Las moléculas de la vida

Agua: la molécula más abundante
El agua constituye el 75% de la materia viva. El agua presenta características no
usuales, que dan lugar a que su comportamiento sea totalmente diferente a los
demás líquidos.
Molécula del agua
La propiedad característica del agua, la naturaleza polar de la molécula, que es la
responsable del aumento de las fuerzas de cohesión que existen en el agua.
Cohesión es el término que indica el hecho de mantenerse unida una sustancia.
Un ejemplo si se coloca una aguja de acero en un recipiente con agua, las fuerzas
de cohesión impiden que el agua cubra la aguja y se hunda en el líquido.
Sabemos que el polo negativo de una molécula de agua atrae al polo positivo de
otra y esta atracción es la que las mantiene juntas.
Cuando dos moléculas de agua están muy juntas, la fuerza de atracción entre
ellas es tan fuerte que se puede considerar como un tipo de enlace químico. Este
enlace se llama puente de hidrógeno.
Moléculas orgánicas: Carbohidratos
Los carbohidratos son los compuestos orgánicos que mas abundan en la
naturaleza y que se encuentran en las plantas, mayor cantidad que en los
animales.
Estas sustancias compuestas de carbono, hidrógeno y oxígeno. La mayoría de
los carbohidratos son sintetizados por las plantas verdes durante el proceso de la
fotosíntesis. Posteriormente, los animales, incluyendo al hombre, invierten ese
camino, tomando la energía de los azúcares, que originalmente provino del Sol,
para realizar nuestras funciones vitales. Así, los azúcares son en realidad una
forma de almacenamiento de energía solar que los animales aprovechamos para
vivir.
En la fotosíntesis se produce glucosa, este azúcar de seis átomos de carbono
se puede transformar en muchos otros azúcares semejantes, ya sean también de
seis, de menos, o de más átomos. Entre los más comunes y conocidos se
encuentran, desde luego la glucosa, (figura1) que es la unidad para formar
muchas de las moléculas que consume el hombre, como el almidón del trigo,
maíz, papas, etc., la fructosa, o azúcar de la fruta, y la galactosa, de la leche,
ambos de seis átomos de carbono, y la ribosa y la desoxirribosa, de cinco átomos
de carbono cada una. Estos azúcares se comportan como unidades que se repiten
en la estructura de otros, y por ello se les llama monosacáridos. El nombre de
monosacáridos viene del griego, sacarós, dulce, y monos, único, uno.
Estos azúcares simples y relativamente pequeños se pueden unir para formar, por
ejemplo, la sacarosa, o azúcar común, formada por una molécula de fructosa y
una de glucosa. El azúcar de la leche, la lactosa, está formado por la unión de
una molécula de glucosa y una de galactosa.
Hay otras posibilidades, hasta llegar a la que consiste en la unión de miles de
estos monosacáridos, como la glucosa, que produce varios compuestos: los
polisacáridos (del griego polis, muchos). Entre éstos se encuentra el almidón,
las plantas lo almacenan en la semillas, tallos y raíces de donde toman como
fuente de energía para el desarrollo de nuevas plantas. El glucógeno, que cumple
la misma función pero en los tejidos animales. Ambos compuestos son el
resultado de la unión de miles de moléculas de glucosa. Hay otra sustancia
semejante, la celulosa, que está formada por cadenas larguísimas de glucosa que
se constituyen en fibras, y que es casi el único componente de la madera y el
algodón, y de la fibra vegetal.

