Biología general Parcial 1 y 2

Adenil Ciclasa

es una enzima fundamental que actúa como amplificador de señales celulares.

Biología

Ciencia que estudia la vida

La vida esta organizada en :

1.Atomos: unidades básicas de la materia

2. Molécula: Los átomos se combinan para formar moléculas pequeñas , las cuales se unen para formar grandes moleculas.

3. Celula: unidad básica de la vida

4. Tejido: conjunto de células con una estructura y una funciones comunes

5. Órgano: compuesto de tejidos

6. Sistema de órganos: Órganos que trabajan en conjunto

7. Organismo: Individuo constituido por sistemas de órganos

8. Especie : es un grupo de organismos que comparten ciertas características y que pueden reproducirse entre si

9. Población: Miembros de una misma especie que comparten un área particular

10. Comunidad: Las poblaciones de varios animales y plantas en un lugar determinado

11. Ecosistema : Las comunidades de poblaciones interactúan en el ambiento fisico

12. Biosfera: Colectivamente , son todos los ecosistemas de la tierra.

Energía

Es la capacidad de efectuar un trabajo

Metabolismo

Reacciones químicas que ocurren en una celula

Fotosíntesis

Un proceso donde esa energía lumínica se transforma en la energía química de las moléculas orgánicas de los nutrientes sintetizados _

Productores o autótrofos

Producen su propio alimento a partir de materias primas simples

Consumidores o heterótrofos

Organismos que dependen de los productores para obtener su alimento , energia y oxígeno

Tipos:

Consumidores primarios: Se comen a los productores

Consumidores secundarios: Se comen a los primarios

Descomponedores

Son heterotrofos que obtiene nutrientes al descomponer material orgánico como los desechos, hojas secas , ramas, y los cuerpos de los organismos muertes : mayormente son bacterias y hongos

Homeostasis

Estado de equilibrio biológico

Selección natural

Es el proceso que hace posible la modificación, es decir , la adaptación

Abiótico y biótico

Abiotico : para del ambiente fisico como la altitud

Biótico : Un ser vivió que forma parte del entorno como un ciervo

Taxonomía

Es la disciplina que se encarga de identificar y agrupar los organismos de acuerdo con ciertas reglas.

Sistemática

Estudio de las relaciones evolutivas entre organismos

Clasificación básico o categoría taxonómicas

Van de lo particular a lo general y son: especie, genero, familia, orden, clase, phylum, reino y dominio

Dominio

La evidencia bioquímica actual sugiere que hay tres dominios : Bacteria , archaea y Eukarya

Cuáles son los supergrupos o los cuatro reinos ?

Reino protista: Unicelular y pluricelular

Reino plantae: pluricelular y fotosintéticos

Reino fungí: mohos y hongos

Reino animales: pluricelular , tigre y caballos

Biodiversidad

Es el numero total y la abundancia relativa de una especie,

Propiedad el agua

Los organismos vivos estan constituidos entre 70 a 90% de agua.

Caloría

Es la cantidad de energia calorífica necesaria para elevar 1C la temperatura a un 1 g de agua

Cohesión

Capacidad que tienen las moléculas de agua para unirse entre si mediante los enlances de hidrógeno

Adhesión

Se refiere a la capacidad de las moleculas de agua para unirse a otras superficies polares

Hidrofilicas y hidrofóbicas

Hidrofilicas: Moléculas que se atraen agua

Hidrofóbicas: moleculas que se repelen

Química orgánica

Estudio de organismos vivos

Química inorgánica

Encargada de estudiar la materia inerte. No tienen vida

Biomoleculas

Cuánto clases de moleculas: Carbohidratos,lípidos , proteínas y ácidos nucleicos

Grupos funcionales

Es una combinación especifica de átomos enlazados que siempre reaccionan de la misma forma sin importar el esqueleto de carbono que están vinculados

1. Hidróxilo: Un átomo de oxígeno unido a un átomo de hidrogeno

2. Carbonilo: Un átomo de carbono unido por un enlace covalente doble con un átomo de oxígeno

3. Carboxilo: Un átomo de carbono unido mediante un enlace covalente doble a un átomo de oxigeno y por un enlace covalente simple a otro oxígeno, que puede estar unido a un átomo de hidrógeno

4. Amino: Un átomo de nitrógeno unido covalente mente a dos o tres átomos de hidrógeno

5. Fosfato: un átomo de fósforo unido a cuatro átomos de oxígeno

6. Sulfihidrilo: un atomo de azufre unido covalente mente a un atomo de hidrógeno

Isomero

Moléculas orgánicas que tienen fórmulas moleculares idénticas pero diferentes arreglos de átomos

