Fundamentos de la Biología Celular: Composición y Funciones

Seres Vivos

Los seres vivos son complejos y están organizados, obtienen y usan materia y energía (metabolismo), y mantienen condiciones internas constantes (homeostasis).

Un organismo (individuo) es una entidad autónoma, sujeta a transformaciones. Un ser vivo es un sistema autopoietico, capaz de auto-construirse.

Teoría Celular

La célula es la unidad estructural de los seres vivos. Todas las células proceden de células preexistentes, por división de éstas. Cada célula es un sistema abierto que intercambia materia y energía con el medio. Basta una célula para tener un ser vivo.

La biología es una ciencia que intenta comprender qué es la vida y sus leyes.

Métodos utilizados:

Deducción: a partir de una ley general se crean observaciones. Ejemplo: Los caballos tienen cola, John es un caballo, John tiene cola.

Inducción: a partir de observaciones se crea una ley general. Ejemplo: Paloma A y B son blancas. Paloma N es blanca, todas las palomas son blancas.

Hipotético-deductivo:

  • Definición del problema.
  • Deducción de hipótesis.
  • Experimentación.
  • Análisis de resultados.
  • Discusión de resultados, búsqueda e investigación.

Tipos de Organización Celular

Célula Procarionte

Célula Eucarionte

Sin núcleo organizado

Núcleo organizado o verdadero

Cromosoma único

Múltiples cromosomas

Sin sistema de endomembranas

Sistema de Endomembranas

Ribosomas 70S

Ribosomas 80S

1 a 5 µm

8 a 100 µm

Archaebacterias, Eubacterias

Protistas, Fungi, Animal, Vegetal

Célula Procarionte

Eubacteria: clasificación según forma: cocos, bacilos, vibrios, espirilos.

Archaeobacteria: según forma de vida:

  • Metanógenas: anaeróbicas, producen metano.
  • Halófilas: viven en ambientes salinos.
  • Termoacidófilas: crecen en ambientes cálidos y ácidos.

Teoría Endosimbiótica

Explica la existencia de doble membrana en mitocondrias y cloroplastos, así como la existencia de genoma propio capaz de sintetizar algunas proteínas.

Esta teoría se sustenta en células aeróbicas, porque producen más ATP que las anaeróbicas.

Bases Químicas de la Célula

Átomos: la unidad más pequeña de un elemento químico. Contiene protones, neutrones y nube de electrones.

  • Protones: número atómico, propiedades esenciales del elemento.
  • Isótopos: Elementos con distinto número de neutrones, pero igual número atómico.
  • Protones y neutrones: peso atómico (o molecular). Unidad: dalton.

Monómeros de carbohidratos se unen para formar oligosacáridos y polisacáridos. La unión se hace a través de enlace glucosídico. Este enlace se forma a partir de una reacción de condensación o síntesis, que libera agua.

Hidratos de Carbono

Enlaces glucosídicos entre grupos hidroxilo pueden formar grandes polímeros con formas diversas (ramificadas, lineales).

Formas de reserva de las células a largo plazo, se forman polisacáridos de glucosa:

  • Glucógeno (animales)
  • Almidón (plantas)

Función central de los carbohidratos es como fuente energética. También tienen funciones estructurales:

  • Celulosa, forma las paredes celulares.
  • Quitina, forma los exoesqueletos de artrópodos y pared celular de hongos.
  • Glicoproteínas y glicolípidos forman parte de la membrana celular.

Lípidos

  • Los monómeros de los lípidos son los ácidos grasos.
  • Consisten en una cadena hidrocarbonada unida a un grupo carboxilo.
  • Cadena hidrocarbonada es hidrofóbica y poco reactiva.
  • Grupo carboxilo es hidrofílico y reactivo, en solución se ioniza.
  • Los grupos carboxilos de los ácidos grasos están generalmente unidos a otras moléculas.

Triglicéridos

Son moléculas de tres ácidos grasos, que en su parte carboxílica se han unido a un glicerol (alcohol)

No todos los lípidos son cadenas de hidrocarburos

 Hay algunos que tienen estructuras de anillos aromáticos

 Ejemplos de ellos son los esteroides y otras hormonas

Fosfolipidos

La más importante función de los lípidos en las células es la formación de membranas

Ellas están constituídas de una doble capa de fosfolípidos

Los fosfolípidos están formados de dos colas hidrocarbonadas, una molécula de glicerol, un grupo fosfato y el radical colina (hidrofílico)

Esta constitución les da la propiedad de ser moléculas anfipáticas

En solución, los fosfolípidos se disponen formando una bicapa lipídica, tal como en la membrana celular

 Proteinas

Están formadas a partir de monómeros llamados aminoácidos

Los aminoácidos están constituídos de un grupo carboxilo y un grupo amino, unidos a un carbono (a), y una cadena lateral propia de cada aminoácido

Las proteínas o polipétidos se forman por la unión de aminoácidos

Se produce un enlace covalente entre el grupo amino y el grupo carboxilo de un par de aminoacidos

Este enlace se llama enlace peptídico

Los polipéptidos tienen por tanto un extremo amino (N terminal), y un extremo carboxilo (C terminal)

La molécula tiene polaridad structural


Los  aminoácidos  forman enlaces peptídicos  por  un proceso denominado síntesis  por  deshidratación dando origen  a  péptidos

Las proteínas de los seres vivos se forman a partir de 20 aminoácidos

Aminoácidos esenciales

(el organismo no puede sintetizar)

(Ingesta diracta en la dieta)

Aminoacidos no esenciales

(el organismo puede sintetizar solo)

(no necesita ingesta directa)

Isoleucina _hidrofobica

Leucina _hidrofobica

Lisina _hidrofilica

Fenilalanina _hidrofobica

Treonina _hidrofilica

Triptófano _hidrofobica

Valina _hidrofilica

Histidina _hidrofilica

Arginina _hidrofilica

Alanina _hidrofobica

Tirosina _hidrofobica

Aspartato _hidrofilica

Glutamina _hidrofilica

Glicina _especial

Prolina _especial

Serina _hidrofilica

Asparagina _hidrofilica

Glutamato _hidrofilica

La polaridad, carga, hidrofilia,de los aa de la estructura primaria (lineal), hacen que esta se pliege y forme estructuras bidimensionales y tridimensionales

Características de los aa determinan estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria de las proteínas

De esta estructura depende la funcionalidad de la proteína

Diversidad proteica: devido a su diversidad estructural, pueden tener funciones diversas.

De reserva……..ovoalbumina, caseina

De transporte….lipoproteina, hemoglobina

Contractil………Actina, miosina, flagelina

Protectora o defensiva…trombina, inmoglobulinas.

La velocidad de una reacción enzimática depende de la concentración de sustrato, y aumenta de forma lineal hasta alcanzar un máximo en el que se produce la saturación de la enzima

La concentración de sustrato donde la velocidad de reacción es la mitad de la velocidad máxima  corresponde a la constante de Michaelis Km

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *