biologia 1

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saludos estoy compartiendoe ste archivo posdata no es mio pero de todos modos gracias al autor q es genial esa profa

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biologia 1

  1. 1. ISAURA MA. NAVARRETE CU Programa de Biología I
  2. 2. ISAURA MA. NAVARRETE CU Este programa consta de 3 unidades, que son: I: Características de los seres vivos II:Biología celular III:Diversidad biológica
  3. 3. ISAURA MA. NAVARRETE CU
  4. 4. ISAURA MA. NAVARRETE CU Definición: La biología es la rama de las Ciencias Naturales que estudia la vida, fenómenos vitales , y se ocupa tanto de la descripción de las características y los comportamientos de los organismos individuales, como de las especies en su conjunto; así como de la reproducción de los seres vivos y de las interacciones entre ellos y el entorno. Se preocupa de la estructura y la dinámica funcional comunes a todos los seres vivos con el fin de establecer las leyes generales que rigen la vida orgánica y los principios explicativos fundamentales de ésta.
  5. 5. ISAURA MA. NAVARRETE CU Para identificar fácilmente a un ser vivo, se han creado ciertas características que deben de cumplir. Si no cumplen con estas características, no es posible definir al sujeto como un ser vivo: 1. Metabolismo 2. Reproducción 3. Organización 4. Irritabilidad 5. Movimiento 6. Adaptación 7. Homeostasia Características de los seres vivos
  6. 6. ISAURA MA. NAVARRETE CU Permite a los seres vivos procesar sus alimentos para obtener nutrientes, utilizando una cantidad de estos nutrientes y almacenando el resto para usarlo cuando efectúan sus funciones. En el metabolismo se efectúan dos procesos fundamentales:. Anabolismo: Es cuando se transforman las sustancias sencillas de los nutrientes en sustancias complejas. Catabolismo: Cuando se desdoblan las sustancias complejas de los nutrientes con ayuda de enzimas en materiales simples liberando energía. Durante el metabolismo se realizan reacciones químicas y energéticas. Así como el crecimiento, la auto reparación y la liberación de energía dentro del cuerpo de un organismo. Metabolismo
  7. 7. ISAURA MA. NAVARRETE CU se producen nuevos individuos semejantes a sus padres y se perpetua la especie. En los seres vivos se observan 2 tipos de reproducción: la asexual y la sexual. •Un ser vivo es resultado de una organización muy precisa; •en su interior se realizan varias • actividades al mismo tiempo, estando relacionadas •éstas actividades unas con otras, La reacción a ciertos estímulos (sonidos, olores, etc) del medio ambiente Los estímulos que pueden causar una respuesta en plantas y animales son: cambios en la intensidad de luz, ruidos, sonidos, aromas, cambios de temperatura, variación en la presión, etc. Reproducción Irritabilidad Organización
  8. 8. ISAURA MA. NAVARRETE CU Movimiento Adaptaciónión Los seres vivos se mueven, nadan, se arrastran, vuelan, ondulan, caminan, corren, se deslizan, etc. El movimiento de las más plantas es menos fácil de observar. El movimiento es el desplazamiento de un organismo o parte de él, con respecto a un punto de referencia. El proceso por el que una especie se condiciona lenta o rápidamente para lograr sobrevivir ante los cambios ocurridos en su medio, se le llama adaptación de vida Las condiciones ambientales en que viven los organismos vivos cambian ya sea lenta o rápidamente. Los seres vivos deben adaptarse a estos cambios que ocurren en el medio que los rodea para poder sobrevivir. .
  9. 9. ISAURA MA. NAVARRETE CU Homeostasis Debido a la tendencia natural de la perdida del orden, denominada entropía, los organismos están obligados a mantener un control sobre sus cuerpos y de esta forma mantenerse sanos. Para lograr este cometido se utiliza mucha cantidad de energía. Algunos de los factores regulados son: Termorregulación Es la regulación del calor y el frío. Estos cambios pueden afectar. al individuo Osmorregulación: Regulación del agua e iones, en la que participa el Sistema Excretor principalmente, ayudado por el Nervioso y el Respiratorio
  10. 10. ISAURA MA. NAVARRETE CU La Biología, se dedica al estudio de la vida como un estado energético, de todos los seres vivientes, de sus interrelaciones y de sus relaciones con el medio ambiente que los rodea.
  11. 11. ISAURA MA. NAVARRETE CU Biofísica: Estudia las posiciones y el flujo de la energía en los organismos; o sea, cómo fluye, se distribuye y se transforma la energía en los seres vivientes. Por ejemplo, la trayectoria de la energía durante el ciclo de Krebs, la transformación de la energía química a energía eléctrica para generar un impulso nervioso, la transferencia de energía durante un proceso metabólico, el flujo de la energía en el movimiento de los cilios en un protozoario, etc. Anatomía: Trata de la estructura del organismo; es decir, cómo está hecho el organismo. Como la estructura de una célula, la apariencia externa de un organismo, la descripción de sus órganos u organelos, la organización de sus órganos, los vínculos entre sus órganos, etc.
  12. 12. ISAURA MA. NAVARRETE CU Bioquímica: Se dedica al estudio de la estructura molecular de los seres vivientes y de los procesos que implican transformaciones de la materia; o sea, de qué están hechos los seres vivientes y cómo se disponen las substancias químicas en ellos. Citología: Estudio de la célula. Incluye anatomía, fisiología, bioquímica y biofísica de la célula. Para el estudio de la célula se usan todos los campos de estudio de la Biología porque la célula es la unidad estructural y funcional de todos los seres vivientes.
  13. 13. ISAURA MA. NAVARRETE CU Etología: estudio del comportamiento de los seres vivientes con un Sistema Nervioso Central cefalizado. Incluye el origen genético y ambiental de dicho comportamiento. También se denomina Psicobiología, Biopsicología o Biología del Comportamiento. Evolución: Estudia todos los cambios que han originado la diversidad de seres vivientes en la Tierra, desde sus orígenes hasta el presente. Se le llama también Biología Evolutiva
  14. 14. ISAURA MA. NAVARRETE CU Fisiología: Estudio de las funciones de los seres vivientes; como digestión, respiración, reproducción, circulación, fisión binaria, etc. La fisiología estudia cómo funciona cada órgano u organelo de los seres vivientes, desde las bacterias hasta los mamíferos, cómo se autorregulan y cómo afectan las funciones de un órgano y organelo al resto de los órganos u organelos en un individuo. Genética: Es el estudio de la herencia. Contemporáneamente, la Genética se ha convertido en una ciencia con aplicación en muchas industrias humanas, por ejemplo, en Biotecnología, Ingeniería Genética, Clonación, Medicina Genética, etc.
  15. 15. ISAURA MA. NAVARRETE CU Embriología: Estudia el desarrollo de los animales y las plantas, desde las células germinales hasta su nacimiento como individuos completos. También se llama Biología del Desarrollo. Ecología: Estudia las interacciones entre los seres vivientes y sus relaciones con el medio que los rodea. El término “ecosistema” incluye tanto a los seres vivientes como a los factores no vivientes. El ecosistema es el conjunto de factores bióticos y factores abióticos actuando de forma recíproca en la naturaleza.
  16. 16. ISAURA MA. NAVARRETE CU Inmunología: Estudio de las reacciones defensivas que despliegan los organismos en contra de cualquier agente agresivo, sea éste del entorno o del mismo interior del organismo. En Biología, la Inmunología no se concreta solo al sistema inmune de los seres humanos, sino al de cada especie que habita el globo. Medicina: Estudia los métodos y remedios por medio de los cuales los organismos enfermos pueden recuperar la salud. Aunque estamos acostumbrados a relacionar Medicina con enfermedades humanas, en realidad, la Medicina es una rama de la Biología aplicable a todos los seres vivientes.
  17. 17. ISAURA MA. NAVARRETE CU Micología: Estudio de los hongos, patógenos o no patógenos. Microbiología: Estudio de los microorganismos, tanto innocuos como patógenos; por ejemplo, bacterias, protozoarios y hongos. Aunque se incluyen dentro del campo de la microbiología, los virus no se consideran como microbios, pues carecen de las características estructurales básicas
  18. 18. ISAURA MA. NAVARRETE CU Paleobiología: Se conoce también como Paleontología o Biología Paleontológica. Es el estudio de los seres vivientes que existieron en épocas prehistóricas. Como el comportamiento del Tyrannosaurus rex, el registro fósil del Homo sapiens neanderthalensis, etc. Protozoología: Estudio de los Protistas. El grupo Protista incluye a los protozoarios, las algas y los micetozoides.
  19. 19. ISAURA MA. NAVARRETE CU Taxonomía: Se aplica a la organización y clasificación de los seres vivientes. La taxonomía incluye también a los virus, los cuales no son considerados como seres vivientes. Clasificación es el ordenamiento de objetos en grupos de acuerdo a sus características. La Taxonomía se llama también Sistemática. Sociología: Estudio de la formación y del comportamiento de las sociedades y de los vínculos entre diversas sociedades de organismos, incluyendo a las sociedades humanas.
  20. 20. ISAURA MA. NAVARRETE CU Virología: Esta rama de la Biología se dedica al estudio de los virus. Los virus son seres abióticos o inertes. Hay virus patógenos y virus benéficos desde el punto de vista humano. Los virus pueden afectar a todas las clases de seres vivientes, sean bacterias, protozoarios, hongos, algas, plantas o animales. Zoología: Estudio de los animales. El campo incluye a los protistas, que son considerados como eucariotas unicelulares o coloniales y que difieren por mucho de los verdaderos animales.
  21. 21. ISAURA MA. NAVARRETE CU
  22. 22. ISAURA MA. NAVARRETE CU se entiende aquellas prácticas utilizadas y ratificadas por la comunidad científica como válidas a la hora de proceder con el fin de exponer y confirmar sus teorías. Las teorías científicas, destinadas a explicar de alguna manera los fenómenos que observamos, se apoyan en experimentos que certifiquen su validez. Pasos: 1. Observación: Observar es aplicar atentamente los sentidos a un objeto o a un fenómeno, para estudiarlos tal como se presentan en realidad. 2. Planteamiento del problema: Inducción: La acción y efecto de extraer, a partir de determinadas observaciones o experiencias particulares, el principio particular de cada una de ellas. 3. Hipótesis: Planteamiento mediante la observación siguiendo las normas establecidas por el método científico. 4. Comprobación de la hipótesis por experimentación. 5. teoría científica (conclusiones). Método científico
  23. 23. ISAURA MA. NAVARRETE CU NIVELES DE ORGANIZACIÓN EN BIOLOGÍA Existe un orden Biológico en cada organismo existente, y podemos encontrar niveles de organización desde los átomos, hasta el mayor ser vivo. 1. Los átomos se organizan para formar moléculas, 2. las moléculas para formar células, 3. las células para formar tejidos, 4. los tejidos para formar órganos, 5. los órganos para formar aparatos y sistemas, 6. éstos forman un total llamado ser vivo o individuo. 7. Un grupo de individuos que comparten las mismas características genéticas (una especie) forma una población, 8. un grupo de poblaciones diferentes constituyen una comunidad, 9. las comunidades actúan recíprocamente con su ambiente para constituir un Ecosistema, 10.la suma de todos ecosistemas y comunidades en la Tierra es la Biosfera. 11.La Biosfera es el nivel de organización más grande en la Biología.
  24. 24. ISAURA MA. NAVARRETE CU átomo molécula organelos celula tejido órgano Aparato o sistema individuo población comunidad ecosistema BIOSFERA molécula comunidad
  25. 25. ISAURA MA. NAVARRETE CU Bioelementos  Los bioelementos son los elementos químicos que constituyen a los seres vivos. De los aproximadamente 100 elementos químicos que existen en la naturaleza, unos 70 se encuentran en los seres vivos. De éstos, sólo unos 22 se encuentran en todos en cierta abundancia y cumplen una cierta función.
