura está constituido por proteínas en forma de
entramado tridimensional, que tiene la función de proveer soporte interno en la célula,
intervenir en los fenómenos de división celular, tráfico, y transporte, y organización de
las estructuras celulares internas. El citoesqueleto mantiene la forma de la célula y
facilita los movimientos celulares; además desempeña una importante función en la
división celular y el tráfico intracelular. La célula eucariota está constituida de
microtóbulos y septinas, filamentos de actina, y filamentos intermedios. Mientras que
en las células procariotas está compuesto por las proteínas estructurales
17. El Citoplasma
Es una matriz gelatinosa donde se encuentran suspendidos todos los organelos celulares, dentro de la célula. El
citoplasma lo conforma toda la matriz y sus organelos, pero no incluye el núcleo. Es decir que se encuentra entre la
membrana plasmática y el núcleo. Entre sus funciones está el acoger los organelos celulares y ayudar en sus
movimientos. Es el centro de los muchos procesos metabólicos de la célula, y además de mantener una presión
estable dentro de ésta; evitando así, que estalle o se contraiga.
El citoplasma está conformado por el ectoplasma, que es la zona gelatinosa externa, aledaña a la membrana
plasmática y relacionada con el movimiento celular.Y el endoplasma, que es donde están ubicados la mayoría de los
organelos, y es una parte interna y más fluida.
El Núcleo
Es un organelo de primordial importancia en la célula, ya que constituye el centro de control de la célula; es decir, que
dirige las actividades de ésta. Contiene el material hereditario, es esférico y mide aproximadamente 5,2 micrómetros
de diámetro. Dentro de este organelo, las proteínas y moléculas de ADN, están organizadas en cromosomas que
pueden estar dispuestos en pares . Éstos suelen estar retorcidos durante el proceso de mitosis y superpuestos o
combinados en la interfase, por lo es difícil distinguirlos por separado.
El Nucleoplasma es el material de la membrana de doble capa que envuelve al núcleo: la membrana nuclear se
encuentra perforada por poros que facilitan o permiten intercambio de material celular entre el citoplasma y el
nucleoplasma.
18. Los centriolos tienen la responsabilidad de organizar el ensamble de los microtúbulos en la división celular. Son
organelos con estructura en forma de cilindro formado por 9 tripletes de microtúbulos, el cual forma parte del
citoesqueleto.Cuando los centriolos se disponen en pares, perpendicularmente entre sí, localizados en el interior de una
célula, reciben el nombre de diplosomas.Cuando estos diplosomas se encuentran rodeados de una densa masa protéica
(material pericentriolar), se denomina centrosoma, que no es más que: Centro organizador de los microtúbulos, lo cual
es una característica típica de la célula animal.
Otras funciones de los centriolos es el transporte de partículas celulares dentro de la célula, transporte de organelos,
mantener la forma de la célula, y además permiten la la polimerización de los microtúbulos de dímeros de tubulina, lo
cual forma parte del citoesqueleto, formación del huso mitótico, el cual es un elemento estructural, y constituye el eje
citoesquelético en flajelos y cilios eucariotas, así como también el de los corpúsculos basales.
El Retículo endoplasmático
Esta estructura se compone de una red de membranas constituídas de dos tipos de retículo endoplasmático: El retículo
endoplasmático liso (REL) y el retículo endoplasmático rugoso (RER).Tiene funciones de transporte de moléculas en la
célula.
Retículo endoplasmático liso (REL)
El retículo endoplasmático liso (REL) tiene varias funciones:Tienen participación en la síntesis de casi todos los lípidos
que conforman la membrana celular y las demás membranas que rodean las estructuras celulares, tales como las
mitocondrias. Las células que se especializan en el metabolismo de los lípidos, como el caso de las hepáticas que tienen
más REL. El REL, además interviene en la absorción y la liberación del calcio. Esto importante en, por ejemplo la
activación de la contracción muscular, que se produce con la liberación del calcio por parte del REL.
19. Retículo endoplasmático rugoso
Es el organelos que se encarga de la síntesis y transporte de proteínas de secreción o de membrana. El retículo
endoplasmático está presente en todas las células eucariotas, y ausentes en las células procariotas. Son predominantes
en aquellas que producen grandes cantidades de proteína para exportar. La superficie externa de este organelo, está
cubierta por ribosomas en los que se produce la síntesis de proteína. El retículo endoplasmático rugoso transporta
proteínas que se producen en los ribosomas, hacia las regiones de la célula que sean necesarias, o hacia el aparato de
Golgi, desde donde pueden ser exportadas al exterior .
El Complejo de Golgi o Aparato de Golgi
Este organelo está presente en todas las células eucariotas. Pertenece a un sistema de endomembranas, y está
conformado por aproximadamente unos 80 dictiosomas; aunque esto va a depender del tipo de célula. Se encarga de
el empaque de los productos celulares y su almacenamiento
Los lisosomas
Estas estructuras celulares, son sacos conformados de enzimas hidrolíticas que tienen la función de digerir los desechos
celulares. La síntesis de proteínas es de suma importancia para las células; es por esto que son tan numerosos. Los
lisosomas son el sistema digestivo de las células. Las enzimas digestivas contenidas en estas estructuras, ayudan en la
desintoxicación de la célula y también en la descomposición de los lóbulos. Estos organelos también degradan
complejas moléculas como leucocitos que destruyen restos de células e invasores.
20. Los Microtúbulos
Tienen la función de dar forma y soporte a la célula, y tienen forma de varillas vacías
Las Mitocondrias
Son productoras de energía y también se encargan de la respiración celular. Entre sus funciones también está la
conversión de los nutrientes en ATP (adenosin trifosfato), compuesto alto en energía, que actúa en la célula, como un
combustible. Se conocen como el motor de las células por su función de respiración celular.
Los ribosomas
Su función es la síntesis de proteína, y están compuestos de proteínas y ARN. El ARN contribuye con la síntesis de proteínas a
través de un proceso conocido como transcripción. La traducción del ARN, tiene lugar aquí en los ribosomas. Los ribosomas
pueden encontrarse libremente en el citoplasma, o también unidos al retículo endoplasmático.
El Nucleolo
Esta estructura se encuentra dentro del núcleo, y coadyuva con la síntesis de ribosomas. El nucleolo es la mancha oscura que se
puede observar en el núcleo y es sitio de ubicación para la formación de los ribosomas. El nucléolo es la parte del núcleo que no
posee membrana que lo limita, por lo que se considera una estructura supramacromolecular.
