Gua de estudio de la prueba de conocimientos especficospara el puesto de docente del rea de Biologa y Qumica

La clula, su estructura y funciones. Reproduccin celular.

Unaclula(dellatncellula, diminutivo decella, hueco)1es launidadmorfolgicayfuncionalde todoser vivo. De hecho, la clula es el elemento de menor tamao que puede considerarse vivo.2De este modo, puedeclasificarsea los organismos vivos segn el nmero de clulas que posean: si solo tienen una, se les denominaunicelulares(como pueden ser losprotozooso lasbacterias, organismos microscpicos); si poseen ms, se les llamapluricelulares. En estos ltimos el nmero de clulas es variable: de unos pocos cientos, como en algunosnematodos, a cientos debillones(1014), como en el caso delser humano. Las clulas suelen poseer un tamao de 10my una masa de 1ng, si bien existen clulas mucho mayores.Lateora celular, propuesta en1838para los vegetales y en1839para los animales,3porMatthias Jakob SchleidenyTheodor Schwann, postula que todos los organismos estn compuestos por clulas, y que todas las clulas derivan de otras precedentes. De este modo, todas lasfunciones vitalesemanan de la maquinaria celular y de la interaccin entre clulas adyacentes; adems, la tenencia de la informacin gentica, base de laherencia, en suADNpermite la transmisin de aquella de generacin en generacin.4La aparicin del primer organismovivosobre laTierrasuele asociarse al nacimiento de la primera clula. Si bien existen muchas hiptesis que especulan cmo ocurri, usualmente se describe que el proceso se inici gracias a la transformacin de molculas inorgnicas en orgnicas bajo unas condiciones ambientales adecuadas; tras esto, dichasbiomolculasse asociaron dando lugar a entes complejos capaces de autorreplicarse. Existen posibles evidenciasfsilesde estructuras celulares en rocas datadas en torno a 4 o 3,5 miles de millones de aos (giga-aos o Ga.).56nota 1Se han encontrado evidencias muy fuertes de formas devidaunicelulares fosilizadas en micro estructuras enrocasde la formacinStrelley Pool, enAustralia Occidental, con una antigedad de 3,4 Ga. Se tratara de losfsilesde clulas ms antiguos encontrados hasta la fecha. Evidencias adicionales muestran que sumetabolismoseraanaerobioy basado en elsulfuro.7Existen dos grandes tipos celulares: lasprocariotas(que comprenden las clulas dearqueasybacterias) y laseucariotas(divididas tradicionalmente enanimalesyvegetales, si bien se incluyen ademshongosyprotistas, que tambin tienen clulas con propiedades caractersticas).DescubrimientoRobert Hooke, quien acu el trmino clula.Las primeras aproximaciones al estudio de la clula surgieron en elsiglo XVII;9tras el desarrollo a finales delsiglo XVIde los primeros microscopios.10Estos permitieron realizar numerosas observaciones, que condujeron en apenas doscientos aos a un conocimiento morfolgicorelativamente aceptable. A continuacin se enumera una breve cronologa de tales descubrimientos: 1665:Robert Hookepublic los resultados de sus observaciones sobretejidos vegetales, como elcorcho, realizadas con un microscopiode 50 aumentos construido por l mismo. Este investigador fue el primero que, al ver en esos tejidos unidades que se repetan a modo de celdillas de un panal, las bautiz como elementos de repeticin, clulas (dellatncellulae, celdillas). Pero Hooke solo pudo observar clulas muertas por lo que no pudo describir las estructuras de su interior.11

Teora celularArtculo principal:Teora celularEl concepto de clula como unidad anatmica y funcional de los organismos surgi entre los aos1830y1880, aunque fue en el siglo XVII cuandoRobert Hookedescribi por vez primera la existencia de las mismas, al observar en una preparacin vegetal la presencia de una estructura organizada que derivaba de la arquitectura de las paredes celulares vegetales. En1830se dispona ya de microscopios con una ptica ms avanzada, lo que permiti a investigadores comoTheodor SchwannyMatthias Schleidendefinir los postulados de la teora celular, la cual afirma, entre otras cosas:

Caractersticas estructurales

La existencia de polmeros como la celulosaen lapared vegetalpermite sustentar la estructura celular empleando un armazn externo. Individualidad: Todas las clulas estn rodeadas de una envoltura (que puede ser unabicapa lipdicadesnuda, en clulas animales; una pared depolisacrido, enhongosyvegetales; unamembrana externay otros elementos que definen una pared compleja, en bacteriasGram negativas; una pared depeptidoglicano, en bacteriasGram positivas; o una pared de variada composicin, enarqueas)9que las separa y comunica con el exterior, que controla los movimientos celulares y que mantiene elpotencial de membrana. Contienen un medio interno acuoso, elcitosol, que forma la mayor parte del volumen celular y en el que estn inmersos losorgnulos celulares. Poseen material gentico en forma deADN, el material hereditario de losgenes, que contiene las instrucciones para el funcionamiento celular, as comoARN, a fin de que el primero se exprese.17 Tienenenzimasy otrasprotenas, que sustentan, junto con otrasbiomolculas, unmetabolismoactivo.

Caractersticas funcionalesLas clulas vivas son un sistema bioqumico complejo. Las caractersticas que permiten diferenciar las clulas de los sistemas qumicos no vivos son: Nutricin. Las clulas toman sustancias del medio, las transforman de una forma a otra, liberanenergay eliminan productos de desecho, mediante elmetabolismo. Crecimientoymultiplicacin. Las clulas son capaces de dirigir su propia sntesis. A consecuencia de los procesos nutricionales, una clula crece y se divide, formando dos clulas, en una clula idntica a la clula original, mediante ladivisin celular. Diferenciacin. Muchas clulas pueden sufrir cambios de forma o funcin en un proceso llamadodiferenciacin celular. Cuando una clula se diferencia, se forman algunas sustancias o estructuras que no estaban previamente formadas y otras que lo estaban dejan de formarse. La diferenciacin es a menudo parte delciclo celularen que las clulas forman estructuras especializadas relacionadas con la reproduccin, la dispersin o la supervivencia. Sealizacin. Las clulas responden a estmulos qumicos y fsicos tanto del medio externo como de su interior y, en el caso de clulas mviles, hacia determinados estmulos ambientales o en direccin opuesta mediante un proceso que se denomina quimiotaxis. Adems, frecuentemente las clulas pueden interaccionar o comunicar con otras clulas, generalmente por medio de seales o mensajeros qumicos, comohormonas,neurotransmisores,factores de crecimiento... en seres pluricelulares en complicados procesos decomunicacin celularytransduccin de seales. Evolucin. A diferencia de las estructuras inanimadas, los organismos unicelulares y pluricelularesevolucionan. Esto significa que hay cambios hereditarios (que ocurren a baja frecuencia en todas las clulas de modo regular) que pueden influir en la adaptacin global de la clula o del organismo superior de modo positivo o negativo. El resultado de la evolucin es la seleccin de aquellos organismos mejor adaptados a vivir en un medio particular.Las propiedades celulares no tienen por qu ser constantes a lo largo deldesarrollode un organismo: evidentemente, el patrn de expresin de los genes vara en respuesta a estmulos externos, adems de factores endgenos.18Un aspecto importante a controlar es lapluripotencialidad, caracterstica de algunas clulas que les permite dirigir su desarrollo hacia un abanico de posibles tipos celulares. Enmetazoos, lagenticasubyacente a la determinacin del destino de una clula consiste en la expresin de determinadosfactores de transcripcinespecficos dellinaje celularal cual va a pertenecer, as como amodificaciones epigenticas. Adems, la introduccin de otro tipo de factores de transcripcin medianteingeniera genticaen clulas somticas basta para inducir la mencionada pluripotencialidad, luego este es uno de sus fundamentos moleculares.19

