Fases del ciclo celular. Controles de la división en organismos multicelulares

Ciclo Celular

El ciclo celular (también llamado ciclo de división celular) es una secuencia de sucesos que conducen primeramente al crecimiento de la célula y posteriormente a la division en células hijas.
El ciclo celular se inicia en el instante en que aparece una nueva célula, descendiente de otra que se ha dividido, y termina en el momento en que dicha célula, por división subsiguiente, origina nuevas células hijas.







El ciclo celular es la base para la reproducción de los organismos. Su función no es solamente originar nuevas células sino asegurar que el proceso se realice en forma debida y con la regulación adecuada (con controles internos para evitar la posible creación de células con múltiples errores).


 Si el ciclo completo durara 24 horas, la fase M duraría alrededor de media hora (30 minutos).
El final de la mitosis da cabida a un nuevo ciclo en G₁ o puede que la célula entre en fase G₀ que corresponde a un estado de reposo especial característico de algunas células, en el cual puede permanecer por días, meses y a veces años.
Las células que se encuentran en el ciclo celular se denominan proliferantes y las que se encuentran en fase G₀ se llaman células quiescentes.




Las células frente al ciclo
Hay células que se encuentran permanentemnete en el ciclo, como las epiteliales; otras están permanentemente fuera del ciclo, como las neuronas, y otras están fuera del ciclo, pero bajo un estímulo adecuado pueden volver adividirse, como es el caso de las células hepáticas.

Cambios estructurales de los cromosomas

Cambios Estructurales de los cromosomas 

Las mutaciones cromosómicas o cromosomopatías son alteraciones  en el número de genes o en el orden de estos dentro de los cromosomas. Se deben a errores durante la gametogenesis (formación de los gametos por meiosis) o de las primeras divisiones del cigoto. En el primer caso la anomalia estará presente en todas las líneas celulares del individuo, mientras que cuando la anomalía se produce en el cigoto puede dar lugar a monosacarido, coexistiendo por tanto poblaciones de células normales con otras que presentan mutaciones cromosómicas.


Estas alteraciones pueden ser observadas durante la metafase  del ciclo celular y que tienen su origen en roturas (procesos clastogénicos) de las cadenas de ADN no reparadas o mal reparadas, entre otros factores.


Actualmente se dispone de un amplio conocimiento del cariotipo  humano y de las anomalías cromosómicas. Puesto que estas alteraciones son anomalías genéticas, pueden transmitirse a la descendencia en el caso de que afecten a las células germinales.

Mecanismo de la división celular. Mitosis, meiosis, fases, comparación

EL CICLO CELULAR
El Ciclo celular es el tiempo que transcurre desde que una célula se forma por división de una preexistente hasta que se divide y da origen a dos células hijas. Su duración es muy variable dependiendo del tipo de célula.

 El ciclo vital de una célula se divide en dos fases muy definidas:

- Interfase: La célula aumenta de masa, expresa su material genético, sintetiza proteínas y duplica su ADN. Se divide en 3 fases: G1, S y G2.

- División Celular: Es el proceso por el cual una célula origina dos células hijas idénticas entre sí e idénticas a la célula madre que las originó. Consta de dos procesos secuenciales: mitosis o cariocinesis  y citocinesis.

   LA INTERFASELa interfase es el periodo comprendido entre el final de una mitosis y el inicio de la siguiente. Es la fase más larga del ciclo celular (94% del mismo)La interfase es de gran importancia para la célula. No es un momento de reposo, pues en ella tiene lugar una gran actividad metabólica. La interfase se puede subdividir para su estudio en tres periodos: G1, S y G2.

 Etapas


 Fase G1

Tiene una duración entre 6 y 12 horas. Corresponde al intervalo entre el final de la mitosis y el comienzo de la duplicación del ADN. La célula es metabólicamente activa y está creciendo, pero no duplica su ADN.

En cierto momento de la fase G1 se alcanza el llamado punto R o de no retorno, pasado el cual la célula ya está obligada a completar la totalidad del ciclo celular. Si la célula no sobrepasa el punto R, puede permanecer indefinidamente en un estado de reposo, llamado fase G0, en el que no se sintetizan proteínas cromosómicas ni el ARNm de las mismas.