Nucleoporo:
Es la pequeña cavidad que se encuentra en la membrana nuclear, y permite el movimiento de proteínas y ácidos
nucleicos fuera y dentro de la célula. Las proteínas que necesita el núcleo ingresan a través de estos poros nucleares.
21. La Cromatina
Es el conjunto de proteínas histonas, proteínas no histonas, y ADN que está en el núcleo de las células eucariotas, y que
constituyen el genoma de éstas células. Dicho de otra forma, la cromatina es la manera en que se presenta el ADN en el
núcleo de la célula. Es el compuesto base de los cromosomas eucarióticos; los cuales conforman la asociación de ARN,
ADN, y proteínas que se encuentran en el núcleo de la célula eucarióticas, y lo cual constituye el genoma de dicha
célula. Las unidades fundamentales de la cromatina son los nucleosomas.
Vesícula
La vesícula tiene funciones de transporte, almacenamiento, intervienen en la
organización del metabolismo, y digieren residuos y productos celulares. La célula
eucariota, tanto animal, como vegetal poseen este tipo de organelo. Muchas vesículas
se forman en el aparato de Golgi, aunque también en el retículo endoplasmático
rugoso; o puede también formarse de partes de la membrana plasmática.
El centrosoma
El centrosoma es un organelo celular que está desprovisto de una membrana. Está constituido por dos centriolos en
pares, impregnados de un conjunto de proteínas que los rodean y que se denominan material pericentriolar. Su principal
función es la nucleación y el abordar los microtúbulos. Por lo que generalmente estas estructuras se le llama centros
organizadores de microtúbulos. Un conjunto de microtúbulos se disponen de forma radial alrededor de los centrosomas,
formando lo que se denomina un áster.
22. ■ Los Centriolos Son pequeños cuerpos con formas de barril, estructuralmente
relacionados con los cuerpos basales, que suelen ser esenciales para la formación de
cilios y flagelos. Los centriolos se componen de 9 tripletes de microtubulos en los
vertebrados, mientras que en C elegans y Drosophila, generamente presentan
microtúbulos unitarios o en dobletes. Los centriolos están formados por un material
pericentriolar , que tiene aspecto fibrosos.
■ Los cilios Los cilios también son estructuras externas a la célula; se presentan como
apéndices con aspecto de pelo, los cuales contienen una estructura central bien
ordenada, generalmente conformada por más de 500 tipos de proteínas, envueltas por
el citoplasma y la membrana plasmática.
23. 5. Funciones celulares
Todo organismo realiza una
serie de funciones para
mantenerse con vida y generar
individuos como él.
La célula es el ser vivo más
sencillo aun así realiza también
esas funciones.
- Función de nutrición
- Función de relación
- Función de reproducción
24. Estructura celular
Como vimos en la anterior entrada la
célula es la mínima unidad que constituye
a todo ser vivo, para poder cumplir con
todas sus funciones, la célula cuenta con
diversas estructuras en su interior que
cumplen diversas actividades, entre ellas
tenemos: la membrana celular, el
citoplasma y el núcleo. Así que veamos
cada una de estas estructuras en detalle,
además de todos los orgánulos contenidos
en cada de estas partes
25. Estructura celular
Características del núcleo interfásico
En los períodos no divisionales el núcleo no presenta en general cromosomas visibles y
por eso se lo denomina núcleo interfásico.
ESTRUCTURA
En todas las células se encuentra un núcleo con características morfológicas similares y
constituido por una membrana nuclear, jugo nuclear, cromatina o cromosomas y nucléolo,
hablándose en estos casos de núcleos típicos.
FORMA
La forma del núcleo puede ser regular o irregular
Regular: esférica, ovoide, cúbica, etc. Coincidiendo con la forma de la célula. Es decir que
la forma del núcleo coincide generalmente con la de la célula.
Irregular: como en los glóbulos blancos polimorfonucleares, su morfología polilobulada y
en forma de herradura es la que le da aspecto irregular al núcleo.
TAMAÑO
Su tamaño es variable pero en general guarda relación con la célula. Podemos referirnos
a él en términos absolutos en cuyo caso daremos una medida en micrones. O hacerlo en
forma relativa y referirlo a la relación núcleo citoplasma.
26. La posición del núcleo varía según el tipo de célula considerada y según la materia
acumulada en la célula.
Cada célula tiene el núcleo en una posición característica en casi todas las células animales
es céntrico, en algunas como las adiposas y las de las fibras musculares estriadas
esqueléticas es excéntrico, en las epiteliales se ubica en la zona basal.
La composición química de la célula: está dominada por compuestos de carbono y se
caracteriza por reacciones acaecidas en solución acuosa y en un intervalo de temperaturas
pequeño. La química de los organismos vivientes. Está dominada y coordinada por
polímeros de gran tamaño, moléculas formadas por encadenamiento de subunidades
químicas; las propiedades únicas de estos compuestos permiten a células y organismos
crecer y reproducirse. Los tipos principales de macromoléculas son las proteínas,
formadas por cadenas lineales de aminoácidos; los ácidos nucleicos,ADN y ARN,
formados por bases nucleotídicas, y los polisacáridos, formados por subunidades de
azúcares. Varía entre células dependiendo de la función o del tejido en la que se
encuentren. La membrana plasmática está compuesta por una doble capa de fosfolípidos,
por proteínas unidas no covalentemente a esa bicapa, y glúcidos unidos covalentemente a
los lípidos o a las proteínas. Las moléculas más numerosas son las de lípidos, ya que se
calcula que por cada 50 lípidos hay una proteína. Sin embargo, las proteínas, debido a su
mayor tamaño, representan aproximadamente el 50% de la masa de la membrana.
27. El agua y los electrolitos
La importancia del reemplazo de líquidos durante la práctica de
ejercicio radica en que las células de organismo funcionan en un
medio acuoso, el agua transporta nutrientes y productos de
desecho de las células a través del sistema circulatorio, y es
necesario un adecuado aporte de sangre a los tejidos para que el
calor producido con el ejercicio se disipe a través de la piel.
Uno de los síntomas más característicos del ejercicio físico o
actividad deportiva es el sudor.Y, éste no es más que una forma de
perder agua corporal para equilibrar la temperatura corporal.
La pérdida de líquidos del cuerpo se produce a través del sudor y la
respiración, y mediante el sudor, la cantidad de agua que se llega a
perder puede ser lo suficientemente importante como para llegar a
la deshidratación y, si no se actúa correctamente, al fracaso de la
función cardiovascular.
Incluso una deshidratación leve (del 3-4%) puede disminuir la
capacidad muscular en un 20-30%, y si es del 10% derivar en un
colapso circulatorio. Por tanto, la reposición de líquidos debe ser
una de las principales preocupaciones de los preparadores físicos y
de los deportistas.
28. Los electrolitos
■ El sudor contiene sodio, cloro, magnesio y potasio, y es
hipotónico respecto del resto de los fluidos corporales (menos
concentración) sobre todo cuanto más entrenado está el atleta.
■
Las pérdidas de electrolitos por sudor no suelen ser tan grandes
como para poner en peligro al organismo (sí la perdida de agua),
ya que se ponen en marcha mecanismos reguladores. Sin
embargo, la pérdida de electrolitos puede dar lugar a una
disminución de la resistencia y potencia musculares.
■ La reposición de electrolitos debe realizarse mediante la ingesta
de líquidos isotónicos durante el entrenamiento y la prueba
deportiva, o bien mediante alimentos con un aporte correcto de
sales tras la competición. No están recomendadas la toma de
tabletas de sal de forma aislada.
29. Todos nosotros conocemos la importancia del agua en el organismo.
Todas las actividades que una persona hace en su vida cotidiana están
de una manera u otra relacionadas con el agua. Sabemos que
alrededor del 75% de la tierra es agua en forma de océanos, lagos,
ríos, glaciares, etc. Nuestro cuerpo está hecho principalmente de
agua, y esta juega un papel muy importante en nuestra salud física.
Aproximadamente el 85% de nuestro cerebro, el 80% de nuestra
sangre y el 70% de nuestros músculos es agua, y cada célula de
nuestro cuerpo necesita agua para vivir.Así podemos entender
la importancia del agua en el organismo y cómo podemos incluirla en
el cuidado del cuerpo. El agua ayuda a eliminar toxinas peligrosas que
nuestro cuerpo toma desde el aire, los alimentos y los productos
químicos que utilizamos en nuestra piel y cabello.
El agua también proporciona amortiguación para las articulaciones
del cuerpo. El agua transporta el oxígeno y nutrientes a todas
nuestras células. El agua también ayuda a regular la temperatura de
nuestro organismo.
Importancia del agua en el organismo
30. Necesitamos agua para mantener el correcto funcionamiento del metabolismo.Tenemos
que mantener cierto nivel de agua en nuestro cuerpo si no lo hacemos así, entonces esto
dará como resultado la deshidratación. Por lo tanto, es fácil ver por qué es muy
importante beber de seis a ocho vasos de agua al día.
Si no tenemos suficiente agua, la presión arterial puede caer a niveles peligrosamente
bajos, se pueden formar coágulos sanguíneos, dañaría la función renal y puede causar
estreñimiento.
Algunas otras señales de haber bajo nivel de agua la piel muy seca, y una mayor incidencia
de infecciones del tracto urinario y dolores de cabeza recurrentes.
Una manera popular para reducir la fiebre es tomar un baño en agua fría, esto ayuda a
bajar la temperatura de nuestro cuerpo.
Este proceso se llama hidroterapia. La hidroterapia es la utilización de agua caliente o fría
para mitigar o aliviar los problemas. Estas terapias incluyen la inhalación de vapor,
compresas de agua fría, baños calientes, duchas, baños de vapor e hidromasaje.
31. Compartimientos líquidos del cuerpo
■ Líquido Extracelular Este tipo de fluído constituye el ambiente inmediato (interno)
para las células que baña. Es el líquido que se halla por fuera de las células (las rodea).
Representa aproximadamente el 20% del peso corporal. Posee una gran importancia
para la función homesotática del organismo. esto se debe a que delntro de este líquido
lLas células son capaces de vivir, desarrollarse y efectuar sus funciones especiales
mientras dispongan en el medio interno de concentraciones adecuadas de oxígeno,
glucosa, diversos aminoácidos y substancias grasas.
■ Los compuestos disueltos del líquido extracelular incluyen grandes cantidades de
iones de sodio, cloruro y bicarbonato.Ademas, contiene elementos nutritivos vitales
para la sobrevivencia de las células, tales como oxígeno, glucosa, ácidos grasos y
aminoácidos. En adición, este compartimiento celular cuenta con una variedad de
desechos metabólicos, entre los cuales encontramos el bióxido de carbono (el cual es
transportado desde las células a los pulmones) y otros productos de excreción celular
que son transportados hacia los riñones.
■ El líquido extrecelular se caracteriza por hallarse en movimiento constante por
todo el cuerpo.Además, contínuamente se va mezclando por la circulación sanguínea
y por difusión entre la sangre y los espacios tisulares.
32. Dentro del fluído exctracelular encontramos otros sub-componentes. Estos son,
el líquido instersticial (intercelular o tisular), el pl;asma, el líquido transcelular y el
líquido que se encuentra en el sistema linfático.
Líquido intersticial. Este tipo de fluído es el que llena los espacios
microscópicos entre las células y los tejidos. Abarca el 80% del líquido extracelular.
El plasma. Representa el líquido extracelular existente en los vasos sanguíneos,
i.e., la porción líquida de la sangre.
Representa el componente dinámico del líquido extracelular. Constituye el 20% del
líquido extracelular. Algunas de las funciones del plasma son el intercambio
oxígeno, nutrientes, desechos y otros productos metabólicos con el líquido
intersticial al pasar la sangre a través de los vasos capilares del cuerpo. De esta
manera se refresca continuamente el líquido intersticial que baña las células.
Líquido Intracelular
El fluído intracelular representa aquel que se halla dentro de las células.
Constituye el 40% del peso corporal. Se compone de grandes cantidades de iones
de potasio, magnesio y fosfato, al compararse con los iones de sodio y cloruro que
se encuentran en el líquido extracelular. En adición, cuenta con mecanismos
especiales para transportar iones a través de las membranas celulares conservan
estas diferencias entre los líquidos extracelular e intracelular
33. Definición de materia
La materia másica está organizada en varios niveles
y subniveles. La materia másica puede ser estudiada
desde los puntos de
vista macroscópico y microscópico. Según el nivel de
descripción adoptado debemos adoptar
descripciones clásicas o descripciones cuánticas.
Una parte de la materia másica, concretamente la
que compone los astros subenfriados y las estrellas,
está constituida por moléculas, átomos, e iones.
