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RESUMEN DE BIOLOGÍA Ingreso 2022 Capítulo 1: Ambiente, salud y calidad de vida Pensamiento mágico Edad media ● Enfermedad: voluntad de los dioses. ● Explicaciones de la vida relacionadas a fuerzas ocultas, mágicas y sobrenaturales. ● Explican la salud a través de la hechicería ● Desprecio del conocimiento científico. ● Soluciones rápidas y fáciles a los problemas de salud. ● Vigente hasta la actualidad ● (Curanderismo) Evolución del concepto de salud ▪ SALUD: 1946: ausente de enfermedad o no se padece discapacidad. ▪ OMS (Organización Mundial de la Salud): estado de completo bienestar físico, mental y social, y no solamente la ausencia de afecciones o enfermedades. ▪ OPS (Organización Panamericana de la Salud): estado de adaptación diferencial de los individuos al ambiente en el que se encuentran. Aumento de la enfermedad Baja inversión en prevención Aumento de la Atención médica *diferencial: discapacidad / adaptación, equilibrio entre su dificultad y el desarrollo de actividades adaptadas *Incluye al ambiente (físico, químico, biológico y social) ▪ ECOLÓGICO: relación de equilibrio dinámico entre el hombre y el ambiente ▪ CICLO ECONÓMICO DE LA ENFERMEDAD Condiciones ambientales insalubres: ● Vivienda adecuada protege la salud: insuficiencia de viviendas y servicios básicos afecta negativamente la salud. ● Falta de alimentación: origina dietas inadecuadas, desnutrición, nutrición marginal, estados de inanición. Biocontaminantes: deficiencia digestiva y mala absorción de nutrientes, malnutrición. ● Contaminación del aire: enfermedades del sistema respiratorio, cardiopatías, cáncer, daños neurológicos en niños. ● Contaminación de los suelos: muerte, discapacidades. ● Contaminación ocupacional: (riesgos químicos y físicos por tecnología, materiales y características industriales) perdida de la audición, infecciones, enfermedades crónicas. ● Contaminación de las aguas: muertes de lactantes, diarrea. ● Salud subordinada a aspecto sociales, económico, biológico y culturales que inciden sobre el ser humano. ● Círculo vicioso, difícil de romper en la sociedad actual que describe relación entre la economía, la sociedad y la enfermedad. ● AMBIENTE PROMOTOR DE LA SALUD: relación de equilibrio dinámico, entre el hombre y el ambiente. Cuando recursos satisfacen las necesidades humanas, no presenta gérmenes patógenos y/o contaminantes, y cuando no genera situaciones de violencia. Preguntas de examen Pensamiento Mágico 1) Marque con una X la opción correcta: el pensamiento mágico es… a Característico de la Edad Media cuando se explicaban las enfermedades con la hechicería b Búsqueda de soluciones rápidas y fáciles a los problemas de salud c Característico del mundo actual y aplicado solo a problemas de salud d Desprecio por el conocimiento científico y prohibición de las disecciones 2) Cuales de las siguientes afirmaciones son Verdaderas o Falsas? Coloca una V o F y justifica en ambos casos. a) El pensamiento mágico predomina en la E. Media y a partir de la E Moderna y el avance de las ciencias desaparece por completo b) El intestino grueso es el órgano del sistema excretor encargado de absorber el agua remanente. c) La baja inversión en la prevención por parte del Estado profundiza el ciclo económico de la enfermedad d) Según la OPS un individuo con capacidades motoras reducidas goza de salud. 3) Determinar si los siguientes enunciados son verdaderos o falsos, justificar los falsos v/f a El pensamiento básico se basa en la ciencia para solucionar problemas de salud b El ambiente promueve la salud cuando satisface las necesidades básicas humanas c Desde el punto de vista ecológico la salud es un equilibrio estático con valores absolutos d Cuando el ambiente actúa sobre el Hombre es una consecuencia de la acción de este sobre el ambiente 5) una persona que ante un prolongado malestar estomacal recurre a un curandero para que le cure el empacho utiliza como recurso para la solución de su problema… A) un