Las células que no se dividen nunca (neuronas) permanecen de por vida en esta fase G0 y se denominan quiescentes. Cuando una célula de este tipo sale de este estado a destiempo y de forma descontrolada se produce cáncer.

Cerca del final de la fase G1 se sintetizan las histonas de la cromatina, los desoxirribonucleótidos y los enzimas necesarios para la duplicación del ADN.

Fase S

Duración entre 6 y 8 horas. Es el periodo en el que se produce la duplicación del ADN y la duplicación de los centriolos.

Fase G2

Duración entre 3 y 5 horas. Esta etapa prosigue el crecimiento de la célula y se sintetizan proteínas en preparación para la mitosis, acaba cuando los cromosomas empiezan a condensarse al inicio de la mitosis.

la mitosis

 

 

La mitosis, en sus aspectos básicos, es similar para células vegetales y animales, pudiéndose distinguir en ella cuatro fases: Profase, Metafase, Anafase y Telofase que tienen como función realizar los movimientos necesarios para repartir equitativamente el material genético.

Estas fases se suelen establecer con fines puramente didácticos, ya que en realidad se trata de un proceso continuo en el que es difícil establecer los límites entre cada una ellas.

PROFASE

• La cromatina se condensa y se visualizan los cromosomas como 2 filamentos gruesos (2 cromátidas).

• Las cromátidas están unidas por el centrómero.

• Los centriolos (2 pares) van desplazándose hacia los polos opuestos de la célula, y se forma el huso acromático (en las células vegetales, que carecen de centriolos, se forma un huso mitótico con aspecto de tonel a partir de los casquetes polares). Los cromosomas están desordenados, pero unidos a las fibras del huso.

• El nucleolo desaparece y la membrana nuclear se desintegra.

METAFASE

• Los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial

unidos por el centrómero a los filamentos del huso, formandola placa ecuatorial.

• El citoplasma está totalmente invadido por fibras del huso, hay 3 tipos de microtúbulos:

    • Astrales: irradian desde el centrosoma hacia la periferia celular.

    • Cinetocóricos (fibras cromosómicas): unen los cromosomas a los polos.

    • Polares (fibras continuas): se dirigen hacia el ecuador de la célula, en donde interactúan con otras fibras polares del centríolo opuesto.

ANAFASE

• Separación simultanea de los centrómeros de todos los cromosomas.

•Las cromátidas hermanas de cada cromosoma se dirigen a hacia polos opuestos de la célula. El centrómero precede al resto del cromosoma hijo en la migración hacia los polos.

• Los microtúbulos de las fibras cromosómicas del huso se acortan (tracción hacia los polos) y los microtúbulos de las fibras continuas se alargan.

TELOFASE

• Las cromátidas hermanas (cromosomas hijos) ya en los polos opuestos de la célula se desenrollan y la cromatina se observa dispersa.

• Van desapareciendo las fibras del huso acromático.

• La membrana nuclear se reconstruye.

• Reaparece el nucleolo.

• A la vez ocurre la citocinesis, la célula se divide en dos.

CITOCINESIS

La citocinesis consiste en el reparto del contenido del citoplasma y de los orgánulos celulares en dos partes iguales entre las dos células hijas, y se inicia hacia el final de la telofase.

Las fases de la Meiosis

Tanto la Meiosis I como la II tienen cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase

Profase I

La envoltura nuclear se fragmenta, el nucleolo se desorganiza, los centrosomas migran en sentidos opuestos uno respecto del otro y las fibras del huso se organizan y ensamblan

Los cromosomas homólogos se unen formando bivalentes en la sinapsis, ocurre el entrecruzamiento e intercambio de cromátidas lo que posteriormente traerá como consecuencia que las cromátidas dejen de ser genéticamente idénticas

La cromatina se condensa y los cromosomas llegan a ser estructuras visibles en el microscopio

Metafase I

Los bivalentes se mantienen unidos en los quiasmas, los cromosomas son movilizados por las fibras del huso hacia la placa metafísica en el ecuador de la célula

En la metafase I las fibras del huso están plenamente constituidas y organizadas, alineando los bivalentes en la palca metafísica

Los cinetocoros, constituidos por un conjunto de proteínas que se ubican externamente sobre los centrómeros se mantienen unidos a las fibras del huso

Los bivalentes se alinean independientemente unos de otros en la placa metafásica