Polimero

Los carbohidratos , las proteínas y ácidos nucleidos reciben el nombre de polímeros ya que esta formados por la unión de un numero del mismo tipo de subunidades llamadas monomeros

Los lípidos NO forman parte por contiene dos tipos diferentes de su unidades: glicerol y ácidos grasos

Síntesis y degradación

Para construir y sintetizar una macromolécula la célula utiliza una reacción de condensación(deshidratación) el cual se unen su unidades para formar una estructura mas grade

Reaccion de hidrolisis

Por cada enlace roto se agrega una molécula nueva

Carbohidratos

Se utilizan universalmente como fuente energia inmediata en los organismos vivos.

1. Monosacaridos: Son una sola molécula de azúcar comúnmente llamados azucares simples, su esqueleto de carbono puede tener de tres a siete carbonos : ejemplo pentosa y hexonas {glucosa)

2. Discaridos: Contiene dos monoscaridosa que se unieron durante una reacción de deshidratación ejemplo; Sacarosa

3. Polisacaridos: son polímeros largos de monosacaridos. En ocasiones se le denomina carbohidratos complejos, almacén energia a corto plazo ejemplo: Almidón (amilosa y amilopectina)

   1. Poliscaridos estructurales: incluyen celulosa (plantas), Quitina(animales),peptidoglicano (bacterias)

Glucosa

Esencial para la función biológica y se descompone para convertirse en energía química almacenada (ATP), durante la respiración celular

Lípidos

Son insolubles en agua debido a sus cadenas de hidrocarburos.

1. Triglicéridos : almacenamiento de energia a largo plazo, compuestos de ácidos grasos y subunidades de glicerol

La cadena de ácidos grasos puede ser:

-ácidos grasos saturados: no tienen enlaces doble entre los átomos de carbono

-ácidos grasos insaturados: tiene elances dobles en la cadena de carbono

2. Grasa trans: es un triglicérido que tiene al menos un enlace en una configuración trans

3. Glicerol: es un compuesto de 3 carbonos con 3 grupos OH

4. Los fosfolipidos son triglicéridos por que tiene una cabeza Hidrofilica y colas hidrofóbicas

5. Esteroides(cuatro anillos fusionados): son lípidos con estructuras complementarias diferentes de las de los triglicéridos y los fosfolipidos

6. Colesterol: precursor de otros esteroides como la hormona sexuales testosterona y estrógeno

7. Ceras: acidos grasos de cada larga que esta conectados a cadaenas de carbono que tiene grupos funcionales de alcohol. Y participan en el mantenimiento de la piel y el pelaje

Proteína

Fundamentales para la estructura y función de las células. Representa el 50% del peso seco.

Funciones:

1. Metabolismo: proteínas enzimaticas, funcionan mejor en intervalos específicos de Ph y temperatura

2. Soporte : función estructural como queratina (cabello y uñas) y colageno (fuerza de ligamentos, tendones y piel)

3. Transporte : canalizar y transportar y regulación de sustancias de entrada y salida en la membrana plasmatica como la hemoglobina que transporta oxígeno

4. Defensa: son anticuerpos que evitan que los antígenos destruyan la celula

5. Regulación: hormonas con estructuras a base de proteínas ejemplo: Insulina que regula la glucosa y la hormona del crecimiento

6. Movimiento: activa y misiona , hacen que los musculos se contraigan

Aminoácidos esenciales

Los aminoácidos esenciales para el ser humano son Isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano, valina e histidina

El enlace covalente resultante entre dos aminoácidos se llama enlace peptidico

Un péptico es el resultado de dos o más aminoácidos unidos

Y un polipéptido es una cadena de muchos aminoácidos unidos por enlaces peptidicos

Formas de la proteína

1. Estructura primaria : Es la secuencia lineal de los aminoácidos

-con 20 aminoácidos en un polipéptido puede formar una variedad de proteína

2.Estructura secundaria: se presenta cuando el polipéptido se enrolla o se dobla de una forma particular

-Una estructura helicoidal que llamaron hélice a(alfa) y una hoja plisada a la que llamaron lamina plegada (beta)

-Proteínas fibrosas, son proteínas estructurales , existen únicamente como hélices o laminas plegadas Ejemplo: la queratina encontrada en el cabello

3. Estructura terciaria : Es el plisado que da como resultado la forma final tridimensional de un polipéptido, asi como las proteínas globulares

Dato: cuando una proteína pierde su forma natural se dice que está desnaturalizada

4. Estructura cuaternaria: algunas proteínas tienen estructura cuaternaria porque constan de mas de un polipéptido como la hemoglobina.

