martes, 23 de octubre de 2018

EL MUNDO DE LA BIOLOGÍA



Este blog es creado por estudiantes de I semestre del programa de psicología de la Universidad del Magdalena con el objetivo de ser utilizado por los futuros estudiantes que cursaran la asignatura de biología, sera una herramienta para estudiar y comprender el funcionamiento y la importancia de las biomoleculas que están presentes dentro de la célula y por ende en el ser vivo, como lo son los carbohidratos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos.   





Profundicemos ahora en la definición de cada uno de ellos, pero primero ¿Qué son las biomoléculas? son compuestos químicos que constituyen los seres vivos y que ellos a su vez están formadas por la CHONPS, es decir, Carbono, Hidrógeno, Oxigeno, Nitrógeno, Fósforo y  Azufre. 
Las biomoléculas se dividen en 4 grupos, que son: Carbohidratos, Lípidos, Proteínas y Ácidos nucleicos. 

CARBOHIDRATOS


Son las biomoleculas mas abundantes de la naturaleza, compuestos por Carbono, Hidrógeno y Oxigeno. su principal función es almacenar y proporcionar energía, ademas de su función estructural.  Su estructura química como se dijo antes tiene como base tres elementos químicos (Carbono, Hidrógeno y Oxigeno) y su formula general es CH2O n. ejemplo: Glucosa, que es la principal representación de los carbohidratos. 

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https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c6/Alpha-D-Glucopyranose.svg/245px-Alpha-D-Glucopyranose.svg.png

Los carbohidratos se clasifican de acuerdo al número de anillos:
1. Monosacáridos: tienen solo un anillo, se disuelven en agua o al menos la mayoría y su estructura  Ejemplo: la glucosa.
2. Disacáridos: tienen dos anillos. Ejemplo: Sacarosa.

Resultado de imagen para disacaridos estructura
https://curiosoando.com/wp-content/uploads/2015/10/sacarosa-estructura-quimica.png


3. Oligosacáridos: son los carbohidratos de cadena corta, de 2 a 10 monosacáridos.
4. Polisacáridos: carbohidratos de mas de 10 monosacáridos.

ACTIVIDAD


MACROMOLECULAS     PEPTIDO                       GLUCOSIDICO
CARBOHIDRATOS         MONOSACARIDOS        INSULINA
PROTEINAS                   AMINOACIDOS              CELULOSA
QUERATINA




LÍPIDOS

son moléculas orgánicas, constituidas por Carbono e Hidrógeno principalmente aunque pueden contener Oxigeno pero en menos cantidad y raras veces. los lípidos pueden ser sólidos como las ceras  y líquidos como los aceites, a temperatura ambiente. los lípidos no se disuelven en agua. una cadena de hidrocarburos lipídica puede tener hasta 36 carbonos y por lo general el número de átomos de carbono de la cadena es siempre par.  

Entre las funciones de los lípidos encontramos: 

  1. Energética: la más importante que es reserva de energía y el aporte de la misma al organismo, que es mucho mayor a la que aportan los carbohidratos. 
  2. Estructural: ya que la membrana plasmática está compuesta por una bicapa lipídica (le da la estructura a la célula), como su nombre lo indica contienen lípidos, para ser mas específicos: fosfolipidos.
  3. Aislantes: o fuentes de calor que los osos polares y los animales que viven en los polos o lugares muy fríos, usan para sobrevivir ya que los lípidos aíslan el cuerpo lo que le permite mantenerse en calor. 
  4. Biocatalizador: o transportador, es decir que transportan a otros lípidos hacia donde el organismo lo necesite.
  5. Impermeables: por su sensación grasosa y su hidrofilia, los lípidos no permiten el paso del agua u otras sustancias similares, es decir, protegen.
  6. Lubricantes: gracias a su textura se le hace muy fácil proteger y separar un órgano de otro como es el ejemplo  del pulmón y el diafragma, como el pulmón está en constante movimiento y el diafragma está muy cerca a él, los lipidos lo que hacen es impedir que exista roce entre estos. 
  7. Los lípidos son también moléculas señalizadoras, como las hormonas lipídicas es decir, las hormonas sexuales. 
Existen dos tipos de lípidos: 
saturados: que no son mas que un ácido graso normal, con solo enlaces simples. 
Insaturados: ácido graso que en su cadena de hidrocarburos tiene uno o mas enlaces dobles o triples. 
Ejemplo en la siguiente imagen:

                           Imagen relacionada
https://cibertareas.info/wp-content/uploads/2016/05/estructura-acido-graso-saturado-estructura-acido-graso-insaturado.jpP


Los insaturados a su vez se dividen en CIS y TRANS.
CIS: es cuando los hidrógenos que están ligados a los carbonos que están unidos por el doble enlace están ambos en la misma dirección o sea ambos debajo o ambos arriba. TRANS: es lo contrario a cis, es decir que esta vez los hidrógenos no estarán en la misma dirección sino en dirección diferente. En la siguiente imagen veremos una representación: 

                              Imagen relacionada
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ACTIVIDAD:






Horizontal

1.     GLUCOSA: Molécula que realiza el proceso de Glicólisis
4.     COMPETITIVA: Tipo de inhibición enzimática en el cual un sustrato específico pelea con otras moléculas que también encajan en el sitio activo
5.     ACOPLAMIENTO-INDUCIDO: Mecanísmo de acción enzimático en donde el sitio activo se adapta al sustrato
8.     MATRIZ: Espacio interno de la mitocondria
11.   CICLODEKREBS: Ruta metabólica plenamente aeróbica que por cada Acetil-CoA produce un ATP + poder reductor
13.   ENZIMAS: atalizadores de orígen protésico que regulan el transcurso de una reacción química
14.   NAD+—Nicotinamida Adenina Dinucleótido al estado oxidado.


VERTICAL:


2.     CATABOLISMO: Tipos de reacciones que transforman biomoléculas complejas en moléculas más sencillas
3.     RUTAMETABOLICA: Sucesión de reacciones químicas que conducen a un sustrato.Su conjunto da lugar al Metabolísmo
6.     TEMPERATURA: Las enzimas dependen del PH y de ...?
7.     FERMENTACIÓN—Vía más rápida para la formación de ATP y fundamentalmente de producir poder reductor cíclicamente
9.     MITOCONDRIA—Organelo donde se realizan los procesos de obtención de energía para la célula
10.   GLICÓLISIS—Proceso previo de degradación donde sólo participan los azúcares
12.   FADH2—Poder reductor cuyas siglas provienen de la palabra Flavín Adenín Dinucleótido al estado reducido


PROTEÍNAS
Son moléculas formadas por aminoácidos unidos entre sí por un enlace péptidico, es decir, éstos son la unidad estructural de las proteínas. Las proteínas las podemos encontrar principalmente en carnes (pollo, cerdo, res, etc.) y en los llamados granos (fríjoles, lentejas, Quinua). 

Algunas de las funciones de las proteínas son las siguientes: 

  1. Estructural: las proteínas son las moléculas que le dan la forma a muchas partes de la célula y de nuestro cuerpo, como lo son los músculos, el cabello, las uñas, entre otras. 
  2. Catalizadoras: algunas de las proteínas son enzimáticas, cuya función es entonces acelerar las reacciones que se dan en el organismo. 
  3. Señalizadoras: las proteínas también informan a través de hormonas o algunos neurotransmisores si algo no está bien en el organismo para así se pueda tratar a tiempo la anomalía, o aveces lo hace ella misma creando anticuerpos. 
  4. Transportadoras: como fue dicho en el anterior punto, las proteínas transportan además de mensajes, también transportan Oxigeno y CO2 en la sangre, entre otras sustancias.
  5. Movimiento: es decir que ayudan a que se dé la contracción muscular por ejemplo y para eso se soportan en 4 proteínas fundamentales: Actina, Miosina, Troponina y Tropomiosina. 