  26. 26. ISAURA MA. NAVARRETE CU Bioelementos primarios o principales: C, H, O, N  Son los elementos mayoritarios de la materia viva, constituyen el 95% de la masa total.  Las propiedades físico-químicas que  los hacen idóneos son las siguientes:  Forman entre ellos enlaces covalentes, compartiendo electrones  El carbono, nitrógeno, hidrógeno y oxígeno.   
  27. 27. ISAURA MA. NAVARRETE CU
  28. 28. ISAURA MA. NAVARRETE CU A causa de la configuración tetraédrica de los enlaces del carbono, los diferentes tipos de moléculas orgánicas tienen estructuras tridimensionales diferentes .
  29. 29. ISAURA MA. NAVARRETE CU pueden compartir más de un par de electrones, formando enlaces dobles y triples, lo cual les dota de una gran versatilidad para el enlace químico Son los elementos más ligeros con capacidad de formar enlace covalente, por lo que dichos enlaces son muy estables.
  30. 30. ISAURA MA. NAVARRETE CU Bioelementos secundarios S, P, Mg, Ca, Na, K, Cl Los encontramos formando parte de todos los seres vivos, y en una proporción del 4,5%. Azufre Se encuentra en dos aminoácidos (cisteína y metionina) , presentes en todas las proteínas. También en algunas sustancias como el Coenzima A Fósforo Forma parte de los nucleótidos, compuestos que forman los ácidos nucléicos. Forman parte de coenzimas y otras moléculas como fosfolípidos, sustancias fundamentales de las membranas celulares. También forma parte de los fosfatos, sales minerales abundantes en los seres vivos. Magnesio Forma parte de la molécula de clorofila, y en forma iónica actúa como catalizador, junto con las enzimas , en muchas reacciones químicas del organismo. Calcio Forma parte de los carbonatos de calcio de estructuras esqueléticas. En forma iónica interviene en la contracción muscular, coagulación sanguínea y transmisión del impulso nervioso. Sodio Catión abundante en el medio extracelular; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular Potasio Catión más abundante en el interior de las células; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular Cloro Anión más frecuente; necesario para mantener el balance de agua en la sangre y fluído intersticial
  31. 31. ISAURA MA. NAVARRETE CU Hierro Necesario en síntesis de clorofila, catalizador en reacciones químicas y formando parte de citocromos que intervienen en la respiración celular y en la hemoglobina que interviene en el transporte de oxígeno. Manganeso Interviene en la fotolisis del agua , durante el proceso de fotosíntesis en las plantas. Iodo Necesario para la síntesis de la tiroxina, hormona que interviene en el metabolismo Flúor Forma parte del esmalte dentario y de los huesos. Cobalto Forma parte de la vitamina B12, necesaria para la síntesis de hemoglobina . Silicio Proporciona resistencia al tejido conjuntivo, endurece tejidos vegetales como en las gramíneas. Cromo Interviene junto a la insulina en la regulación de glucosa en sangre. Zinc Actúa como catalizador en muchas reacciones del organismo. Litio Actúa sobre neurotransmisores y la permeabilidad celular. En dosis adecuada puede prevenir estados de depresiones. Molibdeno Forma parte de las enzimas vegetales que actúan en la reducción de los nitratos por parte de las plantas. Oligoelementos trazas de elementos que son indispensables para el organismo. estos son: hierro, manganeso, cobre, zinc, flúor, iodo, boro, silicio, vanadio, cromo, cobalto, selenio, molibdeno y estaño
  32. 32. ISAURA MA. NAVARRETE CU En función de su solubilidad se pueden distinguir: a) Sales inorgánicas insolubles en agua. Su función es de tipo plástico, formando estructuras de  protección y sostén, como por ejemplo:    Caparazones de crustáceos y moluscos (CaCO3)       y   esqueleto  interno en vertebrados (fosfato, cloruro,fluoruro y carbonato  de calcio) y los dientes.        Sales Minerales
  33. 33. ISAURA MA. NAVARRETE CU Determinadas células incorporan sales minerales, como las que se pueden encontrar en la pared de celulosa de los vegetales, o como forma de producto residual del metabolismo (cristales de oxalato cálcico, que puede contribuir al desarrollo de cálculos renales o biliares) El carbonato de calcio también se puede encontrar en el oído interno, formando los otolitos que intervienen en el mantenimiento del equilibrio interno o partículas de magnetita que, al parecer, pueden utilizar algunos animales con función de brújula para orientarse en sus desplazamientos. Cálculos renales
  34. 34. ISAURA MA. NAVARRETE CU b)Sales inorgánicas solubles en agua. La actividad biológica que proporcionan se debe a sus iones y desempeñan, fundamentalmente, las siguientes funciones: Funciones catalíticas. Algunos iones como Mn+2, Cu+2, Mg+2, Zn+2, etc. actúan como cofactores enzimáticos siendo necesarios para el desarrollo de la actividad catalítica de ciertas enzimas . El ion ferroso-férrico forma parte del grupo hemo de la hemoglobina y mioglobina, proteínas encargadas del transporte de oxígeno, también el ion Mg+2 forma parte de las clorofilas y participa en los procesos de la fotosíntesis. El Ca+2, interviene en la contracción muscular y en los procesos relacionados con la coagulación de la sangre.
  35. 35. ISAURA MA. NAVARRETE CU Funciones osmóticas. Intervienen en la distribución del agua intra y extra celulares. Los iones Na+, K+, Cl-, Ca+2, participan en la generación de gradientes electroquímicos, que son imprescindibles en el potencial de membrana y del potencial de acción en los procesos de la sinapsis neuronal, transmisión del impulso nervioso y contracción muscular. Función tamponadora. Se lleva a cabo por los sistemas carbonato-bicarbonato y monofosfato-bifosfáto.
  36. 36. ISAURA MA. NAVARRETE CU El agua (H2O) es un factor indispensable para la vida. La vida se originó en el agua, y todos los seres vivos tienen necesidad del agua para subsistir. El agua forma parte de diversos procesos químicos orgánicos, por ejemplo, las moléculas de agua se usan durante la fotosíntesis, liberando a la atmósfera los átomos de oxígeno del agua. El agua actúa como termoregulador del clima y de los sistemas vivientes: Gracias al agua, el clima de la Tierra se mantiene fijo. El agua funciona también como termoregulador en los sistemas vivos, especialmente en animales endotermos (aves y mamíferos). AGUA
  37. 37. ISAURA MA. NAVARRETE CU La evaporación es el cambio de una sustancia de un estado físico líquido a un estado físico gaseoso. Necesitamos 540 calorías para evaporar un gramo de agua. En este punto, el agua hierve (punto de ebullición). Esto significa que tenemos que elevar la temperatura hasta 100°C para hacer que el agua hierva. Cuando el agua se evapora desde la superficie de la piel, o de la superficie de las hojas de una planta, las moléculas de agua arrastran consigo calor. Ésto funciona como un sistema refrescante en los organismos.
  38. 38. ISAURA MA. NAVARRETE CU Otra ventaja del agua es su punto de congelación. Cuando se desea que una substancia cambie de un estado físico líquido aun estado físico sólido, se debe extraer calor de esa substancia. La temperatura a la cual se produce el cambio en una substancia desde un estado físico líquido a un estado físico sólido se llama punto de fusión. Para cambiar el agua del estado físico líquido al sólido, tenemos que disminuir la temperatura circundante a 0°C. del entorno no disminuya al grado de aniquilar toda la vida en el planeta.
  39. 39. ISAURA MA. NAVARRETE CU El agua es el principal e imprescindible componente del cuerpo humano. El ser humano no puede estar sin beberla más de cinco o seis días sin poner en peligro su vida. El cuerpo humano tiene un 75 % de agua al nacer y cerca del 60 % en la edad adulta. Aproximadamente el 60 % de este agua se encuentra en el interior de las células (agua intracelular). El resto (agua extracelular) es la que circula en la sangre y baña los tejidos.
  40. 40. ISAURA MA. NAVARRETE CU La molécula de agua está formada por dos átomos de H unidos a un átomo de O por medio de dos enlaces covalentes. El ángulo entre los enlaces H-O-H es de 104'5º. El oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno y atrae con más fuerza a los electrones de cada enlace.
  41. 41. ISAURA MA. NAVARRETE CU El resultado es que la molécula de agua aunque tiene una carga total neutra (igual número de protones que de electrones ), presenta una distribución asimétrica de sus electrones, lo que la convierte en una molécula polar, alrededor del oxígeno se concentra una densidad de carga negativa , mientras que los núcleos de hidrógeno quedan parcialmente desprovistos de sus electrones y manifiestan, por tanto, una densidad de carga positiva.
  42. 42. ISAURA MA. NAVARRETE CU Por ello se dan interacciones  dipolo-dipolo  entre las propias moléculas de  agua,  formándose enlaces por  puentes  de hidrógeno, la carga parcial  negativa  del oxígeno de una molécula  ejerce  atracción electrostática sobre  las  cargas parciales positivas de  los átomos  de hidrógeno de otras  moléculas adyacentes.
  43. 43. ISAURA MA. NAVARRETE CU Propiedades del agua : Acción disolvente El agua es el líquido que más sustancias disuelve, por eso decimos que es el disolvente universal. Esta propiedad, tal vez la más importante para la vida, se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno. En el caso de las disoluciones iónicas los iones de las sales son atraídos por los dipolos del agua, quedando "atrapados" y recubiertos de moléculas de agua en forma de iones hidratados o solvatados.
  44. 44. ISAURA MA. NAVARRETE CU Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. Al no poder comprimirse puede funcionar en algunos animales como un esqueleto hidrostático. Esqueleto hidrostático
  45. 45. ISAURA MA. NAVARRETE CU En el agua de nuestro cuerpo tienen lugar las reacciones que nos permiten estar vivos. Forma el medio acuoso donde se desarrollan todos los procesos metabólicos que tienen lugar en nuestro organismo. Esto se debe a que las enzimas agentes proteicos que intervienen en la transformación de las sustancias que se utilizan para la obtención de energía y síntesis de materia propia) necesitan de un medio acuoso para que su estructura tridimensional adopte una forma activa.
  46. 46. ISAURA MA. NAVARRETE CU Gracias a la elevada capacidad de evaporación del agua, podemos regular nuestra temperatura, sudando o perdiéndola por las mucosas, cuando la temperatura exterior es muy elevada es decir, contribuye a regular la temperatura corporal mediante la evaporación de agua a través de la piel. Posibilita el transporte de nutrientes a las células y de las sustancias de desecho desde las células.
  47. 47. ISAURA MA. NAVARRETE CU El agua es el medio por el que se comunican las células de nuestros órganos y por el que se transporta el oxígeno y los nutrientes a nuestros tejidos. Y el agua es también la encargada de retirar de nuestro cuerpo los residuos y productos de deshecho del metabolismo celular. Puede intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo, aportando hidrogeniones (H3O+) o hidroxilos (OH -) al medio.
  48. 48. ISAURA MA. NAVARRETE CU Ionización del agua El agua pura tiene la capacidad de disociarse en iones, por lo que en realidad se puede considerar una mezcla de : agua molecular (H2O ) protones hidratados (H3O+ ) e iones hidroxilo (OH-)
  49. 49. ISAURA MA. NAVARRETE CU esta disociación es muy débil en el agua pura, y así el producto iónico del agua a 25º es: Este producto iónico es constante. Como en el agua pura la concentración de hidrogeniones y de hidroxilos es la misma, significa que la concentración de hidrogeniones es de 1 x 10 -7. Para simplificar los cálculos Sörensen ideó expresar dichas concentraciones utilizando logaritmos, y así definió el pH como el logaritmo decimal cambiado de signo de la concentración de hidrogeniones.