Tamao, forma y funcinComparativa de tamao entre neutrfilos, clulas sanguneas eucariotas (de mayor tamao), y bacteriasBacillus anthracis, procariotas (de menor tamao, con forma de bastn).El tamao y la forma de las clulas depende de sus elementos ms perifricos (por ejemplo, la pared, si la hubiere) y de su andamiaje interno (es decir, el citoesqueleto). Adems, la competencia por el espacio tisular provoca una morfologa caracterstica: por ejemplo, las clulas vegetales,polidricasin vivo, tienden a ser esfricasin vitro.20Incluso pueden existir parmetros qumicos sencillos, como los gradientes de concentracin de unasal, que determinen la aparicin de una forma compleja.21En cuanto altamao, la mayora de las clulas son microscpicas, es decir, no son observables a simple vista. A pesar de ser muy pequeas (un milmetro cbico de sangre puede contener unos cinco millones de clulas),15el tamao de las clulas es extremadamente variable. La clula ms pequea observada, en condiciones normales, corresponde aMycoplasma genitalium, de 0,2 m, encontrndose cerca del lmite terico de 0,17 m.22Existen bacterias con 1 y 2mde longitud. Las clulas humanas son muy variables:hematesde 7 micras,hepatocitoscon 20 micras,espermatozoidesde 53 m,vulosde 150 m e, incluso, algunasneuronasde en torno a un metro. En las clulas vegetales los granos depolenpueden llegar a medir de 200 a 300 m y algunos huevos de aves pueden alcanzar entre 1 (codorniz) y 7cm (avestruz) de dimetro. Para la viabilidad de la clula y su correcto funcionamiento siempre se debe tener en cuenta la relacin superficie-volumen.16Puede aumentar considerablemente el volumen de la clula y no as su superficie de intercambio de membrana lo que dificultara el nivel y regulacin de los intercambios de sustancias vitales para la clula.Respecto de su forma, las clulas presentan una gran variabilidad, e, incluso, algunas no la poseen bien definida o permanente. Pueden ser: fusiformes (forma de huso), estrelladas, prismticas, aplanadas, elpticas, globosas o redondeadas, etc. Algunas tienen una pared rgida y otras no, lo que les permite deformar la membrana y emitir prolongaciones citoplasmticas (pseudpodos) para desplazarse o conseguir alimento. Hay clulas libres que no muestran esas estructuras de desplazamiento pero poseen ciliosoflagelos, que son estructuras derivadas de un orgnulo celular (el centrosoma) que dota a estas clulas de movimiento.2De este modo, existen multitud de tipos celulares, relacionados con la funcin que desempean; por ejemplo: Clulas contrctiles que suelen ser alargadas, como lasfibras musculares. Clulas con finas prolongaciones, como lasneuronasque transmiten elimpulso nervioso. Clulas conmicrovellosidadeso con pliegues, como las delintestinopara ampliar la superficie de contacto y de intercambio de sustancias. Clulas cbicas, prismticas o aplanadas como lasepitelialesque recubren superficies como las losas de un pavimento

La clulas ProcariotasLas clulas procariotas son pequeas y menos complejas que las eucariotas. Contienenribosomaspero carecen desistemas de endomembranas(esto es, orgnulos delimitados pormembranas biolgicas, como puede ser elncleo celular). Por ello poseen el material gentico en elcitosol. Sin embargo, existen excepciones: algunas bacterias fotosintticas poseen sistemas de membranas internos.23Tambin en elFiloPlanctomycetesexisten organismos comoPirellulaque rodean su material gentico mediante una membrana intracitoplasmtica yGemmata obscuriglobusque lo rodea con doble membrana. Esta ltima posee adems otros compartimentos internos de membrana, posiblemente conectados con la membrana externa del nucleoide y con la membrana nuclear, que no posee peptidoglucano. Por lo general podra decirse que los procariotas carecen de citoesqueleto. Sin embargo se ha observado que algunas bacterias, comoBacillus subtilis, poseen protenas tales como MreB y mbl que actan de un modo similar a laactinay son importantes en la morfologa celular.27Fusinita van den Ent, enNature, va ms all, afirmando que los citoesqueletos deactinaytubulinatienen origen procaritico. De gran diversidad, los procariotas sustentan un metabolismo extraordinariamente complejo, en algunos casos exclusivo de ciertostaxa, como algunos grupos debacterias, lo que incide en su versatilidadecolgica.13Los procariotas se clasifican, segnCarl Woese, enarqueasybacterias.La clulas EucariotaLas clulas eucariotas son el exponente de la complejidad celular actual.15Presentan una estructura bsica relativamente estable caracterizada por la presencia de distintos tipos deorgnulosintracitoplasmticos especializados, entre los cuales destaca elncleo, que alberga el material gentico. Especialmente en los organismos pluricelulares, las clulas pueden alcanzar un alto grado de especializacin. Dicha especializacin o diferenciacin es tal que, en algunos casos, compromete la propia viabilidad del tipo celular en aislamiento. As, por ejemplo, lasneuronasdependen para su supervivencia de lasclulas gliales.13Por otro lado, la estructura de la clula vara dependiendo de lasituacin taxonmicadel ser vivo: de este modo, las clulas vegetales difieren de las animales, as como de las de loshongos. Por ejemplo, las clulas animales carecen de pared celular, son muy variables, no tieneplastos, puede tenervacuolaspero no son muy grandes y presentancentrolos(que son agregados demicrotbuloscilndricos que contribuyen a la formacin de losciliosy losflagelosy facilitan ladivisin celular). Las clulas de los vegetales, por su lado, presentan una pared celular compuesta principalmente decelulosa, disponen de plastos comocloroplastos(orgnulo capaz de realizar la fotosntesis),cromoplastos(orgnulos que acumulan pigmentos) oleucoplastos(orgnulos que acumulan el almidn fabricado en la fotosntesis), poseenvacuolasde gran tamao que acumulan sustancias de reserva o de desecho producidas por la clula y finalmente cuentan tambin conplasmodesmos, que son conexiones citoplasmticas que permiten la circulacin directa de las sustancias del citoplasma de una clula a otra, con continuidad de sus membranas plasmticas.

Membrana plasmtica y superficie celularLa composicin de la membrana plasmtica vara entre clulas dependiendo de la funcin o del tejido en la que se encuentre, pero posee elementos comunes. Est compuesta por una doble capa defosfolpidos, porprotenasunidasno covalentementea esa bicapa, y porglcidosunidoscovalentementealpidoso protenas. Generalmente, las molculas ms numerosas son las de lpidos; sin embargo, las protenas, debido a su mayormasa molecular, representan aproximadamente el 50% de la masa de la membrana.39Un modelo que explica el funcionamiento de la membrana plasmtica es elmodelo del mosaico fluido, deJ. S. SingeryGarth Nicolson(1972), que desarrolla un concepto de unidad termodinmica basada en las interacciones hidrfobas entre molculas y otro tipo de enlaces no covalentes. Esquema de unamembrana celular. Se observa la bicapa de fosfolpidos, las protenas y otras molculas asociadas que permiten las funciones inherentes a este orgnulo.Dicha estructura de membrana sustenta un complejo mecanismo detransporte, que posibilita un fluido intercambio demasay energaentre el entorno intracelular y el externo.39Adems, la posibilidad de transporte e interaccin entre molculas de clulas aledaas o de una clula con su entorno faculta a estas poder comunicarse qumicamente, esto es, permite lasealizacin celular. Neurotransmisores,hormonas,mediadores qumicos localesafectan a clulas concretas modificando el patrn deexpresin gnicamediante mecanismos detransduccin de seal.42Sobre la bicapa lipdica, independientemente de la presencia o no de una pared celular, existe una matriz que puede variar, de poco conspicua, como en losepitelios, a muy extensa, como en eltejido conjuntivo. Dicha matriz, denominadaglucocalix(glicocliz), rica enlquido tisular,glucoprotenas,proteoglicanosyfibras, tambin interviene en la generacin de estructuras y funciones emergentes, derivadas de las interacciones clula-clula.Estructura y expresin gnicaLas clulas eucariotas poseen su material gentico en, generalmente, un soloncleo celular, delimitado por unaenvolturaconsistente en dosbicapas lipdicasatravesadas por numerososporos nuclearesy en continuidad con elretculo endoplasmtico. En su interior, se encuentra el material gentico, elADN, observable, en las clulas eninterfase, comocromatinade distribucin heterognea. A esta cromatina se encuentran asociadas multitud de protenas, entre las cuales destacan lashistonas, as como ARN, otro cido nucleico.43Dicho material gentico se encuentra inmerso en una actividad continua de regulacin de laexpresin gnica; lasARN polimerasas transcribenARN mensajerocontinuamente, que, exportado al citosol, es traducido aprotena, de acuerdo a las necesidades fisiolgicas. Asimismo, dependiendo del momento delciclo celular, dicho ADN puede entrar enreplicacin, como paso previo a lamitosis.35No obstante, las clulas eucariticas poseen material gentico extranuclear: concretamente, enmitocondriasyplastos, si los hubiere; estos orgnulos conservan una independencia gentica parcial del genoma nuclear.4445Sntesis y degradacin de macromolculasDentro delcitosol, esto es, la matriz acuosa que alberga a los orgnulos y dems estructuras celulares, se encuentran inmersos multitud de tipos de maquinaria demetabolismo celular: orgnulos, inclusiones, elementos delcitoesqueleto,enzimas... De hecho, estas ltimas corresponden al 20% de las enzimas totales de la clula.13. Ribosoma: Los ribosomas, visibles almicroscopio electrnicocomo partculas esfricas,46son complejos supramoleculares encargados de ensamblarprotenasa partir de la informacin gentica que les llega delADNtranscrita en forma deARN mensajero. Elaborados en elncleo, desempean su funcin de sntesis de protenas en elcitoplasma. Estn formados porARN ribosmicoy por diversos tipos de protenas. Estructuralmente, tienen dos subunidades. En las clulas, estos orgnulos aparecen en diferentes estados de disociacin. Cuando estn completos, pueden estar aislados o formando grupos (polisomas). Tambin pueden aparecer asociados alretculo endoplasmtico rugosoo a laenvoltura nuclear.35 Retculo endoplasmtico: El retculo endoplasmtico es orgnulo vesicular interconectado que forma cisternas, tubos aplanados y sculos comunicados entre s. Intervienen en funciones relacionadas con lasntesis proteica, glicosilacinde protenas,metabolismodelpidosy algunosesteroides,detoxificacin, as como eltrfico de vesculas. En clulas especializadas, como lasmiofibrillaso clulas musculares, se diferencia en elretculo sarcoplsmico, orgnulo decisivo para que se produzca lacontraccin muscular.15 Aparato de Golgi: El aparato de Golgi es un orgnulo formado por apilamientos de sculos denominadosdictiosomas, si bien, como ente dinmico, estos pueden interpretarse como estructuras puntuales fruto de la coalescencia de vesculas.4748Recibe las vesculas delretculo endoplasmtico rugosoque han de seguir siendo procesadas. Dentro de las funciones que posee el aparato de Golgi se encuentran laglicosilacindeprotenas, seleccin, destinacin, glicosilacin delpidosy la sntesis depolisacridosde la matriz extracelular. Posee tres compartimientos; uno proximal al retculo endoplasmtico, denominado compartimentocis, donde se produce la fosforilacin de lasmanosasde las enzimas que han de dirigirse allisosoma; el compartimento intermedio, con abundantesmanosidasasyN-acetil-glucosaminatransferasas; y el compartimento o redtrans, el ms distal, donde se transfieren residuos degalactosaycido silico, y del que emergen las vesculas con los diversos destinos celulares.13 Lisosoma: Los lisosomas sonorgnulosque albergan multitud de enzimas hidrolticas. De morfologa muy variable, no se ha demostrado su existencia en clulas vegetales.13Una caracterstica que agrupa a todos los lisosomas es la posesin dehidrolasas cidas:proteasas,nucleasas,glucosidasas,lisozima,arilsulfatasas,lipasas,fosfolipasasyfosfatasas. Procede de la fusin de vesculas procedentes del aparato de Golgi, que, a su vez, se fusionan en un tipo de orgnulo denominadoendosomatemprano, el cual, al acidificarse y ganar en enzimas hidrolticos, pasa a convertirse en el lisosoma funcional. Sus funciones abarcan desde la degradacin de macromolculas endgenas o procedentes de lafagocitosisa la intervencin en procesos deapoptosis.49