Los homólogos de origen paterno o materno de cada bivalente migran de forma independiente hacia uno u otro polo de la célula por acción de la fibras del huso

Anafase I

Los homólogos de cada bivalente se separan y se dirigen hacia los polos

Cada cromosoma posee aun dos cromátidas

Telofase I

En los animales, esta fase ocurre hacia el final de la meiosis I

Cuando esto sucede la envoltura nuclear se reorganiza y el nucleolo reaparece

Esta fase se puede producir o no la citocinesis

Intercinesis

Este periodo entre la meiosis I y II es similar a la interfase entre las divisiones mitóticas, sin embargo, no ocurre replicación de DNA ya que los cromosomas fueron duplicados previamente

Biología del desarrollo. Diferenciación y crecimiento celular. Cáncer.

Las células de los tejidos

Las células de los tejidos.

Las células de los tejidos necesitan un constante suministro de oxígeno para funcionar bien. Normalmente, la hemoglobina en los glóbulos rojos transporta el oxígeno de los pulmones a todos los tejidos del cuerpo. Los glóbulos rojos que contienen hemoglobina normal tienen forma de disco (se ven como rosquillas o “donas” sin el agujero en el centro). Esta forma les permite ser flexibles de manera que se puedan mover a través de los vasos sanguíneos grandes y pequeños para llevar el oxígeno. La hemoglobina falciforme no es como la hemoglobina normal. Puede formar barras rígidas dentro del glóbulo rojo, cambiando su forma a una medialuna u hoz de hoja curva (es decir, tienen una forma similar a la letra “C”). Las células de los tejidos necesitan un constante suministro de oxígeno para funcionar bien. Normalmente, la hemoglobina en los glóbulos rojos transporta el oxígeno de los pulmones a todos los tejidos del cuerpo. Los glóbulos rojos que contienen hemoglobina normal tienen forma de disco (se ven como rosquillas o “donas” sin el agujero en el centro). Esta forma les permite ser flexibles de manera que se puedan mover a través de los vasos sanguíneos grandes y pequeños para llevar el oxígeno. La hemoglobina falciforme no es como la hemoglobina normal. Puede formar barras rígidas dentro del glóbulo rojo, cambiando su forma a una medialuna u hoz de hoja curva (es decir, tienen una forma similar a la letra “C”).

Aplicado a fisioterapia:

Un gran número de consultas al fisioterapeuta son debidas a lesiones en estructuras formadas principalmente por tejido conjuntivo. Ello ha motivado que los autores holandeses Van den Berg y Van Wingerden hayan dedicado sus investigaciones hacia este tipo de estructura tisular, intentando influenciarlo desde el punto de vista fisioterapéutico. Algunas de las conclusiones de estos autores al respecto han provocado un cambio paradigmático en el procedimiento fisioterapéutico. La fisioterapia de las lesiones de estructuras caracterizadas por este tipo de tejido se orientan alrededor del desarrollo cronológico del proceso de curación tisular conjuntiva. El dolor, el edema o la movilidad articular disminuida no son ya el objetivo primordial de la terapia, sino que son interpretadas dentro de un contexto natural: el de la curación o reparación tisular. Dentro de este contexto de proceso reparador preestablecido genéticamente, la misión del fisioterapeuta no es la de intentar acelerarlo, algo que parece bastante improbable para estos autores, sino el de dirigir las actuaciones terapéuticas que no lleguen a perjudicarlo. 

Calle Fuentes, P., Muñoz-Cruzado y Barba, M., Catalán Matamoros, D. and Fuentes Hervías, M. (2007). Tratamiento fisioterapéutico sistemático del tejido conjuntivo en el aparato musculoesquelético. Fisioterapia, 29(3), pp.145-152.

Genética y Biología del desarrollo

Maqueta Celular

Procedimiento de la maqueta celular 

Un trabajo Grupal que se realizo como actividad en el segundo progreso de Bases de Biologia Celular fue la elaboracion de una maqueta celular , como el objetivo de aprender y reconocer la celula y sus organelos.

Tama 5.1. Conceptos generales sobre gameto, génesis y fecundación.