  50. 50. ISAURA MA. NAVARRETE CU Según esto: disolución neutra pH = 7 disolución ácida pH < 7 disolución básica pH =7 En la figura se señala el pH de algunas soluciones. En general hay que decir que la vida se desarrolla a valores de pH próximos a la neutralidad.
  51. 51. ISAURA MA. NAVARRETE CU Los organismos vivos no soportan variaciones del pH mayores de unas décimas de unidad y por eso han desarrollado a lo largo de la evolución sistemas de tampón o buffer, que mantienen el pH constante . Los sistemas tampón consisten en un par ácido-base conjugada que actúan como dador y aceptor de protones respectivamente. El tampón bicarbonato es común en los líquidos intercelulares, mantiene el pH en valores próximos a 7,4, gracias al equilibrio entre el ión bicarbonato y el ácido carbónico, que a su vez se disocia en dióxido de carbono y agua:
  52. 52. ISAURA MA. NAVARRETE CU Si aumenta la concentración de hidrogeniones en el medio por cualquier proceso químico, el equilibrio se desplaza a la derecha y se elimina al exterior el exceso de CO2 producido. Si por el contrario disminuye la concentración de hidrogeniones del medio, el equilibrio se desplaza a la izquierda, para lo cual se toma CO2 del medio exterior.
  53. 53. ISAURA MA. NAVARRETE CU Necesidades diarias de agua: El agua es imprescindible para el organismo. Por ello, las pérdidas que se producen por la orina, las heces, el sudor y a través de los pulmones o de la piel, han de recuperarse mediante el agua que bebemos y gracias a aquella contenida en bebidas y alimentos.
  54. 54. ISAURA MA. NAVARRETE CU Es muy importante consumir una cantidad suficiente de agua cada día para el correcto funcionamiento de los procesos de asimilación y, sobre todo, para los de eliminación de residuos del metabolismo celular. Necesitamos unos tres litros de agua al día como mínimo, de los que la mitad aproximadamente los obtenemos de los alimentos y la otra mitad debemos conseguirlos bebiendo. Por supuesto en las siguientes situaciones, esta cantidad debe incrementarse: Al practicar ejercicio físico. Cuando la temperatura ambiente es elevada. Cuando tenemos fiebre
  55. 55. ISAURA MA. NAVARRETE CU En situaciones normales nunca existe el peligro de tomar más agua de la cuenta ya que la ingesta excesiva de agua no se acumula, sino que se elimina. Recomendaciones sobre el consumo de agua Si consumimos agua en grandes cantidades durante o después de las comidas, disminuimos el grado de acidez en el estómago al diluir los jugos gástricos. Esto puede provocar que los enzimas que requieren un determinado grado de acidez para actuar queden inactivos y la digestión se ralentize. Los enzimas que no dejan de actuar por el descenso de la acidez, pierden eficacia al quedar diluidos. Si las bebidas que tomamos con las comidas están frías, la temperatura del estómago disminuye y la digestión se ralentiza aún más
  56. 56. ISAURA MA. NAVARRETE CU Como norma general, debemos beber en los intervalos entre comidas, entre dos horas después de comer y media hora antes de la siguiente comida. Está especialmente recomendado beber uno o dos vasos de agua nada más levantarse. Así conseguimos una mejor hidratación y activamos los mecanismos de limpieza del organismo. En la mayoría de las poblaciones es preferible consumir agua mineral, o de un manantial o fuente de confianza, al agua del grifo
  57. 57. ISAURA MA. NAVARRETE CU Difusión de un colorante en agua 
  58. 58. ISAURA MA. NAVARRETE CU Difusión de azúcar en agua 
  59. 59. ISAURA MA. NAVARRETE CU La difusión es el movimiento de partículas de un área en  donde están en alta concentración a un área donde están en  menor concentración hasta que estén repartidas  uniformemente. La difusión es un proceso físico irreversible, en el que  partículas materiales se introducen en un medio que  inicialmente estaba ausente de ellas aumentando la entropía  del sistema conjunto formado por las partículas difundidas o  soluto y el medio donde se difunden o disolvente.
  60. 60. ISAURA MA. NAVARRETE CU Ósmosis 
  61. 61. ISAURA MA. NAVARRETE CU Es un fenómeno donde se atraviesa una membrana, el movimiento de las moléculas de agua se debe producir a través de una membrana que limita (por lo menos) dos espacios o compartimentos, con soluciones acuosas de diferente concentración. Esto es que en un compartimento hay mayor cantidad de solutos que en el otro con relación al agua. La característica principal de la membrana es que permite el paso del las moléculas de agua, pero no de otras sustancias osmóticamente activas (solutos). Este tipo de membranas se denominan membranas selectivamente permeables.  La ósmosis
  62. 62. ISAURA MA. NAVARRETE CU Proceso de ósmosis 
  63. 63. ISAURA MA. NAVARRETE CU Isotónico HipotónicoHipertónico
  64. 64. ISAURA MA. NAVARRETE CU solución hipotónica es aquella que tiene menor concentración  de soluto en el medio externo en relación al medio  citoplasmático de la célula. Una célula sumergida en una  solución con una concentración más baja de materiales  disueltos, está en un ambiente hipotónico; la concentración de  agua es más alta (a causa de tan pocos materiales disueltos)  fuera de la célula que dentro. Una célula en ambiente  hipotónico se hincha con el agua y puede reventar; a éste  proceso se le llama hemólisis pero solo cuando se da en los  glóbulos rojos de la sangre 
  65. 65. ISAURA MA. NAVARRETE CU El medio o solución isotónico es aquél en el cual la  concentración de soluto esta en igual equilibrio fuera y dentro  de una célula. En hematología se dice de las soluciones que tienen la misma  concentración de sales que el suero de la sangre son  isotónicas. Por tanto, tienen la misma presión osmótica que la  sangre y no producen la deformación de los glóbulos rojos.  Aplicando este término a la concentración muscular, se dice  que una concentración es isotónica cuando la tensión del  músculo permanece constante variando su longitud.
  66. 66. ISAURA MA. NAVARRETE CU una solución hipertónica es aquella que tiene una  mayor concentración de un soluto determinado con  relación al medio citoplasmático de la célula. Si una  célula se encuentra en un medio hipertónico, sale  agua de la célula hacia el exterior, con lo que esta se  contrae y la célula puede llegar a morir por  deshidratación carbónica. La plasmólisis es el  fenómeno mediante el cual la célula se contrae en un  medio hipertónico 
  67. 67. ISAURA MA. NAVARRETE CU Biomoléculas
  68. 68. ISAURA MA. NAVARRETE CU Se denomina técnicamente azúcares a los diferentes  monosacáridos, disacáridos, y polisacáridos, que generalmente  tienen sabor dulce, aunque por extensión se refiere a todos los  hidratos de carbono. En cambio se denomina coloquialmente azúcar a la sacarosa,  también llamado azúcar común o azúcar de mesa. La sacarosa  es un disacárido formado por una molécula de glucosa y una  de fructosa, que se obtiene principalmente de la caña de azúcar  o de la remolacha azucarera. Los azúcares son hidratos de carbono, están compuestos  solamente por carbono, oxígeno e hidrógeno.
  69. 69. ISAURA MA. NAVARRETE CU
  70. 70. ISAURA MA. NAVARRETE CU Los 'azúcares' se clasifican según el número de unidades de los que están formados: Monosacáridos: Formados solo por una unidad, también se llaman azúcares simples.  glucosa Clasificación de Azúcares
  71. 71. ISAURA MA. NAVARRETE CU Isómeros de monosacáridos
  72. 72. ISAURA MA. NAVARRETE CU Conversión de la glucopiranosa
  73. 73. ISAURA MA. NAVARRETE CU Formas cíclicas de furano y pirano
  74. 74. ISAURA MA. NAVARRETE CU Formación del enlace glucosídico  entre una molécula de galactosa y una de glucosa
  75. 75. ISAURA MA. NAVARRETE CU Enlaces glucosídicos de disacáridos
  76. 76. ISAURA MA. NAVARRETE CU Disacáridos importantes
  77. 77. ISAURA MA. NAVARRETE CU polisacáridos
  78. 78. ISAURA MA. NAVARRETE CU Estructura de la quitina,  un polímero de unidades de monosacáridos modificados 
  79. 79. ISAURA MA. NAVARRETE CU Estructura de la celulosa (enlaces Beta - 1,4)
  80. 80. ISAURA MA. NAVARRETE CU   Estructura de glucógeno  (cadenas Alfa - 1,4 y Alfa - 1,6)
  81. 81. ISAURA MA. NAVARRETE CU Unidad de ácido hialurónico, que se repite n veces.  El ácido hialurónico es abundante en el   espacio extracelular de los tejidos conectivos de los vertebrados
  82. 82. ISAURA MA. NAVARRETE CU Fructosa Galactosa Ribosa
  83. 83. ISAURA MA. NAVARRETE CU Disacáridos: Formados por dos monosacáridos, iguales o diferentes, también se llaman azúcares dobles. Los más presentes en la naturaleza son los siguientes: Sacarosa
  84. 84. ISAURA MA. NAVARRETE CU Maltosa Lactosa
  85. 85. ISAURA MA. NAVARRETE CU
  86. 86. ISAURA MA. NAVARRETE CU
  87. 87. ISAURA MA. NAVARRETE CU     Los lípidos  Son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente, en menor proporción, también oxígeno. Además ocasionalmente pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre . Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos características: Son insolubles en agua, en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno,                               
  88. 88. ISAURA MA. NAVARRETE CU Funciones de los lípidos : 1- Producción de energía : los lípidos tienen casi el doble de energía  que las proteínas y carbohidratos juntos.  2- Aislante de calor : la capa de grasa debajo de la piel aísla al cuerpo  contra los cambios de temperatura. Animales árticos tales como las  ballenas tienen una capa gruesa de grasa.  3- La grasa es una molécula de depósito : ya que es hidrofóbica, se  almacena sin agua. Entonces, no añade más peso al cuerpo, esto hace que  sea una sustancia muy beneficiosa para las aves especialmente en época  de migración , ya que precisan energía suficiente y mínimo peso para  volar.  4- Amortiguar golpes: algunos órganos del cuerpo están rodeados por  tejido graso con el fin de protegerles de los golpes externos como en el  caso de los riñones.  5- Algunos derivados de la grasa actúan como hormonas (testosterona ,  estrógeno y progesterona ) y otros como componentes de la membrana  celular (fosfolípidos ) . 
  89. 89. ISAURA MA. NAVARRETE CU ÁCIDOS GRASOS. Los ácidos grasos son los componentes característicos de muchos lípidos y rara vez se encuentran libres en las células. Son moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo lineal, y con un número par de átomos de carbono. Tienen en un extremo de la cadena un grupo carboxilo   (-COOH).             Los  ácidos grasos  se pueden clasificar en dos grupos :                                                           
  90. 90. ISAURA MA. NAVARRETE CU Los ácidos grasos insaturados tienen uno o varios enlaces  dobles . Son ejemplos el oléico (18 átomos de C y un doble enlace) y el  linoleíco (18 átomos de C y dos dobles enlaces) suelen ser LÍQUIDOS a  temperatura ambiente. Los lípidos también pueden clasificarse según su consistencia a  temperatura ambiente: Aceite: cuando la grasa es líquida (aceite de oliva) Grasa: cuando la grasa es sólida (manteca de cerdo) las margarinas se fabrican mediante la mezcla de un aceite (maíz,  girasol) con agua. El producto final es una grasa de consistencia sólida,  que a pesar de estar elaborado con aceite vegetal, actúa como una grasa  animal, ya que la adición de agua cambia la estructura química del aceite  y éste se comporta como una grasa animal aumentando los niveles de  colesterol.