Cuando las condiciones de temperatura lo permite
la materia se encuentra condensada.
34. Definición de átomos
■ Nivel microscópico
■ El nivel microscópico de la materia másica puede entenderse
como un agregado de moléculas. Estas a su vez son agrupaciones
de átomos que forman parte del nivel microscópico. A su vez
existen niveles microscópicos que permiten descomponer los
átomos en constituyentes aún más elementales, que sería el
siguiente nivel, son:
■ Electrones: partículas leptónicas con carga eléctrica negativa.
■ Protones: partículas bariónicas con carga eléctrica positiva.
■ Neutrones: partículas bariónicas sin carga eléctrica (pero con
momento magnético).
35. Definición de moléculas
Macroscópicamente, la materia másica se presenta en las condiciones
imperantes en el sistema solar, en uno de cuatro estados de agregación
molecular: sólido, líquido, gaseoso y plasma. De acuerdo con la teoría
cinética molecular la materia se encuentra formada por moléculas y estas
se encuentran animadas de movimiento, el cual cambia constantemente
de dirección y velocidad cuando chocan o bajo el influjo de otras
interacciones físicas. Debido a este movimiento presentan energía
cinética que tiende a separarlas, pero también tienen una energía
potencial que tiende a juntarlas. Por lo tanto el estado físico de
una sustancia puede ser:
Sólido: la energía cinética es menor que la potencial.
Líquido: la energía cinética y potencial son aproximadamente iguales.
Gaseoso: la energía cinética es mayor que la potencial.
Plasma: la energía cinética es tal que los electrones tienen una energía
total positiva.
36. Definición de macromoléculas
Una macromolécula es la unión de una repetición
de moléculas biológicas más simples que alcanzan pesos
moleculares altos. Las 4 macromoléculas biológicas más
importantes de las células animales son los carbohidratos, los
lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos.
En química, se denomina molécula a 2 o más átomos que se
mantienen unidos en un sistema estable, eléctricamente
neutro. Una macromolécula, por lo tanto, es la unión de varias
moléculas para una de mayor tamaño y generalmente es un
polímero. Los polímeros son cadenas de 5 o más monómeros
o moléculas de bajo peso.
En este sentido, las macromoléculas son usadas como
sinónimo de polímeros al ser la base de varias de ellas como,
por ejemplo, los polímeros de nucleótidos, que forman la base
de los ácidos nucleicos: ADN y ARN.
Las macromoléculas se forman, generalmente, por síntesis de
deshidratación. Esto significa la formación de un enlace
covalente para unir 2 monómeros (síntesis) liberando una
molécula de agua (deshidratación).
37. Macromoléculas mas importantes
Las macromoléculas biológicas más importantes
del ser humano son los carbohidratos, los lípidos,
las proteínas y los ácidos nucleicos.
Estas 4 macromoléculas constituyen gran parte del
peso seco de la célula y la mayor parte del peso
húmedo se debe a moléculas de agua.
Se clasifican como tal por su naturaleza polimérica
(base de polímero) y por su gran tamaño, no en
tanto, presentan características diferentes. Dentro
de las 4 macromoléculas más importantes, el lípido
es el único que generalmente no forma polímeros y
son de menor tamaño.
38. Definición de las proteínas:
■ Las proteínas se pueden clasificar en
proteínas simples (holoproteidos), formadas
solo por aminoácidos o sus derivados;
proteínas conjugadas (heteroproteidos),
formadas por aminoácidos acompañados de
sustancias diversas, y proteínas derivadas,
sustancias formadas por desnaturalización y
desdoblamiento de las anteriores. Las
proteínas son necesarias para la vida, sobre
todo por su función plástica (constituyen el
80 % del protoplasma deshidratado de toda
célula), pero también por sus
funciones biorreguladoras(forman parte de
las enzimas) y de defensa
(los anticuerpos son proteínas).
39. Son imprescindibles para el crecimiento del organismo y realizan una enorme cantidad de
funciones diferentes, entre las que destacan:
•Estructural. Esta es la función más importante de una proteína (Ej.: colágeno)
•Contráctil (actina y miosina)
•Enzimática (Ej.: sacarasa y pepsina)
•Homeostática: colaboran en el mantenimiento del pH (ya que actúan como un tampón
químico)
•Inmunológica (anticuerpos)
•Producción de costras (Ej.: fibrina)
•Protectora o defensiva (Ej.: trombina y fibrinógeno)
•Transducción de señales (Ej.: rodopsina).
Las proteínas están formadas por aminoácidos. Las proteínas de todos los seres vivos están
determinadas mayoritariamente por su genética (con excepción de algunos péptidos
antimicrobianos de síntesis no ribosomal), es decir, la información genética determina en
gran medida qué proteínas tiene una célula, un tejido y un organismo.
Las proteínas se sintetizan dependiendo de cómo se encuentren regulados los genes que
las codifican. Por lo tanto, son susceptibles a señales o factores externos. El conjunto de las
proteínas expresadas en una circunstancia determinada es denominado proteoma.
Funciones de las proteinas
40. Constitución de las proteínas
Constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H),
oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también
azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe),
cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (Y), etc. E
Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades
estructurales (monómeros) llamados AMINOACIDOS, a los
cuales podríamos considerar como los "ladrillos de los edificios
moleculares proteicos". Estos edificios macromoleculares se
construyen y desmoronan con gran facilidad dentro de las
células, y a ello debe precisamente la materia viva su
capacidad de crecimiento, reparación y regulación.
41. Clasificación de las proteínas:
■ Se clasifican, de forma general, en Holoproteinas y Heteroproteinas según estén
formadas respectivamente sólo por aminoácidos o bien por aminoácidos más otras
moléculas o elementos adicionales no aminoacídicos.
42. Los 20 tipos de aminoácidos proteicos
Los aminoácidos proteicos, también llamados canónicos, desempeñan funciones
fisiológicas por sí solos, como es el caso de la glicina o el glutamato, que son
neurotransmisores. A continuación puedes encontrar los 20 neurotransmisores
proteicos:
•Artículo recomendado: "Tipos de neurotransmisores: funciones y clasificación"
1. Ácido glutámico
Este aminoácido es considerado como la gasolina del cerebro y una de sus principales
funciones es absorber el exceso de amoníaco en el cuerpo.
2. Alanina
La principal tarea de este aminoácido es que interviene en metabolismo de la glucosa.
