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Biologia, Celula

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Clula Es la unidad estructural y funcional de vida. En ella se realizan todos los procesos que hacen posible la constitucin de las transformaciones vitales. Es una unidad que se repite en todos los seres vivos. Consta de una serie de orgnulos que, con sus estructuras definidas, son capaces de realizar complejas reacciones qumicas que transforman energa en materia y materia en energa: metabolismo celular. Estas unidades de vida abarcan la totalidad de los seres que comprenden los cinco reinos de la naturaleza, bien en estado independiente y solitario (seres unicelulares) o bien agregadas y unidas, organizadas y con reparto de funciones (seres pluricelulares).Estructura y composicin qumica de la clula La clula es la estructura ms pequea, con funcionamiento propio, de todos los seres vivos. Las clulas presentan tres partes claramente diferenciadas: membrana, citoplasma y ncleo. Cada una de stas desempea una funcin dentro de la clula.a) Membrana La membrana celular o plasmtica es una parte importante de la clula, debido a que conserva y mantiene constantes las condiciones del interior.La principal funcin de la membrana Consiste en regular el intercambio de sustancias; intercambio que se realiza a travs de una serie de poros. Por esto se dice que la membrana es selectivamente permeable.Composicin de la membrana Las membranas celulares estn constituidas hasta por un 60% de agua y dos capas de grasas, entre las cuales se insertan algunas protenas.b) Citoplasma El citoplasma es la parte de la clula comprendida entre la membrana celular y el ncleo. En este espacio se halla el hialoplasma, que es una sustancia incolora donde se encuentran diversos elementos celulares. En el citoplasma, los alimentos se convierten en sustancias tiles y pasan a formar parte de la clula; las partes no aprovechables de los alimentos son expulsadas del citoplasma a travs de la membrana.Composicin del citoplasma El citoplasma est constituido aproximadamente por un 95% de agua y otros compuestos, como las protenas, glcidos, lpidos y cidos nucleicos, que contienen la informacin hereditaria de la clula. Dentro del citoplasma tambin se encuentran, en diferentes proporciones, dixido de carbono y sales minerales, principalmente el cloruro de sodio (sal comn).c) Ncleo El ncleo es un cuerpo esfrico, tambin llamado nucleoplasma. Est separado del citoplasma por una envoltura nuclear, de composicin semejante a la membrana celular. Presenta un gran nmero de poros que permiten el intercambio de diversas sustancias con el citoplasma. En el nucleoplasma se encuentran el nuclolo y la cromatina El nucleolo es esfrico, de aspecto esponjoso. La cromatina es la sustancia portadora de los factores de la herencia; est formada por ADN (que es una substancia que por su estructura puede guardar la informacin gentica) y gran cantidad de protenas. El ncleo de la clula se encarga de dirigir y provocar toda la actividad que ocurre en el citoplasma.Composicin del ncleo El agua constituye hasta el 90% del volumen del ncleo; existen, adems, sustancias como protenas, lpidos, cidos nucleicos y algunas sales minerales. Divisin celular Es una parte muy importante del ciclo celular en la que una clula inicial se divide para formar clulas hijas. Gracias a la divisin celular se produce el crecimiento de los seres vivos. En los organismos pluricelulares este crecimiento se produce gracias al desarrollo de los tejidos y en los seres unicelulares mediante la reproduccin vegetativa.El proceso de la divisin de las clulasInterfase: es la preparacin de las clulas para la divisin.Mitosis: es la forma ms comn de la divisin celular en las clulas eucariotas. Una clula que ha adquirido determinados parmetros o condiciones de tamao, volumen, almacenamiento de energa, factores medioambientales, puede replicar totalmente su dotacin de ADN y dividirse en dos clulas hijas, normalmente iguales. Ambas clulas sern diploides o haploides, dependiendo de la clula madre.Meiosis: es la divisin de una clula diploide en cuatro clulas haploides. Esta divisin celular se produce en organismos multicelulares para producir gametos haploides, que pueden fusionarse despus para formar una clula diploide llamada cigoto en la fecundacin. Los seres pluricelulares reemplazan su dotacin celular gracias a la divisin celular y suele estar asociada a la diferenciacin celular. En algunos animales, la divisin celular se detiene en algn momento y las clulas acaban envejeciendo. Las clulas senescentes se deterioran y mueren, debido al envejecimiento del cuerpo. Las clulas dejan de dividirse porque los telmeros se vuelven cada vez ms cortos en cada divisin y no pueden proteger a los cromosomas. Las clulas cancerosas son inmortales. Una enzima llamada telomerasa permite a estas clulas dividirse indefinidamente. La caracterstica principal de la divisin celular en organismos eucariotas es la conservacin de los mecanismos genticos del control del ciclo celular y de la divisin celular, puesto que se ha mantenido prcticamente inalterable desde organismos tan simples como las levaduras a criaturas tan complejas como el ser humano, a lo largo de la evolucin biolgica.La radiobiologa Es la ciencia que estudia los fenmenos que se producen en los seres vivos tras la absorcin de energa procedente de las radiaciones ionizantes. La radiobiologa es estudiada por fsicos, qumicos, bilogos y mdicos, porque su campo de conocimientos abarca estas ciencias. Las dos grandes razones que han impulsado la investigacin de los efectos biolgicos de las radiaciones ionizantes son: Proteccin Radiolgica: Poder utilizar esas radiaciones de forma segura en todas las aplicaciones mdicas o industriales que las requieran. Radioterapia: Utilizacin de las radiaciones ionizantes principalmente en neoplasias, preservando al mximo los rganos crticos (tejido humano sano).Etapas de la accin biolgica de la radiacin Los efectos de la radiacin sobre los seres vivos pasan por sucesivas etapas que se ordenan aqu segn su escala de tiempo, de menor a mayor. Etapa Fsica: es una respuesta inmediata que ocurre entre billonsimas y millonsimas de segundo.