  91. 91. ISAURA MA. NAVARRETE CU Los ácidos grasos saturados sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono. Son ejemplos de este tipo de ácidos el palmítico (16 átomos de C) y el esteárico (18 átomos de C) suelen ser SÓLIDOS a temperatura Nombre Número de carbonos Ácido palmítico 16 saturado Ácido esteárico 18 saturado Ácido oleico 18 insaturado Ácido linoleico 18 insaturado Ácido linolénico 18 insaturado Ácido araquidónico 20 insaturado Los tres últimos, que constituyen la vitamina F no son sintetizables   por  el hombre, por lo que debe incluirlos en su dieta.      
  92. 92. ISAURA MA. NAVARRETE CU TRIACILGLICÉRIDOS O GRASAS   Una de las reacciones características de los ácidos grasos es la llamada reacción de esterificación mediante la cual  un ácido graso se une a un alcohol mediante un enlace covalente, formando un éster y liberándose una molécula de agua    
  93. 93. ISAURA MA. NAVARRETE CU Acidos grasos saturados(izquerda) y mezcla de ácidos grasos saturados e insaturados(derecha
  94. 94. ISAURA MA. NAVARRETE CU Estructura de ácidos grasos y triglicéridos
  95. 95. ISAURA MA. NAVARRETE CU Estructura de ácidos grasos y triglicéridos
  96. 96. ISAURA MA. NAVARRETE CU Estructura de lípidos complejos
  97. 97. ISAURA MA. NAVARRETE CU Los fosfolípidos y esfingolípidos (como las ceramidas) son constituyentes escenciales de las membranas biológicas
  98. 98. ISAURA MA. NAVARRETE CU un esquema que ilustra la formación de un triglicérido se muestra a continuación
  99. 99. ISAURA MA. NAVARRETE CU En los alimentos cotidianossiempre encontramos una combinación de ácidos grasos saturados e insaturados. Los ácidos grasos saturados son más difíciles de utilizar por el organismo, ya que sus posibilidades de combinarse con otras moléculas están limitadas por estar todos sus posibles puntos de enlace ya utilizados o "saturados". Esta dificultad para combinarse con otros compuestos hace que sea difícil romper sus moléculas en otras más pequeñas que atraviesen las paredes de los capilares sanguíneos y las membranas celulares. Por eso, en determinadas condiciones pueden acumularse y formar placas en el interior de las arterias (arteriosclerosis). 
  100. 100. ISAURA MA. NAVARRETE CU Dependiendo del tipo de ácido graso mayoritario las grasas pueden ser de tres tipos: •Monoinsaturadas:(con presencia mayoritaria de ácidos grasos monoinsaturados) Ej: aceite de oliva y frutos secos • Poliinsaturadas:(con presencia mayoritaria de ácidos grasos poliinsaturados)Ej: aceite de girasol y pescados azules • Saturadas con presencia mayoritaria de ácidos grasos saturados . Ej: grasas animales y aceite de palma
  101. 101. ISAURA MA. NAVARRETE CU FOSFOGLICÉRIDOS O FOSFOLÍPIDOS. Siguiendo en importancia nutricional se encuentran los fosfolípidos, que incluyen fósforo en sus moléculas. Entre otras cosas, forman las membranas de nuestras células y actúan como detergentes biológicos.
  102. 102. ISAURA MA. NAVARRETE CU ESTEROIDES Son derivados del anillo del ciclopentanoperhidrofenantreno. A estos compuestos se los conoce con el nombre de esteroides. En este grupo destaca el colesterol, que es el compuesto causante de la arteriosclerosis. El colesterol cuya fórmula se muestra en la figura consta del ciclopentanoperhidrofenantreno con un grupo –OH en el carbono 3 y una cadena hidrocarbonada en el Carbono 17
  103. 103. ISAURA MA. NAVARRETE CU Dentro de este grupo se encuentran también las hormonas sexuales, las suprarrenales y la vitamina D. El colesterol se encuentra exclusivamente en los tejidos animales y es necesario para: formar las membranas celulares , fabricar compuestos imprescindibles (hormonas, bilis y vitamina D).
  104. 104. ISAURA MA. NAVARRETE CU ALIMENTOS QUE PRODUCEN COLESTEROL Entre los alimentos ricos en colesterol figuran los huevos, el hígado, los riñones y algunos pescados azules. Pero, la fuente principal del colesterol son, todos aquellos productos ricos en grasas saturadas, por ejemplo, la nata, la mantequilla, los quesos curados y las carnes grasas, como la de cerdo, de cordero y de res. A su vez, el hígado las transforma en colesterol. Las células de todo el cuerpo utilizan el colesterol para producir una serie de hormonas importantes e imprescindibles para el crecimiento y la reproducción. El colesterol es un componente vital para la formación de nuevas paredes celulares en diferentes partes del cuerpo. Además, también es un ingrediente esencial de la bilis producida en el hígado, que más adelante pasa al intestino para ayudar a digerir las grasas.
  105. 105. ISAURA MA. NAVARRETE CU Casi todo el colesterol que llega a la corriente sanguínea es producido por el hígado, por el metabolismo de de alimentos, especialmente de grasas saturadas. Sin embargo, ya que la necesidad diaria de colesterol para satisfacer la función celular se abastece sobradamente gracias a la misma función del hígado, el organismo no precisa ningún aporte suplementario de colesterol. Una vez en la corriente sanguínea, el colesterol pasa por todo el organismo para que las células puedan cubrir directamente todas sus necesidades. El exceso de colesterol sigue circulando por la sangre y puede llegar a alcanzar niveles demasiado elevados.
  106. 106. ISAURA MA. NAVARRETE CU Para reducirl el nivel de colesterol, se debe comer una menor cantidad de grasas, especialmente saturadas, ya que son éstas las que el hígado transforma en colesterol. El organismo continúa produciendo el colesterol necesario sin tener en cuenta el que se haya podido ingerir con los alimentos. Existe una gran cantidad de alimentos que no contienen colesterol, pero que son ricos en grasas saturadas y que, por lo tanto, provocan un aumento en el nivel del colesterol en la sangre. El hígado produce casi todo el colesterol necesario mediante la metabolización de las grasas digeridas. El colesterol producido por el hígado se une con aquel que circula por la corriente sanguínea. Una gran parte de este colesterol procede directamente de ciertos alimentos. El colesterol nunca viaja libre en la sangre, lo hace unido a una lipoproteina
  107. 107. ISAURA MA. NAVARRETE CU •Algunas se denominan lipoproteínas de alta densidad (HDL) porque tienen más proteína que lípido. Contienen poco colesterol y lo transportan de las arterias al hígado para su eliminación. Es el colesterol bueno, con mas de 55 mg de HDL por cada 100 ml de sangre estaremos protegidos contra las enfermedades cardíacas. Por tanto los HDL ejercen un papel protector en el organismo y conviene tener altos sus niveles. 
  108. 108. ISAURA MA. NAVARRETE CU Otras se llaman lipoproteínas de baja densidad (LDL) porque tienen mas lípido que proteína. Las LDL, cuando se encuentran en exceso depositan el colesterol en las paredes de las arterias. Es el llamado colesterol malo.Conviene tener bajos los niveles de LDL. Cuando los niveles sanguíneos de colesterol LDL son altos (por encima de 180 mg por cada 100ml de sangre), se forma en las paredes de las arterias una placa de arterosclerosis El término aterosclerosis se emplea para describir el “endurecimiento de las arterias”. Los alimentos ricos en grasas saturadas elevan los niveles de LDL (con ello los niveles de colesterol en sangre) y es por ello por lo que se aconseja reducir su consumo
  109. 109. ISAURA MA. NAVARRETE CU DESCOMPOSICIÓN DE LAS GRASAS INGERIDAS Las grasas ingeridas pasan del estómago al intestino donde se disuelven a causa de la acción de los ácidos de las sales biliares liberadas por el hígado. Después, las enzimas segregadas por el páncreas las descomponen formando ácidos grasos y glicerol, los cuales son capaces de pasar a través de las paredes intestinales. Allí se reagrupan en un conjunto de tres moléculas de ácido graso con una de glicerol para formar un triglicérido, sustancia que el organismo convierte en energía, Los mencionados triglicéridos, absorbidos por el sistema linfático, llegan a la corriente sanguínea, la cual, a su vez, junto con las proteínas y el colesterol, los va depositando en las células de todo el cuerpo.
  110. 110. ISAURA MA. NAVARRETE CU FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS. Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones: Función de reserva. Son la principal reserva energética del organismo. Un gramo de grasa produce 9'4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4'1 kilocaloría/gr. Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de pies y manos. Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Función transportadora. El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos, asociaciones de proteinas específicas con triacilglicéridos, colesterol, fosfolípidos, etc., que permiten su transporte por sangre y linfa.
  111. 111. ISAURA MA. NAVARRETE CU   Las proteínas son los materiales que desempeñan un mayor numero de funciones en las células de todos los seres vivos. Por un lado, forman parte de la estructura básica de los tejidos (músculos, tendones, piel, uñas, etc.) y, por otro, desempeñan funciones metabólicas y reguladoras (asimilación de nutrientes, transporte de oxígeno y de grasas en la sangre, inactivación de materiales tóxicos o peligrosos, etc.). También son los elementos que definen la identidad de cada ser vivo, ya que son la base de la estructura del código genético (ADN) y de los sistemas de reconocimiento de organismos extraños en el sistema inmunitario.   Son macromoléculas orgánicas, 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 (I), etc... Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades estructurales  llamados AMINOÁCIDOS, a los cuales podríamos considerar como los "ladrillos de los edificios moleculares proteicos". LAS PROTEÍNAS
  112. 112. ISAURA MA. NAVARRETE CU FUNCIONES GENERALES Las proteínas están entre las sustancias que realizan las funciones más importantes en los seres vivos. De reserva. En general las proteínas no tienen función de reserva, pero pueden utilizarse con este fin en algunos casos especiales como por ejemplo en el desarrollo embrionario: ovoalbúmina del huevo, caseína de la leche y gliadina del trigo. Estructural. Las proteínas constituyen muchas estructuras de los seres vivos. Las membranas celulares contienen proteínas. En el organismo, en general, ciertas estructuras -cartílago, hueso- están formadas, entre otras sustancias, por proteínas. Enzimática. Todas las reacciones que se producen en los organismos son catalizadas por moléculas orgánicas. Las enzimas son las moléculas que realizan esta función en los seres vivos. Todas las reacciones químicas que se producen en los seres vivos necesitan su enzima y todas las enzimas son proteínas.
  113. 113. ISAURA MA. NAVARRETE CU • Transporte, de gases, como es el caso de la hemoglobina, o de lípidos, como la seroalbúmina. Ambas proteínas seencuentran en la sangre. Las permeasas, moléculas que realizan los intercambios entre la célula y el exterior, son también proteínas. Movimiento. Actúan como elementos esenciales en el movimiento. Así, la actina y la miosina, proteínas de las células musculares, son las responsables de la contracción de la fibra muscular. Hormonal. Las hormonas son sustancias químicas que regulan procesos vitales. Algunas proteínas actúan como hormonas, por ejemplo: la insulina, que regula la concentración de la glucosa en la sangre.
  114. 114. ISAURA MA. NAVARRETE CU •Homeostática. Ciertas proteínas mantienen el equilibrio osmótico del medio celular y extracelular. Inmunológica. Los anticuerpos, sustancias que intervienen en los procesos de defensa frente a de los agentes patógenos, son proteínas.