pensamiento basado en conocimientos científicos B) un pensamiento mágico C) un pensamiento que considera el ambiente en el que vive D) ninguna es correcta Concepto de salud 1) compare el concepto de salud para la ops y el dado desde el enfoque ecológico 2) el concepto actual de salud (propuesto por la ops) tiene en cuenta para su definición factores… A) físicos B) ambientales, sociales, físicos y psicológicos C) físicos, sociales y climáticos D) psicológicos 3) marque la opción correcta: la ops define a la salud como: a) la ausencia de enfermedad b) el completo estado de bienestar mental, social y físico de los individuos c) el estado de adaptación diferencial de los individuos al ambiente en el que se encuentran d) ninguna de las anteriores es correcta 4) elija la opción incorrecta: respecto al ambiente como promotor de la salud… a) el ambiente promueve la salud cuando los recurso que ofrece satisfacen las necesidades humanas, no presentan gérmenes patógenos y/o contaminantes y no genera situaciones de violencia b) los profesionales de la salud son los únicos responsables de promover la salud c) la conservación de la salud tiene una relación directa con el tipo de desarrollo que cada país posee y con el impacto del mismo sobre el ambiente d) el ambiente promueve la salud cuando se regula la utilización de los recursos naturales, su producción y el destino de los residuos 5) elija la opción correcta: respecto al concepto de salud propuesto por la OPS a) es el estado de completo bienestar físico, mental y social y no solamente la ausencia de afecciones o enfermedades b) es la relación de equilibrio dinámico entre el hombre y el ambiente c) contempla que la adaptación de cada persona a su ambiente puede ser diferente de la adaptación de los otros, pero eficiente de todos modos d) ninguna de las anteriores es correcta 6) A partir de la siguiente afirmación: En la actualidad se han deforestado grandes extensiones de tierra debido a las políticas de fomento de la agricultura y la ganadería. Decidan cuál de las siguientes opciones son verdaderas a La conservación del estado de salud no tiene una relación directa con el tipo de desarrollo del país. B El impacto que el desarrollo impone sobre el ambiente, es decir, con el nivel de utilización de los recursos naturales tiene efectos sobre la salud públicas c La responsabilidad en la promoción de la salud, corresponde solo a los profesionales de la salud 7). Ariel es operario en una fábrica de materiales realizados en PVC (cuyos componentes son altamente tóxicos y muy difundido por su bajo costo). La fabrica se encuentra en el barrio en el que él y su familia viven. Ariel expuesto a las toxinas comenzó a tener sintomatología en la piel. Su presentismo era perfecto y su eficiencia también. Ahora falta mucho, la fabrica no le ofrece una buena cobertura de salud y le descuenta los días trabajados y debe contratar casi hasta tres personas más para reemplazarlo. ¿Con qué teoría de la salud relacionaría lo que le pasa a Ariel? Explique brevemente con un esquema 8) Marque con una X la opción correcta: En medicina, un valor normal, es sinónimo de salud. Respecto al concepto de normal, refiere a… a Las personas que no presentan anomalías anatómicas discapacitantes. b Que es un valor inalterable y de referencia para toda la población mundial c Que corresponde a variación y continua adaptación d Que es un estado de salud estático 9) Antes del surgimiento del Estado, los problemas de salud se resolvían con procedimientos y técnicas que no tenían ninguna regulación social. En 1870,se produjo una terrible epidemia de fiebre amarilla, dejó un saldo de casi 15000 muertos. Teniendo en cuenta la provisión insuficiente de agua potable, la contaminación de napas por desechos humanos, el hacinamiento y los saladeros que contaminaban el Riachuelo a- ¿Con qué definición de salud se relaciona esta situación? b- En la Edad Media ¿Cuál hubiese sido el pensamiento que describiría esta situación? 10) Determinar si los siguientes enunciados son verdaderos o falsos, justificar los falsos v/f a La definición de salud dada por la OMS explicita la relación del Hombre con el ambiente b La enfermedad se produce si o si, cuando la vivienda, la educación y la alimentación son insuficientes o inadecuada c La enfermedad implica variación y ampliación continua al ambiente d El ambiente abarca aspectos físico-químicos, biológicos y sociales 11) Lee el siguiente texto y luego marque con una X la opción correcta: La gripe H1N1 es una enfermedad viral respiratoria que se contagia de persona a persona (tos, estornudo, hablar). Se previene con la vacuna y el lavado adecuado de las manos. Ciertas condiciones predisponen a las personas a sufrir complicaciones o hasta la muerte por el virus (niños y ancianos, embarazo, enfermos de otras afecciones, personal de centro de salud) a Este era un ejemplo de como el ambiente es promotor de salud o enfermedad b Este es un ejemplo de como el concepto de salud-enfermedad depende de cada población o persona c Este es un ejemplo de condición insalubre y ciclo económico de la enfermedad Modulo 2: Ciencias de la vida Evolución: incluye el conjunto de transformaciones o cambios a través del tiempo originando las múltiples formas de vida existente. Biología: ciencia cuyo objeto de estudio son los seres vivos y más específicamente, su origen, evolución y propiedades. Bios= vida, logia=estudio. Ecología: (Ernst Haeckel 1870) estudio del ambiente natural y de las relaciones que mantienen los organismos entre sí y con sus entornos. Ambiente: conjunto de factores o aspectos biológicos, fisicoquímicos y sociales que interactúan con el ser humano modificándolo directa o indirectamente en sus condiciones de vida. Comienzo de la biología ● Griegos y romanos describieron variedad de plantas y animales ● Descartes (S XVII-S XX) reducir la naturaleza a la simplicidad de las unidades que la componían-No existía diferencia entre los seres vivos y la materia inanimada (organismos no eran más que maquinas-visión mecanicista). ● Vitalismo: plantear la naturaleza de la vida. “Elemento dador de vida” es la propiedad que los distingue a los seres vivos de los objetos inanimados. ● Ideas organicistas: sostienen que las propiedades exclusivas de los seres vivos se deben a su organización. ● Robert Hooke sXVII descubrió las células. ● Schleiden, Schwann y Virchow (1840) enunciaron la teoría celular. Teoría celular Características de la vida Seres vivos: sistemas abiertos, complejos y organizados. Sistema: conjunto de componentes que se relacionan entre sí y actúan de manera coordinada. ● Formados por células Célula: unidad morfológica y fisiológica de toso los organismos vivos. Unicelulares: una célula (bacterias, protozoos). Pluricelulares: varias células que cumplen diversas funciones y actúan de manera coordinada (hongos, plantas, animales). 2 tipos de células: procariotas y eucariotas. ● Sistemas abiertos Incorporan materia, energía e información con el ambiente y libera energía y sustancias de desecho (sudor, CO2, 02, orina, materia fecal, partes, energía en forma de calor). Cerrados: solo intercambian energía. Aislados: no tienen intercambio. ● Requieren materia y energía para construirse como tales. Las sustancias que ingresan en un organismo se incorporan en una red de reacciones químicas en las que se degradan o se utilizan como unidades de construcción. ● Los Componentes que forman a los Seres Vivos no son estáticos. Metabolismo celular: conjunto de reacciones químicas. Involucra transformaciones de materia y energía que ocurren como producto de la actividad celular. Reacciones le permiten al organismo y células mantener las condiciones estables. Incluye reacciones de ruptura o degradación (catabólicas) y de construcción o síntesis (anabólicas). ● Seres Vivos crecen y se desarrollan. Ciclo de vida: transcurso del cual pasan por una serie de cambios. Desarrollo: conjunto de los cambios. Crecimiento: aumento en el número de las células de un organismo. Metamorfosis: proceso de cambio total, en anfibios o insectos. ● Responden a estímulos del ambiente. Irritabilidad: Capacidad de responder a estímulos del exterior (sist sensoriales) e interior (captados por células especializadas) ● Mantienen su medio interno relativamente constante Homeostasis: capacidad de mantener si medio interno relativamente constante. ● Capaces de perpetuarse a lo largo del tiempo dejando descendencia. Reproducción: capacidad de dar origen a otros seres vivos de la misma especie. Sexual: célula masculina se fusiona con femenina/individuo tendrá características semejantes a ambos progenitores. Asexual: individuo se fragmenta/individuo será igual al que le dio origen. ● Modifican el medio en que se encuentran. Seres Vivos modifican al ambiente constantemente. ● Cambian a lo largo de las generaciones dando origen a nuevas especies. Cada individuo que nace es ligeramente diferente a sus padres y continúa perpetuándose con sucesivos cambios y a lo largo de millones de años irán dando origen a una o más especies. ● Se autoconstruyen. Organización autopoietica: Ser vivo tiene la capacidad de autoconstrucción, generando sus propios componentes. Materia prima: nutrientes en alimentos (H2O, O2) Un sistema está vivo cuando es capaz de transformar la materia/energía externa en un proceso interno de auto mantención y autogeneración. Niveles de organización ● Partículas subatómicas: electrón, protón, neutrón. ● Átomo: mínima unidad de materia. Oro, flúor, carbono, hierro, oxigeno. ● Molécula y macromoléculas: unión de átomos. H2O, CO2, sales, moléculas orgánicas. ● Organelas: formadas por macromoléculas. Mitocondria, RER. Niveles de organización biológicos ● Célula: mínima unidad de materia que cumple con las funciones de los seres vivos. Neuronas, hepatocitos, leucocitos. ● Tejidos: formados por muchas células con una función determinada. Tejido epitelial, adiposo, sangre. ● Órganos: formados por tejidos. Corazón, hígado. ● Aparatos y sistemas: formados por órganos. Sistema nervioso. ● Individuo: constituido por un conjunto de sistemas interrelacionados entre sí. Reinos de la vida Linneo (1753) sistema para designar a las especies con un nombre doble: el 1° índica y 2° indica especie. Es una Clasificación jerárquica. Monera Protista Hongos Plantas Animales Tipo de Procariota Eucariota Eucariota Eucariota Eucariota célula Uni o Unicelulares Mayoría Pluricelulares Pluricelulares Pluricelulares pluricelulares unicelulares Unicelulares Con (levaduras) locomoción Autótrofo / Autótrofos Autótrofos Heterótrofos Autótrofos Heterótrofos heterótrofo Heterótrofos Heterótrofo s Reproducción Asexual Asexual Asexual Asexual Sexual Sexual Sexual Sexual Beneficioso / Beneficioso Beneficioso Beneficioso Beneficioso Beneficioso perjudicial perjudicial perjudicial perjudicial perjudicial perjudicial Ejemplos Vibriones Algas Hongos de Gimnospermas Insectos Cocos Protozoos sombrero (Pino) Peces Bacilos Levaduras Angiospermas Anfibios Espirilos (Rosal) Reptiles Aves Mamíferos Preguntas de examen 1) con respecto a los postulados de la teoría celular señale la opción incorrecta: A) la célula es unidad morfológica y fisiológica de todos los seresvivos B) la unidad de materia más pequeña que puede ser considerada viva es la molécula orgánica C) las propiedades de un organismo dependen de las propiedades de sus células, de sus interrelaciones y sus productos D) las células se originan de otras células semejantes y la continuidad se mantiene a través del material genético 2) Puede considerarse ser vivo a aquel organismo que… a) intercambia materia y energía con el ambiente b) responde a estímulos internos y externos manteniendo la homeostasis c) se reproduce y deja descendencia fértil d) todas las anteriores son correctas 3). La Homeostasis consiste en… a- El proceso que permite la perpetuación de la especie b- La capacidad que tienen los seres vivos de mantener sus condiciones internas constantes, a pesar de los cambios en las condiciones ambientales. c- Es el proceso de cambio total que ocurre en algunos organismos. d- Es la capacidad de autoconstrucción, que tienen los seres vivos, generando sus propios componentes. 4) Responde v o f. justifica las afirmaciones que se consideran falsas: A) los seres vivos son considerados organizaciones autopoiéticas, ya que son capaces de originar por sí mismos, sus propios componentes B) las siguientes estructuras pertenecen al nivel celular de organización: neurona, espermatozoide, fibra de colágeno, sangre, fibra muscular, bacteria, ADN C) los organismos del reino monera son uni y pluricelulares procariotas y corresponde a las bacterias, tanto beneficiosas como perjudiciales 6). Marque con una X la opción correcta: caracteriza a los seres vivos a Su irritabilidad, capacidad de responder ante señales del ambiente b La homeostasis, manteniendo de su medio externo constante c Ser sistemas abiertos, es decir intercambian sólo energía con el ambiente d Tener una organización autopoiética, es decir se perpetúan a lo largo del tiempo. ● teniendo en cuenta las características de los distintos reinos, señale la opción correcta A) los reinos monera y protista comprenden organismos procariotas B) los reinos monera, protista y fungi comprende organismos unicelulares C) los reinos monera, protista y plantee comprenden organismos autótrofos D) el reino animalia es el único que comprende organismos eucariotas, multicelulares y heterótrofos ● respecto al reino protista A) son organismos unicelulares procariotas B) son organismos eucariotas como algas y protozoos C) son organismos eucariotas autótrofos son todos organismos pluricelulares como los hongos y levaduras 9). Lea el siguiente texto y luego responda las siguientes preguntas: las bacterias son seres vivos que pueden producir enfermedades como la meningitis (inflamación del tejido que cubre al cerebro y la médula) o la tuberculosis (bacilo que afecta a los pulmones en el ser humano a ¿Estos organismos qué características distintivas presentan respecto a los otros seres vivos? b ¿Qué características en común tienen con el resto de los seres vivos? c ¿Qué bacterias beneficiosas para el ser humano conoce? 10). Marcar la opción incorrecta Los organismos procariontes, como las bacterias, están formados por células procariotas, una característica distintiva de estas células es que: a- El material genético está disperso en el citoplasma como única molécula circular b- Presentan ADN desnudo, es decir asociado a proteínas c- La pared celular de la mayoría de estos organismos está constituido por el peptidoglicano mureína 11). Marque con una V las oraciones verdaderas y con una F las falsas, Justifique las falsas v/f a Los seres vivos mantienen su medio interno relativamente constante a pesar de los cambios que ocurren en el exterior, a esta capacidad se la denomina irritabilidad. b Los seres vivos presentan la capacidad de producirse a si mismo, es decir, presentan una “organización autopoiética” c Las plantas son seres vivos fotosintéticos, sin capacidad locomotora y sus células presentan paredes celulares compuestas principalmente de almidón 12). Marque con una X la respuesta correcta: Una bacteria como la que produce la tuberculosis… a Pertenece al reino protista, organismos unicelulares procariotas b Poseen una capsula que rodea a la pared celular que muchas veces no es reconocida como material extraño por el sistema inmune c Poseen en su núcleo ADN circular cerrado que no presenta proteínas asociadas d Presentan flagelos de estructura semejante a la de la célula eucariota que permiten el desplazamiento en bacterias del medio acuático Modulo 3: Química de los Seres Vivos Elementos químicos: distintos tipos de átomos. Ordenados y clasificados según propiedades físico-químicas en tabla periódica. Elementos metálicos a la izquierda de la línea gruesa diagonal y escalonada, los no metálicos a la derecha. Gases inertes en el extremo derecho y el hidrogeno es neutro por su particular comportamiento. ÁTOMOS La menos unidad de materia que