Las proteínas
Son moléculas básicas en la formación de tejidos y otras estructuras de los
órganos. Están compuestos de aminoácidos, que son sustancias de un grupo
amino, un ácido y un grupo R. Entre las proteínas están la hemoglobina, la
insulina y la glicerina.
Formula estructural de las proteínas
H
H2N – C – COOH
R
Por tener el grupo -COOH o carboxilo son ácidos orgánicos, y por poseer el grupo
amínico (-NH2) son aminas, por lo que se les llama aminoácidos. El grupo
representado por R puede cambiar desde un átomo de hidrógeno, hasta
estructuras más complicadas, para dar 20 distintos compuestos, que se unen
entre sí para formar variadas cadenas de diferente longitud y que reciben el
nombre de proteínas, las proteínas son las que, en las membranas, se encargan
de identificar y permitir el paso de sustancias hacia uno y otro lado; son las que,
como enzimas, se encargan de facilitar miles de reacciones químicas de las que
depende la vida de la célula, así como de muchas otras funciones.
Entre los aminoácidos están la valina, el glutámico, y la glicina.
Formula estructural de la glicina
La hemoglobina es un ejemplo de proteína
La hemoglobina es una proteína que contiene hierro y que le otorga el color rojo a
la sangre, se encuentra en los glóbulos rojos y es la encargada de transportar el
oxigeno a la sangre desde los pulmones a los tejidos.

Ácidos nucleicos.
Una molécula de cadena larga compuesta de un gran número de nucleótidos.
Todos los organismos tienen ácidos nucleicos presentes en sus células. Existen
dos tipos de ácidos nucleicos: RNA y DNA.
H H O
│ │ ║
H – N – C – C – OH
│
H
Glicina
Nucleótido. Una parte o unidad de un ácido nucleico. Consta de un azúcar, que
puede ser ribosa o desoxirribosa, junto con un radical fosfato y una base
conteniendo nitrógeno.

Diferencias entre ADN y ARN
El ADN está formado por cuatro bases: Timina, citosina, adenina y guanina. La
cadena de nucleótidos forma un filamento y dos filamentos se enroscan entre sí
para formar una doble hélice.
El ADN se encuentra solamente en los núcleos de la célula, el ADN y las proteínas
forman cromosomas, de un filamento de ADN se reproduce un filamento de ARNm
por acción enigmática.
El ARN es el azúcar de ribosa. La base en cada nucleótido es una de las
siguientes: uracilo, citosina, adenina, guanina. La cadena de nucleótidos forma un
filamento simple. El ARN se encuentra en los núcleos y el citoplasma de las
células. Las cadenas son producidas en el núcleo de ADN, pasan al citoplasma y
entonces un ribosoma se une al ARN. El ribosoma se desplaza a lo largo del
filamento de ARN y producen un polipéptido (proteína), la estructura de polipéptido
es controlada por el ARN. Se presentan tres tipos de ARN: ARNm mensajero,
ARNt transferencia, ARNr ribosomal.

Lípidos o grasas
Tal vez la principal característica de estas sustancias sea que, aunque también
están compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno, la proporción del último es
mucho menor, y que el carbono forma largas cadenas de átomos que se unen al
hidrógeno, de manera semejante a los hidrocarburos del petróleo. La base de
muchos de ellos son los ácidos grasos, y los más comunes están formados por
una cadena de unos 16 a 18 átomos de carbono, que se representa en seguida:
CH3-CH2-CH2-CH2- ... CH2-COOH
Estas moléculas de ácidos grasos se pueden unir a otras, la más sencilla es el
glicerol. En este caso, es una grasa neutra, como la manteca o el aceite
comestible.
Entre los lípidos más importantes están los fosfolípidos, moléculas en las cuales
participa también el ácido fosfórico y otras sustancias y compuestos.
Hay otros lípidos de tipo diferente entre los cuales se encuentra el colesterol, que
forma parte de muchas membranas, así como otras moléculas semejantes en su
estructura más que en sus funciones o propiedades, como algunas hormonas y
vitaminas, los ácidos biliares.
Las mantecas y aceites comestibles son también fuentes muy importantes de
energía en los animales y los vegetales. En mayor o menor grado, todos tenemos
grasa en distintas partes del cuerpo; algunos individuos incluso llegan a acumular
cantidades enormes; en este caso, difícilmente podríamos pensar que fueran
almacenes de energía. Es tal la importancia que se da a la acumulación
exagerada de grasa, que se le considera una enfermedad. Por otra parte, las
acumulaciones de grasa en algunas partes del cuerpo nos sirven para protegernos
de golpes, pues son como colchones. La grasa también es un aislante que nos
permite resistir el frío. También la grasa acumulada bajo la piel es la que da al
cuerpo femenino su contorno suave y gran parte de su belleza.

