Biología 1

CAPÍTULOCAPÍTULO 11 BIOLOGÍA

1. DEFINICIÓN

Ciencia que estudia a los seres vivos, sus fenómenos vitales, estructura, origen, evolución, clasificación y la dinámica funcional, con el fin de establecer las leyes generales que rigen la vida orgánica. El término fue introducido por Lamarck y Treviranus.

2. RAMAS

3. SER VIVO

Es un sistema físico – químico, biológico complejo y termodinámicamente activo; capaz de generar energía y utilizarla en su propio beneficio.

* Características:- Estructura compleja y organizada- Metabolismo - Reproducción- Adaptación - Homeostasis- Excitabilidad - Secreción- Crecimiento - Excreción- Movimiento - Evolución

* Niveles de organización de los seres vivos:

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS

BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS

EL AGUA

1. DEFINICIÓN

Es la molécula más abundante de la naturaleza y de los seres vivos, se halla desde un 5% en la dentina hasta un 95% en las medusas.

En el adulto representa el 60 – 70% de su peso.

2. ESTRUCTURA MOLECULAR

Está constituido por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, unidos por un enlace covalente.

PROPIEDADES:

- Elevada constante dieléctrica.- Tensión superficial.- Capilaridad.- Elevado calor específico.- Molécula dipolar.- Tiene pH neutro (destilada).

FUNCIONES:

- Disolvente universal de la mayoría de compuestos polares.

- Medio donde se realiza el metabolismo.- Termorreguladora.- Actúa como lubricante.- Transporta diversas sustancias.- Componente principal del líquido intra y extracelular.- Mantiene el tamaño y forma de las células.

SALES MINERALES

Biomoléculas inorgánicas que forman parte del organismo vivo.

Ejemplos: NaCl, CaCO , Ca (PO )3 3 4 2

FUNCIONES:

- Regulan el equilibrio hídrico (osmótico).- Forman estructuras esqueléticas.- Actúan como cofactores enzimáticos.- Intervienen como amortiguadores Buffers.

LOS GASES

OXÍGENO MOLECULAREs liberado en la fotosíntesis y utilizado en la

respiración celular como aceptor final de electrones favoreciendo la producción de ATP y formación de agua.

ANHÍDRIDO CARBÓNICOEs el producto de la respiración y luego es captada por

las plantas para la fotosíntesis.

a) De acuerdo al

organismo de estudio

- Microbiología

- Botánica- Zoología

b) De acuerdo a la materia de estudio

- Bioestática- Biodinámica

- Bioquímica- Biogenia

- Biotaxia

14

24

31

44

42

44

43

Químico

Atómico

Molecular

Macromolecular

Supramolecular

Celular

Tisular

Orgánico

Sistémico

Individuo

Primer nivel biótico

Formado por células de estructura semejante

Formado por la unión de diferentes tejidos

para cumplir una determinada función.

Formada por la integración anatómica yfisiológica de órganos.

Ser organizado e independiente

BIOLÓGICO

Ecológico

Primario: 96%

CHON y P-S

Secundario: 3%Na, Cl, K, Ca,

Mg, Fe

Oligoelementos

F, Co, Cu, Zn, Se, BI, Si, Mo, Mn, Ni, etc

Bio

mo

lécu

las

Bio

elem

ento

s

Inorg

ánic

sO

rgánic

s

Glúcidos

LípidosProteínas

Ácidos nucleicosErgomoléculas

Vitaminas

Agua

SalesGases

SerVivo

aa

104,5º

H H ++

O -

BiologíaCOMPENDIO - Volumen I

Disacáridos Fuente

Sacarosa o sucrosa

Maltosa

Lactosa

Trehalosa

Caña de azúcar, remolacha.

Hidrólisis de almidón

Leche de mamíferos

Hemolinfa de los insectos.

Celobiosa Hidrólisis parcial de la celulosa

( 1,2)a

( 1,4)a

( 1,4)b

( 1,1)a

( 1,4)b

PENTOSAS

AZÚCAR FUENTE

Ribosa

Desoxirribosa

Ribulosa

Arabinosa

Lixosa

Xilulosa

Xilosa

ATP, ARN, NAD, FAD

Fija el CO2 en la fotosíntesis

Goma arábiga de la ciruela y cereza.

Músculo cardíaco.

Orina

Constituyente de la madera

HEXOSAS

AZÚCAR FUENTE

Glucosa o dextrosa

Fructosa o levulosa

Galactosa

Manosa

Sangre, uva

Frutas dulces, miel, semen

Glucoproteínas, glúcolípidos

(cerebro) Hidrólisis de polisacáridos

ADN

BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS

GLÚCIDOS1. DEFINICIÓN

Son biomoléculas orgánicas ternarias (C, H, O) que pueden presentar N o S, son polialcoholes que presentan radicales carbonilo.

2. CLASIFICACIÓN:

PRINCIPALES MONOSACÁRIDOS

PRINCIPALES OLIGOSACÁRIDOS: “DISACÁRIDOS”

PRINCIPALES POLISACÁRIDOS

Funciones:- Energética.- Estructural.- Reserva energética.

LÍPIDOS

1. DEFINICIÓN

Biomoléculas orgánicas, insolubles en agua de consistencia aceitosa o sólida, solubles en solventes orgánicos (alcohol, éter, bencina, etc). Son ternarias (C, H, O) y algunos contienen N o P.

2. ESTRUCTURA QUÍMICA:

Los ácidos grasos esenciales son: linoleico, linolénico y araquidónico, pues su ausencia produce retardo en el crecimiento, deficiencia reproductiva, alteraciones en la piel, etc.

3. CLASIFICACIÓN

Polisacáridos simples u homopolisacáridos

Almidón Glucógeno Celulosa Inulina Quitina

Agarosa

Reserva energética vegetal Reserva energética animal Pared celular vegetal Raíces de yacón, dalia Pared celular hongo y exoesqueleto deartrópodos. Pared celular de algas marinas

Polisacáridos complejos o heteropolisacáridos

Ácido hialurónicoSulfato de condroitinaHeparinaSulfato de querato

Tejido conjuntivoTejido cartilaginosoAnticoagulante naturalSustancia intercelular

Biología2

Glicerol

EsfingosinaAlc

oh

ole

sÁ

cid

os

gra

sos

Saturados

No Saturados

Sólidos a temperaturaambiente (Palmítico,esteárico).

Líquidos a temperaturaambiente(Linoleico).

LÍPIDOS

Saponificables Insaponificables

Hololípidos Heterolípidos

Glicéridos

Céridos

Fosfolípidos

Aceites,mantecas,etc.

Cerúmen CutinaSuberinaLanolinaEspermaceti

Glicerofosfolípidos:lecitina, cefalinaEsfingofosfolípidos:ceramidas

Glucolípidos

Cerebrósidos

Gangliósidos

Esteroides

ColesterolErgosterolCoprosterol

Isoprenoides

Esencias vegetalesPigmentos vegetalesCauchoVitaminasA, E, K

Prostaglandinas

MONOSACÁRIDOS

§C H On 2n n

§Azúcares más simples.§Dulces§Hidrosolubles§No hidrolizables

§Pueden ser: triosas, tetrosas, pentosas, hexosas.

OLIGOSACÁRIDOS

§Unión de 2-10 monosa-cáridos con enlace glucosídico.

§Hidrosolubles.§Hidrolizables.§Dulces

§Pueden ser: disacá-ridos, (C H O ) 12 22 11

trisacáridos, etc.

POLISACÁRIDOS

§(C H O )6 10 5 n

§Unión de más de 10 monosacáridos con enlace glucosídico.

§No son dulces§Insolubles en agua§Son hidrolizables

§Pueden ser: simples o complejos.

Biología COMPENDIO - Volumen I

UN

IDA

DE

SE

ST

RU

CT

UR

AL

ES

* Ácidos biliares* Vitamina D* Hormonas Sexuales

Participa en lacoagulaciónsanguínea.Sensación de dolorRegula la presiónsanguínea

OxirreductasasOxidasas-catalasas

HidrolasasLipasas-amilasas

TransferasasQuinasas

transminasas

IsomerasasMutasa

LiasasAldosas

LigasasPolimerasasCarboxilasas

Seclasifican

en

Proteínas 3

CAPÍTULOCAPÍTULO 22 PROTEÍNAS

1. DEFINICIÓN

Macromoléculas orgánicas cuaternarias formadas por C,H,O,N, además pueden contener S o P.

Son polímeros de aminoácidos unidos a través de enlaces peptídicos.

AMINOÁCIDOSSon moléculas orgánicas que presentan un grupo amino (–NH ) y un grupo carboxilo (–COOH) unido 2

a un mismo átomo de carbono.

FÓRMULAGENERAL:

2. CARACTERÍSTICAS

- Elevado peso molecular- Son anfóteras- Solubles en agua y soluciones salinas- Se desnaturalizan por efecto del calor, ácidos, alcalis

fuertes y solventes orgánicos

3. ESTRUCTURA

a) Primaria: Linealb) Secundaria: - hélice, hoja plegada, al azar (g)c) Terciaria: Polipéptido (puentes de hidrógeno, salinos,

fuerzas de Van der Waals, puentes disulfuro)d) Cuaternaria: Interacción de 2 o mas cadenas

polipeptídicas. Ejemplo: Hemoglobina.

4. CLASIFICACIÓN:

FUNCIONES:

- Catalizadora: Enzimas.- Estructural: Queratina – colágeno.- Hormonal: Insulina.- Transportadora: Hemoglobina – hemocianina.- Inmunológica: Anticuerpos.- Contráctil: Miosina – actina.- Reserva: Lactoalbúmina – ovoalbúmina.

C

H

R

COOHNH2

Grupo radicalvariable

ENZIMAS

1. DEFINICIÓN

Son proteínas producidas por las células para acelerar las reacciones químicas sin modificarse.

2. COFACTORES ENZIMÁTICOS

Son sustancias de naturaleza no proteica requeridas para la actividad de algunas enzimas.

3. CLASIFICACIÓN

ÁCIDOS NUCLEICOS

1. DEFINICIÓNSon compuestos químicos de elevado peso molecular

formados por C, H, O, N y P.Son polímeros de nucleótidos los que están unidos

mediante enlace fosfodiéster.Nucleótido:

Son los monómeros de los ácidos nucleicos.

Albúminas: Lactoalbúmina - ovoalbúminaGlobulinas: Ovoglobulina - seroglobulinaProtaminas: Salmina - cupleina - esturinaHistonas:Componente de la cromatinaProlaminas: Gliadina - zeína - oricenina

Fosfoproteínas: Caseína y vitelina.Glucoproteínas: Mucina interterónCromoproteínas: Hemocianina -hemoglobinaLipoproteínas: Se localizaen el suero sanguíneo.Metaloproteínas: Ceruloplasmina, ferritina

Fibrosas

QueratinaColágenoElastinaFibroína

Pueden ser

Globulares

PROTEÍNAS

Se clasifican en

ConjugadasSimples

PRINCIPALES AMINOÁCIDOS

Esenciales

No escenciales

* Valina

* Leucina

* Isoleucina

* Fenilalanina * Triptófano

* Treonina

* Metionina

* Lisina

* Histidina * Arginina

* Glicina

* Alanina

* Asparagina

* Glutamina * Prolina

* Serina

* Tirosina

* Cisteína

* Ácido aspártico* Ácido glutámico

ENZIMAS

Características Mecanismo de acción

Se desnaturalizanPoseen alta especificidad

para el sustrato.No se combinan con

el sustratoActuan en pequeñas

cantidades para modificargrandes cantidades de

sustrato.

1ro: Reconocimiento del sustrato

2do: Acoplamiento con el sustrato.

3ro: Acción catalítica

4to: Formación y liberación del producto.

ModelosLlave cerradura

Encaje inducido

ENZIMAS

Pentosa

Base

Nitro-

genada

Grupo fosfato

Nucleósido

Nucleótido

14243

14444444444244444444443

Los cofactorespueden ser

Inorgánicos Sales minerales

Orgánicos (coenzimas)

Vitaminas delcomplejo B, NAD,ATPasa

BiologíaCOMPENDIO - Volumen I

Proteínas4

2. COMPONENTES DE LOS NUCLEÓTIDOS

3. CLASES

ERGOMOLÉCULAS

1. DEFINICIÓN

Moléculas orgánicas destinadas a almacenar y suministrar energía necesaria para los seres vivos, para que éstos puedan realizar sus actividades vitales.

ATP: Adenosin Trifosfato.

2. ESTRUCTURA QUÍMICA

ATP = Adenina + Ribosa + Tres fosfatos

1

2

Bases

Nitrogenadas

- Púricas

- Pirimídicas

- Adenina (A)

- Guanina (G)

- Timina (T)

- Citosina (C)

- Uracilo (U)

Pentosas- Ribosa (ARN)

- Desoxirribosa (ADN)

3 Ácido fosfórico: (H PO )3 4

14

24

3

14

24

31

42

43

14

44

42

44

44

3

La energía que libera el ATP es utilizado en procesos biológicos como:

* Transmitir impulsos nerviosos.

* Realizar contracciones.

* En procesos anabólicos.

VIRUS1. DEFINICIÓN

Son agregados supramoleculares formados por ácidos nucléicos, proteínas y en algunos casos también lipoproteínas.

Cápsula

DNA

Envoltura de la cola

Fibra dela cola

Adenina

Ribosa

Tres fosfatos

P P P

Adenosina

14243

14444244443

Ciclo infectivo

se da mediante

Ciclo lisogénico Ciclo lítico

se caracteriza por los procesos son

La célula hospedera nose destruye.El genoma del virus permanece latente en lacélula hospedera.

Fijación (adsorción)PenetraciónReplicaciónTranscripciónTraducciónEmpaquetamientoLiberación (Lisis)

CAPÍTULOCAPÍTULO 33 CITOLOGÍA

El término célula fue planteado por Robert Hooke en 1665 al observar celdillas en una lamina de corcho a las que llamó células.

TEORÍA CELULAR

En 1838, Mathías Schleiden, realizó estudios de la estructura celular en las plantas. Un año después Theodor Schwann, estudio la constitución celular en tejidos animales. En 1831 R. Brown descubrió el núcleo celular.

En 1855 Rudolph Virchow sustento que toda célula se origina de otra preexistente, con lo que se desarrollaría la moderna teoría celular.

Postulados modernos:

- Todo ser vivo esta formado por una o mas células.- La célula es la unidad funcional y estructural de todo

ser vivo- Toda célula proviene de otra célula pre-éxistente

Ácido Desoxirribonucleico (ADN)

Localización

Núcleo, mitocondrias y cloroplastos

Azúcar

Desoxirribosa

Basesnitrogenadas

Puricas: Adenina y guanina

Pirimídicas: Timina y citosina

Estructura

Doble hélice, cadenascomplemetarias yantiparalelas

Función

Almacena la información genética

Nucleolo, citoplasma y ribosomas

Ribosa

Púricas: Adenina y guanina

Pirimídicas: citosina y uracilo

Cadena simple

Síntesis de proteínas.- ARNm: Copia la información del ADN.

- ARNt: Acepta y transporta aminoácidos hacia los ribosomas.- ARNr: Presente en los ribosomas.

Ácido ribonucleico (ARN)

Localización

Azúcar

Basesnitrogenadas

Estructura

Función

Biología COMPENDIO - Volumen I

Citología 5

CLASIFICACIÓN

CÉLULA PROCARIÓTICA. Son células sin carioteca, el material genético se halla disperso en el citoplasma, se trata de una molécula de ADN (circular), carece de histonas, citoesqueleto, organelos membranosos y presentan ribosomas 70S para elaborar proteínas, todas las bacterias son de este tipo celular.

CÉLULA EUCARIÓTICA. Son células con carioteca, el ADN se asocia a histonas, constituyendo la cromatina. Posee citoesqueleto, organelos membranosos sistema de membranas, ribosomas 80S.

ESTRUCTURA DE LA CÉLULA EUCARIÓTICA

A. PARED CELULAR

- Primaria, compuesta de hemicelulosa.- Secundaria, compuesta de celulosa.- Terciaria, compuesta de lignina.- Lámina media, compuesta de pectato de calcio y

magnesio. Permite que las células vegetales estén conectadas entre sí por canales tubulares denominados plasmodesmos.

B. GLUCOCÁLIXEs el conjunto de glúcidos que se proyectan sobre la membrana celular de animales y protozoos y forman parte de ella. Participa en la adhesión celular, otorga identidad celular y son receptoras en la superficie celular.

C. MEMBRANA CITOPLASMÁTICA O PLASMALEMA

Está constituida por una doble capa de fosfolípidos en la cual hay proteínas asociadas, las que se encuentran sumergidas se llaman integrales o intrínsecas, mientras que las asociadas sólo a la superficie se llaman periféricas o extrínsecas. Ademas presenta glúcidos adheridos a las proteínas y lípidos. FUNCIONES:- Compartamentalización (Separa el medio

intracelular del extracelular)- Transporte (Permite el intercambio de materiales

con su medio externo)- Comunicación intercelular (Posee receptores y

mensajeros intercelulares)- Reconocimiento celular (reconocen la superficie de

otras células). - Permite las uniones intercelulares.

1. TRANSPORTE PASIVO (Difusión)

Es el movimiento molecular a través de la membrana a favor de la gradiente de concentración, no gasta ATP.

a) DIFUSIÓN SIMPLE. Es la difusión de moléculas liposolubles y de agua (por ser pequeña)La difusión de las moléculas de agua por una membrana semipermeable se denomina osmosis, y la difusión de cualquier otra sustancia que se encuentre disuelta en agua de denomina diálisis.

b) DIFUSIÓN FACILITADA. Participan transporta-dores proteicos. Sirve para la difusión de monosacárido y aminoácidos.

2. TRANSPORTE ACTIVO

Se realiza con gasto de energía (ATP). Es un movimiento en contra de la gradiente de concentra-ción.

a) TRANSPORTE POR BOMBAS. La bomba de sodio y potasio que transporta tres iones de sodio (3Na) al exterior de la célula en contra de la gradiente, y al mismo tiempo bombea dos iones de

potasio (2K) hacia el interior en contra de la gradiente. Participa en la generación y conducción del impulso nervioso.

b) TRANSPORTE EN MASA

- La endocitosis (incorporación) * Fagocitosis. Ingreso de material sólido.* Pinocitosis. Ingreso de material líquido.

- La exocitosis (eliminación) * Egestión. Eliminación de sustancias no

digeridas (desechos).* Secreción. Eliminación de productos

anabólicos que cumplen la función fuera de la célula.

CITOPLASMA

Es la región comprendida entre el núcleo y la membrana citoplasmática y constituido por.

A. MATRIZ CITOPLASMÁTICA

* Citoesqueleto.- Formado por:- Los microtúbulos están formados por la proteína

tubulina que participa en la formación de centríolos, cilios y flagelos.

- Los microfilamentos están formados por la proteína actina. Que le da movimiento a la célula y permite la fagocitosis y exocitosis.

- Los filamentos intermedios formados por diversas proteínas fibrosas.

* Coloide celular.- De naturaleza coloidal, cons-tituida por una fase dispersa y otra dispersante, dentro de la célula se encuentra en forma de citosol y de citogel. Posee una propiedad llamada tixotropía (cambia de sol a gel y viceversa).

B. ESTRUCTURAS CITOPLASMÁTICAS

SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS

Está formado por membranas interconectadas que en su trayecto forman túbulos, sacos y cisternas.

1. Carioteca.- Formada por doble membrana que rodea al contenido nuclear. Presenta poros que permiten el transporte de moléculas entre el núcleo y la matriz citoplasmática. Contiene ribosomas adheridos en su superficie.

2. Retículo Endoplasmático.- Es una red compli-cada de túbulos y vesículas aplanadas y redon-deadas, comunicadas entre sí y con la carioteca. Compartamentaliza, delimita espacios donde se realizan reacciones químicas y áreas de almacenamiento.

Comprende:

14243

glicolípido

glicoproteína

carbohidrato

proteína

colesterolD

oble

capa

de f

osf

olíp

idos

Proteínaintrínseca

proteínas extrínsecas

MEMBRANA CELULAR - Modelo Mosaico Fluido

Cabezapolar

Colashidrofóbicas

Fosfolípido

BiologíaCOMPENDIO - Volumen I

Citología6

* Retículo endoplásmico rugoso (RER). Con ribosomas adheridos a la superficie externa, sintetiza proteínas e inicia la glucosidación de proteínas más complejas. Se encuentra muy desarrollada en células de secreción de proteínas, como las células pancreáticas.

* Retículo endoplasmático liso (REL). Sin ribo-somas, interviene en: la síntesis de lípidos como esteroides, detoxifica a la célula de drogas y venenos, En los miocitos recibe el nombre de retículo sarcoplasmático acumula calcio, que al ser liberado inicia la contracción muscular.

3. APARATO DE GOLGI.- Es un conjunto de sacos o cisternas, formados a partir del retículo endoplasmático. Funciones:- Selección, concentración y empaquetamiento

de proteínas de acción enzimática para luego ser enviadas a su destino final, glucosidación proteica

- Formación de lisosomas primarios y demás citosomas.

- Sintetiza polisacáridos como la hemicelulosa, sustancias pécticas para formar la pared en células vegetales.

- Forma el acrosoma de los espermatozoides.

ORGANELOS: CON DOBLE MEMBRANA

1. MITOCONDRIAS

Son organelos semiautónomos, están formado por 2 membranas que rodean una matriz coloidal, entre ambas membranas se encuentra la camara externa, la membrana interna es mas grande que la externa, es por ello que se pliega hacia adentro y forma las crestas mitocondriales que contiene todo un complejo enzimático que participa en el transporte de electrones y fosforilación oxidativa.La cámara interna o mitosol posee enzimas que participan en el ciclo de Krebs, degradación de aminoácidos y ácidos grasos. En la matriz se encuentran suspendidos ribosomas 55S y una molécula de ADN circular.Realiza la respiración celular y la producción de ATP.

2. PLASTIDIOS

Organelas semiautónomas exclusivas de células vegetales y algas.* CLOROPLASTOS.- Posee dos membranas envol-

ventes, y en su interior se encuentran sacos aplana-dos denominados tilacoides que están rodeados de coloide o estroma, también se encuentran ribosomas pequeños y ADN circular.Participa en la fotosíntesis.

* LEUCOPLASTOS. Almacenan sustancias de re-serva y son los: Amiloplastos, Oleoplastos, Proteinoplastos.

* CROMOPLASTOS. Acumulan pigmentos que dan la coloración caracteristica a los vegetales como el licopeno (rojo), xantófilas (amarillo), capsorrubina, etc.

ORGANELAS CON UNA MEMBRANA

1. VACUOLAS

En las células vegetales se encuentran las vacuolas de agua que ocupan la mayor parte de la célula, almacenan agua que ejerce presión sobre la pared celular, contribuyendo al soporte del cuerpo vegetal, su membrana se denomina tonoplasto. En protistas de agua dulce (medio hipotónico) las vacuolas vibrátiles o pulsátiles eliminan el exceso de agua del citoplasma.

2. CITOSOMAS

Se caracterizan por contener enzimas, están delimitadas por una membrana.

* LISOSOMAS. Se originan del Aparato de Golgi, contienen enzimas hidrolíticas o digestivas (nucleasas, fosfatasas, lisozimas, etc); su función es la digestión celular. Cuando recién son liberadas de las membranas del Golgi, son llamadas lisosomas primarios, cuando éstos se unen a vesículas endocíticas, se denominan lisosomas secundarios, y cuando contienen desechos son llamados lisosomas terciarios, cuando los lisosomas primarios se rompen la célula se destruye (autólisis)

* PEROXISOMAS. Contienen enzimas que forman y degradan los peróxidos, protegiendo así a la célula de la acción tóxica de dichos oxidantes. Una enzima importante es la catalasa que acelera la degrada-ción del meróxido de hidrógeno en agua y oxígeno.

* GLIOXISOMAS. Son exclusivas de células vegetales, principalmente en las semillas aceitosas donde actúan durante la germinación, sus enzimas convierten los lípidos a glúcidos, y de éstos se obtiene energía.

ORGANOIDES

VesículasLuz

} 50 nm

membranainterna

estroma

membranaexterna

espaciointermembránico

grano(granum)

Tilacoideespaciointratilacoideo

MembranaexternaCompar

Compartimientointerno

Membranainterna

DNA mitocondrial

Ribosomas mitocondriales

Partículas de la membrana interna (F1)

Matriz

Cresta

MITOCONDRIA

14243

Biología COMPENDIO - Volumen I

Retículo endoplásmico liso

Lisosoma

Nucleolo

mitocondria

centriolos

Complejode Golgi

Peroxisoma

Microvellosidad

Retículoendoplásmico liso

Membrana plasmática

Retículoendoplásmico

rugoso

cubiertanuclear

Núcleo

Vacuola

Cilio

Ribosomas(sobre el RE rugoso)

CÉLULA ANIMAL

Citología 7

Son asociaciones supramoleculares que carecen de membrana.

1. RIBOSOMASEstán constituidas por proteínas y ARN ribosómico ensambladas en el núcleolo.Participan en la sintésis de proteínas.En la síntesis de proteínas se asocian al ARN mensajero formando polisomas. Se pueden encontrar en la matriz citoplásmica, en la membrana del R.E.R., en el estroma del cloroplasto y la matriz de las mitocondrias.

2. CentrosomasConstituidas por dos cilindros huecos llamados centríolos, cada centríolo esta formado por 9 tripletes de microtubulos. Su función es formar el huso mitótico durante la división en células animales. Sirven como base para la formación de cilios y flagelos, así como también es el centro de organiza-ción del citoesqueleto.

3. Cilios y Flagelos Permiten la locomoción celular, presentan dos partes el cinetosoma (de estructura similar a la del centríolo), y axonema (conformado por nueve pares de microtubulos y dos microtubulos en el centro)

EL NÚCLEO

Es la porción celular que contiene al material genético, encargado de controlar y dirigir todas las actividades celulares. Presenta dos partes:

1. CARIOTECA (karión = núcleo, teca = envoltura)

Conformado por dos capas bilipídicas, de aspecto rugoso por la presencia de ribosomas en la cara externa, separa el contenido nuclear del citoplasma. Entre la membrana externa e interna se encuentra el espacio perinuclear. Presenta poros con proteínas selectivas que permiten el ingreso y salida de moléculas para el metabolismo y control genético. Debajo de la membrana interna se encuentra la lámina nuclear.

2. REGIÓN INTRANUCLEAR: Está constituido por:

A. CARIOPLASMA, NUCLEOPLASMA O JUGO NUCLEAR.- Es una masa semilíquida, incolora, viscosa y coloidal, de mayor densidad que el citoplasma, con alto contenido proteico, sales inorgánicas, fosfatos y bases nitrogenadas.

B. NUCLÉOLO.- Es una zona esférica suspendida en el nucleoplasma está compuesto por RNA y proteínas, se encarga de la síntesis de RNA ribosómicos y del ensamblaje de las subunidades del ribosoma.

C. CROMATINA.- Supramolécula compuesta por DNA e histonas. Su unidad estructural es el nucleosoma que está formado por DNA enrollado alrededor de 8 histonas entre cada nucleosoma existe un espaciador o (linker). Existen dos tipos de Cromatina, la heterocromatina (inactiva) que está condensada y la Eucromatina (activa) que está descondensada. La Eucromatina realiza constante trascripción. En la profase de todo proceso de división celular las fibras de cromatina se condensan y originan a los cromosomas.

5.5 nm

1.10 nm

DNA ligadorDNA nuclear

DNAligador

Histona H1

HistonasH2A, H2B, H3, H4

DIFERENCIA ENTRE LA CÉLULA ANIMAL Y VEGETAL

CÉLULA ANIMAL CÉLULA VEGETAL

Presenta glucocálix. Posee pared celular.

Posee centrosoma. Posee casquetes polares.

Carece de plastidios. Presenta plastidios.

Tiene pocas y pequeñas vacuolas.