3. Arginina
Está presente en el proceso de detoxificación del organismo, en el ciclo de la urea y en
la síntesis de creatinina. Además, interviene en la producción y liberación de la hormona de
crecimiento.
4. Asparagina
Se sintetiza a partir del ácido aspártico, y elimina, junto con la glutamina, el exceso de
amoniaco del organismo e interviene en la mejora de la resistencia a la fatiga.
43. 5. Cisteína
Interviene en el proceso de eliminación de metales pesados del
organismo y es fundamental en el crecimiento y la salud del cabello.
6. Fenilalanina
Gracias a este aminoácido es posible la regulación de las endorfinas que
son responsables de la sensación de bienestar. Reduce el exceso de
apetito y ayuda a calmar el dolor.
7. Glicina
Ayuda al cuerpo en la creación de masa muscular, a la correcta
cicatrización, previene enfermedades infecciosas y participa en el correcto
funcionamiento cerebral.
8. Glutamina
La glutamina se encuentra de forma abundante en los músculos. Este
aminoácido aumenta la función cerebral y la actividad mental y ayuda a
resolver problemas impotencia. Además, es esencial para combatir los
problemas con el alcohol.
9. Histidina
Este aminoácido es el precursor de la histamina. Se encuentra de forma
abundante en la hemoglobina y es necesaria la producción tanto de glóbulos
rojos como de glóbulos blancos en la sangre, Además, interviene en el proceso
de crecimiento, en la reparación de tejidos y la formación de vainas de mielina
44. 10. Isoleucina
Este aminoácido forma parte del código genético y es necesario para
nuestro tejido muscular y la formación de hemoglobina. Además, ayuda a
regular el azúcar en sangre.
11. Leucina
Como el aminoácido anterior, interviene en la formación y reparación del
tejido muscular y colabora en la curación de la piel y huesos. Además.
actúa como energía en entrenamientos de alto esfuerzo y ayuda a aumentar
la producción de la hormona del crecimiento.
12. Lisina
Junto con la metionina, sintetiza el aminoácido carnitina y es importante
en el tratamiento del herpes.
13. Metionina
Es importante para prevenir algunos tipos de edemas, el colesterol alto
y la pérdida de cabello.
14. Prolina
Es responsable de la síntesis de varios neurotransmisores
cerebrales relacionados con la depresión temporal y colabora también en la
síntesis de colágeno.
15. Serina
Es un aminoácido que participa en el metabolismo de grasas y es
precursor de los fosfolípidos que nutren al sistema nervioso.
45. 16. Taurina
La taurina fortalece el músculo cardíaco y previene las arritmias cardíacas.
Mejora la visión y previene la degeneración macular.
17. Tirosina
La tirosina destaca por su función como neurotransmisor y puede ayudar
a aliviar la ansiedad o depresión.
18. Treonina
Necesaria en el proceso de desintoxicación y participa en la síntesis del
colágeno y de la elastina.
19. Triptófano
El triptófano es un aminoácido esencial, es decir, que el propio cuerpo no
puede sintetizarlo y hay que conseguirlo a través de la alimentación. Es
precursor del neurotransmisor serotonina, asociado al estado al estado
anímico. El triptófano es considerado un antidepresivo natural y, además,
favorece el sueño. Es, además, un componente muy sano y fácil de encontrar
en dietas saludables.
•Puedes saber más sobre este neurotransmisor en este artículo: "Triptófano:
características y funciones de este aminoácido"
20. Valina
Como algunos de los aminoácidos anteriores, es importante para el
crecimiento y reparación de los tejidos musculares. Además, también
interviene en la regulación del apetito.
46. El enlace peptídico
Es el que tiene lugar cuando el grupo carboxilo de un
aminoácido interacciona con el grupo amino de otro,
quedando unidos ambos aminoácidos (dipéptido) y
liberándose en la reacción una molécula de agua.
A la vez, este enlace puede ser hidrolizado separándose los aminoácidos.
El enlace péptidico tiene un carácter parcial de doble enlace. Este hecho impide
que se efectúen torsiones alrededor de enlace peptídiico, lo que determina que los
átomos de carbono, oxígeno y nitrógeno se sitúen en el mismo plano.
El dipéptido, puede unirse a otro aminoácido, pues sigue teniendo un grupo
carboxilo y un grupo amino libres. En la unión se liberaría otra molécula de agua y se
formaría un tripéptido. De nuevo, este podría seguir adicionando nuevos
aminoácidos y dar lugar a tetrapéptidos, pentapéptidos, etc. La unión de muchos
aminoácidos constituye un polipéptido.
Se puede observar que en los enlaces peptídicos no participan los radicales de los
aminoácidos, sino que quedan "colgando" del polipéptido
47. Enlance polipeptido
Las moléculas que forman las proteínas reciben el nombre de polipéptidos. Se trata de péptidos compuestos por, al
menos, diez aminoácidos (una clase de molécula de tipo orgánico).
Un polipéptido, en otras palabras, es una secuencia de aminoácidos que están vinculados a través de enlaces peptídicos.
Si los aminoácidos encadenados son más de un centenar, ya puede hablarse de proteína.
Las proteínas, por otra parte, pueden estar constituidas por una o más cadenas de polipéptidos. Aquellas que tienen una
única cadena se califican como proteínas monoméricas, mientras que las que disponen de dos o más cadenas reciben el
nombre de proteínas multiméricas.
La insulina es un ejemplo de polipéptido. Esta hormona, que se produce en
el páncreas, es esencial para el buen funcionamiento del metabolismo. La
enfermedad conocida como diabetes mellitus implica que la persona sufre una
carencia de este polipéptido. En cambio, si el sujeto produce una cantidad excesiva
de insulina, experimentará la hiperglucemia.
Otro polipéptido es la gastrina, una hormona que participa de las acciones que
tienen lugar en el sistema digestivo. Entre las funciones de la gastrina, se
encuentra la estimulación del movimiento de la sangre y de los músculos en el
estómago.
Durante el desarrollo óseo, por otra parte, los osteoblastos producen un
polipéptido llamado osteocalcina. Niveles anormales de esta hormona pueden ser
un indicador de cirrosis, osteoporosis u osteomalacia, entre otros trastornos
y enfermedades.
Cabe destacar que, así como la clase de molécula que cuenta con más de cien
aminoácidos ingresa dentro del grupo de las proteínas, aquella que tiene menos de
diez recibe la denominación de oligopéptido.