División Celular

La división celular es la parte del ciclo celular en la que una célula inicial llamada
madre se divide en dos para formar dos células hijas.
Al dividirse la célula, los científicos observaron los cambios estructurales
efectuados en el núcleo de las células. En la primera etapa, la cromatina aparece
como unos hilos largos; después, gradualmente se acortan, engrasan y dividen en
estructuras separadas. Esas estructuras se llaman cromosomas, que quiere decir
cuerpos coloreados. El proceso completo de la división celular se llama mitosis.
Unos de los primeros investigadores de la división celular de los animales, fue el
biólogo alemán Walther Flemming. Este investigador introdujo los términos
mitosis y cromatina. Uno de sus trabajos publicados sobre la mitosis de la larva de
la salamandra.
Mitosis fases
Profase inicial. Los cromosomas se hacen visibles debido a su enrollamiento.
Profase final. Los cromosomas filamentosos se dividen en forma longitudinal
Metafase. Los cromosomas se alinean en el centro de la célula, llamada ecuador.
Anafase. Los cromosomas se dirigen a los polos.
Telofase. Se presenta un surco que divide longitudinalmente a la célula.

Diferencias entre la Célula Animal y Vegetal

Célula Animal
• No tiene pared celular (membrana celulósica) y presenta diversas formas
de acuerdo con su función.
• No tiene plastos a diferencia de las células vegetales
• Puede tener vacuolas pero no son muy grandes.
• Presenta centríolos: Agregado de microtúbulos cilíndricos que forman los
cilios y los flagelos y facilitan la división celular en células animales..
 
Célula Vegetal
• Presentan una pared celular, más dura que una membrana plasmática
normal (al estar compuesta principalmente de celulosa) y da mayor
consistencia a la célula.
• Disponen de plastos: cloroplastos (orgánulo capaz de realizar la
fotosíntesis), cromoplastos, leucoplastos (orgánulos que acumulan el
almidón fabricado en la fotosíntesis)...
• Vacuolas de gran tamaño: Acumulan sustancias de reserva o de desecho
producidas por la célula.

Existen dos tipos básicos de células: procariotas y eucariotas

• Las células procariotas son estructuralmente simples. Conformaron a los
primeros organismos del tipo unicelular. Éstos tenían un ADN cerrado
circular, el cual se encontraba disperso en el citoplasma ausente de núcleo.
La célula no tenía organulos –a excepción de ribosomas- ni estructuras
especializadas. Como no poseen mitocondrias, los procariotas obtienen
energía del medio mediante reacciones de glucólisis (es la secuencia
metabólica en la que se oxida la glucosa) en los mesosomas (es una
invaginación de la membrana plasmática de las células procariotas, que
tiene relación con los procesos metabólicos de la célula o en el citosol. Sus
mayores representantes son las bacterias.

• Las células eucariotas son más complejas que las procariotas. Surgieron
de las células procariontes. Tienen mayor tamaño y su organización es más
compleja, con presencia de orgánulos. Estos últimos, son estructuras
membranosas que permiten la compartir las funciones vitales de la célula.
El ADN está contenido en un núcleo permeable con doble membrana
atravesado por poros. A este grupo pertenecen protozoos, hongos, plantas
y animales.
Las células eucariotas están formadas por diferentes orgánelos que desarrollan
diversas funciones como son:
Membrana celular
Es la puerta de entrada y salida de todo en la célula. La membrana permite el
paso de todo aquello que las leyes naturales permitan, sin gasto energético de
ATP (Adenosina Trifosfato, la única forma de energía que usan los seres vivos.
Citoplasma.
Todo el contenido celular.
Retículo endoplasmico
Se formó a partir de la membrana fundamental por lo que su estructura en gel,
esta por todo el interior celular, como una red, pero no toca el núcleo. Dentro del
retículo hay líquidos intersticiales (de lo que hay afuera), la membrana comunica el
exterior con el núcleo (es contiguo). La membrana enrollada y por dentro sostiene
todo el interior, protegiendolo.
Puede ser de 2 tipos: liso o rugoso.
Mitocondrias
Es el organelo que se caracteriza por ser la central de energía. Las moléculas que
están dentro de ella, llamadas enzimas, optimizan el aprovechamiento de energía.
Las mitocondrias se encuentran en el citoplasma.
Ribosomas
Partículas de forma redondeadas presentes en la mayoría de las células y que
siempre están muy cercanas al retículo endoplásmico. Su función depende del
contenido: azúcares, ATP y RNA. Se supone que su función es por el RNA y esta
es la síntesis proteica.
Lisosomas
Defienden a la célula destruyen partículas extrañas y la ayudan a realizar
procesos digestivos
Aparato de Golgi
La función del aparato de golgi es la de intervenir en los procesos secretores de
la célula y la de servir de almacenamiento temporal para proteínas y otros
compuestos sintetizados en el retículo endoplasmático.
Vacuolas
Espacios dentro de la célula. En los tejidos vegetales duran toda la vida de la
célula y son almacenes de esencias, colores, azúcares, aceites, etc. En los
animales (salvo en algunos protozoarios) no persisten. Son digestivas, cuando en
una célula joven animal se ven vacuolas que no di gestionan, puede estar
enferma, degenerado poco vital. El conjunto de vacuolas vegetales se llama
vacuoma (no puede existir en la animal).
Núcleo
Estructura muy importante de la célula. Ninguna célula sobrevive sin núcleo, a
excepción las células de la córnea de algunos mamíferos y la floema (vasos
conductores de las traqueófitas). Generalmente es céntrico (en el centro de la
célula), pero también hay en otros puntos.
Sus funciones son vitales por ser el controlador celular, por lo que hay una
relación directa entre sus funciones y su estructura. Por microscopio fotónico se ve
un contenido no homogéneo limitado por una membrana en gel y donde hay
partes densas y claras. Puede haber varios núcleos, llamados nucleolos.
Nucleolos
Constituidos por fibras. Forman el huso acromático. Tienen RNA y ATP.
Cromatina
Esta formado por cromosomas (estructuras individualizadas), que son los que
dirigen el funcionamiento celular.Lo mas importantes descubierto son los cromosomas
Centríolos
Son dos estructuras cilíndricas que, rodeadas de un material proteico denso
llamado material pericentriolar forman el centrosoma. La función principal de los
centríolos es la formación y organización de los filamentos que constituyen el huso
acromático cuando ocurre la división del núcleo celular. (Solo en la célula animal).
Cloroplasto
Son los orgánelos en donde se realiza la fotosíntesis. Están formados por un
sistema de membranas interno en donde se encuentran ubicados los sitios en que
se realiza cada una de las partes del proceso fotosintético. (Solo en la célula
vegetal y de las algas).
Pared celular
Es un órgano complejo, aparte de dar soporte y estructura a los tejidos vegetales
es capaz de condicionar el desarrollo de las células (Solo en la célula vegetal, de
hongos y protistas).

Descubrimiento y conocimiento histórico de las células

• En 1665 Robert Hooke publicó los resultados de sus observaciones sobre
tejidos vegetales como el corcho, realizadas con un microscopio de 50
aumentos construido por él mismo. Este investigador fue el primero que, al
ver en esos tejidos unidades que se repetían a modo de celdillas de un
panal, llamó a esas unidades de repetición células (del latín cellulae,
celdillas). Pero Hooke sólo pudo observar células muertas por lo que no
pudo describir las estructuras de su interior.
• En la década de 1670, Anton Van Leeuwenhoek observó protozoos y
bacterias.
• En la década de 1830, Theodor Schwann estudió la célula animal; junto
con Matthias Schleiden postularon que las células son las unidades
bioelementales en la formación de las plantas y animales, y que son la base
fundamental del proceso vital.
• En 1745 Needham, animálculos en infusiones.
• En 1831 Brown, el núcleo celular.
• En 1839 Purkinje, el citoplasma celular.
• En 1850 Rudolf Virchow, descubrió que “todas las células provienen de
otras células”.
• En 1857 Kölliker, las mitocondrias.
• En 1860 Pasteur, esterilización de infusiones.
• En 1880 August Weismann agrego que las células vivas de su época
compartían similitud estructural y en tipos de moléculas con células de
tiempos antiguos.