a. La accin directa de la radiacin es consecuencia de ionizaciones que se producen en los tomos que forman la molcula del ADN, fenmeno dominante en radiaciones con alta transferencia lineal de energa (LET) como las partculas alfa, beta y protones, que inciden directamente sobre los tomos de las molculas.

b. La accin indirecta de la radiacin es la interaccin del haz de radiacin con otros tomos y molculas de la clula como el agua, producindose radicales libres que al difundir hasta la molcula de ADN, la daan de manera indirecta.

Etapa Qumica: esta etapa es de un orden ligeramente mayor estando en una escala de entre una millonsima de segundo y un segundo. Es el proceso de la interaccin de los radicales libres resultantes de la radiolisis del agua, que originan una serie de reacciones qumicas con molculas de solutos presentes en el medio irradiado y que producirn la induccin de un cierto grado de lesin biolgica. Cuando las radiaciones interaccionan con la materia viva se producen fenmenos fisicoqumicos, pues la ionizacin y excitacin suponen un incremento de energa para las molculas, lo que compromete su estabilidad; dependiendo de la importancia de la molcula afectada, la lesin biolgica ser ms o menos importante.

Etapa Biolgica: la etapa biolgica se inicia con la activacin de reacciones enzimticas para reparar el dao producido por las radiaciones. Las consecuencias biolgicas de la irradiacin celular se manifiestan mucho tiempo despus como:

a. La respuesta de los tumores a la radioterapia.b. Los efectos secundarios agudos y tardos asociados a la radioterapia.c. Desarrollo de neoplasias radio inducidas a largo plazo por mutaciones en clulas somticas.d. Desarrollo de malformaciones genticas en la descendencia por mutaciones en clulas germinales.

Efecto de la radiacin de los tejidos vivos Entre los muchos efectos, lo ms importantes son los causados por las radiaciones ionizantes, son los que se refieren a la leucemia infantil, cncer de mama, tumores cerebrales, (en el caso de los celulares). Efectos en el Organismo: a las pocas horas de ocurridas una exposicin a la radiacin, el individuo afectado puede presentar dolor de cabeza, nuseas, falta de apetito, vmito, diarrea, pereza disminucin de la cuenta sangunea y mala coagulacin y posteriormente prdida del pelo. Estas alteraciones son reversibles si la dosis es menor de 100 rads. Si la dosis es mayor, la severidad de estas alteraciones aumenta y la recuperacin del individuo se dificulta.

Efectos en el Pulmn: es el rgano ms sensible a la radiacin. Despus de una radiacin del pulmn con dosis cercanas a 2000 rads, se produce el adelgazamiento o perdida de permeabilidad de la pared alveolar debido a la muerte de las clulas alveolares y aparece una secrecin que favorece al desarrollo de infecciones pulmonares. El tratamiento consiste en ayudar a desalojar las secreciones y evitar el desarrollo de infecciones y propiciar la recuperacin de los tejidos daados.