  115. 115. ISAURA MA. NAVARRETE CU LOS AMINOÁCIDOS. Son sustancias cristalinas, casi siempre de sabor dulce. Los aminoácidos se caracterizan por poseer un grupo carboxilo (-COOH) y un grupo amino (-NH2 ). Son las unidades elementales de las Proteínas. Los alimentos que ingerimos nos proveen proteínas. Pero tales proteínas no se absorben normalmente sino que, luego de su desdoblamiento ("hidrólisis" o rotura), causado por el proceso de digestión, atraviesan la pared intestinal en forma de aminoácidos y cadenas cortas de péptidos. Esas sustancias se incorporan inicialmente al torrente sanguíneo y, desde allí, son distribuidas hacia los tejidos que las necesitan para formar las proteínas
  116. 116. ISAURA MA. NAVARRETE CU Se sabe que de los 20 aminoácidos proteicos conocidos, 8 resultan indispensables (o esenciales) estos aminoácidos requieren ser incorporados al organismo en su cotidiana alimentación y, con más razón, en los momentos en que el organismo más los necesita: en la enfermedad. Los aminoácidos esenciales más problemáticos son el triptófano, la lisina y la metionina. Es típica su carencia en poblaciones en las que los cereales o los tubérculos constituyen la base de la alimentación. Los déficit de aminoácidos esenciales afectan mucho más a los niños que a los adultos. Hay que destacar que, si falta uno solo de ellos (aminoácido esenciales) no será posible sintetizar ninguna de las proteínas en la que sea requerido dicho aminoácido. Esto puede dar lugar a diferentes tipos de desnutrición
  117. 117. ISAURA MA. NAVARRETE CU
  118. 118. ISAURA MA. NAVARRETE CU
  119. 119. ISAURA MA. NAVARRETE CU
  120. 120. ISAURA MA. NAVARRETE CU Los péptidos están formados por la unión de aminoácidos mediante un enlace peptídico. Es un enlace covalente que se establece entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino del siguiente, dando lugar al desprendimiento de una molécula de agua. para formar péptidos los aminoácidos se van enlazando entre sí Oligopéptidos.- si el n º de aminoácidos es menor de 10. Dipéptidos.- si el n º de aminoácidos es 2. Tripéptidos.- si el n º de aminoácidos es 3. Tetrapéptidos.- si el n º de aminoácidos es 4. Polipéptidos si el n º de aminoácidos es mayor de 10. Enlace peptídico LOS PÉPTIDOS Y EL ENLACE PEPTÍDICO.
  121. 121. ISAURA MA. NAVARRETE CU La organización de una proteína viene definida por cuatro niveles estructurales denominados: estructura primaria, estructura secundaria, estructura terciaria y estructura cuaternaria. Cada una de estas estructuras informa de la disposición de la anterior en el espacio.    Estructura primaria La estructura primaria es la secuencia de aminoácidos de la proteína. Nos indica qué aminoácidos componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos aminoácidos se encuentran. La función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte.   ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS
  122. 122. ISAURA MA. NAVARRETE CU Es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio. Los aminoácidos, a medida que van siendo enlazados durante la síntesis de proteínas y gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, adquieren una disposición espacial estable, la estructura secundaria.             Existen dos tipos de estructura secundaria: 1.La a(alfa)-hélice 2.La conformación beta esta estructura se forma al enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la estructura primaria. Se debe a la formación de enlaces de hidrógeno entre el -C=O de un aminoácido y el -NH- del cuarto aminoácido que le sigue.   Estructura Secundaria
  123. 123. ISAURA MA. NAVARRETE CU La estructura terciaria informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular, es la estructura primaria la que determina cuál será la secundaria y por tanto la terciaria. Esta conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar funciones de transporte , enzimáticas , hormonales, etc. Esta conformación globular se mantiene estable gracias a la existencia de enlaces entre los radicales R de los aminoácidos. Aparecen varios tipos de enlaces: el puente disulfuro entre los radicales de aminoácidos que tiene azufre. los puentes de hidrógeno, los puentes eléctricos las interacciones hifrófobas. Estructura terciaria
  124. 124. ISAURA MA. NAVARRETE CU Esta estructura informa de la unión , mediante enlaces débiles ( no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero. Esructura cuaternaria
  125. 125. ISAURA MA. NAVARRETE CU Consiste en la pérdida de la estructura terciaria, por romperse los puentes que forman dicha estructura. Todas las proteínas desnaturalizadas tienen la misma conformación, muy abierta y con una interacción máxima con el disolvente, por lo que una proteína soluble en agua cuando se desnaturaliza se hace insoluble en agua y precipita. La desnaturalización se puede producir por cambios de temperatura, ( huevo cocido o frito ), variaciones del pH. En algunos casos, si las condiciones se restablecen, una proteína desnaturalizada puede volver a su anterior plegamiento o conformación, proceso que se denomina renaturalización PROPIEDADES DE PROTEÍNAS Desnaturalización.
  126. 126. ISAURA MA. NAVARRETE CU El conjunto de los aminoácidos esenciales sólo está presente en las proteínas de origen animal. En la mayoría de los vegetales siempre hay alguno que no está presente en cantidades suficientes. Se define el valor o calidad biológica de una determinada proteína por su capacidad de aportar todos los aminoácidos necesarios para los seres humanos. La calidad biológica de una proteína será mayor cuanto más similar sea su composición a la de las proteínas de nuestro cuerpo. De hecho, la leche materna es el patrón con el que se compara el valor biológico de las demás proteínas de la dieta. No todas las proteínas que ingerimos se digieren y asimilan. Hay proteínas de origen vegetal, como la de la soja, que a pesar de tener menor valor biológico que las de origen animal, su aporte proteico neto es mayor por asimilarse mucho mejor en nuestro sistema digestivo. VALOR BIOLÓGICO DE LAS PROTEÍNAS
  127. 127. ISAURA MA. NAVARRETE CU NECESIDADES DIARIAS DE PROTEÍNAS La cantidad de proteínas que se requieren cada día depende de la edad, ya que en el período de crecimiento las necesidades son el doble o incluso el triple que para un adulto, y del estado de salud de nuestro intestino y nuestros riñones, que pueden hacer variar el grado de asimilación o las pérdidas de nitrógeno por las heces y la orina. También depende del valor biológico de las proteínas que se consuman, aunque en general, todas las recomendaciones siempre se refieren a proteínas de alto valor biológico. En general, se recomiendan unos 40 a 60 gr. de proteínas al día para un adulto sano. La OMS recomienda un valor de 0,8 gr. por kilogramo de peso y día. Aumenta durante el crecimiento, embarazo y lactancia
  128. 128. ISAURA MA. NAVARRETE CU   Puesto que sólo asimilamos aminoácidos y no proteínas completas, el organismo no puede distinguir si estos aminoácidos provienen de proteínas de origen animal o vegetal. Comparando ambos tipos de proteínas podemos señalar: Las proteínas de origen animal son moléculas mucho más grandes y complejas, por lo que contienen mayor cantidad y diversidad de aminoácidos. En general, su valor biológico es mayor que las de origen vegetal. Como contrapartida son más difíciles de digerir, puesto que hay mayor número de enlaces entre aminoácidos por romper. Combinando adecuadamente las proteínas vegetales (legumbres con cereales o lácteos con cereales) se puede obtener un conjunto de aminoácidos equilibrado. Por ejemplo, las proteínas del arroz contienen todos los aminoácidos esenciales, pero son escasas en lisina. Si las combinamos con lentejas o garbanzos, abundantes en lisina, la calidad biológica y aporte proteico resultante es mayor que el de la mayoría de los productos de origen animal.
  129. 129. ISAURA MA. NAVARRETE CU Al tomar proteínas animales a partir de carnes, aves o pescados ingerimos también todos los desechos del metabolismo celular presentes en esos tejidos (amoniaco, ácido úrico, etc.), que el animal no pudo eliminar antes de ser sacrificado. Estos compuestos actúan como tóxicos en nuestro organismo. El metabolismo de los vegetales es distinto y no están presentes estos derivados nitrogenados. Los tóxicos de la carne se pueden evitar consumiendo las proteínas de origen animal a partir de huevos, leche y sus derivados. En cualquier caso, siempre serán preferibles los huevos y los lácteos a las carnes, pescados y las aves a las carnes rojas o de cerdo.
  130. 130. ISAURA MA. NAVARRETE CU La proteína animal suele ir acompañada de grasas de origen animal, en su mayor parte saturadas. Se ha demostrado que un elevado aporte de ácidos grasos saturados aumenta el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares. se recomienda que una tercera parte de las proteínas que comamos sean de origen animal, pero es perfectamente posible estar bien nutrido sólo con proteínas vegetales. Eso sí, teniendo la precaución de combinar estos alimentos en función de sus aminoácidos limitantes. El problema de las dietas vegetarianas en occidente suele estar más bien en el déficit de algunas vitaminas, como la B12, o de minerales, como el hierro.
  131. 131. ISAURA MA. NAVARRETE CU Las proteínas desempeñan distintas funciones en los seres vivos, como se observa en la tabla siguiente: Tipos Ejemplos Localización o función Enzimas Ácido-graso-sintetosa Cataliza la síntesis de ácidos grasos. Reserva Ovoalbúmina Clara de huevo. Transportadoras Hemoglobina Transporta el oxígeno en la sangre. Protectoras en la sangre Anticuerpos Bloquean a sustancias extrañas. Hormonas Insulina Regula el metabolismo de la glucosa. Estructurales Colágeno Tendones, cartílagos, pelos. Contráctiles Miosina Constituyente de las fibras musculares FUNCIONES
  132. 132. ISAURA MA. NAVARRETE CU LAS ENZIMAS Para sintetizar macromoléculas a partir de moléculas sencillas, se necesita energía y se consigue rompiendo los enlaces químicos internos de otras macromoléculas, Todo ello comporta una serie de reacciones coordinadas cuyo conjunto se denomina metabolismo. En los seres vivos, un aumento de temperatura puede provocar la muerte, por lo que se opta por la otra posibilidad, es decir, el concurso de catalizadores biológicos o biocatalizadores. Las moléculas que desempeñan esta función son las enzimas y son proteínas globulares capaces de catalizar las reacciones metabólicas. Son solubles en agua y se difunden bien en los líquidos orgánicos. Pueden actuar a nivel intracelular, es decir, en el interior de la célula donde se han formado, o a nivel extracelular, en la zona donde se segregan. Las enzimas, a diferencia de los catalizadores no biológicos, presentan una gran especificidad, actúan a temperatura ambiente y consiguen un aumento de la velocidad de reacción de un millón a un trillón de veces
  133. 133. ISAURA MA. NAVARRETE CU En toda reacción química se produce una transformación de unas sustancias iniciales, denominadas reactivos o sustratos (S), en unas sustancias finales o productos (P).  Es necesario un paso intermedio en el cual el reactivo se active, de forma que sus enlaces se debiliten y se favorezca su ruptura. Este paso recibe el nombre de complejo activado y requiere un aporte de energía,, que se conoce como energía de activación ACTIVIDAD ENZIMÁTICA.