Bioenergética

Energía 

Es la capacidad de realizar un trabajo. A pesar que existen varias formas de energía: química, luminosa, mecánica, etc. , solo hay dos tipos básicos:

Potencial: es la capacidad de realizar trabajo como resultado de su estado o posición. Puede estar en los enlace químicos, en un gradiente de concentración, en un potencial eléctrico, etc.

Cinética: es la energía del movimiento, puede existir en forma de calor, luz, etc.

En términos bioquímicos, representa la capacidad de cambio, ya que la vida depende de de que la energía pueda ser transformada de una forma a otra, cuyo estudio es la base de la termodinámica. Sus leyes son aplicables a los sistemas cerrados o aislados, es decir aquellos que no intercambian energía con el medio que los rodea; las células son sistemas abiertos, o sea pequeñas partes de un sistema cerrado mayor. Las leyes de la termodinámica expresan:

1º Ley: en un sistema aislado la energía no se crea ni se destruye, puede ser transformada de una forma en otra.

2º Ley: no toda la energía puede ser usada y el desorden tiende a aumentar, lo que se conoce como entropía. Metabolismo Cada célula desarrolla miles de reacciones químicas que pueden ser exergónicas (con liberación de energía) o endergónicas (con consumo de energía), que en su conjunto constituyen el METABOLISMO CELULAR. Si las reacciones químicas dentro de una célula están regidas por las mismas leyes  termodinámicas ... entonces cómo se desarrollan las vías metabólicas? 1. Las células asocian las reacciones: las reacciones endergónicas se llevan a cabo con la energía liberada por las reacciones exergónicas. 2.  Las células sintetizan moléculas portadoras de energía que son capaces de capturar la energía de las reacciones exergónicas y las llevan a las reacciones endergónicas. 3. Las células regulan las reacciones químicas por medio de catalizadores biológicos: ENZIMAS. Las células acostumbran a guardar la energía necesaria para sus reacciones en ciertas moléculas, la principal es el: ATP, trifosfato de adenosina. Las células lo usan para capturar, transferir y almacenar energía libre necesaria para realizar el trabajo químico. Funciona como una MONEDA ENERGÉTICA. La función del ATP es suministrar energía hidrolizándose a ADP y Pi. Esta energía puede usarse para: obtener energía química: por ejemplo para la síntesis de macromoléculas; transporte a través de las membranas trabajo mecánico: por ejemplo la contracción muscular, movimiento de cilios y flagelos, movimiento de los cromosomas, etc. Estructura del ATP: es un nucleótido compuesto por la adenina (base nitrogenada), un azúcar (ribosa) y tres grupos fosfato.

Metabolismo

http://www.biologia.edu.ar/metabolismo/

Células Procariotas y Eucariotas

LA CÉLULA PROCARIOTA

Se llama procariota (del griego πρό, pro = antes de y κάρυον, karion = núcleo) a las células sin núcleo celular diferenciado, es decir, cuyo ADN se encuentra disperso en el citoplasma. Las células que sí tienen un núcleo dentro del citoplasma se llaman eucariotas. Las formas de vida más conocidas y complejas, las que forman el imperio o dominio Eukarya, son eucarióticas.

Casi sin excepción los organismos basados en células procariotas son unicelulares, formados por una sola célula. Además, el término procariota hace referencia a los organismos del imperio Prokaryota, cuyo concepto coincide con el reino Monera de las clasificaciones de Copeland o Whittaker que, aunque obsoletas, son aún muy populares. Se reparten entre los dominios Bacteria y Archaea.