Vacuola vegetal: Las vacuolas vegetales, numerosas y pequeas en clulasmeristemticasy escasas y grandes en clulas diferenciadas, son orgnulos exclusivos de los representantes del mundo vegetal. Inmersas en el citosol, estn delimitadas por el tonoplasto, unamembrana lipdica. Sus funciones son: facilitar el intercambio con el medio externo, mantener laturgencia celular, la digestin celular y la acumulacin de sustancias de reserva y subproductos del metabolismo.38 Inclusin citoplasmtica: Las inclusiones son acmulos nunca delimitados por membrana de sustancias de diversa ndole, tanto en clulas vegetales como animales. Tpicamente se trata de sustancias de reserva que se conservan como acervo metablico: almidn,glucgeno,triglicridos, protenas... aunque tambin existen depigmentos.13Conversin energticaElmetabolismocelular est basado en la transformacin de unas sustancias qumicas, denominadasmetabolitos, en otras; dichas reacciones qumicas transcurrencatalizadasmedianteenzimas. Si bien buena parte del metabolismo sucede en el citosol, como lagluclisis, existen procesos especficos de orgnulos. Mitocondria: Las mitocondrias son orgnulos de aspecto, nmero y tamao variable que intervienen en elciclo de Krebs,fosforilacin oxidativay en lacadena de transporte de electronesde larespiracin. Presentan una doble membrana, externa e interna, que dejan entre ellas unespacio perimitocondrial; la membrana interna, plegada en crestas hacia el interior de lamatriz mitocondrial, posee una gran superficie. En su interior posee generalmente una sola molcula de ADN, elgenoma mitocondrial, tpicamente circular, as como ribosomas ms semejantes a los bacterianos que a los eucariotas.13Segn lateora endosimbitica, se asume que la primera protomitocondria era un tipo deproteobacteria.50

Cloroplasto: Los cloroplastos son los orgnulos celulares que en los organismos eucariotas fotosintticos se ocupan de lafotosntesis. Estn limitados por una envoltura formada por dos membranas concntricas y contienen vesculas, lostilacoides, donde se encuentran organizados los pigmentos y dems molculas implicadas en la conversin de la energa lumnica en energa qumica. Adems de esta funcin, los plastidios intervienen en el metabolismo intermedio, produciendo energa y poder reductor, sintetizandobases pricasy pirimidnicas, algunosaminocidosy todos loscidos grasos. Adems, en su interior es comn la acumulacin de sustancias de reserva, como elalmidn.13Se considera que poseen analoga con lascianobacterias. Peroxisoma: Los peroxisomas son orgnulos muy comunes en forma de vesculas que contienen abundantes enzimas de tipooxidasaycatalasa; de tan abundantes, es comn que cristalicen en su interior. Estas enzimas cumplen funciones dedetoxificacincelular. Otras funciones de los peroxisomas son: las oxidaciones flavnicas generales, el catabolismo de laspurinas, labeta-oxidacin de los cidos grasos, elciclo del glioxilato, el metabolismo delcido gliclicoy la detoxificacin en general.13Se forman de vesculas procedentes del retculo endoplasmtico.52Citoesqueleto Las clulas poseen un andamiaje que permite el mantenimiento de su forma y estructura, pero ms an, este es un sistema dinmico que interacta con el resto de componentes celulares generando un alto grado de orden interno. Dicho andamiaje est formado por una serie de protenas que se agrupan dando lugar a estructuras filamentosas que, mediante otras protenas, interactan entre ellas dando lugar a una especie de retculo. El mencionado andamiaje recibe el nombre decitoesqueleto, y sus elementos mayoritarios son: los microtbulos, los microfilamentos y los filamentos intermedios. Microfilamentos: Los microfilamentos o filamentos deactinaestn formados por una protena globular, la actina, que puede polimerizar dando lugar a estructuras filiformes. Dicha actina se expresa en todas las clulas del cuerpo y especialmente en lasmuscularesya que est implicada en lacontraccin muscular, por interaccin con lamiosina. Adems, posee lugares de unin aATP, lo que dota a sus filamentos de polaridad.55Puede encontrarse en forma libre o polimerizarse enmicrofilamentos, que son esenciales para funciones celulares tan importantes como la movilidad y la contraccin de la clula durante la divisin celular. Microtbulos: Los microtbulos son estructuras tubulares de 25nm dedimetroexterior y unos 12nm de dimetro interior, con longitudes que varan entre unos pocosnanmetrosamicrmetros, que se originan en loscentros organizadores de microtbulosy que se extienden a lo largo de todo elcitoplasma. Se hallan en lasclulas eucariotasy estn formadas por la polimerizacin de undmerode dosprotenasglobulares, laalfay labetatubulina. Las tubulinas poseen capacidad de unirGTP.247Los microtbulos intervienen en diversos procesos celulares que involucran desplazamiento devesculasdesecrecin, movimiento deorgnulos, transporte intracelular de sustancias, as como en la divisin celular (mitosisymeiosis) y que, junto con losmicrofilamentosy losfilamentos intermedios, forman elcitoesqueleto. Adems, constituyen la estructura interna de losciliosy losflagelos.247 Filamentos intermedios: Los filamentos intermedios son componentes del citoesqueleto. Formados por agrupaciones de protenas fibrosas, su nombre deriva de su dimetro, de 10nm, menor que el de losmicrotbulos, de 24nm, pero mayor que el de los microfilamentos, de 7nm. Son ubicuos en las clulas animales, y no existen enplantasnihongos. Forman un grupo heterogneo, clasificado en cinco familias: lasqueratinas, enclulas epiteliales; losneurofilamentos, enneuronas; losgliofilamentos, enclulas gliales; ladesmina, enmsculo lisoyestriado; y lavimentina, en clulas derivadas delmesnquima.13 Centrolos: Los centrolos son una pareja de estructuras que forman parte del citoesqueleto de clulas animales. Semejantes a cilindros huecos, estn rodeados de un material proteico denso llamadomaterial pericentriolar; todos ellos forman elcentrosomaocentro organizador de microtbulosque permiten la polimerizacin de microtbulos de dmeros de tubulina que forman parte del citoesqueleto. Los centrolos se posicionan perpendicularmente entre s. Sus funciones son participar en lamitosis, durante la cual generan elhuso acromtico, y en lacitocinesis,56as como, se postula, intervenir en la nucleacin de microtbulos.5758 Ciliosyflagelos: Se trata de especializaciones de la superficie celular con motilidad; con una estructura basada en agrupaciones de microtbulos, ambos se diferencian en la mayor longitud y menor nmero de los flagelos, y en la mayor variabilidad de la estructura molecular de estos ltimos.13Ciclo vitalDiagrama del ciclo celular: la intefase, en naranja, alberga a las fases G1, S y G2; la fase M, en cambio, nicamente consta de lamitosisy citocinesis, si la hubiere.El ciclo celular es el proceso ordenado y repetitivo en eltiempomediante el cual una clula madre crece y sedivideen dos clulas hijas. Las clulas que no se estn dividiendo se encuentran en una fase conocida como G0, paralela al ciclo. La regulacin del ciclo celular es esencial para el correcto funcionamiento de las clulas sanas, est claramente estructurado en fases47 El estado de no divisin ointerfase. La clula realiza sus funciones especficas y, si est destinada a avanzar a la divisin celular, comienza por realizar la duplicacin de suADN. El estado de divisin, llamadofase M, situacin que comprende lamitosisycitocinesis. En algunas clulas la citocinesis no se produce, obtenindose como resultado de la divisin una masa celular plurinucleada denominadaplasmodio.nota 3A diferencia de lo que sucede en lamitosis, donde la dotacin gentica se mantiene, existe una variante de la divisin celular, propia de las clulas de lalnea germinal, denominadameiosis. En ella, se reduce la dotacin genticadiploide, comn a todas lasclulas somticasdel organismo, a unahaploide, esto es, con una sola copia delgenoma. De este modo, la fusin, durante lafecundacin, de dos gametos haploides procedentes de dos parentales distintos da como resultado unzigoto, un nuevo individuo, diploide, equivalente en dotacin gentica a sus padres.59 La interfase consta de tres estadios claramente definidos. Fase G1: es la primera fase del ciclo celular, en la que existe crecimiento celular con sntesis deprotenasy deARN. Es el perodo que trascurre entre el fin de una mitosis y el inicio de la sntesis de ADN. En l la clula dobla su tamao y masa debido a la continua sntesis de todos sus componentes, como resultado de la expresin de losgenesque codifican las protenas responsables de sufenotipoparticular. Fase S: es la segunda fase del ciclo, en la que se produce lareplicacin o sntesis del ADN. Como resultado cadacromosomase duplica y queda formado por dos cromtidasidnticas. Con la duplicacin del ADN, elncleocontiene el doble de protenas nucleares y de ADN que al principio. Fase G2: es la segunda fase de crecimiento del ciclo celular en la que contina la sntesis de protenas y ARN. Al final de este perodo se observa al microscopio cambios en la estructura celular, que indican el principio de la divisin celular. Termina cuando los cromosomas empiezan a condensarse al inicio de la mitosis. La fase M es la fase de la divisin celular en la cual una clula progenitora se divide en dos clulas hijas idnticas entre s y a la madre. Esta fase incluye lamitosis, a su vez dividida en:profase,metafase,anafase,telofase; y lacitocinesis, que se inicia ya en la telofase mittica.La incorrecta regulacin del ciclo celular puede conducir a la aparicin declulas precancergenasque, si no son inducidas al suicidio medianteapoptosis, puede dar lugar a la aparicin decncer. Los fallos conducentes a dicha desregulacin estn relacionados con lagenticacelular: lo ms comn son las alteraciones enoncogenes,genes supresores de tumoresygenes de reparacin del ADN.

Funciones de los carbohidratos y celulosas en los seres vivos.Son uno de los grupos bsicos de alimentos. Esta categora de alimentos abarca azcares, almidones yfibra.Loscarbohidratos, tambin llamados glcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacridos, son elementos principales en la alimentacin, que se encuentran principalmente en azcares, almidones y fibra. La funcin principal de los carbohidratos es elaporte energtico. Son una de las sustancias principales que necesita nuestro organismo, junto a lasgrasasy lasprotenas.Los carbohidratos se encuentran en una amplia variedad de alimentos entre los que se encuentras el pan, alubias, leche, palomitas de maz, patatas, galletas, fideos, gaseosas, maz o pastel de cereza. Tambin vienen en una variedad de formas. Las formas ms comunes y abundantes son los azcares, fibras y almidones.El componente bsico de todos los hidratos de carbono es una molcula de azcar, una simple unin de carbono, hidrgeno y oxgeno. Almidones y fibras son esencialmente cadenas de molculas de azcar. Algunos contienen cientos de azcares. Algunas cadenas son lineales, otras complejas.Tipos de carbohidratosLos carbohidratos o hidratos de carbono se agrupan en dos categoras principales. Loscarbohidratos simplesincluyen azcares, tales como el azcar de la fruta (fructosa), el azcar del maz o el azcar de uva (dextrosa o glucosa), y el azcar de mesa (sacarosa). Loscarbohidratos complejos(carbohidratos complejos) incluyen todo lo hecho de tres o ms azcares unidos. Los carbohidratos complejos se pensaba que eran ms saludables para comer, mientras que los carbohidratos simples no eran tan buenos. Resulta que el panorama es ms complicado que eso.El sistema digestivo maneja todos los carbohidratos de la misma forma: los rompe (o trata de romperlos) en molculas de azcar simples, ya que slo stos son lo suficientemente pequeos para pasar al torrente sanguneo. Tambin convierte la mayora de los carbohidratos digestibles en glucosa (tambin conocida como azcar en la sangre), porque las clulas estn diseadas para utilizar esto como una fuente de energa universal.Lafibraes una excepcin. No puede dividirse en molculas de azcar, por lo que pasa a travs del cuerpo sin ser digerida. La fibra viene en dos variedades: lafibra solublese disuelve en agua, mientras que lafibra insolubleno lo hace. Aunque ninguno de los tipos nutre el cuerpo, es buena para la salud de muchas maneras. La fibra soluble se une a las grasas en el intestino y las arrastra, lo que disminuye la lipoprotena de baja densidad (LDL, o colesterol malo). Tambin ayuda a regular el uso de azcares del cuerpo, ayudando a mantener a raya el hambre y el azcar en sangre. La fibra insoluble ayuda a empujar la comida a travs del tracto intestinal, la promocin de la regularidad y ayudar a prevenir el estreimiento.

Funciones de los carbohidratosLa principal funcin de los carbohidratos es suministrarle energa al cuerpo, especialmente al cerebro y al sistema nervioso. Una enzima llamada amilasa ayuda a descomponer los carbohidratos en glucosa (azcar en la sangre), la cual le da energa al cuerpo.Los glcidos cumplen un papel muy importante en nuestro organismo, que incluyen las funciones relacionadas con el tema energtico, el ahorro de las protenas, la regulacin del metabolismo de las grasas y el tema estructural. Energa Los carbohidratos aportan 4 kilocaloras (KCal) por gramo de peso neto, sin agua. Una vez repuestas y cubiertas todas las necesidades de energa del cuerpo, una pequea parte se almacena en el hgado y los msculos en forma deglucgeno(normalmente no ms de 0,5% del peso de la persona), el resto se transforma en tejido adiposo y se almacena en el organismo comograsas.Se suele recomendar que minimamente se efecte una ingesta diaria de 100 gramos de hidratos de carbono para mantener los procesos metablicos. Ahorro de protenas Cuando el cuerpo no dispone de suficientes hidratos de carbono, ste utilizar las protenas con fines energticos, consumindolas e impidindolas, por tanto, realizar otras funciones de construccin. Regulacin del metabolismo de las grasas En caso de no cumplir con una ingestin suficiente de carbohidratos, las grasas se metabolizan como cuerpos cetnicos, que son productos intermedios que pueden provocar problemas: cetosis La cetosis es una situacin metablica del organismo originada por un dficit en el aporte de carbohidratos, lo que induce el catabolismo de las grasas a fin de obtener energa, generando unos compuestos denominados cuerpos cetnicos.. Estructura los carbohidratos constituyen una porcin pequea del peso y estructura del organismo, pero igualmente importante.