La gametogenesis

La gametogénesis es la formación de gametos por medio de la meiosis a partir decelulas gernminales. Mediante este proceso, el número de cromosomas que existe en las células germinales se reduce de diploide (doble) a haploide (único), es decir, a la mitad del número de cromosomas que contiene una célula normal de la especie de que se trate. En el caso de los hombres si el proceso tiene como fin producir espermatozoides  se le denomina espermatogenesis y se realiza en los testiculos. En el caso de las mujeres, si el resultado son ovocitos se denomina ovogenesis y se lleva a cabo en los  ovarios.

Ovogénesis

La ovogénesis cuenta con diversas fases, las cuales son:

• Proliferación: durante el desarrollo embrionario, las células germinales de los ovarios sufren mitosis para originar a los ovogonios.
• Crecimiento: en la pubertad crecen para originar los ovocitos de primer orden.
• Maduración: el ovocito del primer orden sufre meiosis.

La ovogénesis comienza antes del nacimiento y se completa durante la vida reproductiva de la mujer, al ocurrir la fecundación

Espermatogénesis

La espermatogenesis es el proceso de producción de los gametos masculinos (espermatozoides) que tienen su producción en los testículos, específicamente en los tubulos semiferos. Dentro de este, destacan los siguientes procesos:

• Proliferación: las células germinales de los testículos sufren mitosis para que la cantidad de espermatogonios sea amplia.
• Crecimiento: En esta etapa la célula sufre una interfase, creciendo y duplicando la cantidad de ADN, transformándose en espermatocitos1.
• Maduración: Aquí los espermatocitos 1 sufren dos divisiones celulares consecutivas. De la primera meiosis resultan los espermatocitos 2, de condición celular haploide, y de la segunda, las espermátidas.
• Diferenciación: Las espermátidas, que ya son haploidesy de cromosomas simples, se les genera el flagelo y el acrosoma. A estas espermátidas , luego de su transformación se les llama espermio.

En la espermatogénesis, por cada célula germinal se producen cuatro espermios.

 

Tema 4.4. Fuente de variación genética. Alteraciones del proceso de división celular.

Tema 3.3. Mecanismos Genéticos Básicos: replicación del ADN, Síntesis del ARN y proteínas, transcripción reversa, control de la expresión genética

Tema 3.2. Empaquetamiento del genoma. nucleosomas.

Tema 3.1. Núcleo, cromosomas, membrana nuclear, cromatina, nucléolo, eucromatina, heterocromatina.

RESUMEN

Cromatina:
proviene de  la palabra griega "khroma", que significa coloreado, y "soma", que significa cuerpo.

La cromatina es la sustancia fundamental del núcleo celular. Se constituye de filamentos de ADN es sus distintos grados de condensación y dichos filamentos tienen un nombre llamado ovillos. En la división celular existen tanto filamentos como cromosomas.

La cromatina se forma cuando los cromosomas se descondensan tras la división celular o mitosis y existen diversos tipos de cromatina según el grado de condensación del ADN.

La función de la cromatina es proporcionar la información genética necesaria para que los orgánulos celulares puedan realizar la transcripción y síntesis de proteínas. La cromatina también transmiten y conservan información genética que se encuentra en el ADN, y como resultado tenemos la duplicación de ADN en la reproducción celular. (Moreno)

La cromatina se puede encontrar en dos fromas:

• Heterocromatina: se localiza principalmente en la periferia del núcleo y  se define  como una estructura que no altera su nivel de condensación o compactación a lo largo del ciclo celular.
• La eucromatina: se encuentra en el interior del nucleoplasma y se descondensa durante la interface; está ligeramente compactada con una gran concentración de genes y esta formada por una fibra de un diámetro que corresponde al del nucleosoma.

La cromatina es la sustancia fundamental del núcleo celular. Se constituye de filamentos de ADN es sus distintos grados de condensación y dichos filamentos tienen un nombre llamado ovillos. En la división celular existen tanto filamentos como cromosomas.

La cromatina se forma cuando los cromosomas se descondensan tras la división celular o mitosis y existen diversos tipos de cromatina según el grado de condensación del ADN.