Tienen abundantes y grandes vacuolas.

Realiza nutrición heterótrofa. Realiza nutrición autótrofa.

Sin glioxisomas. Tiene glioxisomas.

Plasmodesmo

Retículo endoplásmicorugoso

VacuolaLeucoplasto

Mitocondria

Nucleolo

Complejo de Golgi

Cloroplasto

Pared celular

Membranaplasmática

CÉLULA VEGETAL

BiologíaCOMPENDIO - Volumen I

Fisiología Celular8

CAPÍTULOCAPÍTULO 44 FISIOLOGÍA CELULAR

DEFINICIÓN

Conjunto de procesos y actividades que realizan las células para mantener su vitalidad. Básicamente cumplen las siguientes funciones:

- Metabolismo - Reproducción- Relación

Período G : Crecimiento 1celular, ocurre la síntesis de los componentes citoplasmáticos en todos los niveles.

Período S: Se duplica el material genético (ADN) y el centrosoma.

Período G : Acumulación de 2material energético y enzimas.

Cariocinesis: División de los componentes nucleares en dos núcleos.

Citocinesis: Distribución del material citoplasmático en dos células hijas.

DEFINICIÓNEs el periodo de vida de una célula desde su formación hasta su división en células hijas, las que realizan su propio ciclo.

CICLO CELULAR

INTERFASELa célula aumenta de tamaño, duplica sus estructuras, acumula

energía necesaria para la división.

DIVISIÓNPermite la repartición

de los materiales celulares en las

células resultantes.

Profase: Se forman los cromosomas dobles y el huso acromát ico. Se desintegra la carioteca y el nucleolo.

MITOSISEs un tipo de división celular, en la que una célula con núcleo diploide (2n) se divide originando dos células hijas diploides (2n).

FASES

Metafase: Los cromoso-mas se alinean en el plano ecuatorial de las células formando la placa ecua-torial o metafásica.

Anafase: Ocurre la ruptura de los centrómeros origi-nando cromosomas sim-ples o hijas, proceso llama-do disyunción.

Telofase: Comprende la organización de los nucleo-los y la formación de la carioteca.

Husoacromático

Desintegraciónde la carioteca

Placaecuatorial

Cromosomassimples

migrando

Núcleo 2n

Células hijas

MEIOSIS

Es un tipo de división en la que una célula germinal con núcleo diploide (2n) se divide dos veces, produciendo cuatro células haploides (n).

MEIOSIS ISe caracteriza por la reducción en el número de cromosomas, las células diploides originan células haploides.

MEIOSIS IIOrigina dos células haploides a partir de una célula también haploide que se forma durante la meiosis I

Profase I: La cromatina se condensa para originar cromosomas desaparece la carioteca y se forma el huso acromático.

Leptonema

Cigonema

Paquinema

Diplonema

Diacinesis

Sub fa

ses

Fases

M e t a f a s e I : L o s cromosomas homólogos se dirigen hacia el centro de la célula y se alinean en ésta región.

A n a f a s e I : L o s cromosomas homólogos se separan y migran hacia los polos de la célula.

T e l o f a s e I : L o s cromosomas llegan a los polos de la célula, se reorganiza la carioteca y los nucleolos.

INTERCINESIS

Fases

Profase II: Desaparece la envoltura nuclear y los nu-cleolos se condensa la cromatina para formar a los cromosomas con dos cromátides.

Metafase II: Las cromo-somas dobles se alinean en la región central de la célula formando la placa ecuatorial.

Anafase II: Las cromá-tides de cada cromoso-ma doble se separa. y se dir igen hacia polos opuestos de la célula.

Telofase II: Las cromá-tides llegan a los polos de la célula formándose al-rededor de ellas la cario-teca y reorganizándose los nucleolos.

GAMETOGÉNESIS

DEFINICIÓN

Es el proceso de formación de gametos: espermato-zoides y óvulos en los órganos de reproducción de animales y vegetales.

Este proceso incluye la meiosis y la diferenciación celular, la meiosis es la etapa más importante porque origina la variabilidad y reduce al número cromosómico a la mitad.

FA

SE

S

Biología COMPENDIO - Volumen I

Fisiología Celular 9

1. ESPERMATOGÉNESIS: Proceso de formación de espermatozoides. Se lleva a cabo en los testículos a nivel de los túbulos seminíferos.Etapas:- Fase proliferativa- Meiosis I- Meiosis II

n

n

n

n

n

2n

2n

n

Espermatogonia

Espermatocito I

Espermatocito II

Espermátidas

Espermatozoides

Diferenciación

Primeradivisiónmeiótica

Segundadivisiónmeiótica

Crecimiento

n

n

n

n

n

2n

2n

n

Ovogonia

Ovocito I

Ovocito II

Primeradivisiónmeiótica

Segundadivisiónmeiótica

Ovótide

Óvulo

Segundocuerpopolar

Cuerpospolares

adicionales

Primercuerpopolar

2. OVOGÉNESIS: Proceso de formación de ovocitos, se lleva a cabo en los folículos de De Graff del ovario.

Etapas:- Fase proliferativa- Meiosis I- Meiosis II

RESPIRACIÓN CELULAR

Es un proceso catabólico en el que se degradan moléculas orgánicas energéticas (glúcidos, lípidos) produciendo ATP. En la respiración celular la energía contenida en los alimentos es trasformada en ATP, la molécula energética que utiliza la célula en sus reacciones anabólicas como: duplicación del ADN y síntesis de proteínas.

Matrizmitocondrial

Membranainterna

Partículas F

ADN

Crestasmitocondriales

Ribosomas 55s

Membranaexterna

FA

SE

S

14

44

44

44

44

44

44

44

44

44

44

44

44

42

44

44

44

44

44

44

44

44

44

44

44

44

44

3

I. A

NA

ER

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O

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2

II.