Por otra parte, otro autor nos dice que las células procariotas como indica su nombre no presentan en su interior un núcleo celular diferenciado, y por lo tanto su material hereditario (ADN genómico) no se encuentra confinado dentro de un compartimiento a ex profeso limitado por membranas, sino que se halla libremente contenido en el citoplasma celular. Procarionte es a veces utilizado como sinónimo de procariota.
La organización celular procariota es la que caracteriza a los organismos que componen los dominios de Woose: Eubacteria y Archea (las llamadas antiguas arqueobacterias).

En la antigua clasificación de los cinco reinos, (Copeland o Whittaker) estos dos dominios constituían el reino Monera. Casi sin excepción los organismos basados en células procariotas son unicelulares, formados por una sola célula.

Evolución
No está aceptado que las células procariotas del dominio Archaea fueron las primeras células vivas, aunque se conocen fósiles de hace 3500 millones de años. Después de su aparición, han sufrido una gran diversificación. Su metabolismo es lo que más diverge, y causa que algunas procariotas sean muy diferentes a otras.
Se cree que todos los organismos que existen actualmente derivan de una forma unicelular procariótica. A lo largo de un lento proceso evolutivo, hace unos 1500 millones de años, las procariotas derivaron en células más complejas, las eucariotas, probablemente por la combinación en una sola célula de dos o más procarióticas,

Entre las características estructurales y de funcionamiento que diferencia a las células procariotas de las eucariotas se pueden señalar:

.- Tienen diversidad de formas celulares. Tipo vibrion, coco, bacilo, en espiral. El tamaño típico de una bacteria es de unas 2 micras.

.- En bacterias el material genético, el ADN genómico, es generalmente una molécula de ADN circular, que se encuentra empaquetado en interior de la célula en una estructura compacta y característica cuando se observa al microscopio electrónico denominada nucleoide. A diferencia del núcleo de la célula eucariota, el nucleoide bacteriano no está rodeado de una membrana nuclear o envuelta nuclear.

Diversidad bioquímica y metabólica

El metabolismo de los procariotas es enormemente variado, a diferencia de los eucariotas, y muchos resisten condiciones ambientales sorprendentes por lo extremas en parámetros como la temperatura o la acidez.

Cuando se considera la diversidad de los metabolismos, se observa que en toda su extensión es propia de los procariontes, y que la diversidad metabólica de los eucariontes es sólo un subconjunto de la anterior. Si en eucariontes encontramos diferencias metabólicas importantes, como la que distingue a los fotoautótrofos de los heterótrofos, o la que hay entre anaerobios y aerobios, es solamente porque portan distintos orgánulos de origen endosimbiosis, como plastos, mitocondrias o hidrogenosomas, procedentes de distintos procariontes.
Son células sin núcleo. La zona de la célula donde está el ADN no está limitada por membrana alguna. Actualmente están divididas en dos grupos:

• Eubacterias, que poseen paredes celulares formadas por peptidoglicano o por mureína. Incluye a la mayoría de las bacterias y también a las cianobacterias.

• Arqueobacterias, que utilizan otras sustancias para constituir sus paredes celulares. Son todas aquellas características que habitan en condiciones extremas como manantiales sulfurosos calientes o aguas de salinidad muy elevada.

El nucleoide bacteriano y la división celular bacteriana

.- Las células procariotas carecen de orgánulos membranosos en el citoplasma celular (sistema de endomembranas, (SE), por lo que el citoplasma forma pues el único compartimiento celular. Esto permite que la transcripción y la traducción del mensaje genético ocurran simultáneamente la célula procariota.

.- El citoplasma procariote no contiene orgánulos reconocibles, salvo en algunas bacterias granos de reserva, de composición variada y agregados moleculares, visibles sólo con las mayores ampliaciones del microscopio electrónico, como ribosomas.

.- Según la composición de la pared celular, en las eubacterias se pueden distinguir dos tipos de bacterias GRAM- y GRAM +. Ambas tienen un sáculo de peptidoglicano, que las proporciona consistencia y da forma a la célula, pero las bacterias GRAM- tienen además una membrana exterior (con una composición química distinta que la membrana la interior con lipopolisacáridos y lipoproteínas que constituyen el lipopolisacarido, LPS) separada de la interior por un espacio periplasmático o periplasma.