48. Estructura de las proteinas
La actividad biológica de una proteína depende en gran medida de la disposición espacial de su cadena
polipeptídica. Dicha cadena sufre una serie de plegamientos y estos proporcionan una gran complejidad
a la estructura de las proteínas. Se definen cuatro niveles distintos, conocidos como estructura
primaria, secundaria, terciaria, y cuaternaria, y, cada uno de ellos se constituye a partir del anterior.
Estructura primaria:
Esta estructura es la secuencia de aminoácidos de la proteína. Nos indica los aminoácidos que
componen la cadena polipeptídica y el orden en que se encuentran. La secuencia de la proteína se
escribe enumerando los aminoácidos desde el extremo -N terminal hasta el extremo -C terminal.
Esta estructura constituye una secuencia de planos articulados que constituyen los enlaces peptídicos,
que no pueden girar, y los átomos de carbono, nitrógeno y oxígeno que participan en ellos se sitúan en
el mismo plano.
Estructura secundaria:
Se trata de la disposición de la cadena polipeptídica en el espacio. Existe una conformación más
estable que ninguna otra que es la que se mantiene. Los tipos básicos de la estructura secundaria
son:
· α-hélice: plegamiento en espiral de la cadena polipeptídica sobre sí misma.
Se mantiene estable por medio de puentes de hidrógeno que entre los grupos -NH- y –
C=O. Si estos enlaces se rompen, la estructura secundaria se pierde.
(Ej: α-queratina de las plumas)
49. Lámina plegada: el plegamiento no origina una estructura helicoidal sino una
lámina plegada en zig-zag.
La estabilidad de esta estructura también se consigue mediante
puentes de hidrógeno, pero en este caso son transversales.
(Ej: β-queratina de la seda)
Hélice de colágeno: se trata de una hélice mas extendida debido a la abundancia de determinados aminoácidos que no
pueden formar puentes de hidrógeno.
La estabilidad de esta estructura se debe a la asociación de tres hélices unidas mediante enlaces covalentes y
enlaces débiles.
Estructura terciaria:
Nos informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí mismo originando una
conformación globular. Dicha conformación globular en las proteínas facilita su solubilidad en agua y esto les permite
realizar funciones de transporte, enzimáticas, hormonales, etc, (proteínas globulares).
Las proteínas que no llegan a formar estas estructuras terciarias mantienen su estructura secundaria alargada (proteínas
filamentosas o fibrilares). Son insolubles en agua y en disoluciones salinas, por lo que presentan funciones esqueléticas (Ej:
tejido conjuntivo, colágeno de los huesos...)
De la estructura terciaria depende por lo tanto la función de la proteína, por lo que cualquier cambio que se produzca en la
disposición de esta estructura puede provocar la pérdida de su actividad biológica, proceso que conocemos con el nombre de
desnaturalización.
La estructura terciaria, constituye un conjunto de plegamientos que se originan por la unión entre determinadas zonas de
la cadena polipeptídica. Estas uniones se realizan por medio de enlaces entre las cadenas laterales de los aminoácidos, y
pueden ser de los siguientes tipos:
· Puentes disulfuro: son enlaces fuertes covalentes entre los grupos –SH de los aminoácidos cisteína.
· Fuerzas electrostáticas: se trata de enlaces tipo iónico entre los grupos de cargas eléctricas opuestas. Se producen
entre grupos radicales de aminoácidos ácidos y aminoácidos básicos.
· Puentes de hidrógeno
· Fuerzas de Van der Waals: son uniones débiles que se producen entes los aminoácidos apolares.
50. Estructura cuaternaria:
Informa de la unión de varias cadenas polipeptídicas con estructura
terciaria para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas
polipeptídicas recibe el nombre de protómero o subunidad proteica. Según el
número de subunidades que se asocian, las proteínas que tienen estructura
cuaternaria se denominan:
· Dímeros: ej. enzima hexoquinasa
· Tetrámeros: ej. hemoglobina
· Pentámeros: ej. enzima ARN-polimerasa
· Polímeros: ej. actina, miosina y cápsida del virus de la polio (este
posee 60 subunidades proteicas).
El tipo de unión que predomina en este tipo de estructura son los enlaces
débiles.
51. Frederick Sanger (1953)
(Rendcomb, Inglaterra; 13 de agosto de 1918-Cambridge, Inglaterra; 19 de noviembre de 2013) fue
un bioquímico británico dos veces laureado con el Premio Nobel de Química. Fue la cuarta persona del
mundo en recibir dos premios Nobel, tras Marie Curie, Linus Pauling y John Bardeen.
Sanger determinó la secuencia de los aminoácidos de la insulina en 1953. Al hacerlo, demostró que
las proteínas tienen estructuras específicas. Empezó degradando insulina en pequeños fragmentos
mezclando la enzima tripsina(que degrada la proteína) con una solución de insulina. Entonces aplicó un
poco de la mezcla en una hoja de papel vegetal. Aplicó un disolvente al papel vegetal en una dirección, y
una corriente eléctrica a lo largo del papel en la dirección contraria. Dependiendo de su solubilidad y
su carga eléctrica, los diferentes fragmentos se trasladaron a posiciones distintas del papel, creando un
patrón característico. Sanger llamo a estos patrones “huellas dactilares”. Como las huellas
dactilares humanas, estos patrones se pueden emplear para identificar cada proteína. Reagrupó los
pequeños fragmentos en secuencias para deducir la estructura completa de la insulina. Sanger concluyó
que la proteína de la insulina tenía una secuencia precisa de aminoácidos. Este resultado le valió su primer
Premio Nobel de química en 1958.
En 1975 desarrolló el método de secuenciación de ADN, conocido también como método de Sanger.2 Dos
años más tarde empleó esta técnica para secuenciar el genoma del bacteriófago Φ-X174, el primer
organismo del que se secuenció totalmente el genoma. Realizó este trabajo manualmente, sin ayuda de
ningún automatismo. Este trabajo fue base fundamental para proyectos tan ambiciosos como el Proyecto
Genoma Humano, y por él se le concedió su segundo Premio Nobel en 1980, que compartió con Walter
Gilbert.
52. Sanger se educó en la escuela Bryanston y más
tarde obtuvo el título de bachiller en Ciencias
Naturales en el St John's College, Cambridge.
Originalmente pensó en estudiar medicina, pero
empezó a interesarse en bioquímica a causa de que
algunos de los mejores bioquímicos del momento se
encontraban en Cambridge en aquella época.