5. IMPORTANCIA DEL PLEGAMIENTO DE PROTEÍNAS?

Su función esta asociada con su estructura tridimensional, las proteínas chaperonas, ayudan a las nuevas proteínas a plegarse para adquirir su forma normal.

Ácidos nucleicos

Están compuestos de nucleótidosm almacén información (incluyendo instrucciones para la vida), y efectúan reacciones química

1. ADN: es un tipo de acido nucleico que ni solo almacena información acerca de como copiarse o replicarse a sí mismo, sino que también especifica el orden de aminoácidos que tiene que universo para formar una proteína

2. ARN :

   1. ARN mensajero: es una copia temporal de un gen en el ADN que especifica cuál será la secuencia de aminoácidos durante el proceso de síntesis de proteínas

   2. El ARN de transferencia : Ayuda a traducir la secuencia de ácidos nucleicos en un gen en la secuencia correcta de aminoácidos durante la síntesis de proteica

   3. El ARN rebosomico o ribosoma: funciona como una enzima para formar los enlaces peptidicos entre los aminoácidos de un polipéptido

   4. El ATP: es un nucleotido que almacena grandes cantidades de energia necesaria para las reacciones celulares

Estructura de ADN y ARN

 Estructura de nucleotido

Cada nucleotido esta compuesto de tres moleculas: azúcar, pentosa, fosfato y una base que contiene nitrógeno

 En el ADN el azúcar pentosa es desoxirribosa y el ARN el azúcar pentosa es

-APAREAMIENTO DE BASES COMPLEMENTARIAS

Las bases pueden encontrarse en cualquier orden dentro de una cadena; pero entre cadenas, la timina (T) siempre estará apareada con adenina (A), mientras que guanina (G) siempre está apareada con citosina ( c).

ATP / Trisfosfato de adenosina

Es un nucleotido compuesto por adenina y ribosa (adenosina) y tres fosfatos (trifosfato). Los tres grupos de fosfato estan unidos entre si y con la ribosa, el azucar pentosa

Los últimos dos enlaces de fosfato en el ATP son inestables y se rompen fácilmente, convirtiéndolo en una molécula de alta energia, en las células , la hidrolisis del enlace terminará de fosfato prodúcela la molécula de ADP, una molécula de fosfato y una gran cantidad de energia

Teoría celular

1. Todos los organismos estan compuestos por células

2. Las células son unidades estructurales y funcionales básicas de los organismos

3. Las células proviene solo de células preexistentes debido a que se autorreproducen

Dimensiones de la celula

1 micrómetro es una milésima de milímetro.

Las inclusiones celulares y las macromoléculas son menores que un micrómetro y se miden en nanómetros

TIPOS DE MICROSCOPIOS

Microscopio optico compuesto: utiliza un conjunto de lentes de vidrio para enfocar los rayos luminosos que pasan a través de un espécimen para producir una imagen observable a simple vista: resolución de 0.2

Microscopio electrónico de transmisión (MET) emplea un conjunto de lentes electromagnéticos para enfocar electrones que pasan a través de un espécimen

Microscopio electrónico de barrido (MEB): utiliza un has delgado de electrones para escanear la superficie de un espécimen

Amplificación: Es la razón entre el tamaño de una imagen y su magnitud real

Resolución ; es la distancia minima entre dos objetos que permiten observarlos como esperados

Células procariotas

Son las que carecen de núcleo

Eubacteria y el Archaea son células procariotas

Son muy pequeños su tamaño promedio es de 1.1 a 1.5 Um de ancho y de 2.0 a 6.0 um de largo.

• La mayoría de la células tiene una de estas formas básicas:

• Bacilos: tienen forma de varilla

• Coco: tiene forma esférica

• La bacterias con forma de varilla larga que se encuentran tóxicas se llaman espírilos si son rígidos y espiroquetas sin son flexibles.