  134. 134. ISAURA MA. NAVARRETE CU A ) El sustrato se une a la enzima en el sitio activo. B) Un inhibidor competitivo se une a la enzima en el sitio activo. C) inhibidor que modifica afinidad de la enzima por el sustrato, No se une en sitio activo
  135. 135. ISAURA MA. NAVARRETE CU Reacción enzimatica de oxido reducción con requerimiento de coenzima
  136. 136. ISAURA MA. NAVARRETE CU Requerimiento de coenzima o cofactor en una reacción enzimatica
  137. 137. ISAURA MA. NAVARRETE CU Los ácidos nucleicos son polímeros lineales de nucleótidos cuyos grupos fosfatos unen las posiciones 3´y 5´de azucares consecutivos. Los nucleótidos están formados por un residuo de azúcar unido por el C1 a una base nitrogenada y a un grupo fosfato por el C5. Las bases nitrogenadas presentes en los ácidos nucleicos se clasifican en dos: púricas y pirimídicas Estructura de los ácidos nucleicos
  138. 138. ISAURA MA. NAVARRETE CU Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el acido ribonucleico (RNA) y el ácido desoxirribonucleico (DNA), la diferencia entre estas moléculas esta dado por el tipo de azúcar y de ahí su nombre, en el RNA el anillo de pentosa presenta un grupo OH en la posición 2 mientras que en el DNA se pierde un oxigeno quedando solo un H en la misma posición. La composición de bases en ambas moléculas es prácticamente la misma, solo que en el RNA encontramos U en lugar de T.
  139. 139. ISAURA MA. NAVARRETE CU Los nucleótidos son compuestos orgánicos formados por grupo fosfato, base de nitrógeno y azúcar de pentosa (la pentosa es un azúcar con 5 carbonos), que puede ser ribosa o desoxirribosa. Un nucleósido es un nucleótido sin el grupo fosfato (está formado por azúcar y una base de nitrógeno). Nucleótidos
  140. 140. ISAURA MA. NAVARRETE CU La función principal del ARN es servir como intermediario de la información que lleva el ADN en forma de genes y la proteína final codificada por esos genes. El ARN es transcrito desde el ADN por enzimas llamadas ARN polimerasas y procesado en el transcurso por muchas más proteínas. El uracilo, aunque es muy diferente, puede formar puentes de hidrógeno con la adenina, lo mismo que la timina lo hace en el ADN. El porqué el ARN contiene uracilo en vez de timina es un enigma del que nadie sabe la respuesta.
  141. 141. ISAURA MA. NAVARRETE CU El ARN es un polímero de nucleótidos en forma de una cadena singular. Las bases de nitrógeno que forman su estructura son de 4 tipos diferentes, como se muestra a continuación: A = Adenina G = Guanina C = Citosina U = Uracilo El azúcar pentosa es una ribosa (azúcar con 5 carbonos). ARN (Ácido ribonucleico)
  142. 142. ISAURA MA. NAVARRETE CU El ARN tiene función en la síntesis de proteína, en los núcleos , y en el citoplasma. Hay 3 tipos de ARN: ARN mensajero (ARNm), ARN transferidor (ARNt) y ARN ribosomal (ARNr ). El ARN es un polímero de nucleótidos, las bases de nitrógeno pueden ser: A, C, G o U. Los enlaces que conectan todas las moléculas y átomos son enlaces covalentes . El fosfato de un nucleótido se conecta al azúcar del nucleótido adyacente. Por eso los nucleótidos se conectan entre sí a través de sus fosfatos. La base de nitrógeno se conecta al azúcar de cada nucleótido. La secuencia de bases de nitrógeno caracteriza a un ARN.
  143. 143. ISAURA MA. NAVARRETE CU Estructura de ARN, es una cadena formada por unidades repetidas de nucleótidos, por eso es un polinucleótido . Un diagrama simple de ARN puede dibujarse como se muestra abajo:
  144. 144. ISAURA MA. NAVARRETE CU El ADN, ácido desoxirribonucleico, es un polímero de nucleótidos. Como en el ARN, cada nucleótido está formado por un grupo fosfato, una base de nitrógeno y un azúcar pentosa Aquí el azúcar pentosa es desoxirribosa en vez de ribosa (la desoxirribosa tiene un oxígeno menos en su estructura) El siguiente diagrama muestra la diferencia entre ribosa y desoxirribosa (los números en el diagrama se refieren a la posición de carbono en el anillo): ADN (Ácido desoxirribonucleico)
  145. 145. ISAURA MA. NAVARRETE CU Las dos cadenas de nucleótidos están conectadas por h- enlace débil entre sus bases. Adenina siempre unida a tinina (A-T), y guanina a citosina (C-G). Esto se llama la regla de un par de bases complementarias, que tiene gran importancia en la función del ADN durante la replicación celular y la síntesis de proteína.
  146. 146. ISAURA MA. NAVARRETE CU Hay 4 tipos diferentes de bases de nitrógeno en el ADN, que son: A = Adenina G = Guanina C = Citosina T = Timina Los nucleótidos están unidos por enlaces covalentes en una cadena de nucleótidos repetidos. El ADN está formado por dos cadenas. Es una doble hélice
  147. 147. ISAURA MA. NAVARRETE CU Comparación de estructuras entre ARN y ADN
  148. 148. ISAURA MA. NAVARRETE CU EMPAQUETAMIENTO DEL ADN EN DISTINTOS NIVELES DE ORGANIZACIÓN PARA FORMAR UN CROMOSOMA A D N A D N
  149. 149. ISAURA MA. NAVARRETE CU nucleosoma Octámero de histonas 2 vueltas de la doble hélice de ADN cromatosoma Collar de perlas nucleosoma A D N 2 vueltas de ADN bicatenario Octámero de histonas H2A H2B H3 H4
  150. 150. ISAURA MA. NAVARRETE CU . a d n ADN nucleosoma Histona H1 Solenoide fibra de 30 nm Histona H1 nucleosoma
  151. 151. ISAURA MA. NAVARRETE CU Doble hélice de ADN Collar de perlas Fibre cromatínica Bucle radial rosetón cromosomaEspiral de rosetones crométides A D N
  152. 152. ISAURA MA. NAVARRETE CU Grasas y dulces. Manteca, mantequilla, natilla, mermeladas, jaleas, chocolates, miel, tortas, amasados, helados, postres, etc. Carnes vacunas, de cerdo, cabra, pollo, embutidos, fiambres, pescados, mariscos, calamares, quesos duros, semiduros, blandos, de untar, leche y otros lácteos y huevos. Verduras, hortalizas, tubérculos, frutas y frutas secas. Cereales, granos, harinas y derivados: Arroz panes, galletas, galletitas, pastas, semolas, etc. Pirámide nutricional de requerimientos en el humano
  153. 153. ISAURA MA. NAVARRETE CU Desde que el hombre tuvo la capacidad de pensar y de razonar, se empezó a preguntar como surgió la vida, surgiendo así uno de los problemas más complejos y difíciles que se ha planteado el ser humano, en su afán de encontrar una respuesta, se intentó solucionarlo mediante explicaciones religiosas, mitológicas y científica mmmm Teorías sobre el origen de la vida
  154. 154. ISAURA MA. NAVARRETE CU La Generación Espontánea Desde la antigüedad este pensamiento sé tenia como aceptable, sosteniendo que la vida podía surgir del lodo, del agua, del mar o de las combinaciones de los cuatro elementos fundamentales: aire, fuego, agua, y tierra. Aristóteles propuso el origen espontáneo para gusanos, insectos, y peces a partir de sustancias como él roció, el sudor y la humedad. Según él, este proceso era el resultado de interacción de la materia no viva, con fuerzas capaces de dar vida a lo que no tenia. A esta fuerza la llamo ENTELEQUIA. La idea de la generación espontánea de los seres vivos, perduro durante mucho tiempo. Aristóteles Uno de los más grandes filósofos de la antigüedad, a él se le considera el autor de la teoría de la generación espontánea
  155. 155. ISAURA MA. NAVARRETE CU El Creacionismo Desde la antigüedad han existido explicaciones creacionistas que suponen que un dios o varios pudieron originar todo lo que existe. A partir de esto, muchas religiones se iniciaron dando explicación creacionista sobre el origen del mundo y los seres vivos, por otra parte, la ciencia también tiene algunas explicaciones acerca de cómo se originaron los seres vivos como son las siguientes. Carlos Linneo Autor del creacionismo
  156. 156. ISAURA MA. NAVARRETE CU En 1667, Johann B, van Helmont, medico holandés, propuso una receta que permitía la generación espontánea de ratones: "las criaturas tales como los piojos, y gusanos, son nuestros huéspedes y vecinos, pero nacen de nuestras entrañas y excrementos. Porque si colocamos ropa interior llena de sudor junto con trigo en un recipiente de boca ancha, al cabo de 21 días el olor cambia y penetra a graves de las cáscaras del trigo, cambiando el trigo en ratones. Pero lo más notable es que estos ratones son de ambos sexos y se pueden cruzar con ratones que hayan surgido de manera normal..." Algunos científico no estaban conformes con esas explicaciones y comenzaron a someter a la experimentación todas esas ideas y teorías.
  157. 157. ISAURA MA. NAVARRETE CU medico italiano, hizo los primeros experimentos para demostrar la falsedad de la generación espontánea. Logro demostrar que los gusanos que infestaban la carne eran larvas que provenían de huevecillos depositados por las moscas en la carne, simplemente coloco trozos de carne en tres recipientes iguales, al primero lo cerro herméticamente, el segundo lo cubrió con una gasa, el tercero lo dejo descubierto, observo que en el frasco tapado no había gusanos aunque la carne estaba podrida y mal oliente, en el segundo pudo observar que, sobre la tela, había huevecillos de las moscas que no pudieron atravesarla, la carne del tercer frasco tenia gran cantidad de larvas y moscas. Con dicho experimento se empezó a demostrar la falsedad de la teoría conocida como "generación espontánea" Francisco Redi
  158. 158. ISAURA MA. NAVARRETE CU En 1862, Louis Pauster, medico francés, realizo una serie de experimentos encaminados a resolver el problema de la generación espontánea. Él pensaba que los causantes de la putrefacción de la materia orgánica eran los microorganismos que se encontraban en el aire. Para demostrar su hipótesis, diseñó unos matraces cuello de cisne, en los cuales coloco líquidos nutritivos que después hirvió hasta esterilizarlos. Posteriormente, observo que en el cuello de los matraces quedaban detenidos los microorganismos del aire y aunque este entraba en contacto con la sustancia nutritiva, no había putrefacción de la misma. Para verificar sus observaciones, rompió el cuello de cisne de un matraz, y al entrar en contacto él liquido con el aire y los microorganismos que contenía él ultimo, se producía una descomposición de la sustancia nutritiva De esta manera quedó comprobada por él celebre científico la falsedad de la teoría de la generación espontánea Matraces con cuello de cisne Pasteur
  159. 159. ISAURA MA. NAVARRETE CU La presentó Svante Arrhenius, en 1908. Su teoría se conoce con el nombre de panspermia. Según esta, la vida llegó a la Tierra en forma de esporas y bacterias provenientes del espacio exterior que, a su vez, se desprendieron de un planeta en la que existían. A esta teoría se le pueden oponer dos argumentos: Se tiene conocimiento de que las condiciones del medio interestelar son poco favorables para la supervivencia de cualquier forma de vida. Además, se sabe que cuando un meteorito entra en la atmósfera, se produce una fricción que causa calor y combustión destruyendo cualquier espora o bacteria que viaje en ellos. Tampoco soluciona el problema del origen de la vida, pues no explica como se formó esta en el planeta hipotético del cual se habría desprendido la espora o bacteria La Panspermia
  160. 160. ISAURA MA. NAVARRETE CU La Teoría De Oparin – Haldane Con el transcurso de los años y habiendo sido rechazada la generación espontánea, fue propuesta la teoría del origen físico-químico de la vida, conocida de igual forma como teoría de Oparin – Haldane, esta se basa en las condiciones físicas y químicas que existieron en la Tierra primitiva y que permitieron el desarrollo de la vida y según esta teoría, en la Tierra primitiva existieron determinadas condiciones de temperatura, así como radiaciones del Sol que afectaron las sustancias que existían entonces en los mares primitivos. Dichas sustancias se combinaron dé tal manera que dieron origen a los seres vivos.