.- Los ribosomas procariotas son 70S, compuesto de una subunidad mayor 50S y una subunidad menor 30S. Los ribosomas de las células eucariotas son más grandes 80S, la subunidad mayor 60S y la menor 40S.

.- Las células procariotas pueden presentar varios apéndices para el movimiento: flagelos y de adhesión celular: pilis, fimbrias, no presentes en las células eucariotas y cuya organización estructural es diferente de los apéndices del movimiento de las células eucariotas: cilios y flagelos. Así, mientras que los flagelos bacterianos son construidos con una única proteína, la Flagelina; los apéndices de de motilidad de los eucariotas tienen el característico juego de "9+2" de microtubulos, constituidos de Tubulinas (alfa y beta). Por otra parte, mientras que el movimiento de un flagelo requiere de un motor flagelar (un pequeño-nanométrico- motor rotatorio eléctrico situado en la base del flagelo bacteriano), el movimiento de los cilios y flagelos eucarióticos depende de la acción de proteínas con función motora como Dineínas que median el movimiento de esos apéndides al provocar el desliamiento de unos filamentos (compuestos de microtúbulos) sobre otros.

.- Las células procariotes se alimentan universalmente por absorción de los nutrientes sin tener en general la capacidad de ingerir o internalizar partículas u otras células por endocitosis, proceso este característico de las células eucariotas.

.- Los procariotas muestran un metabolismo enormemente variado, a diferencia de los eucariotas, y son encontrados en condiciones ambientales extremas de temperatura, salinidad, acidez o alcalinidad (principalmente microbios que pertenecen al dominio Archaea).


LAS CÉLULAS EUCARIOTAS

Las células eucariotas son por lo general más grandes que las células procariotas. Tan pequeñas como un levadura (10 micras) o tan grandes como algunas neuronas (metros). La diversidad de formas es también muy grande. A diferencia de las células procariotas, el material genético en las células eucariotas está confinado en un núcleo, rodeado de una envoltura nuclear de dos membranas, por lo que los procesos de transcripción y traducción de la información genética portada por el ADN genómico ocurren separadamente, el primero en el núcleo y el segundo en el citoplasma.

Las células eucariotas tienen además un sistema de membranas interno que incrementa notablemente la superficie de membranas del interior del citoplasma, produciendo un incremento en la compartimentalización del mismo, esencial para obtener un aumento notable en los procesos biológicos (e.g. reacciones metabólicas) que pueden tener lugar tanto en las membranas como en la luz de esos compartimentos.

En tal sentido, se denomina eucariotas a todas las células que tienen su material hereditario fundamental (su información genética) encerrado dentro de una doble membrana, la envoltura nuclear, que delimita un núcleo celular. Igualmente estas células vienen a ser microscópicas pero de tamaño grande y variado comparado con las otras células.
La alternativa a la organización eucariótica de la célula la ofrece la llamada célula procariota. En estas células el material hereditario se encuentra dentro de diferentes compartimientos llamados organelos, en el seno del citoplasma. Las células eucariotas no cuentan con un compartimiento alrededor de la membrana plasmática (periplasma), como el que tienen las células procariotas. A los organismos formados por células eucariotas se les denomina eucariontes.

Organización
A diferencia de las células procariotas, las células eucariotas presentan un citoplasma muy compartimentado, con orgánulos (membranosos) separados o interconectados, limitados por membranas biológicas que son de la misma naturaleza esencial que la membrana plasmática. El núcleo es solamente el más notable y característico de los compartimentos en que se divide el protoplasma, es decir, la parte activa de la célula. En el protoplasma distinguimos tres componentes principales, a saber, la membrana plasmática, el núcleo y el citoplasma, constituido por todo lo demás. Las células eucariotas están dotadas en su citoplasma de un citoesqueleto complejo, muy estructurado y dinámico, formado por microtúbulos y diversos filamentos proteicos. Además puede haber pared celular, que es lo típico de plantas, hongos y protistas pluricelulares, o algún otro tipo de recubrimiento externo al protoplasma.