Como fue dicho anteriormente, los aminoácidos son la estructura fundamental de las proteínas pero ahora veamos a forma estructural de los aminoácidos.

                                      Resultado de imagen para aminoacidos
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En la anterior imagen lo vemos mas claramente pero como su nombre lo indica "aminoácido", éste está formado por un grupo funcional amino o amina y un grupo funcional ácido carboxílico, y el Carbono central toma el nombre de Carbono alfa, y esa "R" que está unida al Carbono alfa, significa Residuo y que está remplazando una cadena que puede variar.

Una proteína es la unión de aminoácidos (aa) sin importar cuanto es el número de los mismos pero existe un nombre para esa cadena de aminoácidos dependiendo del número de ellos.

  • 2 aa:dipeptido
  • 3 aa: tripeptido
  • 4 aa - 50 aa: polipeptido
  • 51 aa - en adelante: proteína 

Pero ojo que a partir de la unión de dos aminoácidos ya es una proteína formada.
La secuencia de aminoácidos de una proteína se le llama Estructura primaria, cuya forma de organización se da así: 

  • Hélice: es cuando la cadena de aminoácidos toma una forma curvada. 

                                               
http://laguna.fmedic.unam.mx/~evazquez/0403/introduccion%20estructura%20proteinas_archivos/image002.jpg


  • Hoja plegada: 
                                     
                             http://www.guatequimica.com/tutoriales/proteinas/image18.gif


  • Bisagras: 
                                                Resultado de imagen para bisagras en los aminoacidos
https://i0.wp.com/epidemiologiamolecular.com/wp-content/uploads/2009/02/clip-image00812.gif

La combinación de estructuras primarias entre sí dan como resultados estructuras secundarias y así la combinación de estructuras secundarias  nos llevarán a las estructuras terciarias (globular y fibrosas), hasta llegar a las estructuras cuaternarias que se dan por la unión de estructuras terciarias.

ACTIVIDAD 




PROTEINAS      AZUFRE                  HORMONAS
CARBONO       AMINOACIDOS       ENZIMAS
NITROGEO      ESCENCIALES          ORGANOS 
OXIGENO        TRASAMINACION    HEMOGLOBINA
HIDROGENO    DESAMINACION    TRANSCRPCION  



ÁCIDOS NUCLEICOS

Son polímeros formados por la unión de nucleótidos mediante puentes de Hidrógeno, los nucleótidos son: Adenina, Citosina, Guanina, Timina (para el ADN) y Uracilo (para el ARN).

Funciones:

  1. Herencia biológica: por medio del ADN se heredan rasgos a nuestros descendientes, estos rasgos pueden ser: 

  • MACROSCÓPICOS: son los rasgos fisicos como, el pelo ya sea el color o la forma, el color de los ojos, el color de piel, entre otros.
  • MICROSCÓPICOS: son los rasgos internos y que no se pueden ver como enfermedades.
      2. Formación del ARN: dentro de la información que está en el ADN, está la         de formar el ARN. 
    3. El ADN es quien nos dice el orden de los aminoácidos de una proteína y a          esto se le conoce como el dogma central de la biología. 


 
https://www.youtube.com/watch?v=97x567l1XMc

En el vídeo anterior vemos muy explicítamente el paso a paso de la formación del ARN a partir del ADN para así formar las proteínas, proceso que recibe el nombre de DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA.