Los carbohidratos en la dietaLos carbohidratos se clasifican como simples o complejos. Esta clasificacin depende de la estructura qumica del alimento y de la rapidez con la cual se digiere y se absorbe el azcar. Los carbohidratos simples tienen uno (simple) o dos (doble) azcares, mientras que los carbohidratos complejos tienen tres o ms.Los ejemplos de azcares simples provenientes de alimentos abarcan: Fructosa (se encuentra en las frutas) Galactosa (se encuentra en los productos lcteos)Los azcares dobles abarcan: Lactosa (se encuentra en los productos lcteos) Maltosa (se encuentra en ciertas verduras y en la cerveza) Sacarosa (azcar de mesa)La miel tambin es un azcar doble, pero a diferencia del azcar de mesa, contiene una pequea cantidad de vitaminas y minerales. (Nota: a los nios menores de 1 ao nunca se les debe dar miel).Los carbohidratos simples que contienen vitaminas y minerales estn naturalmente en: Frutas Leche y productos lcteos VerdurasLos carbohidratos simples tambin se encuentran en los azcares procesados y refinados como: Golosinas Bebidas carbonatadas (no dietticas) regulares, como las bebidas gaseosas Jarabes Azcar de mesaLos azcares refinados suministran caloras, pero carecen de vitaminas, minerales y fibra. Estos azcares simples a menudo son llamados "caloras vacas" y pueden llevar al aumento de peso.Igualmente, muchos alimentos refinados, como la harina blanca, el azcar y el arroz blanco, carecen de vitaminas del complejo B y otros importantes nutrientes, a menos que aparezcan etiquetados como "enriquecidos". Lo ms sano es obtener carbohidratos, vitaminas y otros nutrientes en la forma ms natural posible, por ejemplo, de frutas en lugar del azcar de mesa.Los carbohidratos complejos, a menudo llamados alimentos "ricos en almidn", incluyen: Legumbres, como frjoles, guisantes, lentejas y man Verduras ricas en almidn, como papas, maz, arveja verde y chiriva Panes y cereales integralesCarbohidratos y saludLo ms sano para el cuerpo es obtener los carbohidratos, vitaminas y otros nutrientes en la forma ms natural posible, sobre todo de frutas en lugar de productos refinados o procesados.Losrequerimientos diarios de carbohidratosen una dieta equilibrada se miden de la siguiente forma: alimentos ricos en carbohidratos 55%, grasas 30% y protenas 15%.Loscarbohidratos de rpida asimilacinson galletas, chocolates, mermeladas y postres, entre otros, y los carbohidratos de lenta asimilacin son los cereales integrales, verduras, frutas frescas, lcteos y legumbres.Lo mejor paracontrolar el pesoson los carbohidratos de asimilacin lenta, ya que mantienen un suministro continuo de glucosa en sangre durante varias horas. Por el contrario, los carbohidratos de asimilacin rpida promueven el sobrepeso y las cadas de azcar en sangre.Efectos secundariosComer demasiados carbohidratos puede llevar a un incremento en las caloras totales, lo cual puede causarobesidad.El hecho de no comer suficientes carbohidratos puede producir falta de caloras (desnutricin) o llevar a una ingesta excesiva de grasas para compensar las caloras que no se consumen como carbohidratos. Celulosa Lacelulosaes unbiopolmerocompuesto exclusivamente demolculasde -glucosa(desde cientos hasta varios miles de unidades), pues es unhomopolisacrido. La celulosa es labiomolculaorgnica ms abundante ya que forma la mayor parte de labiomasaterrestre.La celulosa se forma por la unin demolculasde -glucopiranosa mediante enlaces -1,4-O-glucosdico. Alhidrolizarsetotalmente se obtiene glucosa. La celulosa es una larga cadenapolimricadepeso molecularvariable, con frmula emprica (C6H10O5)n, con un valor mnimo de n= 200.La celulosa tiene una estructura lineal o fibrosa, en la que se establecen mltiplespuentes de hidrgenoentre losgrupos hidroxilode distintas cadenas yuxtapuestas de glucosa, hacindolas impenetrables al agua, lo que hace que sea insoluble en agua, y originando fibras compactas que constituyen lapared celularde lasclulas vegetales.Funcin La celulosa es un polisacrido estructural en lasplantas, ya que forma parte de los tejidos de sostn. Laparedde una clula vegetal joven contiene aproximadamente un 40% de celulosa; lamaderaun 50%, mientras que el ejemplo ms puro de celulosa es elalgodn, con un porcentaje mayor al 90%.A pesar de que est formada por glucosas, los animales no pueden utilizar la celulosa como fuente de energa, ya que no cuentan con la celulasa, laenzimanecesaria para romper los enlaces -1,4-glucosdicos y por ello los animales no pueden digerirla. Sin embargo, es importante incluirla en ladietahumana (fibra diettica) porque al mezclarse con lashecesfacilita la digestin y ayuda con elestreimiento.En el aparato digestivo de losrumiantes(pre-estmagos), de otrosherbvorosy determitas, existenmicroorganismos, muchosmetangenos, que s poseen la celulasa y logran romper el enlace -1,4-glucosdico y cuando este polisacrido es hidrolizado quedan disponibles las molculas de glucosas como fuente de energa.Hay microorganismos (bacteriasyhongos) que viven libres y tambin son capaces de hidrolizar la celulosa. Tienen una gran importancia ecolgica, pues reciclan materiales celulsicos como papel, cartn y madera. De entre ellos, es de destacar el hongoTrichoderma reesei, capaz de producir cuatro tipos de celulasas: las 1,4--D-glucancelobiohirolasas CBH i y CBH II y las endo-1,4--D-glucanasa EG I y EG II. Mediante tcnicas biotecnolgicas se producen esas enzimas que pueden usarse en el reciclado de papel, disminuyendo el coste econmico y la contaminacin. Las protenas y vitaminas: tipos y funcionesProtena en la dietaLasprotenas(delfrancsprotine, y este delgriego[proteios], prominente, de primera calidad)1oprtidos2son molculas formadas por cadenas lineales deaminocidos.Las protenas son los pilares fundamentales de la vida. Cada clula del cuerpo humano lascontiene. La estructura bsica de la protena es una cadena de aminocidos.Es necesario consumirprotenas en la dieta para ayudarle al cuerpo a reparar clulas y producir clulas nuevas. La protena tambin es importante para el crecimiento y el desarrollode nios, adolescentes y mujeres embarazadas.Fuentes alimenticiasLos alimentos protenicos se descomponen en partes llamadas aminocidos durante la digestin. El cuerpo humano necesita un gran nmero de aminocidos en cantidades bastante grandes para mantener una buena salud.Los aminocidos se encuentran en fuentes animales tales como las carnes, la leche, el pescado, la soja (soya) y los huevos, al igual que en fuentes vegetales tales como los frjoles, las legumbres,la mantequilla de man y algunos granos como el germen de trigo y la qunoa. Usted no necesita consumir productos animales para obtener toda la protena que necesita en su dieta.Los aminocidos se clasifican en tres grupos: Esenciales No esenciales CondicionalesLosaminocidos esencialesno los puede producir el cuerpo y deben ser proporcionados por los alimentos. No es necesario ingerirlos en una comida. El equilibrio durante todo el da es ms importante.Losaminocidos no esencialesson producidos por el cuerpo a partir de los aminocidos esenciales o en la descomposicin normal de las protenas.Losaminocidos condicionalesson necesarios en momentos de enfermedad y estrs.Funciones Las protenas ocupan un lugar de mxima importancia entre lasmolculasconstituyentes de los seres vivos (biomolculas). Prcticamente todos los procesos biolgicos dependen de la presencia o la actividad de este tipo de molculas. Bastan algunos ejemplos para dar idea de la variedad y trascendencia de las funciones que desempean. Son protenas: Casi todas lasenzimas,catalizadoresde reacciones qumicas en organismos vivientes Muchashormonas, reguladores de actividades celulares Lahemoglobinay otrasmolculascon funciones de transporte en lasangre Losanticuerpos, encargados de acciones de defensa natural contra infecciones o agentes patgenos Losreceptoresde lasclulas, a los cuales se fijan molculas capaces de desencadenar una respuesta determinada Laactinay lamiosina, responsables finales del acortamiento delmsculodurante la contraccin Elcolgeno, integrante defibrasaltamente resistentes entejidos de sostn.Funciones de reserva. Como la ovoalbmina en el huevo, o lacasenade la leche.Todas las protenas realizan elementales funciones para la vidacelular, pero adems cada una de stas cuenta con una funcin ms especfica de cara a nuestro organismo.Debido a sus funciones, se pueden clasificar en:1.Catlisis: Est formado porenzimasproteicas que se encargan de realizarreacciones qumicasde una manera ms rpida y eficiente. Procesos que resultan de suma importancia para el organismo. Por ejemplo lapepsina, sta enzima se encuentra en elsistema digestivoy se encarga dedegradarlos alimentos.2.Reguladoras: Lashormonasson un tipo de protenas las cuales ayudan a que exista un equilibrio entre las funciones que realiza el cuerpo. Tal es el caso de lainsulinaque se encarga de regular laglucosaque se encuentra en lasangre.3.Estructural: Este tipo de protenas tienen la funcin de dar resistencia y elasticidad que permite formartejidosas como la de dar soporte a otras estructuras. Este es el caso de latubulinaque se encuentra en elcitoesqueleto.4.Defensiva: Son las encargadas de defender al organismo.Glicoprotenasque se encargan de producirinmunoglobulinasque defienden al organismo contra cuerpos extraos, o laqueratinaque protege lapiel, as como elfibringenoyprotrombinaque formancogulos.5.Transporte: La funcin de estas protenas es llevar sustancias a travs del organismo a donde sean requeridas. Protenas como lahemoglobinaque lleva eloxgenopor medio de la sangre.6.Receptoras: Este tipo de protenas se encuentran en lamembrana celulary llevan a cabo la funcin de recibir seales para que la clula pueda realizar su funcin, como acetilcolinaque recibe seales para producir la contraccin.