AE

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A

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rese

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2

ETAPA MITOCONDRIAL: Las reacciones que suceden son las siguientes:1. CICLO DE KRÉBS.- Consiste en la formación de ácido cítrico por procesos de descarboxilación

del piruvato, acoplamiento del acetil CoA y unión al ácido oxalacético. Los procesos son:- Formación de acetil CoA- Formación del ácido cítrico- Renovación del oxalacetato

2. CADENA RESPIRATORIA.- Se realiza en la membrana de las crestas mitocondriales y ocurren los siguientes eventos:* Transporte de electrones.- Proceso mediante el cual los electrones provenientes del ciclo de

Krebs, son movilizados a través de un conjunto de proteínas de la membrana interna mitocondrial, hacia el oxígeno que actúa como aceptor final.

* Fosforilación oxidativa.- Proceso mediante el cual se sintetiza ATP dentro de la mitocondria. En las crestas mitocondriales los ATP sintetasas de la partícula F, se encargan de éste proceso.

GLUCÓLISIS

FERMENTACIÓN

Es la degradación anaeróbica de la glucosa y se lleva a cabo en la matriz citoplasmática de todas las células.

En el proceso se forman dos ácidos pirúvicos, dos NADH y la célula 2obtiene dos ATP de ganancia neta.

Es un proceso anaeróbico que se da en el citosol, en el que la glucosa es oxidada por glucólisis y el piruvato formado, es reducido hasta moléculas orgánicas como el ácido láctico o el etanol.

ALCOHÓLICA: Proceso donde el piruvato formado en la glucólisis, es degradado hasta alcohol etílico y CO . Es realizado por 2algunas bacterias, levaduras y plantas superiores. Este procedimiento es empleado en la fabricación de bebidas alcohólicas (cervezas, chicha, vino, whisky) y en la panificación.

LÁCTICA: Ocurre en las células musculares estriadas y neuronas por falta de oxígeno. Durante el ejercicio prolongado el ácido láctico se forma y acumula, ocasionando la fatiga muscular cuyos síntomas son los calambres. Es utilizado para la formación de ácido láctico por las bacterias en la elaboración de yogurt.

Tipos

es

14

44

44

44

44

44

44

44

24

44

44

44

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44

44

44

31

44

44

44

44

24

44

44

44

43

BiologíaCOMPENDIO - Volumen I

A. de revestimiento

Simple (Monoestratificado): Posee una sola capa de células.Interviene en procesos de difusión, ósmosis y filtración

Estratificado (poliestratificado): Posee dos capas decélulas. Protege a los tejidos de desgastes y roturas.

Plano (Pavimentoso). Alveolo pulmonar, pleura y nefrón

Cúbico. Tiroides, retina, superficie ovárica

Cilíndrico- Vibrátil (ciliado). Trompas de falopio- No ciliado. Estómago, colon- En chapa. Intestino delgado

Plano * Queratinizado. Epidermis de la piel * No queratinizado. Boca, esófago, vaginaCúbico. Esófago fetalCilíndrico. Uretra masculina

Histología Animal10

CAPÍTULOCAPÍTULO 55 HISTOLOGÍA ANIMAL

CLASIFICACIÓN

- Tejido epitelial

- Tejido conectivo

- Tejido muscular

- Tejido nervioso

Poliformo (transición). Uréteres, vejiga,pelvis y cálices renales.

14

24

3Pseudoestratificado: Posee una sola capa de células

de diferentes alturas y niveles, dandola apariencia de tener varias capas.

Vías respiratorias.

C. Neuroepitelio(Epitelio sensorial)

Están especializadaspara la recepción

de estímulos

Sus células Se localizan

Holocrinas

- Sebáceas

Merocrinas- Salivales- Sudoriparas

Apocrinas- Mamarias- Ceruminales

Exocrinas

- Timo- Tiroides

- Hígado- Gonadas

Endocrinas- Hipófisis

Anficrinas (Mixtas)- Páncreas

B. Epitelio GlandularSus células producen secreciones

- Suprarrenales

Las fosas nasales(epitelio olfatorio)

Los ojos(conos ybastones

de la visión

La lengua(Botones

gustativos)

FUNCIONES

1. CARACTERÍSTICAS:

- Se origina del mesodermo.- Posee abundante sustancia intercelular.- Es vascular.- Presenta gran variedad de células.- Presentan terminaciones nerviosas.

2. CLASIFICACIÓN:

- Protección- Secreción- Absorción

14

44

24

44

3

14

42

44

3

TEJIDO CONECTIVOFormado por

como contiene

MesenquimalesFibroblastosHistiocitosMastocitosPlasmocitosAdipocitos

Células Sustancia intercelular

AguaGlucoproteínasMucopolisacáridosSales minerales

ColágenasReticularesElásticas

Fibras conjuntivas Sustancia fundamental

formado porcomo

- Lubricación- Difusión - Excreción

TEJIDO

Es la unión de células que presentan la misma morfología, cumplen las mismas funciones y tienen el mismo origen embrionario.

TEJIDO EPITELIAL1. CARACTERÍSTICAS:

- Posee escasa o nula sustancia intercelular.- Las células se apoyan sobre la membrana basal.- Carecen de vasos sanguíneos y linfáticos, se nutre por difusión a partir de los vasos sanguíneos del tejido conectivo.- Sus células tienen formas geométricas y se renuevan constantemente.- Presenta terminaciones nerviosas libres.