METABOLISMO


Son el conjunto de reacciones que se dan dentro de un organismo. Existen 3 tipos de metabolismo: 

  1. Catabolismo: Consiste en degradar moléculas, es decir hacerlas mas pequeñas y por ende libera energía. 
                        Imagen relacionada
https://dieteticaynutricionweb.files.wordpress.com/2017/03/copia-2-de-anabfases.jpg?w=840

     2. Anabolismo: trabaja en la formación o síntesis de moléculas y por tal               razón necesita y usa energía.
                        Resultado de imagen para anabolismo
https://dieteticaynutricionweb.files.wordpress.com/2017/03/copia-de-anabfases.jpg?w=840

    3. Anfibolismo: En este caso se dan ambos tipos de metabolismo pero NO al        mismo tiempo.

                          Imagen relacionada
                     http://cuadrocomparativo.org/wp-content/uploads/2016/01/anabfases.jpg

ACTIVIDAD



CARBOHIDRATOS                GLUCOGENESIS
PIRUVATOCARBOXILASA     ACIDOLACTICO
DEGRADACION                    FOSFOENOLPIRUVATO
 HIGADO        PROPIONATO
MUSCULO                             OXALOACETATO
GLICEROL                             LACTATO



SISTEMAS ENERGÉTICOS

Son los sistemas que nos proporcionan energía dependiendo de cuando y como se necesite. Existen tres tipos de sistemas energéticos:

1. Fosfágenos: Este se activa cuando necesitamos energía de manera inmediata, es decir, un movimiento rápido en muy poco tiempo (segundos); como fuente energética utiliza la Fosfocreatina.
La parte de la célula en que tiene lugar es en el Citoplasma. 

Fosfocreatina (PCr) → creatina (Cr) + P⇒ Pi + ADP = ATP 

2. Anaeróbico: Este sistema es utilizado cuando realizamos ejercicios pero de corto tiempo (0-5 minutos), su principal fuente de energía son los carbohidratos y no necesita de Oxígeno. Se caracteriza por la acumulación de ácido láctico. Se da en la mitocondria.

Glucagón libera energía, la cual se une con el ADP y forman el ATP. 

Glucagón → P⇒ P+ ADP = ATP

3. Aeróbico: Utilizamos este sistema para ejercicios de larga duración ( de 5 minutos en adelante) y su principal fuente de energía son los lípidos utilizando Oxígeno o una buena respiración. Se da en la Mitocondria.

Glucagón 
                     Glucosa(6C) → (8ATP)
                                                     ↙    ↘
                                             ácido           ácido 
                                         piruvico        piruvico 
                                                             (3C)              (3C)
                                         ↙          ↘
                                                       CICLO DE            CICLO DE 
                                         KREBS                KREBS
                                         (12ATP)                     (12ATP)


En conclusión, entre mas tiempo demore el ejercicio mas energía necesita. Cabe anexar que el sistema energético que ayuda a adelgazar, es el Aeróbico ya que la energía la usa de los lípidos. 


CÉLULA ANIMAL

Componente de los tejidos, a su vez de órganos, sistemas y por último el organismo. 
Sus partes:
1. Membrana plasmática: Es una bicapa lipídica y quizá la parte más importante de la célula ya que le da la forma y estructura y se dice que sin membrana la célula no existiera. Como ya fue dicho su función es darle forma y estructura a la célula, además posee una impermeabilidad selectiva, es decir que controlo el ingreso y egreso de sustancias a la célula. También los organelos de la célula tienen membrana.
                        Resultado de imagen para membrana plasmatica

https://www.google.com.co/search?biw=1366&bih=662&tbm=isch&sa=1&ei=LujcWqj-FMGB5wKvt5pw&q=membrana+plasmatica&oq=membrana+&gs_l=psy-ab.3.1.0i67k1l5j0j0i67k1j0j0i67k1j0.1179.2865.0.4781.9.8.0.1.1.0.301.1155.0j1j3j1.5.0....0...1c.1.64.psy-ab..3.6.1164....0.5FQSpwmPFis#imgrc=arrhlv_mG7pucM:

2. Organelo: Son unos pequeños órganos que están dentro de la célula cuya función varía y que se caracterizan por tener membrana.