Envoltura de procariotas

La membrana celular: en las bacterias la membrana celular consta de la membrana plasmatica ; la pared celular y el glucalix

• Membrana plasmatica : es una capa doble de fosfolipidos con proteínas incrustadas, regula el pasos de sustancias hacia dentro y hacia afuera

  • En la membrana plasmatica pueden formar bolsas internas llamadas mesosomas

• Pared celular : mantiene la forma de la celula y contiene peptidoglicano

• Glicocalix: es una capa de polisacaridos

  • Cuando la capa esta bien organizada y no se retira fácilmente se llama cápsula

  • Evita la resequedad y ayuda a las bacterias a resistir en el sistema del huésped , también en adherirse en cualquier superficie

Citoplasma procariotas

Es una solución semifluida compuesta por moléculas orgánicas e inorganicas encerradas por una membrana plasmatica.

Los biólogos llaman a la parte de la celula por fuera del núcleo citoplasma

la parte de la celula dentro del nucleo se nucleoplasma .

• El fluido que compone el citoplasma se llama citosol,

  • El termino citoplasma incluye el citosol como a todos los otros organelos a excepción del nucleo

  • El ADN del las procariotas se localiza en una region del citoplasma llamada nucleoide

• Tienen un solo cromosoma enrollado

• Muchos procariotas tienen también piezas extra cromosomas de ADN circular llamados plasmidos

• • Las múltiples proteínas codificadas por el ADN procariótico se sintetizan en el interior de diminutas estructuras en el citoplasma llamadas ribosomas.

  • Al igual que sus contrapartes eucarióticas, los ribosomas procarióticos aún contienen

  ARN y proteína en dos subunidades.

Estructuras externas

Las extrucutas externas son los flagelos, las fimbrias y los pili de conjugación y estan compuestos de proteínas

-Los procariotas se pueden impulsar a sí mismo en agua por medio de flagelos que miden 20 nm y 70nm de longitud, gira 360

Las fibrias; son fibras en forma pequeñas cerdas que brotan en la superficie de la celula

Pili de conjugacion; son estructuras tubulares regidas que sirven a los procariotas para trasmitir el ADN de una célula a otra.

Los procariotas se reproducen asexualmente por fisión binaria

Origen y Características Generales

Célula eucariota: Célula que se distingue por la presencia de un núcleo y de compartimentos internos limitados por membrana llamados organelos.

Organelos: Compartimentos internos de la célula eucariota limitados por membrana. Casi todos están rodeados por una membrana con proteínas incrustadas (muchas de las cuales son enzimas).

Teoría endosimbiótica: Teoría que sostiene que el origen de los organelos de energía ocurrió cuando células eucariotas más grandes engulleron células procariotas más pequeñas, comenzando a vivir juntos de forma cooperativa.

Células especializadas: Células que, opuestas a las generalizadas, no necesariamente contienen todas las estructuras representadas y pueden tener más o menos cantidad de un organelo particular, dependiendo de su función específica

Estructuras Nucleares y Genéticas

Núcleo: Estructura prominente en la célula eucariota (con un diámetro de aproximadamente 5um que especifica el código para elaborar proteínas. Está físicamente separado del citoplasma por una membrana nuclear.

Nucleoplasma: Matriz semifluida contenida en el interior del núcleo.

Cromosomas: Estructuras que son las portadoras de la información genética.

Genes: Unidades básicas de la herencia en las que se organiza la información dentro de los cromosomas.

Nucléolo: Región oscura de cromatina en el núcleo donde se produce el ARN ribosómico (ARNr) y se une con las proteínas para formar las subunidades de ribosomas.

Membrana nuclear (Envoltura nuclear): Membrana plasmática que separa físicamente al núcleo del citoplasma.

Poros nucleares: Estructuras de un tamaño de 100nm a través de las cuales el núcleo es capaz de comunicarse con el citoplasma.

Ribosomas: Partículas donde ocurre la síntesis de proteínas. En los eucariotas miden 20 por 30 nm. Están formados por una mezcla de proteínas y ARNr (una subunidad grande y una pequeña

Sistema de Endomembranas y Organelos Relacionados

Sistema de endomembranas: Sistema que consiste en la membrana nuclear, las membranas del retículo endoplásmico, el aparato de Golgi y varios tipos de vesículas. Divide a la célula en compartimentos para aumentar la eficiencia celular.

Retículo Endoplásmico (RE): Sistema complejo de canales y sáculos (vesículas aplanadas) membranosos que es una continuación física de la membrana nuclear. Consta del RE rugoso y el RE liso.

Retículo Endoplásmico Liso: Continuación del RE rugoso que no presenta ribosomas; ayuda a producir lípidos y hormonas esteroideas.