VitaminasLas vitaminas son un grupo de sustancias que son esenciales para el funcionamiento celular, el crecimiento y el desarrollo normales.Existen 13 vitaminas esenciales, lo cual significa que son necesarias para que el cuerpo funcione,Las vitaminas se agrupan en dos categoras: Vitaminas liposolubles que se almacenan en el tejido graso del cuerpo. Las cuatro vitaminas liposolubles son: A, D, E y K. Existen nueve vitaminas hidrosolubles que el cuerpo las tiene que usar inmediatamente. Cualquier vitamina hidrosoluble sobrante sale del cuerpo a travs de la orina. La vitamina B12 es la nica vitamina hidrosoluble que puede ser almacenada en el hgado durante muchos aos.FuncionesCada una de las vitaminas que aparecen a continuacin cumple una funcin importante en el cuerpo. Una deficiencia vitamnica ocurre cuando no se obtiene suficiente cantidad de cierta vitamina y puede causar problemas de salud.El hecho de no consumir suficiente cantidad de frutas, verduras, legumbres, lentejas, granos integrales y productos lcteos enriquecidos puede incrementar su riesgo de problemas de salud, entre ellos cardiopata, cncer y salud sea deficiente (osteoporosis). Lavitamina Aayuda a la formacin y mantenimiento de dientes, tejidos seos y blandos, membranas mucosas y piel sanos. Lavitamina B6tambin se denomina piridoxina. La vitamina B6 ayuda a la formacin de glbulos rojos y al mantenimiento de la funcin cerebral. Esta vitamina tambin juega un papel importante en las protenas que participan de muchas reacciones qumicas en el cuerpo. Consumir cantidades mayores deprotenapuede reducir los niveles de vitamina B6 en el cuerpo. Lavitamina B12, al igual que las otras vitaminas del complejo B, es importante para el metabolismo. Tambin ayuda a la formacin de glbulos rojos y al mantenimiento delsistema nervioso central. Lavitamina C, tambin llamada cido ascrbico, es un antioxidante que favorece los dientes y encas sanos. Esta vitamina ayuda al cuerpo a absorber el hierro y a mantener el tejido saludable e igualmente favorece la cicatrizacin de heridas. Lavitamina Dtambin se conoce como "la vitamina del sol" debido a que el cuerpo la produce luego de la exposicin a la luz solar. De 10 a 15 minutos de exposicin al sol tres veces a la semana son suficientes para producir los requerimientos corporales de esta vitamina. Es posible que las personas que no viven en lugares soleados no produzcan suficiente vitamina D. Es muy difcil obtener la vitamina D nicamente de fuentes alimenticias. Esta vitamina le ayuda al cuerpo a absorber el calcio, el cual es necesario para el desarrollo normal y el mantenimiento de dientes y huesos sanos. Asimismo, ayuda a mantener niveles sanguneos apropiados decalcioyfsforo. Lavitamina Ees un antioxidante, conocida tambin como tocoferol. Cumple una funcin importante en la formacin de glbulos rojos y ayuda al cuerpo a utilizar la vitamina K. Lavitamina Kno aparece en la lista de las vitaminas esenciales, pero sin ella la sangre no coagulara (solidificarse). Algunos estudios sugieren que es importante para promover la salud de los huesos. Labiotinaes esencial para el metabolismo de protenas y carbohidratos, al igual que en la produccin de hormonas y colesterol. Laniacinaes una vitamina del complejo B que ayuda a mantener saludable la piel y los nervios e igualmente tiene efectos hipocolesterolemiantes. Elfolatoacta con la vitamina B12 para ayudar en la formacin de glbulos rojos y es necesario para la produccin del ADN, que controla el crecimiento tisular y la funcin celular. Cualquier mujer embarazada debe asegurarse de consumir cantidades adecuadas de folato, ya que los niveles bajos de esta vitamina estn asociados con defectos congnitos como laespina bfida. Muchos alimentos vienen ahora enriquecidos con cido flico. Elcido pantotnicoes esencial para el metabolismo de los alimentos e igualmente desempea un papel en la produccin de hormonas y colesterol. Lariboflavina(vitamina B2) funciona en conjunto con las otras vitaminas del complejo B y es importante para el crecimiento corporal y la produccin de glbulos rojos. Latiamina(vitamina B1) ayuda a las clulas corporales a convertir loscarbohidratosen energa. Obtener muchos carbohidratos es muy importante durante el embarazo y la lactancia. Tambin es esencial para el funcionamiento del corazn y las neuronas sanas.

Caractersticas de los seres vivos: Irritabilidad, Adaptacin, Homeostasis, Organizacin. Principales Caractersticas de los Seres VivosLasprincipales caractersticas de los seres vivosson los atributosbiolgicosque deben cumplir todoser vivopara ser considerado como tal.Organizacin Un ser vivo es resultado de unaorganizacinmuy precisa; en su interior se realizan varias actividades al mismo tiempo, estando relacionadas stas actividades unas con otras, por lo que todos los seres vivos poseen una organizacin especfica y compleja a la vez, las cuales estn reflejadas, segn lateora celular, en la cualidad de que todo ser vivo conocido est conformado porclulas.Irritabilidad La reaccin a ciertos estmulos (sonidos, olores, etc.) del medio ambiente constituye la funcin de respuesta a los estmulos. Por lo general los seres vivos no son estticos, sino que se adaptan, generan respuestas y cambios frente a modificaciones en el medio ambiente, y responden a cambios fsicos o qumicos, tanto en el medio externo como en el interno.La respuesta a los estmulos es una caracterstica de todos los seres vivos que les permite adaptarse a los cambios ambientales de temperatura, humedad, intensidad de luz, presin atmosfrica, olor, sed, hambre o cualquier tipo de sensacin, para mantenerse ntegros, vivos y homeoestablesMetabolismoEl fenmeno delmetabolismopermite a los seres vivos procesar los nutrientes presentes en el ambiente para obtener energa y mantener sus funciones homeostticas, utilizando una cantidad de nutrientes y almacenando el resto para situaciones de escasez de los mismos. En el metabolismo se efectan 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 deenzimasen molculas ms sencillas liberando energa.Durante el metabolismo se realizan reaccionesqumicasy de produccin de energa que hacen posible el crecimiento del ser vivo, su auto-reparacin y la liberacin de energa necesaria para mantener la vida del organismo. Es imposible que pueda existir, mantenerse o generarse vida sin energa. A estas reacciones las denominamosprocesos metablicos: El ciclo material, es decir, los cambios qumicos de sustancia en los distintos perodos del ciclo vital, tales como el crecimiento, equilibrio y reproduccin. El ciclo energtico, o sea, la transformacin de la energa qumica de los alimentos en calor cuando el animal est en reposo, o bien en calor y trabajo mecnico cuando realiza actividad muscular, as como la transformacin de la energa lumnica en energa qumica en las plantas.En los organismoshetertrofos, la sustancia y la energa se obtienen de los alimentos. stos actan formando la sustancia propia para crecer, mantenerse y reparar el desgaste, suministran energa y proporcionan las sustancias reguladoras del metabolismo.ReproduccinLos seres vivos son capaces de multiplicarse (reproducirse). Mediante la reproduccin se producen nuevos individuos semejantes a sus progenitores y se perpeta la especie.En los seres vivos se observan dos tipos de reproduccin: Asexual: En la reproduccin asexual un solo organismo es capaz de originar otros individuos nuevos, que son copias exactas del progenitor desde el punto de vista gentico. Un claro ejemplo de reproduccin asexual es la divisin de una bacteria en dos bacterias idnticas genticamente. No hay, por lo tanto, intercambio de material gentico (ADN). Los seres vivos nuevos mantienen las caractersticas y cualidades de su progenitor. Sexual: La reproduccin sexual requiere la intervencin de dos individuos de sexos diferentes. Los descendientes sern resultado de la combinacin del ADN de ambos progenitores y, por tanto, sern genticamente distintos a los progenitores y en general tambin distintos entre s. Esta forma de reproduccin es la ms frecuente en los organismos vivos multicelulares. En este tipo de reproduccin participan dos clulas haploides originadas por meiosis, los gametos, que se unirn durante la fecundacin.Relacin La funcin de relacin es una de las caractersticas esenciales y diferenciadoras de los seres vivos. Una roca, que no es un ser vivo, no puede relacionarse con el ambiente, y por lo tanto, no se adapta frente a cambios en el ambiente. Un ser vivo percibe los estmulos, tales como cambio de la temperatura, del pH, de la cantidad de agua, luz, sonido, etc., y reacciona en consecuencia para producir las modificaciones en su funcionamiento que son necesarias para garantizar el mantenimiento de su homeostasis y por lo tanto la preservacin de su vida.Adaptacin Las condiciones ambientales en que viven los organismos cambian, son dinmicas, y los seres vivos deben adaptarse a estos cambios para sobrevivir.El proceso por el que una especie se condiciona lenta o rpidamente para lograr sobrevivir ante los cambios ocurridos en su medio, se llamaadaptacinoevolucin biolgica. A travs de la evolucin, las poblaciones logran adaptarse al medio en el que se encuentran, para aumentar sus probabilidades de supervivencia.CMO CLASIFICAMOS LOS SERES VIVOS? Cada ser vivo pertenece a una especie, nosotros pertenecemos a la especie humana, los perros a la especie "perro", etc. Lo que hace que un individuo pertenezca a una determinada especie es el hecho de que se pueda cruzar con otro individuo y dar lugar a descendientes frtiles, es decir, que a su vez puedan tener descendientes.