Fisiología
Las células eucariotas contienen en principio mitocondrias, orgánulos que habrían adquirido por endosimbiosis de ciertas bacterias primitivas, lo que les dota de la capacidad de desarrollar un metabolismo aerobio. Sin embargo en algunos eucariotas del reino protistas las mitocondrias han desaparecido secundariamente en el curso de la evolución, en general derivando a otros orgánulos, como los hidrogenosomas.

Algunos eucariontes realizan la fotosíntesis, gracias a la presencia en su citoplasma de orgánulos llamados plastos, los cuales derivan por endosimbiosis de bacterias del grupo denominado cianobacterias (algas azules).

Aunque demuestran una diversidad increíble en su forma, comparten las características fundamentales de su organización celular, arriba resumidas, y una gran homogeneidad en lo relativo a su bioquímica (composición), y metabolismo, que contrasta con la inmensa heterogeneidad que en este terreno presentan los procariontes (bacteria, en sentido amplio).

No presentan un núcleo definido.

El material genético lo constituye una gran molécula de ADN.

Presenta membrana celular redondeada por una pared celular externa.

Presenta ribosomas.

Comprende las bacterias y las algas verde azules.

Pueden existir sin oxigeno.

Se producen por bipartición.

En su mayoría son heterótrofos.

Presentan un núcleo definido.

El material genético esta constituido por el ADN asociado con proteínas en estructuras más complejas llamadas cromosomas.

Pueden presentar pared celular como en los vegetales y carecer de ella como en los animales.
Son aeróbicos.

Se reproducen por mitosis y meiosis.

Son autótrofos y heterótrofos.

Reflexión

Volvox

IMPORTANCIA DE LA BIOLOGIA

Todos los campos de la Biología implican una gran importancia para el bienestar de la especie humana y de las otras especies vivientes.

El conocimiento de la variedad de la vida, su explotación y conservación es de gran importancia en nuestro diario vivir. ¿Usted se ha enfermado? Bien, todos hemos enfermado alguna vez, y para que el médico pudiera obtener un diagnóstico correcto de nuestra enfermedad, él tuvo que conocer las funciones orgánicas normales, o sea, las funciones que consideramos dentro de los parámetros homeostáticos. Este estado normal y el estado anormal son analizados, precisamente, por la Biología.

El estudio del origen de las enfermedades es también responsabilidad de la Biología, por ejemplo la etiología del cáncer, las infecciones, los problemas funcionales, etc.

La biología también estudia el comportamiento de las plagas que afectan directa o indirectamente a los seres vivientes -especialmente a los seres vivientes de los cuales se sirven los seres humanos- para encontrar medios para combatirlas sin dañar a otras especies o al medio ambiente.

Los recursos alimenticios y su calidad, los factores que causan las enfermedades, las plagas, la explotación sostenible de los recursos naturales, el mejoramiento de las especies productivas, el descubrimiento y la producción de medicinas, el estudio de las funciones de los seres vivientes, la herencia, etc., son campos de investigación en Biología.

El estudio de los alimentos que consumimos, de los materiales producidos por los organismos vivientes, de los organismos y de los procesos implicados en la producción de las substancias nutritivas corren a cargo de la Biología. Además, por medio de la Biotecnología, los Biólogos buscamos métodos para hacer que los productores sean más eficientes en la elaboración de alimentos y de otros de nuestros suministros.

La Biología estudia también los factores de entorno que rodean a los seres vivientes; y por medio de la rama conservacionista/ambientalista busca maneras más efectivas para reducir los inconvenientes del ambiente preservando así la existencia de todos los seres vivientes que habitan el planeta.

El Sistema Nervioso

Sistema Nervioso

https://sites.google.com/site/cerebrohumanoycalculoracional/el-sistema-nervioso/sistema-nervioso

Logros Académicos 2013, Fase Regional Olimpiada de Biología

 

Ganadores en la XXIII Olimpiada Regional de Biología 2013....Primeros y Segundos lugares....Felicidades por tan valioso logro. Buen equipo.