La función de la cromatina es proporcionar la información genética necesaria para que los orgánulos celulares puedan realizar la transcripción y síntesis de proteínas. La cromatina también transmiten y conservan información genética que se encuentra en el ADN, y como resultado tenemos la duplicación de ADN en la reproducción celular. (Moreno)

La cromatina se puede encontrar en dos fromas:

• Heterocromatina: se localiza principalmente en la periferia del núcleo y  se define  como una estructura que no altera su nivel de condensación o compactación a lo largo del ciclo celular.
• La eucromatina: se encuentra en el interior del nucleoplasma y se descondensa durante la interface; está ligeramente compactada con una gran concentración de genes y esta formada por una fibra de un diámetro que corresponde al del nucleosoma.

CROMOSOMAS

Cada cromosoma eucariota consiste en una molécula simple de ADN de alrededor de 150 millones de pares de nucleótidos.

La molécula de ADN en el cromosoma eucariota es lineal, por lo tanto posee dos extremos (en contraste con el cromosoma bacteriano que es circular).

La forma de los cromosomas es para todas las células somáticas constante y característica de cada especie. La forma depende fundamentalmente de las constricciones que presente el cromosoma y de su localización en la cromátida.

El cromosoma se encuentra constituido básicamente por el centrómero que divide el cromosoma en un brazo corto o brazo p y un brazo largo o brazo q. Algunos cromosomas presentan satélites en el brazo corto.

Según la posición del centrómero, los cromosomas se clasifican en:

Metacéntricos

El centrómero se localiza a mitad del cromosoma y los dos brazos presentan igual longitud.

Submetacéntricos

La longitud de un brazo del cromosoma es algo mayor que la del otro.

Acrocéntricos

Un brazo es muy corto (p) y el otro largo (q).

Telocéntricos

Sólo se aprecia un brazo del cromosoma al estar el centrómero en el extremo.El par de gonosomas o sexocromosomas se constituyen por un cromosoma X (submetacéntrico mediano) y un cromosoama Y considerado acrocéntrico sin satélites, aunque en algunas revisiones de la literatura se le refiere como submetacéntrico.

MEMBRANA CELULAR

La membrana celular es la parte externa de la célula que envuelve el citoplasma, permite el intercambio entre la célula y el medio que la rodea. Intercambia agua, gases y nutrientes, y elimina elementos de desecho.

Está rodeada por una membrana, denominada "membrana plasmática". La membrana delimita el territorio de la célula y controla el contenido químico de la célula.

La membrana está constituida de lípidos y proteínas. La parte lipídica de la membrana está formada por una película biomolecular que le da estructura y constituye una barrera que impide el paso de substancias hidrosolubles.

Las proteínas de la membrana están suspendidas en forma individual o en grupos dentro de la estructura lipídica, formando los canales por los cuales entran a las células, en forma selectiva, ciertas substancias.

Las demás funciones de la membrana, como son el reconocimiento y unión de determinadas substancias en la superficie celular están determinadas también por la parte proteica de la membrana. A estas proteínas se les llaman receptores celulares. Los receptores están conectados a sistemas internos que solo actúan cuando la substancia se une a la superficie de la membrana. Mediante este mecanismo actúan muchos de los controles de las células, algunos caminos metabólicos no entran en acción a menos que la molécula "señal", por ejemplo, una hormona, haya llegado a la superficie celular.

NUCLEOLO

El nucléolo aparece como una estructura simple carente de componente membranoso, en la que diferenciamos dos regiones:

Una zona fibrilar central, formada por ADNribosómico y ARNr naciente

Un zona granular periférica donde los gránulos están formados por las subunidades ribosómicas en proceso de ensamblado.

El tamaño del nucléolo varía entre células y en la misma célula según su actividad, pues si bien la velocidad de transcripción puede acelerarse, el ensamblado de las subunidades ribosomales requiere de un tiempo más o menos constante; es por ello que en los nucléolos grandes observamos mayor proporción de componente granular.

EUCROMATINA

La estructura de la eucromatina recuerda mucho a la de un collar de perlas, representando cada una de ellas un nucleosoma. Los nucleosomas están compuestos por ocho proteínas que se les denomina histonas, que tienen aproximadamente 146 pares de bases de nucleótidos enrollados a cada una; en la eucromatina este empaquetamiento es menor para poder acceder con mayor facilidad al ADN. Cada histona posee una estructura variante que se cree que interviene en la ordenación de la cromatina. En concreto, se cree que la lisina metilada 4 en las histonas actúa como un marcador genérico para la eucromatina..