Complejo de Golgi (o Aparato de Golgi): Organelo formado en muchas células por pilas de sacos membranosos y aplanados llamados cisternas. Procesa, clasifica y modifica proteínas, y fabrica los lisosomas en las células animales.

Cisternas: Sacos membranosos y aplanados que forman el complejo de Golgi, cada uno con un espacio interno o iluminado.

Cara cis (del complejo de Golgi): Superficie de entrada orientada hacia el núcleo que recibe materiales de las vesículas de transporte procedentes del RE.

Cara trans (del complejo de Golgi): Superficie de salida orientada hacia la membrana plasmática que empaqueta moléculas en vesículas y las transporta fuera del complejo.

Autofagia: Proceso mediante el cual los lisosomas destruyen organelos no funcionales y porciones del citoplasma.

Lisosomas primarios: Organelos que se forman mediante la gemación a partir del complejo de Golgi y cuyas enzimas hidrolíticas se sintetizan en el RE rugoso.

Microcuerpos: Variedad de vesículas limitadas por membrana que contienen enzimas especializadas para realizar funciones metabólicas específicas (ejemplo: el peroxisoma).

Peroxisomas: Vesículas limitadas por membranas que contienen enzimas (sintetizadas por ribosomas libres) empleadas para descomponer ácidos grasos y que producen peróxido de hidrógeno (H_2O_2) durante sus reacciones de oxidación.

Catalasa: Enzima contenida en los peroxisomas que rápidamente divide el exceso de peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno, haciéndolo inocuo.

Vacuolas: Grandes áreas de almacenamiento en las células. En las plantas son esenciales porque contienen agua, azúcares, sales, pigmentos solubles en agua y moléculas tóxicas.

Vacuola central: Gran vacuola en las células vegetales que representa hasta el 90% del volumen celular. Está llena de un fluido acuoso llamado savia celular que da mayor soporte a la célula.

Savia celular: Fluido acuoso que llena la vacuola central de las células vegetales y da mayor soporte a la célula.

Organelos de Energía

Cloroplastos: Organelos membranosos que convierten la energía solar en una forma utilizable por la célula mediante la fotosíntesis para sintetizar carbohidratos. Están presentes en ciertas células vegetales y de algas.

Mitocondrias: Organelos membranosos que convierten la energía en formas que la célula puede utilizar, descomponiendo los productos derivados de los carbohidratos para producir ATP mediante la respiración celular. Su longitud oscila de 2\text{ a }8~\mu\text{m}.

Estroma: Región semifluida encerrada por la membrana doble de un cloroplasto, dentro de la cual se encuentran enzimas y los tilacoides.

Tilacoides: Sacos en forma de disco constituidos por una tercera membrana de cloroplasto que se encuentran dentro del estroma.

Granum: Una pila de tilacoides.

Espacio tilacoidal: Compartimento interno grande que se cree que es formado por los lúmenes de los tilacoides.

Membrana mitocondrial externa: Membrana mitocondrial lisa que permite el paso de muchas moléculas a través de ella.

Membrana mitocondrial interna: Membrana mitocondrial que tiene numerosos pliegues y regula estrictamente el tipo de moléculas que la pueden atravesar.

Citoesqueleto y Cubiertas Celulares

Citoesqueleto: Red dinámica de componentes proteínicos interconectados que se extienden desde el núcleo hasta la membrana plasmática. Brinda soporte estructural, mantiene la forma celular y permite el movimiento de la célula y sus organelos. Consta de filamentos de actina, filamentos intermedios y microtúbulos.

Microtúbulos: Cilindros huecos y pequeños (alrededor de 25nm de diámetro y de 0.2 a 25 Mm de longitud) formados por 13 filas de dímeros de una proteína globular llamada tubulina (\alpha y \beta).

Centrosoma: Región localizada cerca del núcleo donde se encuentra el principal Centro de Organización de Microtúbulos (COMT) en la mayoría de las células eucariotas.

Glucocálix: Cubierta celular que rodea a la mayoría de las células eucariotas, formada por cadenas laterales de polisacáridos de proteínas y lípidos que forman parte de la membrana plasmática; protege la célula y ayuda a separarla de otras.

Matriz extracelular (ECM): Estructura que rodea a muchas células animales, secretada por ellas mismas, formada por un gel de hidratos de carbono y proteínas fibrosas (como el colágeno y las fibronectinas).

Cilios y Flagelos: Proyecciones similares a un cabello que pueden moverse de forma ondulatoria (como un látigo) o con rigidez (como una espada). En células libres, mueven la célula a través de sustancias líquidas.