Efecto en el organismo

En la industria, se emplean gran cantidad de productos qumicos que pueden resultar perjudiciales para la salud. Cuanto menor sea la dosis necesaria para que una sustancia produzca daos en el organismo, mayor es su toxicidad. Sus efectos se pueden manifestar incluso mucho tiempo despus de cesar la exposicin.

Los efectos en el organismo pueden ser de muy diversos tipos, dependiendo de la va de entrada y de la naturaleza del propio contaminante. Ejemplos: Irritacin de las vas respiratorias por el amonaco, alteraciones del SNC (Sistema Nervioso Central) por mercurio o por disolventes orgnicos, alteraciones en la sangre producidas por el monxido de carbono (CO).

No sector textil, existe una exposicin continua, en ciertos procesos, al uso de tintes, colorantes y productos qumicos nocivos para la salud, especialmente en la estampacin textil con pistola de aerografa, lo que puede desembocar en un riesgo muy peligroso como son las patologas pulmonares.

Tipos de efectos de la radiacin sobre los seres vivos Segn el tiempo de aparicin. Desde el punto de vista biolgico. Segn la dependencia de la dosis.Tiempo de aparicin: Precoces: Aparecen en minutos u horas despus de haberse expuesto a la radiacin (Eritema).

Tardos: Aparecen meses un aos despus de la exposicin (Mutaciones genticas).Desde punto de vista biolgico: Efectos somticos: Solo se manifiestan en el individuo que ha sido sometido a la exposicin de radiaciones ionizantes (Eritema).

Efectos hereditarios: No se manifiesta en el individuo que ha sido expuesto a la radiacin, sino en su descendencia, ya que lesionan las clulas germinales del individuo expuesto (Mutaciones genticas).Segn la dependencia de la dosis: Efecto estocstico: Aleatorios o no determinista se caracterizan porque la probabilidad de que ocurra depende de la dosis, pero su gravedad no depende de la dosis sino del azar, segn qu tipo de clulas se afecten.

Efecto determinista, no estocstico o no aleatorio: se caracterizan porque el dao afecta a una importante poblacin celular que ser, mayor cuanto mayor sea la dosis de radiacin.

Caracterstica de los efectos de la radiacin

Aleatoriedad: La interaccin de la radiacin con las clulas es una funcin de probabilidad y tiene lugar al azar. Un fotn o partcula puede alcanzar a una clula o a otra, daarla o no daarla y si la daa puede ser en el ncleo o en el citoplasma.

Rpido depsito de energa: El depsito de energa a la clula ocurre en un tiempo muy corto, en fracciones de millonsimas de segundo.

No selectividad: La radiacin no muestra predileccin por ninguna parte o biomolecular, es decir, la interaccin no es selectiva.

Inespecificidad lesiva: Las lesiones de las radiaciones ionizantes son siempre inespecficas o lo que es lo mismo esas lesiones pueden ser producidas por otras causas fsicas.

Latencia: Las alteraciones biolgicas en una clula que resultan por la radiacin no son inmediatas, tardan tiempo en hacerse visibles a esto se le llama "tiempo de latencia" y puede ser desde unos pocos minutos o muchos aos, dependiendo de la dosis y tiempo de exposicin.

Embarazo y los Rayos x

Los rayos X son una forma de radiacin. Este tipo de radiacin es invisible. Los rayos X se usan para tomar "fotografas" de los huesos y de los rganos. Se han asociado con un riesgo muy pequeo de cncer; particularmente de leucemia en un beb que an no ha nacido. Pero el riesgo es muy pequeo. Pueden causar la muerte celular o alteraciones en la formacin de los gametos, en la multiplicacin celular o afectar la implantacin del embrin en el tero.

Los daos que pueden producir los rayos X en el beb dependern de la dosis y el tiempo de exposicin a la radicacin, as como de la parte del cuerpo irradiada.

La exposicin a Rayos X es una gran preocupacin en el embarazo, tanto para mdicos como pacientes, ya que altas radiaciones son perjudiciales para el feto, especialmente en las primeras semanas de embarazo, pudiendo provocar defectos congnitos.