conserva las propiedades de un elemento químico. No es homogénea, posee 2 zonas determinadas por la ubicación de 3 tipos de partículas subatómicas: protones, neutrones (zona muy densa-núcleo atómica) y electrones (nube electrónica u orbital). La presencia de neutrones evita la repulsión entre protones desintegre el núcleo. Masa atómica concentrada en el núcleo. Son neutros. Niveles de energía: zonas por donde se mueven los electrones. Uniones químicas Átomos se combinan para formar moléculas y compuestos iónicos. Átomos con niveles de energía incompletos interactúan con otros y comparten o transfieren sus electrones del último nivel. Interacciones generan atracciones denominadas enlaces químicos, covalentes o iónicos. Estructura de Lewis: alrededor del símbolo del átomo con puntos y cruces a los electrones de valencia (e- del último nivel). Electronegatividad: propiedad de los átomos, tendencia a atraer electrones. ● Metales: baja electronegatividad. Tienden a ceder e-. ● No metales: alta electronegatividad. Tienden a ganar e-. ● Gases inertes: no tienen. Ultimo nivel de E completo. Iones: átomos que han ganado o perdido e-. Dejan de ser neutros. ● Anión: alta electronegatividad (no metales) ganan e-, carga neta negativa. ● Catión: baja electronegatividad (metales) pierden e-, carga neta positiva. Enlaces covalentes ● entre átomos de no metales, compartiendo electrones. ● No metálicos tienen alta electronegatividad. ● Al unirse, ambos tienen fuerzas parecidas o iguales y terminan compartiendo el par electrónico. Moléculas: conjuntos de átomos unidos compartiendo electrones a través de enlaces covalentes. ● No polares: par compartido se ubicará a igual distancia de ambos núcleos. Cargas eléctricas distribuidas homogéneamente en toda la molécula. e- se comparten de forma equitativa ● Polares: posee distribución desigual de la e- debido a la diferencia de electronegatividad entre los átomos. Fuerzas intermoleculares-de Van Waals Enlaces más débiles entre moléculas o moléculas y iones. ● Enlace puente hidrogeno: átomo de hidrogeno de una molécula se aproxima a un átomo muy electronegativo de otra molécula. ● Enlace dipolo-dipolo: entre dos moléculas polares. Zona negativa de una atrae la zona positiva de la otra molécula. ● Enlace dipolo inducido: entre moléculas no polares, en las cuales se ha producido un dipolo transitorio, e- se encuentran más concentrados en un sector de la molécula que en otro por movimiento aleatorio, genera polaridad transitoria ● Enlace ion-dipolo: entre las diferencias de carga entre un ion y los extremos de las moléculas polares. EL SOLVENTE DE LA VIDA Solvente: sustancia disolvente de una solución. Mayor proporción. En solución acuosa el solvente es el agua. Concentración: cantidad de soluto que hay disuelto en ciertacantidad de solución. Agua disuelve por polaridad de la molécula. Reacciones químicas Cambios en la composición de la materia que se producen en la formación y la ruptura (interviene E porque se involucran los e-) de enlaces químicos. Reactivos→ producto, cantidades totales deben ser = en ambos lados. Coeficientes estequiométricos: indican el número de moléculas del compuesto que participan. Ácido: donador de protones (H+). Base: -aceptor de protones (H+). -sustancia que reduce la concentración de iones hidrogeno (H+) en una solución, acepta los protones. Solución neutra: en la cual la concentración de H+ y OH- son iguales. Carácter ácido: ceder un protón H+. Carácter básico: aceptar un protón H+. Escala de pH Se utiliza para medir el grado de acidez o basicidad de una solución. Se comprende de 0 a 14. ● Ácida: +0, -7 ● Básica: +7 ● Neutra: 7 Mayor concentración de H+: +ácida –pH Mayor OH-, menor concentración de H+: +básica +pH Buffers-soluciones amortiguadoras Minimizan los cambios en las concentraciones de H+ y de OH- en solución. Actúa aceptando o liberando iones hidrógenos de la solución H+ según sea necesario. Reacciones de polimerización Los reactivos que son monómeros (bajo pero molecular) se agrupan químicamente entre sí, dando lugar a una molécula (polímero). Perdida de una molécula de H2O. Polímero: masa molecular muy grande, formado por muchas unidades repetidas. Reacciones de hidrólisis Reacciones químicas por la cual polímeros se dividen en monómeros. Adición de una molécula de H2O, H del agua se une a un monómero y el grupo hidroxilo se une al monómero adyacente. Reacciones de oxido - reducción Oxidación: perdida de electrones. Reducción: ganancia de electrones. Un compuesto se oxida y otro se reduce. En célula: oxidación libera un átomo de hidrogeno, en reducción se incorpora. Parte 2: Moléculas orgánicas Hidratos de carbono Funciones Clasificación a) Monosacáridos Son las unidades o moléculas básicas y más pequeñas que forman a un hidrato de carbono. Están formados de 3 a 7 átomos de carbono. No pueden sufrir hidrólisis para convertirse en azucares más pequeños. Glucosa: es una aldosa (por poseer un grupo aldehído) y uno de los monosacáridos más importantes y abundantes dentro de las células, ya que es el combustible de las células. Fructosa: es una cetohexosa y es el monosacárido más importante que se encuentra en la fruta y la miel. Galactosa: es un azúcar simple o monosacárido formado por seis átomos de carbono o hexosa, que se convierte en glucosa en el hígado como aporte energético, forma parte de los glucolípidos y glucoproteínas de las membranas celulares de las células sobre todo de las neuronas. Ribosa: es un monosacárido de 5 carbonos que forma parte de la estructura del ARN (ácido ribonucleico). Formación del anillo hemiacetálico Los azúcares adoptan una conformación espacial cíclica en solución acuosa, formando “anillos” de 5 y 6 carbonos. Para la glucosa, entre el carbonilo del carbono 1 y el hidroxilo de carbono 5, este tipo de unión se llama hemiacétalica. La glucosa, puede formar dos estructuras de anillos levemente diferentes: si el grupo hidroxilo del carbono 1 se ubica por debajo del anillo, se denomina estructura alfa, si se ubica por encima se denomina beta. Formación de los anómeros alfa y beta. b) Disacáridos y oligosacáridos Formados por la unión de 2 monosacáridos o más que se unen a través de una reacción de condensación, la unión covalente resultante se llama enlace glucosídico. Maltosa: se encuentra presente en el grano germinado de la cebada. Glucosa – Glucosa Lactosa: se encuentra presente en la leche y sus derivados. Glucosa - galactosa Sacarosa: Se encuentra presente en el azúcar de caña y en la remolacha. Glucosa- fructosa c) Polisacáridos Son largas cadenas de monosacáridos, formadas por la unión de 10 o más unidades. Tienen gran masa molecular. Pueden sufrir hidrólisis dando como producto numerosas moléculas de monosacáridos. Clasificación ● Energéticos Almidón Principal reserva energética de las plantas. Formado por glucosas. Unión en alfa con el carbono 1 del monómero alfa al 4 de la unidad siguiente. Glucógeno: Reserva de las células animales Muy abundante en el hígado y en el músculo esquelético. Está compuesto por glucosas unidas en alfa C1-C4. Molécula muy ramificada y sus ramificaciones se unen alfa C1-C6. Tanto el almidón como el glucógeno (fuentes de reserva energética) al ser ingeridos en la dieta son hidrolizados por las alfa-amilasas, que son enzimas que contienen la saliva y el jugo intestinal. Estas son capaces de romper el enlace glucosídico, obteniéndose como último producto de la hidrólisis, moléculas de glucosa, una fuente de energía inmediata para la célula. ● Estructurales Actúan de sostén formando la estructura esquelética o cubierta de algunos seres vivos Celulosa: En las paredes celulares de todas las plantas. Formada por glucosas unidas entre sí por enlaces beta desde el carbono 1 de una unidad al carbono 4 de la siguiente. Este hecho hace que la celulosa no pueda ser digerida por los humanos, ya que no se poseen enzimas para romper los enlaces entre glucosas que constituyen a la celulosa. Quitina Forma parte de las fibras extendidas del exoesqueleto de insectos. No