  161. 161. ISAURA MA. NAVARRETE CU En 1924, el bioquímico Alexander I. Oparin publicó "el origen de la vida", obra en que sugería que recién formada la Tierra y cuando todavía no había aparecido los primeros organismos, la atmósfera era muy diferente a la actual, según Oparin, esta atmósfera primitiva carecía de oxigeno libre, pero había sustancias como el hidrógeno, metano y amoniaco. Estos reaccionaron entre sí debido a la energía de la radiación solar, la actividad eléctrica de la atmósfera y a la de los volcanes, dando origen a los primeros seres vivos. En 1928, John B.S.Haldane, biólogo ingles, propuso en forma independiente una explicación muy semejante a la de Oparin. Dichas teorías, influyeron notablemente sobre todos los científicos preocupados por el problema del origen de la vida. HaldaneOparin
  162. 162. ISAURA MA. NAVARRETE CU Condiciones que permitieron la vida Hace aproximadamente 5 000 millones de años se formo la Tierra, junto con el resto del sistema solar. Los materiales de polvo y gas cósmico que rodeaban al Sol fueron fusionándose y solidificándose para formar los todos los planetas. Cuando la Tierra se condenso, su superficie estaba expuesta a los rayos solares, al choque de meteoritos y a la radiación de elementos como el torio y el uranio. Estos proceso provocaron que la temperatura fuera muy elevada. La atmósfera primitiva contenía vapor de agua (H2O), metano (CH4), amoniaco (NH3), ácido cianhídrico (HCN) y otros compuestos, los cuales estaban sometidos al calor desprendido de los volcanes y a la radiación ultravioleta proveniente del sol. Otra característica de esta atmósfera es que carecía de oxigeno libre necesario para la respiración.
  163. 163. ISAURA MA. NAVARRETE CU Como en ese tiempo tampoco existía la capa formada por ozono, que se encuentra en las partes superiores de la atmósfera y que sirven para filtrar el paso de las radiaciones ultravioletas del sol, estas podían llegar en forma directa a la superficie de la Tierra. También había gran cantidad de rayos cósmicos provenientes del espacio exterior, así como actividad eléctrica y radiactiva, que eran grandes fuentes de energía. Con el enfriamiento paulatino de la Tierra, el vapor de agua se condeno y se precipito sobre el planeta en forma de lluvias torrenciales, que al acumularse dieron origen al océano primitivo, cuyas características definieran al actual.
  164. 164. ISAURA MA. NAVARRETE CU Los primeros organismos Los elementos que se encontraban en la atmósfera y los mares primitivos se combinaron para formar compuestos, como carbohidratos, las proteínas y los aminoácidos. Conforme se iban formando estas sustancias, se fueron acumulando en los mares, y al unirse constituyeron sistemas microscópicos esferoides delimitados por una membrana, que en su interior tenían agua y sustancias disueltas. Estos tipos de sistemas pluricelulares, podemos estudiarlos a partir de modelos parecidos a los coacervaros (gotas microscópicas formadas por macromoléculas a partir de la mezcla de dos soluciones de estas, son un posible modelo precelular). Estos son mezclas de soluciones orgánicas complejas, semejantes a las proteínas y a los azúcares. Oparin demostró que en el interior de un coacervado ocurren reacciones químicas que dan lugar a la formación de sistemas y que cada vez adquieren mayor complejidad. Las propiedades y características do los coacervados hacen suponer que los primeros sistemas precelulares se les parecían mucho. coacervados
  165. 165. ISAURA MA. NAVARRETE CU Los sistemas precelulares similares a los coacervados sostienen un intercambio de materia y energía en el medio que los rodea. Este tipo de funciones también las realizan las células actuales a través de las membranas celulares. Debido a que esos sistemas precelulares tenían intercambio con su medio, cada vez se iban haciendo más complejos, hasta la aparición de los seres vivos. Esos sistemas o macromoléculas, a los que Oparin llamo PROTOBIONTES, estaban expuestos a las condiciones a veces adversas del medio, por lo que no todos permanecieron en la Tierra primitiva, pues las diferencias existentes entre cada sistema permitían que solo los más resistentes subsistieran, mientras aquellos que no lo lograban se disolvían en el mar primitivo, el cual ha sido también llamado SOPA PRIMITIVA. MICROESFÉRULAS PROTÉICAS
  166. 166. ISAURA MA. NAVARRETE CU Después, cuando los protobiontes evolucionaron, dieron lugar a lo que Oparin llamo EUBIONTES, que ya eran células y, por lo tanto, tenían vida. Según la teoría de Oparin – Haldane, así surgieron los primeros seres vivos. Estos primeros seres vivos eran muy sencillos, pero muy desarrollados para su época, pues tenían capacidad para crecer al tomar sustancias del medio, y cuando llegaban a cierto tamaño se fragmentaban en otros más pequeños, a los que podemos llamar descendientes, estos conservaban muchas características de sus progenitores. Estos descendientes iban, a su vez, creciendo y posteriormente también se fragmentaban; de esta manera inicio el largo proceso de evolución de las formas de vida en nuestro planeta.
  167. 167. ISAURA MA. NAVARRETE CU El experimento realizado por Miller y Urey indicó que la síntesis de compuestos orgánicos, como los aminoácidos, fue fácil en la Tierra primitiva. Otros investigadores –siguiendo este procedimiento y variando el tipo y las cantidades de las sustancias que reaccionan- han producido algunos componentes simples de los ácidos nucleicos y hasta ATP. Esta experiencia abrió una nueva rama de la biología, la exobiología. Desde entonces, los nuevos conocimientos sobre el ADN y el ARN, el descubrimiento de condiciones prebióticas en otros planetas y el anuncio de fósiles bacterianos encontrados en meteoritos provenientes de Marte, han renovado la cuestión del origen de la vida. Urey y Miller
  168. 168. ISAURA MA. NAVARRETE CU En el aparato se introdujo la mezcla gaseosa, el agua se mantenía en ebullición y posteriormente se realizaba la condensación; las sustancias se mantenían a través del aparato mientras dos electrodos producían descargas eléctricas continuas en otro recipiente. Después que la mezcla había circulado a través del aparato, por medio de una llave se extraían muestras para analizarlas. En éstas se encontraron varios aminoácidos, un carbohidrato y algunos otros compuestos orgánicos.
  169. 169. ISAURA MA. NAVARRETE CU Aparato con el que Stanley Miller dio validez a la teoría de Oparin. A través del dispositivo circula una mezcla de metano, hidrógeno y amoniaco, junto con vapor de agua recalentado. Se forman varias biomoléculas importantes, sobre todo aminoácidos. 1-matraz de 500 c.c. de agua; 2-acumulación de los materiales condensados; 3-condensador; 4-chispa eléctrica; 5-electrodos de tungsteno.
  170. 170. ISAURA MA. NAVARRETE CU
  171. 171. ISAURA MA. NAVARRETE CU la célula es la unidad más esencial que tiene todo ser vivo. Es además la estructura funcional fundamental de la materia viva según niveles de organización biológica, capaz de vivir independientemente como entidad unicelular, o bien, formar parte de una organización mayor, como un organismo pluricelular. La célula presenta dos modelos básicos: procarionte y eucarionte. Su organización general comprende: membrana plasmática, citoplasma y genoma. Comparación entre la célula eucariota animal y la procariota. En la célula procariota, la cápsula no siempre se presenta.
  172. 172. ISAURA MA. NAVARRETE CU LA CÉLULA PROCARIOTA: LAS BACTERIAS Son células sin núcleo, la zona de la célula, donde está el ADN y ARN no está limitado por membrana. Ej. Bacteria. Actualmente están divididas en dos grupos: • Eubacterias, que poseen paredes celulares formadas por peptidoglicano o por mureína. Incluye a la mayoría de las bacterias y también a las cianobacterias. • Arqueobacterias, que utilizan otras sustancias para constituir sus paredes celulares. Son todas aquellas características que habitan en condiciones extremas como manantiales sulfurosos calientes o aguas de salinidad muy elevada.
  173. 173. ISAURA MA. NAVARRETE CU
  174. 174. ISAURA MA. NAVARRETE CU Procariota es una célula sin núcleo celular diferenciado, es decir, su ADN no está confinado en el interior de un núcleo, sino libremente en el citoplasma. Las células con núcleo diferenciado se llaman eucariotas. Procarionte es un organismo formado por células procariotas. La celula procariota, también procarionte, organismo vivo cuyo núcleo celular no está envuelto por una membrana, en contraposición con los organismos eucariotas, que presentan un núcleo verdadero o rodeado de membrana nuclear. Además, el término procariota hace referencia a los organismos conocidos como móneras que se incluyen en el reino Móneras o Procariotas.
  175. 175. ISAURA MA. NAVARRETE CU Están clasifcadas en los dominios Bacteria y Archaea. Entre las características de las células procariotas que las diferencian de las eucariotas, podemos señalar: ADN desnudo y circular; división celular por fisión binaria; carencia de mitocondrias (la membrana citoplasmática ejerce la función que desempeñarían éstas), nucleolos y demás organelos
  176. 176. ISAURA MA. NAVARRETE CU Las arqueobacterias Poseen pared celular, agregados moleculares como el metano, azufre, carbono y sal. Pueden estar sometidas a temperatura y ambiente extremos (salinidad, acidificación o alcalinidad, frío, calor). posee ADN y ARN, no tienen orgánulos definidos.
  177. 177. ISAURA MA. NAVARRETE CU constituyen un fascinante conjunto de organismos y por sus especiales características se considera que conforman un Dominio separado: Archaea. Fenotípicamente, Archaea son muy parecidos a las Bacterias. La mayoría son pequeños (0.5-5 micras) y con formas de bastones, cocos y espirilos. Las Archaea generalmente se reproducen por fisión, como la mayoría de las Bacterias. Los genomas de Archaea son de un tamaño sobre 2-4 Mbp, similar a la mayoría de las Bacterias. Si bien lucen como bacterias poseen características bioquímicas y genéticas que las alejan de ellas. Por ejemplo: no poseen paredes celulares con peptidoglicanos presentan secuencias únicas en la unidad pequeña del ARNr poseen lípidos de membrana diferentes tanto de las bacterias como de los eucariotas (incluyendo enlaces éter en lugar de enlaces éster).
  178. 178. ISAURA MA. NAVARRETE CU Viven en hábitats marginales como fuentes termales, depósitos profundos de petróleo caliente, fumarolas marinas, lagos salinosos (incluso en el mar Muerto...). Por habitar ambientes "extremos", se las conocen también con el nombre de extremófilas. Se considera que las condiciones de crecimiento semejan a las existentes en los primeros tiempos de la historia de la Tierra por ello a estos organismos se los denominó arqueobacterias (del griego arkhaios = antiguo). Sulfolobus es un termófilo extremo que se encuentra en manantiales ácidos producto de calentamiento por volcanes, y suelos con temperaturas entre 60º - 95º gradosC y pH 1 a 5.