Si el núcleo celular se incuba con nucleasas, enzimas que digieren el ADN, las secuencias que primero se digieren son las que portan los genes expresados por la célula, lo que corrobora el menor grado de condensación de la eucromatina.   

HETEROCOMARINA

Son regiones de la cromatina más compactas, que se tiñen fuertemente con coloraciones para ADN. (P ej. DAPI (heteropicnosis positiva). Cromosoma + proteínas histonas, que están en estado condensado. Por lo tanto la replicación en este estado es imposible.

Las cuales se puede dividir en:

Constitutiva: idéntica para todas las células del organismo. Incluye los telómeros y centrómeros. Contiene H3 y H4sub-acetiladas y la H3 metilada en la lisina 9 (H3K9)

Facultativa: diferente en los distintos tipos celulares. Contiene aquellos genes que no se expresan pero que pueden expresarse en algún momento.

Tema 2.6. Glucólisis y Ciclo de Krebs, reacciones y productos de la reacción.

La Glucolisis la glucolisis es una secuencia lineal de reacciones catabolicas o degrativas. Es el proceso por el cual la glucosa compuesta por 6 atomos de carbono, se pasa a 2 moleculas de acido piruvico, de 3atiomos de carbono de cada uno Reaccion la glucolisis comienza con la glucosa donde la primera reaccion, irreversible, consiste en un fosforilacion en el carbono 6, originando por lo tanto la glucosa 6 fosfato. esto significa la utilizacion de una nueva molecula de ATP. la primera reaccion esta catalizada por una enzima denominada Hexokinasa ciclo de krebs

Tema 2.5. Mitocondrias, vacuolas, lisosomas, características, estructura y funcionamiento

las mitocondrias Las mitocondrias son los orgánulos (organelos) celulares que se encuentran en prácticamente todas las células eucariotas. Constituyen las "centrales energéticas" de todos los seres eucariotas. En su interior se produce energía a partir de la materia orgánica que es oxidada en presencia de oxígeno. En el proceso se libera dióxido de carbono y agua. Vacuolas Una vacuola es un orgánulo celular presente en todas las células de plantas. también aparece en algunas células procariotas y eucariotas. las vacuolas son compartimentos cerrados o limitados por la membrana plasmática ya que contienen diferentes fluidos, como agua o enzimas, aunque en algunos casos puede contener sólidos como por ejemplo azúcares, sales, proteínas y otros nutrientes. la mayoría de las vacuolas se forman por la fusión de múltiples vesículas membranosas. lisosomas Los lisosomas son orgánulos relativamente grandes, formados por el retículo endoplasmático rugoso y luego empaquetadas por el complejo de Golgi, que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para digerir los materiales de origen externo (heterofagia) o interno (autofagia) que llegan a ellos. es decir, se encargan de la digestión celular, existen dos tipos de lisosomas Los lisosomas primarios son aquellos que sólo contienen las enzimas digestivas, mientras que los lisosomas secundarios, por haberse fundido con una vesícula con materia orgánica

Tema 2.4: Aparato Golgi, estructura y funcionamiento.

Aparato de Golgi El Aparato de Golgi es un sistema mixto de cisternas apiladas compartimentos rodeados de membrana y de vesículas que se localiza en el citoplasma de las células. EXtructura Esta formado de un grupo de serie de cisternas aplandas o dictiosomas. en una celula puede haber varios dictiosomas que pueden estar conectadas lateralmente Funcionamiento El aparato de golgi desempeña funciones esenciales en la celula: - Interviene en procesos de secresion - Reciclaje de la membrana plasmatica - Formacion de lisosomas - Formacion de vacuolas

TEma 2.1: Membrana Celular

MEMBRANA CELULAR. Es una bicapa lipídica que permite el paso solo de ciertas sustancias al interior de la célula. La principal característica de esta barrera es su permeabilidad selectiva, lo que le permite seleccionar las moléculas que deben entrar y salir de la célula. De esta forma se mantiene estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, iones y metabolitos, a la vez que mantiene el potencial electroquímico (haciendo que el medio interno esté cargado negativamente). La membrana plasmática es capaz de recibir señales que permiten el ingreso de partículas a su interior. Tiene un tamaño aproximadamente de 7.5 nm. (nanómetros), es decir, es tan pequeñita que no es visible a nivel microscópico óptico, sino a nivel microscópico electrónico.