Obtuvo su doctorado en 1943 y pasó a ser un
investigador del Laboratorio de Bioquímica.
Descubrió la secuencia de las proteínas, en
especial fue importante su descubrimiento de la
secuencia de la insulina. También contribuyó a
determinar la secuencia base del ADN.
Fue miembro de la Academia de Ciencias Francesa
53. Los lípidos son un grupo heterogéneo de compuestos
orgánicos. Dentro de ellos se encuentran las grasas, que se dividen en
saturadas e insaturadas. Su estructura química varía y sus propiedades
y funciones también dependiendo de los ácidos que contengan.
Los lípidos son un grupo muy
heterogéneo de compuestos
orgánicos, constituidos por carbono,
hidrógeno y oxígeno principalmente,
y en ocasiones por azufre, nitrógeno
y fósforo. En los alimentos existen
fundamentalmente
¿Qué son los lípidos?
54. Tres tipos de lípidos:
Grasas o aceites (también llamados triglicéridos o
triacilglicéridos).
Fosfolípidos.
Ésteres de colesterol, que muestran un
componente común: los ácidos grasos. Los hay
de tres tipos: ácidos grasos saturados (AGS),
ácidos grasos monoinsaturados (AGM), ácidos
grasos poliinsaturados (AGP).
55. ¿Dónde se encuentran?
Podemos clasificar los alimentos según la abundancia relativa en cada uno de los tipos de grasas:
- Alimentos ricos en ácidos grasos saturados: Manteca, tocino, mantequilla, nata, yema de huevo, carne
magra, leche, aceite de coco.
- Alimentos ricos en ácidos grasos monoinsaturados: Oléico (Omega 9): Aceites (de oliva, de semillas),
frutos secos (cacahuetes, almendras), aguacate.
- Ácidos grasos poliinsaturados condicionalmente esenciales:
- EPA y DHA (Omega 3): pescado y aceite de pascado, algas, alimentos como lácteos enriquecidos en
Omega 3
- Ácido araquidónico (Omega 6): grasa animal
- Ácidos grasos poliinsaturados esenciales:
- Alfa Linolénico (Omega 3): en aceites vegetales.
- Linoleico (Omega 6): aceites de maíz, girasol, soja, semilla de uva
- Alimentos ricos en fosfolípidos: Carnes y huevos.
- Alimentos ricos en colesterol: Sesos de ternera, yema de huevo, riñón de cerdo, hígado de cerdo, carne
de ternera.
Las funciones de los lípidos son muy variadas. Podemos distinguir las siguientes:
· Energética: los triglicéridos proporcionan 9 kcal/g, más del doble de energía que la producida por los
glúcidos. Además, pueden acumularse y ser utilizados como material de reserva en las células adiposas.
· Estructural: fosfolípidos y colesterol forman parte de las membranas biológicas.
· Transporte: la grasa dietética es necesaria para el transporte de las vitaminas liposolubles A, D, E y K,
así como para su absorción intestinal.
· Reguladora: el colesterol es precursor de compuestos de gran importancia biológica, como hormonas
sexuales o suprarrenales y vitamina D que interviene en la regulación del metabolismo de calcio.
56. La asimilación de las grasas comienza en la boca, donde se separan gracias a una enzima durante la
masticación, de esta manera es más fácil su absorción en el estómago e intestinos. Los lípidos cumplen
diversas funciones en el organismo, casi todas ellas son necesarias para la vida, como son:
•Energética: pueden utilizarse como reserva energética, debido a que aportan más del doble de energía
que la producida por los glúcidos. Esto también ocurre en animales que hibernan en zonas polares, se
alimentan mucho antes de este proceso para adquirir todas las grasas necesarias para aguantar un largo
periodo sin comer, pues obtienen la energía de la grasa.
•Fuente de calor: las grasas ayudan a reducir la sensación de frío pues aíslan el cuerpo. El cuerpo está
compuesto por una capa más o menos gruesa de grasa para que sea posible resistir en ambientes fríos.
Un proceso que también ayuda a los animales que hibernan a no morir por las bajas temperaturas.
•Reguladora: por ejemplo, el colesterol es un precursor de hormonas sexuales y de la vitamina D, las
cuales desempeñan funciones de regulación.
•Reserva de agua: aunque parezca extraño las reservas de grasa también lo son de agua, pues la
combustión de esa grasa produce agua. Es por ejemplo el caso de los dromedarios y camellos, que
almacenan grandes cantidades en sus jorobas, que en realidad son acumulaciones de grasas.
•Transporte: la grasa dietética suministra los ácidos grasos esenciales, es decir, el ácido linolénico y el
ácido linoleico, siendo necesaria para transportar las vitaminas A, D, E y K que son solubles en grasas y
para ayudar en su absorción intestinal.
•Estructural: hay distintos lípidos, como el colesterol y los fosfolípidos, que constituyen parte de las
membranas biológicas.
•Protectora: los lípidos y grasas son un protector de los órganos como el corazón o los riñones, pues
crean una capa a su alrededor que los protegen de posibles golpes.
Función de los lípidos
57. La grasa se encuentra debajo de la piel, sirviendo como reserva de
energía, produciendo más del doble de energía que la liberada por
proteínas e hidratos de carbono. También actúa como aislamiento contra
el frío y forma un tejido de soporte de muchos órganos, protegiéndolos a
la vez de golpes, como ocurre con los riñones.
La grasa ayuda a que la alimentación sea más agradable, ya que la
presencia de ésta en las comidas es esencial para poder apreciar el
aroma y el gusto de los distintos alimentos, ayudando también a la
sensación de saciedad que tenemos cuando la comemos. Un gramo de
grasa aporta nueve calorías, en comparación con las 4 calorías que
brindan por gramo los carbohidratos o las proteínas. Es importante
saber que cuando se empieza a hacer ejercicio se obtiene la energía de
los carbohidratos, mientras que pasados 20 minutos se empieza a
quemar grasas, pues son las que se utilizan entonces
La grasa es esencial para la salud, por ello siempre debe estar incluida en cualquier dieta en cantidades
adecuadas, pues un consumo excesivo puede aumentar el riesgo de desarrollar problemas
cardiovasculares como un ataque cardiaco, un ictus o aumentar los niveles de colesterol en sangre, lo que
se conoce como arterioesclerosis.