2. CLASIFICACIÓN:

TEJIDO CONECTIVO (Conjuntivo)

- Riñones

Biología COMPENDIO - Volumen I

Histología Animal 11

A. CARACTERÍSTICAS

TEJIDOCONECTIVO

* Propiamente dicho

* Laxo (Aerolar) musculares y nervios

Regular

* DensoIrregular

pericondrio

Se ubica en aponeurosis-periostio

* Adiposo

* Unilocular (amarillo). Se ubica en las mejillas,

abdomen. Sirve para dar protección contra los golpes y el frío

* Multicolular (pardo). Se ubica en el feto y animales hibernantes, sirve para la producción de calor.

* Óseo

* Vascular* Sanguíneo

* Linfático

* Cartilaginoso

Se ubica en tendones - ligamentos(modelado)

(no modelado)

14

44

44

44

42

44

44

44

44

3

14

42

44

3

se ubica entre las fibras

14

42

44

31

42

43

Porción amorfa

TEJIDO CARTILAGINOSOEs avascular, carece de terminaciones nerviosas y

posee abundante sustancia intercelular.

CélulasSustanciaintercelular

Condroblastos

Condrocitos

Hialino Elástico Fibroso

* Primer esqueleto

fetal

* Cartílagos costales* Tráquea

* Metáfisis* Tabique nasal

* Epiglotis

* Pabellón

auricular* Conducto

auditivo externo

* Discos

intervertebrales

* Meniscos* Sínfisis púbica

se clasificanformado por

Porción fibrilar se localizan en se localizan ense localizan en

TEJIDO ÓSEOEs el más sólido y resistente

formado por

Matriz ósea Células

que contiene

Sales minerales

Sustancias

orgánicas(oseína)

como

Osteoblastos (Sintetiza

la parte orgánica de la S.I.)

Osteocitos (conforma lamatriz ósea)

Osteoclastos (Resorciónósea)

se clasifica en

Compacto Esponjoso

* Formado por el sistema de Havers

* Ubicado en la diáfisis de los huesos

largos

* Formado por travéculas* Ubicado en la epífisis de

los huesos largos

- Constituido por el plasma en un 55% y elementos figurados en un 45%

- Es un tejido líquido de color rojo escarlata y rojo oscuro- Presenta pH 7,4 (ligeramente alcalino)- El volumen depende de la edad, sexo, etc.

B. COMPONENTES

1. PLASMAEs un líquido amarillento que actua como un medio para las celulas circulantes y sustancias metabólicas. Esta constituido por: Agua 92%, glúcidos, lípidos, proteínas, vitaminas, sales minerales, hormonas, etc.

TEJIDO SANGUÍNEO

Suero sanguíneo = plasma – fibrinógeno

2. ELEMENTOS FIGURADOSa. Eritrocitos.- Tienen formas bicóncavas, son

anucleadas, viven 120 días aproximadamente, contienen a la hemoglobina y se destruyen en el hígado, bazo.

Su función es transportar el oxígeno y el dióxido de carbono en el organismo.

3 varón : 5 000 000 mm de sangre3 mujer : 4 500 000 mm de sangre

b. Leucocitos.- Son células nucleadas esféricas, que

BiologíaCOMPENDIO - Volumen I

* Hialino. Se ubica en las costillas, tabique nasal, esqueleto del embrión.* Elástico. Se ubica en el pabellón de las orejas, epíglotis.* Fibroso. Su ubica en los discos intervertebrales, sínfisis púbicas, meniscos.

14

24

3

* T.O. Esponjoso. Se localiza en la zona central de la epífisis de los huesos largos.* T.O. Compacto. Se localiza en la mayor parte de la diáfisis de los huesos largos.

12

3

Grupo Sanguíneo Rh+ Rh–

Glóbulos rojos

(antígenos)

Plasma

(Anticuerpo) No posee

No posee

(*)

Anti – D

CD

Histología Animal12

miden de 8 a 20 micras. Sus propiedadeas son: Quimiotaxia, diapédesis,

movimiento ameboideo y fagocitosis.3 varón : 5 000 mm de sangre3 mujer : 4 500 mm de sangre

FUNCIÓN:Interviene en la defensa del organismo.

CLASIFICACIÓN:· GRANULOCITOS: Presentan gránulos en su

citoplasma.

* Neutrofilos (60 – 70%) Constituye la primera linea de defensa del organismo

* Eosinofilos (2 – 4%). Destruyen parásitos y participan en fenómenos anafilácticos

* Basófilos (0 – 1%). Intervienen en procesos alérgicos

· AGRANULOCITOS: Carecen de gránulos en su citoplasma.

* Monocitos (4 - 8%). Presentan núcleo de forma arriñonada y constituyen la segunda línea de defensa del organismo

* Linfocitos (25 - 35%). Son células ovoides, su núcleo ocupa el 90% del volumen de la célula.

CLASES:T. Proporcionan inmunidad celular.B. Proporcionan inmunidad humoral por

medio de la producción de anticuerpos.NK. Se encargan de destruir las células

tumorales en crecimiento.

c. Trombocitos.- Son fragmentos de células megacariocitos, carentes de núcleo, tienen forma ovoide miden tres micras de diámetro y viven de 8 a 10 días.

3Existen de 200 000 - 400 000 mm de sangre.

PROPIEDADES: Adhesividad y agregabilidadFUNCIÓN:Participan en la hemostasia (fases: vascular, plaquetaria, coagulación y fibrinólisis).

Grupo

Sanguíneo

Aglutinógenos

(Glóbulo rojo)

Aglutinina

(plasma)

Puede dar

sangre a

Puede recibir

sangre de

A A Anti – B A y AB A y O

B B Anti – A B y AB B y O

AB A y B No posee AB A, B, AB. O

O ----- Anti – A

Anti – B

A, B

AB y O O

GRUPOS SANGUÍNEOS

SISTEMA ABO

SISTEMA RHESUS (Rh)

C

Biología COMPENDIO - Volumen I