Tema 1.3: Bioelementos, biomoléculas, aminoácidos, proteínas, carbohidratos, azúcares, ácidos grasos, ácidos nucleicos y nucleótidos

Bioloelemntos

Los bioelementos o elementos biogénicos son los elementos químicos, presentes en seres vivos. La materia viva está constituida por unos 70 elementos, la práctica totalidad de los elementos estables que hay en la Tierra, excepto los gases nobles

 Biomoleculas
Las biomoléculas están constituidas principalmente por carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno, y en menor medida fósforo y sulfuro. Suelen incorporarse otros elementos, pero en menor frecuencia.

Las biomoléculas cuentan con estos elementos en sus estructuras ya que les permiten el equilibrio perfecto para la formación de enlaces covalentes entre ellos mismos, también permite la formación de esqueletos tridimensionales, la formación de enlaces múltiples y la creación de variados elementos.

Tipos de biomoléculas

A grandes rasgos las biomon se dividen en dos tipos: orgánicas e inorgánicas, y es posible caracterizarlas de la siguiente manera:
Biomoléculas inorgánicas: Son las que no son producidas por los seres vivos, pero que son fundamentales para su subsistencia. En este grupo encontramos el agua, los gases y las sales inorgánicas.
Biomoléculas orgánicas: Son moléculas con una estructura a base de carbono y son sintetizadas sólo por seres vivos. Podemos dividirlas en cinco grandes grupos.

• Lípidos. Están compuestos por carbono e hidrógeno, y en menor medida por oxígeno. Su característica es que son insolubles en agua. Son lo que coloquialmente se conoce como grasas.
• Glúcidos. Son los carbohidratos o hidratos de carbono. Están compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno, y sí son solubles en agua. Constituyen la forma más primitiva de almacenamiento energético.
• Proteínas. Están compuestas por cadenas lineales de aminoácidos, y son el tipo de biomolécula más diversa que existe. Tienen varias funciones dependiendo del tipo de proteína del que estemos hablando.
• Ácido nucléico. Son el ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico). Son macromoléculas formadas por nucleótidos unidos por enlaces.
• Vitaminas. Las vitaminas también lo son. Estas son usadas en algunas reacciones enzimáticas como cofactores.

Aminoacidos

Los aminoácidos son la base de todo proceso vital ya que son absolutamente necesarios en todos los procesos metabólicos.
Sus funciones más importante son:

• el transporte óptimo de nutrientes y
• la optimización del almacenamiento de todos los nutrientes (es decir, agua, grasas, carbohidratos, proteínas, minerales y vitaminas)

Proteinas

 Las proteínas son los materiales que desempeñan un mayor numero de funciones en las células de todos los seres vivos. Por un lado, forman parte de la estructura básica de los tejidos (músculos, tendones, piel, uñas, etc.) y, por otro, desempeñan funciones metabólicas y reguladoras (asimilación de nutrientes, transporte de oxígeno y de grasas en la sangre, inactivación de materiales tóxicos o peligrosos, etc.). También son los elementos que definen la identidad de cada ser vivo, ya que son la base de la estructura del código genético (ADN) y de los sistemas de reconocimiento de organismos extraños en el sistema inmunitario.  

Son macromoléculas orgánicas, constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (I), etc...

Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades estructurales  llamados AMINOÁCIDOS, a los cuales podríamos considerar como los "ladrillos de los edificios moleculares proteicos".

Se clasifican, de forma general, en Holoproteinas y Heteroproteinas según estén formadas respectivamente sólo por aminoácidos o bien por aminoácidos más otras moléculas o elementos adicionales no aminoacídicos.



Carbohidratos

Los carbohidratos, también llamados glúcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos, son elementos principales en la alimentación, que se encuentran principalmente en azúcares, almidones y fibra. La función principal de los carbohidratos es el aporte energético .

 Son una de las sustancias principales que necesita nuestro organismo, junto a las grasa y las proteinas

Tipos de carbohidratos

Los carbohidratos o hidratos de carbono se agrupan en dos categorías principales.
Los carbohidratos simples incluyen azúcares, tales como el azúcar de la fruta (fructosa), el azúcar del maíz o el azúcar de uva (dextrosa o glucosa), y el azúcar de mesa (sacarosa).
 Los carbohidratos complejos  incluyen todo lo hecho de tres o más azúcares unidos. Los carbohidratos complejos se pensaba que eran más saludables para comer, mientras que los carbohidratos simples no eran tan buenos. Resulta que el panorama es más complicado que eso.