LOS CINCO REINOS Todos los seres vivos pueden clasificarse en CINCO REINOS distintos, a saber: MONERA: incluye las bacterias y las cianobacterias. PROTOCTISTAS: incluye los protozoos, las algas. FUNGI (HONGOS): incluye los hongos de diferentes tipos. METAZOOS (ANIMALES): incluye todos los tipos de animales. METAFITAS (PLANTAS): incluye musgos, helechos y plantas superiores.

Los seres vivos unicelulares. Sus reinos.Son los seres vivos ms sencillos y se conocen tambin como microorganismos o microbios, porque slo pueden ser observados al microscopio. La microbiologa es la ciencia que estudia estos organismos.La principal caracterstica que tienen en comn todos los microorganismos es su tamao diminuto. Como consecuencia de ello, los microorganismos poseen algunas ventajas: La disminucin del tamao supone un aumento de la relacin superficie/volumen. Y, por ello, la superficie de contacto con el medio externo es mayor, lo que facilita un rpido intercambio de sustancias con el exterior. Las pequeas dimensiones hacen que los compartimentos celulares estn muy prximos, por lo que las reacciones metablicas son rpidas. Como consecuencia, los microorganismos consumen los nutrientes del medio con rapidez y originan muchos productos de desecho que son eliminados al exterior, alterando en poco tiempo el medio en el que viven. Se multiplican muy rpido. Reproducindose por procesos de biparticin, gemacin y esporulacin, todos ellos basados en la mitosis. Pueden vivir en multitud de ambientes; algunos de ellos de los ms inhspitos en los que es capaz de crecer un ser vivo. Muchos se agrupan formando colonias.Clasificacin Existen organismos unicelulares en tres de los cinco reinos:Reino Monera:Pertenecen a este reino las bacterias, organismos procariotas que presentan una gran variedad de formas de vida, las hay con nutricin auttrofa (fotosintetizadoras y quimiosintetizadoras) y hetertrofa (saprfitas, descomponedoras o parsitas, causantes estas ltimas de enfermedades como la tuberculosis o la sfilis).Segn su forma se clasifican en cocos (forma esfrica), vibrios (forma de como), espirilos (forma de tirabuzn) y bacilos (forma de bastn).Reino Hongos:Son organismos eucariotas con nutricin auttrofa, la mayora son descomponedores, pero tambin los hay que establecen relaciones de simbiosis con otros organismos como es el caso de los lquenes, donde se asocian con un alga, y otros son parsitos produciendo algunos de ellos graves enfermedades.Algunos hongos unicelulares se emplean en la produccin o fabricacin de alimentos. Las levaduras, por ejemplo, son necesarias en la fabricacin del vino, en la fermentacin del pan y en la elaboracin de la cerveza, otros se emplean en el proceso de maduracin del queso, en los quesos Brie, Camembert y Roquefort.Muchos hongos tambin producen compuestos que son tiles en diversos procesos industriales.Los hongos tambin son muy importantes en la produccin de antibiticos; por ejemplo, la penicilina, la ciclosporina, la cefalosporina y la griseofulvina son utilizadas para luchar contras las enfermedades fngicas y bacterianas.Los hongos tambin se estn convirtiendo en una herramienta de gran utilidad en la lucha contra la contaminacin del medio ambiente. La acumulacin de pesticidas y otros contaminantes est provocando la destruccin de numerosos ecosistemas y, por tanto, situando a muchas especies animales y vegetales en peligro. Ciertas especies de hongos se emplean en los procesos de biorremediacin (utilizacin de microorganismos para eliminar la contaminacin del medio ambiente).Reino Protoctista:Incluye dos tipos de organismos unicelulares eucariotas, las algas unicelulares y los protozoos.Algas unicelulares:son los organismos fotosintticos ms importantes del planeta, pues capturan mayor cantidad de energa solar y producen ms oxgeno que todas las plantas juntas. Las algas constituyen, adems, el primer eslabn de la mayor parte de las cadenas alimentarias acuticas, al formar parte del plancton, y sustentan a una gran diversidad animal.Protozoos:se conocen ms de veinte mil especies de protozoos, que incluyen organismos tan conocidos como los paramecios y las amebas.Muchas especies viven en hbitats acuticos como ocanos, lagos, ros y charcas.Los protozoos se alimentan de bacterias, productos de desecho de otros organismos, algas y otros protozoos. Muchas especies son capaces de moverse utilizando diversos mecanismos: flagelos, estructuras propulsoras con forma de ltigo; cilios de aspecto piloso, o por medio de un movimiento ameboide, un tipo de locomocin que implica la formacin de pseudpodos (extensiones a modo de pie).

Los seres vivos pluricelulares.Unorganismopluricelularomulticelulares aquel que est constituido por 2 o msclulas, en contraposicin a los organismos unicelulares(protistasybacterias, entre muchos otros) que renen todas sus funciones vitales en una nica clula.Los organismos multicelulares -como plantas, animales y algas pardas- surgen de una sola clula la cul se multiplica generando un organismo. Las clulas de los organismos multicelulares estndiferenciadaspara realizar funciones especializadas y se reproducen mediantemitosisymeiosis. Para formar un organismo multicelular, estas clulas necesitan identificarse yunirsea las otras clulas. Los organismos multicelulares tienen uniones celulares permanentes, es decir, las clulas han perdido su capacidad de vivir solas, requieren de la asociacin, pero esta debe darse de manera tal que desemboque en diferentes tipos celulares que generan organizacin celular en tejidos, rganos y sistemas, para as conformar un organismo completo.1Los organismos pluricelulares son el resultado de la unin de individuos unicelulares a travs de formacin de colonias, filamentos o agregacin. La multicelularidad ha evolucionado independientemente enVolvoxy algunasalgas verdesflageladas. Un conjunto de clulas diferenciadas de manera similar que llevan a cabo una determinada funcin en un organismo multicelular se conoce como untejido. No obstante, en algunos microorganismos unicelulares, como lasmixobacteriaso algunos microorganismos que formanbiopelculas, se encuentran clulas diferenciadas, aunque la diferenciacin es menos pronunciada que la que se encuentra tpicamente en organismos multicelulares.Los organismos multicelulares deben afrontar el problema deregenerarel organismo entero a partir declulas germinales, objeto de estudio por labiologa del desarrollo. La organizacin espacial de las clulas diferenciadas como un todo lo estudia laanatoma.Los organismos pluricelulares se caracterizan por: Adherencia celularycomunicacin celular: esto incluye el desarrollo de molculas de adhesin (selectinas, integrinas, caderinas), uniones (adherentes, estrechas, gap), molculas de comunicacin (hormonas, receptores), entre otras Cooperacin y especializacin celular: incluyendo la divisin de funciones bioqumicas, la especializacin de clulas para el contacto con el entorno y la separacin entreclula somticayclula germinal. Unidad de selecciny adecuacin compartida. Redes complejas deFactor de transcripcin: por ejemplo la duplicacin de genesHOX,MADSoPolicomb. En algunos casos transicin de formas simples a complejas.

Los invertebrados y vertebrados: caractersticas.Se denominainvertebradosa todos aquellosanimales(reinoAnimalia) que no se encuadran dentro delsubfilode losvertebradosdelfilocordados (Chordata). El nombre alude a que, a diferencia de estos ltimos, carecen decolumna vertebralonotocorday deesqueletointerno articulado. Agrupa al 95% de todas las especies animales,CaractersticasEl trminoinvertebradosfue introducido porLamarck, al que se considera fundador de la zoologa de invertebrados. En la clasificacin deCarlos Linneolos animales no vertebrados se repartan eninsectosygusanos(refirindose respectivamente a losartrpodosy losanlidos).En 1794,Lamarcksubdividi a los que desde entonces se denomin "invertebrados" en moluscos, insectos, gusanos,equinodermosyplipos. En 1809, consider ya diezclases: moluscos,cirrpedos,anlidos,cangrejos,araas,insectos,gusanos,equinodermos, plipos einfusorios. Entre 1815 y 1822 Lamarck public, en siete volmenes, la Historia natural de los animales invertebrados, con descripciones de las especies entonces conocidas y que fue obra de referencia durante mucho tiempo. Aunque muchos de los nombres anteriores siguen utilizndose, sus lmites han de hacer Suelen ser animales de pequeo tamao Carecen de esqueleto interno seo o cartilaginoso Muchos tienen conchas, caparazones o cubiertas de alguna sustancia duraAlgunos filos y ejemplos:Artrpodos:arcnidos,insectos,miripodos,crustceos.Moluscos:almejas,calamares,pulpos,caracoles.Porferos:esponjas.Celenterados:medusas,corales,plipos.Equinodermos:estrellas de maryerizos de mar.Platelmintos: gusanos planos (muchos sonparsitos).Nematodos: gusanos cilndricos.Anlidos:lombrices de tierra,sanguijuelas.