58. Los polisacáridos
Son biomoléculas formadas por la unión de una gran cantidad de monosacáridos. Se
encuentran entre los glúcidos, y cumplen funciones diversas, sobre todo de reservas
energéticas y estructurales.1
Los polisacáridos son polímeros cuyos constituyentes (sus monómeros) son monosacáridos,
los cuales se unen repetitivamente mediante enlaces glucosídicos. Estos compuestos llegan a
tener un peso molecular muy elevado, que depende del número de residuos o unidades de
monosacáridos que participen en su estructura. Este número es casi siempre indeterminado,
variable dentro de unos márgenes, a diferencia de lo que ocurre con biopolímeros informativos,
como el ADN o los polipéptidos de las proteínas, que tienen en su cadena un número fijo de
piezas, además de una secuencia específica.
Los polisacáridos pueden descomponerse, por hidrólisis de los enlaces glucosídicos entre
residuos, en polisacáridos más pequeños, así como en disacáridos o monosacáridos. Su
digestión dentro de las células, o en las cavidades digestivas, consiste en
una hidrólisis catalizada por enzimas digestivas (hidrolasas) llamadas genéricamente
glucosidasas, que son específicas para determinados polisacáridos y, sobre todo, para
determinados tipos de enlace glucosídico. Así, por ejemplo, las enzimas que hidrolizan el
almidón, cuyos enlaces son del tipo llamado α(1→4), no pueden descomponer la celulosa,
cuyos enlaces son de tipo β(1→4), aunque en los dos casos el monosacárido sea el mismo.
Las glucosidasas que digieren los polisacáridos, que pueden llamarse polisacarasas, rompen
en general uno de cada dos enlaces, liberando así disacáridos y dejando que otras enzimas
completen luego el trabajo.
En la formación de cada enlace glucosídico «sobra» una molécula de agua, ya que estos se
forman por reacciones de condensación a partir de la unión de monosacáridos por enlaces del
tipo covalente. Asimismo, en su ruptura por hidrólisis se agrega una molécula de agua para
dividirlo en múltiples monosacáridos,2 por lo que en una cadena hecha de nmonosacáridos,
habrá n-1 enlaces glucosídicos.
59. Funcion de los polisacáridosLos polisacáridos de reserva:
representan una forma de almacenar azúcares sin crear por ello un problema
osmótico. La principal molécula proveedora de energía para las células de
los seres vivos es la glucosa. Su almacenamiento como molécula libre, dado que
es una molécula pequeña y muy soluble, daría lugar a severos problemas
osmóticos y de viscosidad, incompatibles con la vida celular. Los organismos
mantienen entonces solo mínimas cantidades, y muy controladas, de glucosa libre,
prefiriendo almacenarla como polímero. La concentración osmótica depende del
número de moléculas, y no de su masa, así que la célula puede, de esta forma,
almacenar enormes cantidades sin problemas. Algunos ejemplos de polisacáridos
de reserva pueden ser: el almidón y el glucógeno.
Es importante destacar que los polisacáridos de reserva no juegan el mismo papel
en organismos inmóviles y pasivos, como plantas y hongos, que en los animales.
Estos no almacenan más que una pequeña cantidad de glucógeno, que sirve para
asegurar un suministro permanente de glucosa disuelta. Para el almacenamiento a
mayor escala de reservas, los animales recurren a las grasas, que son lípidos,
porque éstas almacenan más del doble de energía por unidad de masa; y además,
son líquidas en las células, lo que las hace más compatibles con los movimientos
del cuerpo. Un organismo humano almacena como glucógeno la energía necesaria
para no más de seis horas, pero puede guardar como grasa la energía equivalente
a las necesidades de varias semanas.
60. Polisacáridos estructurales:
Se trata de glúcidos que participan en la construcción de estructuras orgánicas. Los más importantes son los
que constituyen la parte principal de la pared celular de plantas, hongos y otros organismo
eucarióticos osmótrofos, es decir, que se alimentan por absorción de sustancias disueltas. Estos no tienen
otra manera más económica de sostener su cuerpo, que envolviendo a sus células con una pared flexible
pero resistente, contra la que oponen la presión osmótica de la célula, logrando así una solución del tipo que
en biología se llama esqueleto hidrostático.
La celulosa es el más importante de los polisacáridos estructurales. Es el principal componente de la pared
celular en las plantas, y la más abundante de las biomoléculas que existen en el planeta. Es un glucano, es
decir, un polímero de glucosa, con enlaces glucosídicos entre sus residuos de tipo β(1→4). Por la
configuración espacial de los enlaces implicados, los residuos de glucosa quedan alineados de forma recta,
no en helicoide, que es el caso de los glucanos α(1→4), del tipo del almidón. Ésta es la regla en cuanto a la
conformación de todos los polisacáridos estructurales de las paredes. Esas cadenas rectas se enlazan
transversalmente, por enlaces de hidrógeno, en haces de cadenas paralelas.
La quitina cumple un papel equivalente al de la celulosa, pero en los hongos, y además es la base
del exoesqueleto de los artrópodos y otros animales emparentados. La quitina es un polímero de la N-acetil-
2, D-glucosamina, un monosacárido aminado, que contiene por lo tanto nitrógeno. Siendo éste un elemento
químico de difícil adquisición para los organismos autótrofos, que lo tienen que administrar con tacañería, la
quitina queda reservada a heterótrofos como los hongos, que lo obtienen en abundancia.
61. Otras funciones
La mayoría de las células de cualquier ser vivo suelen
disponer este tipo de moléculas en su superficie celular.
Por ello están involucrados en fenómenos de
reconocimiento celular (ejemplo: Complejo Mayor de
Histocompatibilidad), protección frente a condiciones
adversas (Ejemplo: Cápsulas polisacarídicas
en microorganismos) o adhesión a superficies (ejemplo: la
formación de biofilmes o biopelículas, al actuar como una
especie de pegamento)
62. Según la composición:
Se distinguen dos tipos de polisacáridos según su composición:
1.Homopolisacáridos: están formados por la repetición de un monosacárido.
2.Heteropolisacáridos: están formados por la repetición ordenada de un disacárido
formado por dos monosacáridos distintos (o, lo que es lo mismo, por la alternancia de dos
monosacáridos). Algunos heteropolisacáridos participan junto a polipéptidos (cadenas de
aminoácidos) de diversos polímeros mixtos
llamados peptidoglucanos, mucopolisacáridos o proteoglucanos. Se trata esencialmente de
componentes estructurales de los tejidos, relacionados con paredes celulares y matrices
extracelulares.