Azucares

Se denomina técnicamente azúcares a los glucidos que generalmente tienen  sabor dulce , como son los diferentes monosacaridos , disacaridos  y olisacaridos , aunque a veces se usa incorrectamente para referirse a todos los carbohidratos.

Monosacáridos

Formados solo por una unidad, también se llaman azúcares simples.

Disacáridos

Formados por dos monosacáridos, iguales o diferentes, también se llaman azúcares dobles.

Trisacáridos

Formados por tres monosacáridos, iguales o diferentes, también se llaman azúcares triples.

 Acidos Grasos 

Los ácidos grasos son ácidos orgánicos monoenoicos, que se encuentran presentes en las grasas, raramente libres, y casi siempre esterificando al glicerol y eventualmente a otros alcoholes. Son generalmente de cadena lineal y tienen un número par de átomos de carbono. 

 
 Acidos Nucleicos

Ácidos Nucleicos

Son la unidad funcional de cualquier organismo vivo, localizadas en las células, y cada una tiene una instrucción necesaria para realizar sus actividades, que se encuentran en los cromosomas, y se los conoce como información genética.

Existen dos tipos de ácidos nucleicos, química y estructuralmente distintos:

El ácido desoxirribonucleico (ADN): funciona como el almacén de la información genética y se localiza en los cromosomas del núcleo, las mitocondrias y los cloroplastos de las células eucariotas, en las células procariotas se encuentra en su único cromosoma.

El ácido ribonucleico (ARN): se encarga de la transferencia de la información contenida en el ADN hacia los compartimientos celulares, se encuentra en el núcleo, el citoplasma, la matriz mitocondrial y el estroma de cloroplastos de las células eucariotas; y en las procariotas está en el citosol, ambos están en todas las células, eucariotas, procariotas y eucariotas

Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos se encuentran en el núcleo, ya que son necesarios para la replicación del ADN y para la transcripción en la que se agregan cadenas de nucleótidos.

El ARN es mensajero tiene información para fabricar proteínas, que comienzan en el núcleo y se exportan al citosol por medio de la enzima exportina, mientras que el

ADN compone el códigogenético.

FUNCIONES

Constituyen, el material genético de los organismos y son necesarios para el almacenamiento y la expresión de la información genética también son responsables de la transmisión hereditaria.

Estructura

Se refiere a la morfología de Ácidos Nucleicos como el ADN y el ARN

·         Estructura Primaria: Secuencia de Bases Nitrogenadas, componentes del ADN.

·         Estructura Secundaria: Conjunto de interacciones entre las bases nitrogenadas. (Vinculación uno con otro).

·         Estructura Terciaria: La ubicación de átomos en el espacio tridimensional.

·         Estructura Cuaternaria: Interacciones entre las unidades de ARN en el ribosoma

      

       Nucleotidos 

Nucleótidos Son la unidad química básica, que se unen para formar los ácidos nucleicos.Están formados por tres unidades que son: Un monosacárido de cinco carbonos la Ribosa (ADN) y la Desoxirribosa (ARN), un grupo fosfato que es el causante de las cargas negativas de los ácidos nucleicos y por último una base nitrogenada que son las purinas y las pirimidinas. Funciones de los Nucleótidos Los nucleótidos tienen importantes funciones, entre ellas el transporte de átomos en la cadena respiratoria mitocondrial, intervenir en el proceso de fotosíntesis, transporte de energía principalmente en forma de adenosintrifosfato (ATP) y transmisión de los caracteres hereditarios. Clasificación de los Nucleótidos. El ADN es la molécula que contiene la información genética para las células, es decir “los planos”. Esta información está determinada por los nucleótidos que determinan el gen. Se podríaexplicar que es como en el abecedario hay 26 letras, con las que se puede formar infinidad de combinaciones, cada una es una palabra con significado. Lo mismo sucede con los nucleótidos, solo hay 4 letras: G,C, A, T (exclusivamente en ADN ) y U (exclusivamente en ARN), estas varias combinaciones determinan diferentes genes, cada uno con un significado diferente.