  179. 179. ISAURA MA. NAVARRETE CU Está aceptado que las células procariotas del dominio Archaea fueron las primeras células vivas, y se conocen fósiles de hace 3.500 millones de años. Después de su aparición, han sufrido una gran diversificación durante las épocas. Su metabolismo es lo que más diverge, y causa que algunas procariotas sean muy diferentes a otras. Algunos científicos, que encuentran que los parecidos entre todos los seres vivos son muy grandes, creen que todos los organismos que existen actualmente derivan de esta primitiva célula. A los largo de un lento proceso evolutivo, hace unos 1500 millones de años, las procariotas derivaron en células más complejas, las eucariotas. Sulfolobus acidocaldarius : microfotografía por fluorescencia de células adheridas a cristales de sulfuro
  180. 180. ISAURA MA. NAVARRETE CU Basados en su fisiología se distinguen: metanogénicas procariotas que producen metano halofilas extremas viven en regiones con muy alta concentración de sal (NaCl); requieren una concentración de al menos 10% de cloruro de sodio para su crecimiento extremas (hiper) termófilas viven a temperaturas muy altas. Sulfolobus acidocaldarius (microfotografía por fluorescencia de células adheridas a cristales de sulfuro
  181. 181. ISAURA MA. NAVARRETE CU La teoría celular es la base sobre la que se sustenta gran parte de la biologia. Si excluimos los virus, todos los seres vivos que forman los reinos biológicos están formados por células. El concepto de célula como unidad funcional de los organismos surgió en los años 1830 y 1880. Las investigaciones se vieron retrasadas por el poco avance de los microscopios ópticos. En los años 30 se dudaba sobre lo que contenia la célula, por eso Scheleiden y Shwan establecen los postulados de la teoría celular, que dice que la célula es una unidad atómica, unidad morfológica o unidad de origen
  182. 182. ISAURA MA. NAVARRETE CU
  183. 183. ISAURA MA. NAVARRETE CU
  184. 184. ISAURA MA. NAVARRETE CU Endosimbiosis Desde finales del siglo XIX, se manejó la idea de que los cloroplastos fueran el resultado de un proceso de endosimbiosis entre una célula eucariota y una bacteria. Incluso se llegó a proponer que la bacteria implicada en tal evento simbiótico fue una cianobacteria. El evento endosimbiótico pudo haber ocurrido cuando una célula eucariota heterótrofa ancestral engulló un tipo de cianobacteria y el proceso de digestión falló, de modo que la cianobacteria continuó viviendo dentro de la célula hospedadora, llegando incluso a reproducirse.
  185. 185. ISAURA MA. NAVARRETE CU Con el transcurso de la evolución se estableció una asociación simbiótica (con beneficio mutuo). La cianobacteria encontró un medio “seguro” en el seno de la célula eucariota hospedadora y ésta adquirió por medio de sus “invitados” la capacidad de hacer fotosíntesis. Con el tiempo, las cianobacterias huéspedes llegaron a perder su autonomía inicial y se convirtieron en los cloroplastos actuales.
  186. 186. ISAURA MA. NAVARRETE CU Un enfoque para resolver esta cuestión consiste en analizar si los cloroplastos, a pesar de los cambios evolutivos transcurridos, conservan algo de su presunta naturaleza bacteriana original Un argumento, es que los cloroplastos nunca se forman de novo, sino que siempre lo hacen por fisión binaria de cloroplastos ya existentes, de modo que existe entre ellos una continuidad genética. Las bacterias también se dividen por fisión binaria.
  187. 187. ISAURA MA. NAVARRETE CU En 1959 se demostró que el cloroplasto de un alga verde (Spirogyra) contenía su propio ADN. El hallazgo se repitió en 1963, en otra alga verde (Chlamydomonas). Se deduce, que los cloroplastos poseen su propio genoma. El genoma del cloroplasto consiste en ADN circular el mismo tipo que poseen las bacterias,a demás en su secuencia, es similar al de las cianobacterias, la diferencia está en el tamaño. Resumiendo, según la hipótesis endosimbiótica las mitocondrias proceden de bacterias aeróbicas incoloras y los cloroplastos, de cianobacterias, que entraron en una relación endosimbiótica con una célula eucariota primitiva.
  188. 188. ISAURA MA. NAVARRETE CU Un dibujo del proceso se muestra a continuación. En color rojo, la célula eucariota que actuó como hospedador. En color verde, la cianobacteria (C) que, tras ser engullida y a través de cambios evolutivos, llegó a convertirse en cloroplasto (P):
  189. 189. ISAURA MA. NAVARRETE CU a es el eucariota ancestral heterotrofo. b es un eucariota ancestral fotobionte producto de una endosimbiosis anterior. c se muestra como el eucariota heterotrofo engulle al eucariota fotobionte. d es un eucariota actual fotobionte (Chlorarachnion) producto de una endosimbiosis secundaria.
  190. 190. ISAURA MA. NAVARRETE CU •Endosimbiosis primaria Se llama así al evento endosimbiótico (se cree que único) por el cual una célula eucariota ancestral se hizo fotobionte al engullir un tipo de cianobacteria que sería el ancestro de todos los cloroplastos actuales. Los miembros actuales de este linaje pueden ser reconocidos por el hecho de que sus cloroplastos sólo presentan 2 membranas envolventes, no hay membranas adicionales. Se cree que las 2 membranas envolventes se corresponden con las 2 membranas que poseía la cianobacteria ancestral. •Endosimbiosis secundaria Las células protagonistas fueron ambas eucariotas: un eucariota ancestral se hacía fotobionte engullendo a otro eucariota que ya lo era a consecuencia de la endosimbiosis primaria. Este tipo de evento endosimbiótico recibe el nombre de endosimbiosis secundaria.
  191. 191. ISAURA MA. NAVARRETE CU Estructura y función celular Las funciones de las células eucariotas son: relación con su entorno, cómo se reproducen y cómo se nutren. * Las funciones de relación de aspectos básicos sobre las modalidades de comunicación entre las células y sus posibles respuestas. * Las funciones de reproducción del ciclo celular, sus fases y qué ocurre en cada una
  192. 192. ISAURA MA. NAVARRETE CU  * La reproducción sexual de los organismos por la meiosis  *Nutrición celular, absorción de las pequeñas moléculas, ingestión de las partículas y macromoléculas, y digestión hasta reducirlas a pequeños nutrientes. *Los nutrientes que participan en diversas reacciones químicas en intercambios energéticos y las sustancias residuales que es necesario eliminar.
  193. 193. ISAURA MA. NAVARRETE CU La célula es la unidad anatómica, funcional y genética de los seres vivos. La célula es una estructura constituida por tres elementos básicos: *membrana plasmática, *citoplasma *y material genético (ADN). Posee la capacidad de realizar tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción
  194. 194. ISAURA MA. NAVARRETE CU Está formado por sacos aplanados limitados por membranas. Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del retículo endoplasmático rugoso. El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del Golgi. Se encuentra en el citoplasma de la célula. Dentro de las funciones que posee el aparato de golgi se encuentran la glicosilación de proteínas, selección , glicosilación de lípidos y la síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular El aparato de Golgi
  195. 195. ISAURA MA. NAVARRETE CU
  196. 196. ISAURA MA. NAVARRETE CU Citosol o hialoplasma Es el medio acuoso del citoplasma en el que se encuentran inmersos los orgánulos celulares. Representa la mitad del volumen celular, es la parte soluble del citoplasma. Contiene gran cantidad de proteínas, la mayoría enzimas que catalizan un gran número de reacciones del metabolismo celular. Ahí se llevan a cabo las reacciones glucolíticas, las de la biosíntesis de biomoléculas. También contiene una gran variedad de filamentos proteicos (citoesqueleto)que le proporcionan una compleja estructura interna.
  197. 197. ISAURA MA. NAVARRETE CU Membranas Esta compuesta por una bicapa lipídica que sirve de "contenedor" para los compartimentos internos de la célula, así como también otorga protección mecánica. Está formada principalmente por lípidos y proteínas. La mayor característica de esta barrera es que presenta una permeabilidad selectiva, lo cual le permite "seleccionar" las moléculas que entran y salen de la célula. Tiene un grosor aproximado de 75 Å
  198. 198. ISAURA MA. NAVARRETE CU Esta estructura laminar que engloba a las células, define sus límites y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior y el exterior de éstas. Además se asemeja a las membranas que delimitan los orgánulos de células eucariotas.
  199. 199. ISAURA MA. NAVARRETE CU Retículo Endoplásmico Rugoso *Permite la circulación de sustancias que no se liberan al citoplasma. *Síntesis y transporte de proteínas producidas por los ribosomas adosados a sus membranas, pueden ser, proteínas de membrana, proteínas lisosomales o proteínas de secreción. *Glicosilación de proteínas.
  200. 200. ISAURA MA. NAVARRETE CU también llamado Retículo Endoplasmático Granular, Ergastoplasma o Retículo Endoplásmico Rugoso, es un orgánulo que se encarga de la síntesis y transporte de proteínas en general. Existen retículos sólo en las células eucariotas. En las células nerviosas es también conocido como Cuerpos de Nissl. El término Rugoso se refiere a la apariencia de este orgánulo en las microfotografías electrónicas, la cual es resultado de la presencia de múltiples ribosomas en su superficie. El RER está ubicado junto a la envoltura nuclear y se une a la misma de manera que puedan introducirse los ácidos ribonucleicos mensajeros que contienen la información para la síntesis de proteínas. Está constituido por una pila de membranas que en su pared exterior presentan adosados ribosomas.
  201. 201. ISAURA MA. NAVARRETE CU Retículo Endoplásmico Liso (REL) FUNCIONES: *Síntesis de hormonas esteroideas *Destoxificación *Liberación de glucosa *Secuestro de iones calcio
  202. 202. ISAURA MA. NAVARRETE CU El retículo endoplásmico liso, carece de gránulos ribosómicos. Este organelo tiene forma tubular o vesicular y es más probable que aparezca como una profusión de conductos interconectados de forma y tamaño variables que como acúmulos de cisternas aplanadas, características del retículo endoplásmico rugoso. Las membranas del retículo endoplásmico liso se originan del retículo endoplásmico rugoso, y se pueden unir directamente con éste e indirectamente, por medio de vesículas pequeñas, con el aparato de Golgi. El retículo endoplásmico liso no participa en la síntesis de proteínas. RETÍCULO ENDOPLASMICO LISO (AGRANULOSO)
  203. 203. ISAURA MA. NAVARRETE CU Aparato de Golgi
  204. 204. ISAURA MA. NAVARRETE CU también llamado, dictiosoma es un organelo presente en las células eucariotas y pertenece al sistema de endomembranas del citoplasma celular. Está formado por unos 4-8 dictiosomas, que son sáculos aplanados rodeados de membrana y apilados unos encima de otros. Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del retículo endoplasmático rugoso. El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del Golgi. Dentro de las funciones que posee el aparato de Golgi se encuentran la glicosilación de proteínas, selección, destinación, glicosilación de lípidos y la síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular complejo de Golgi
  205. 205. ISAURA MA. NAVARRETE CU Vacuola Las vacuolas son sacos limitados por membrana, llenos de agua con varios azúcares, sales, proteínas, y otros nutrientes disueltos en ella. Cada célula vegetal contiene una sola vacuola de gran tamaño que usualmente ocupa la mayor parte del espacio interior de la célula.
  206. 206. ISAURA MA. NAVARRETE CU Formación y funcionamiento de los Lisosomas
  207. 207. ISAURA MA. NAVARRETE CU Son vesículas relativamente grandes, formadas por el retículo endoplasmático rugoso y luego empaquetadas por el complejo de Golgi que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para digerir los materiales de origen externo o interno que llegan a ellos. El pH en el interior de los lisosomas es de 4,8 (bastante menor que el del citosol, que es neutro) debido a que las enzimas proteolíticas funcionan mejor con un pH ácido . La membrana del lisosoma estabiliza el pH bajo bombeando protones (H+) desde el citosol, protege al citosol y al resto de la célula de las enzimas degradantes internas. Las enzimas lisosomales son capaces de digerir bacterias y otras sustancias que entran en la célula por fagocitosis, u otros procesos de endocitosis. lisosomas Las enzimas importantes en el lisosoma: Lipasa, que digiere lípidos, Glucosilasas, que digiere carbohidratos (azúcares), Proteasas, que digiere proteínas, Nucleasas, que digiere ácidos nucleicos. Sólo están presentes en células animales.
  208. 208. ISAURA MA. NAVARRETE CU Citoesqueleto y esquema de sus componentes

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