3. Núcleo: Es donde se almacena el ADN, por la importancia de este trabajo tiene dos membranas que recibe el nombre de envoltura nuclear, la cual tiene poros nucleares que son el punto de intercambio de sustancias. 

                        Resultado de imagen para nucleo
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6f/Diagram_human_cell_nucleus_es.svg/300px-Diagram_human_cell_nucleus_es.svg.png

4. Nucleolo: Es una región especial del núcleo en donde se forma el ARN.

5. Retículo Endoplasmático Rugoso (RER): Es donde se almacenan los ribosomas y por lo tanto hay una síntesis intensiva de proteínas. posee también doble membrana. tiene una vesícula que es por donde liberan y transportan las proteínas. 
                   
                 http://funcionde.com/wp-content/uploads/2016/06/Reticulo-endoplasmatico-rugoso.jpg

6. Retículo Endoplasmático Liso (REL): es un organelo grande donde se da la síntesis de lipidos y se almacena Calcio.

                                       
                     http://funcionde.com/wp-content/uploads/2016/06/funcion-reticulo-endoplasmatico-liso.jpg

7. Aparato de Golgi: Es donde se da la modificación final a las proteínas, las empaquetan en vesículas para ser liberadas y transportadas. Es el sistema de transporte interno de la célula. El aparto de Golgi tiene dos caras: una que da a la cara del nucleo y se llama CIS y la otra que da a la cara de la membrana se llama TRANS. También se encarga de la secreción de sustancias y excreción de desechos. 

                      Resultado de imagen para aparato de golgi con cara cis y trans
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg-FVEFZJyqvY_mp1geFjGskRykK4QzFYBuSB5b63oKP-3cXOUH_5FDXy1h6AaKSCo_nBK6DNal7nDWfOwB1IilNsDAMG_16ust9hr6KBQwJl0BKVyBgxo_yqg7hpoBnL2kExwz1i-I2ZEc/s1600/lalal.jpg

Los retículos endoplasmaticos liso y rugoso, junto con el aparato de Golgi forman el sistema de endomembranas de la célula. 

8. Mitocondria: Organelo que tiene dos membranas una externa que es plana y una interna que es plegada (entre mas plegada mejor funciona ya que guarda mas ATP). entre sus funciones está la de obtener energía a través de la respiración y la formación y almacenamiento de ATP.

Resultado de imagen para mitocondria
https://www.webconsultas.com/sites/default/files/estructura_mitocondria.jpg

9. Lisosomas: Organelo que degrada moléculas a través de enzimas, para lo cual usa agua (hidrolisis). Lis lisosomas son exclusivamente organelos de células animales y las neuronas no los tienen.

                                        
http://slideplayer.es/2752289/10/images/63/L+I+S+O+S+O+M+A+MEMBRANA+ENZIMAS.jpg

10. Centriolos: no son organelos, son  proteínas que forman los microtubulos y solo funcionan en reproducción celular. 

Microtubulos: dan forma a la célula y permite el movimiento dentro de ella.
Microfilamentos: sostiene la membrana plasmática.

Microtubulos + Microfilamentos = Citoesqueleto

11. Citoplasma: Medio acuoso donde flotan los organelos, es coloidal (estado intermedio de la materia entre sólido y líquido); también permite que se generen reacciones en la célula. 


ACTIVIDAD



MEMBRANA PLASMATICA 

Es una bicapa lipídica que delimita a todas las células esta constituida por______________________ y ___________  rodea y limita la célula del medio externo e interno. Sus funciones son : _______________ ,____________, _______________

CITOPLASMA

parte de la célula que rodea el núcleo y que esta limitada por la______________ exterior. en el citoplasma de una célula eucariota pueden encontrarse ________________________________________________________________

 Es donde se almacena el ADN, por la importancia de este trabajo tiene dos membranas que recibe el nombre de _______________  la cual tiene poros nucleares que son_____________________________________



Es una región especial del núcleo en donde se forma el ARN _________________