Los vertebradosLosvertebrados(Vertebrata) son unsubfilomuy diverso decordadosque comprende a los animales con espina dorsal o columna vertebral, compuesta devrtebras. Incluye casi 62000especiesactuales1y muchosfsiles.Los vertebrados han logrado adaptarse a diferentes ambientes, incluidos los ms difciles e inhspitos. Aunque proceden inicialmente del mediodulceacucola, han conseguido evolucionar en el mar y pasar posteriormente al medio terrestre.El trmino vertebrata, usado en sentido amplio, es sinnimo de "Craniata", e incluye losmixinos, que no poseen autnticas vrtebras; si se usa Vertebrata en sentido estricto (solo los cordados con vrtebras), debe excluirse dicho grupo. Sin embargo, hay nuevas evidencia que postula que los mixinos s deberan ser incluidos.2

Caractersticas Los vertebrados tienensimetra bilateraly estn provistos de uncrneoque protege elcerebro, y esqueletocartilaginosouseo, que comprende una parteaxialmetamerizada(columna vertebral). Segn los autores, se conocen entre 50000 y casi 62000especiesactuales.31Los vertebrados tpicos tienen el cuerpo dividido claramente en tres regiones:cabeza,troncoycola; el tronco est a su vez subdivido entraxyabdomen. Del tronco sobresalen las extremidades, que son impares en laslampreasy pares en el resto de vertebrados. Presentannotocordioen la fase de embrin, que es sustituido por lacolumna vertebralen estado adulto; la cabeza est bien diferenciada, y en ella se agrupan y centralizan la mayora de rganossensorialesy nerviosos. La estructura craneal de los vertebradosfosilizacon facilidad, lo cual ha sido fundamental para conocer su evolucin.Durante el desarrollo embrionario, las paredes del cuerpo de los vertebrados desarrollan unos orificios o hendidurasbranquiales, que dan lugar a lasbranquias(en lospeces) y a diferentes estructuras. El esqueleto puede ser seo, cartilaginoso, y en ocasiones presentardermoesqueleto, consistente en unas formaciones cutneas esquelticas.

El ser humano: estructura, rganos y funciones.

El sistema cardiovascular humano: estructura, funciones y enfermedades cardiovasculares.

El sistema endocrino humano: Glndulas, funciones y principales enfermedades

Elsistema endocrinoo tambin llamadosistema de glndulas de secrecin internaes el conjunto derganosytejidosdel organismo, que segregan un tipo de sustancias llamadashormonas, que son liberadas al torrente sanguneo y regulan algunas de las funciones del cuerpo. Es un sistema de seales similar al delsistema nervioso, pero en este caso, en lugar de utilizar impulsos elctricos a distancia, funciona exclusivamente por medio de sustancias (seales qumicas). Las hormonas regulan muchas funciones en los organismos, incluyendo entre otras elestado de nimo, elcrecimiento, la funcin de los tejidosy elmetabolismo, por clulas especializadas yglndulas endocrinas. Acta como una red decomunicacin celularque responde a los estmulos liberando hormonas y es el encargado de diversas funcionesmetablicasdel organismo. Los rganos endocrinos tambin se denominan glndulas sin conducto o glndulas endocrinas, debido a que sus secreciones se liberan directamente en el torrente sanguneo, mientras que las glndulas exocrinas liberan sus secreciones sobre la superficie interna o externa de los tejidos cutneos, la mucosa delestmagoo el revestimiento de los conductos pancreticos.Las hormonas secretadas por las glndulas endocrinas regulan el crecimiento, el desarrollo y las funciones de muchos tejidos, y coordinan los procesos metablicos del organismo. La endocrinologa es la ciencia que estudia las glndulas endocrinas, las sustancias hormonales que producen estas glndulas, sus efectos fisiolgicos, as como las enfermedades y trastornos debidos a alteraciones de su funcin.El sistema endocrino est constituido por una serie de glndulas carentes deductos. Un conjunto de glndulas que se envan seales qumicas mutuamente son conocidas como uneje; un ejemplo es eleje hipotalmico-hipofisario-adrenal. Las glndulas ms representativas del sistema endocrino son lahipfisis, latiroidesy lasuprarrenal. Las glndulas endocrinas en general comparten caractersticas comunes como la carencia de conductos, alta irrigacin sangunea y la presencia devacuolasintracelulares que almacenan las hormonas. Esto contrasta con lasglndulas exocrinascomo lassalivalesy las del tracto gastrointestinal que tienen escasa irrigacin y poseen un conducto o liberan las sustancias a una cavidad.Aparte de las glndulas endocrinas especializadas para tal fin, existen otros rganos como elrin,hgado,corazny las gnadas, que tiene una funcin endocrina secundaria. Por ejemplo el rin segrega hormonas endocrinas como la eritropoyetinay larenina.HormonasLas hormonas son sustancias qumicas localizadas en las glndulas endocrinas. Bsicamente funcionan como mensajeros qumicos que transportan informacin de una clula a otra. Por lo general son liberadas directamente dentro del torrente sanguneo, solas (biodisponibles) o asociadas a ciertas protenas (que extienden su vida media) y hacen su efecto en determinados rganos o tejidos a distancia de donde se sintetizaron, de ah que las glndulas que las producen sean llamadas endocrinas (endodentro). Las hormonas pueden actuar sobre la misma clula que la sintetiza (accin autocrina) o sobre clulas contiguas (accin paracrina) interviniendo en el desarrollo celular.Tipos de comunicacin:1. Paracrina: las clulas liberan sustancias qumicas que se extienden a travs del lquido extracelular hasta otras clulas que se encuentran cerca.2. Endocrina: las hormonas endocrinas se liberan en el torrente sanguneo, donde potencialmente pueden dar lugar a una respuesta en casi todas las clulas del cuerpo; pueden moverse por todo el cuerpo en el sistema circulatorio en unos cuantos segundos.

Funciones1. Intervienen en elcorazn.2. Se liberan al espacio extracelular.3. Se difunden a losvasos sanguneosy viajan a travs de la sangre.4. Afectan tejidos que pueden encontrarse lejos del punto de origen de la hormona.5. Su efecto es directamente proporcional a su concentracin.6. Independientemente de su concentracin, requieren de adecuada funcionalidad del receptor, para ejercer su efecto.7. Regulan el funcionamiento del cuerpo.

Efectos Estimulante: promueve actividad en un tejido. ( ej,prolactina). Inhibitorio: disminuye actividad en un tejido. (ej,somatostatina). Antagonista: cuando un par de hormonas tienen efectos opuestos entre s. (ej,insulinayglucagn) Sinergista: cuando dos hormonas en conjunto tienen un efecto ms potente que cuando se encuentran separadas. (ej: hGH y T3/T4) Trpico: esta es una hormona que altera el metabolismo de otro tejido endocrino, (ej,gonadotropinasirve de mensajero qumico). Balance cuantitativo: cuando la accin de una hormona depende de la concentracin de otra.

Clasificacin qumicaLas glndulas endocrinas producen y secretan varios tipos de hormonas:1. Esteroideas: solubles enlpidos, se difunden fcilmente hacia dentro de lacluladiana. Se une a un receptordentro de la clulay viaja hacia algngendelADNnuclear al que estimula sutranscripcin. En el plasma, el 95% de estas hormonas viajan acopladas a transportadores proteicos plasmticos.2. No esteroide: derivadas deaminocidos. Se adhieren a un receptor en lamembrana, en la parte externa de la clula. El receptor tiene en su parte interna de la clula un sitio activo que inicia una cascada de reacciones que inducen cambios en la clula. La hormona acta como un primer mensajero y los bioqumicos producidos, que inducen los cambios en la clula, son los segundos mensajeros.3. Aminas: aminocidos modificados. Ej:adrenalina,noradrenalina.4. Pptidos: cadenas cortas de aminocidos, por ej: OT,ADH. Son hidrosolubles con la capacidad de circular libremente en elplasma sanguneo(por lo que son rpidamente degradadas: vida media