digerible por los vertebrados. Las unidades de la macromolécula de quitina contienen nitrógeno. Se utiliza para fabricar un hilo quirúrgico fuerte y flexible y se descompone después de que la herida o incisión se cura. LÍPIDOS En los alimentos consumidos en la dieta se encuentran en: Aceites, galletas, leche entera, tortas, manteca. CARACTERÍSTICAS ● Insolubles en agua: sus moléculas son “HIDRÓFOBICAS”. ● Componentes esenciales de los seres vivos. ● En muchos animales y plantas forman una capa aislante (como en los osos polares y patos). ● Vinculados a numerosas sustancias: hormonas, vitaminas, ácidos biliares (en el hígado). FUNCIONES PRINCIPALES COMPOSICIÓN DE LOS LÍPIDOS Triglicéridos, fosfolípidos y esteroides. Sus moléculas están formadas principalmente por átomos de C (carbono), H (hidrógeno) y O (oxígeno), átomos de P (fósforo) y N (nitrógeno) en sus estructuras. 1) TRIGLICÉRIDOS Clasificación ● Grasas: A temperatura ambiente las primeras son sólidas. Formadas por una molécula de glicerol, un polialcohol, y 3 moléculas de ácidos grasos, liberándose 3 moléculas de agua. La cadena lateral R de sus ácidos grasos posee solo enlaces simples entre carbono y carbono, y se los denomina ácidos grasos “SATURADOS”. Los ácidos grasos saturados se ingieren en la dieta principalmente a partir de los alimentos de origen animal. ● Aceites: líquidos a temperatura ambiente La cadena lateral R de sus ácidos grasos posee algún enlace doble entre carbono y carbono, por lo cual se los denomina ácidos grasos “insaturados” (alimentos de origen vegetal y en el pescado) ACIDOS GRASOS: Son largas cadenas de Carbono e Hidrógeno (R) cuyo grupo funcional es el carboxilo. 2) FOSFOLÍPIDOS Son el componente de la membrana plasmática de las células Contienen carbono, hidrógeno y oxígeno, fósforo (P) y nitrógeno (N). Estructura similar a la de los aceites. (Cabeza Polar Hidrofílica: es la parte de la molécula que atrae el agua y tiene afinidad con ella. Está formada por el grupo fosfato y el grupo colina. Cola No Polar Hidrofóbica: es la parte de la molécula que repele el agua y por lo tanto no tiene afinidad con ella. Está formada por los ácidos grasos y glicerol) La membrana plasmática que rodea las células está formada por una doble capa de fosfolípidos llamada bicapa lipídica. 3) ESTEROIDES Estructura muy compleja formada por 4 anillos fusionados. Por ejemplo, el colesterolFunciones Reguladora: regula los niveles de sal y la secreción de la bilis en el hígado. Muchas vitaminas y sus derivados son sintetizadas a partir del colesterol. Estructural: el “COLESTEROL” es el esteroide más abundante de los tejidos animales, y que forma parte de la estructura de la membrana plasmática, dándole rigidez o flexibilidad dependiendo de los cambios de temperatura. Hormonal (mensajeros químicos): las hormonas esteroides, sintetizadas a partir de colesterol, (Hormonas sexuales masculinas como la testosterona. Hormonas sexuales femenina progesterona, estrógenos) COLESTEROL HDL: colesterol bueno: se encuentra unido a una lipoproteína de alta densidad y es el encargado de sacar el colesterol de los tejidos, entre ellos de arterias y llevarlos al hígado. LDL: colesterol malo: se encuentra unido a una lipoproteína de baja densidad y es el encargado de llevar el colesterol del hígado a los tejidos. Este tipo de colesterol es solo malo cuando se encuentra a elevados niveles, porque lleva demasiada grasa que es depositada en las arterias dando origen a la arteriosclerosis. PROTEÍNAS Son compuestos orgánicos, cuaternarios (C, H, O, N). Formadas por una o más cadenas de cientos de aminoácidos unidas por enlaces covalentes. Aminoácido. Según como se componga la cadena lateral, se distinguen 20 aminoácidos. Hay grupos no polares, polares con cargas balanceadas (el conjunto es neutro), no solubles en agua. Los laterales polares y cargados si los son. Pocos aminoácidos se sintetizan una inmensa variedad de diferentes tipos de proteínas. 8 (aminoácidos esenciales) no pueden ser sintetizados por el cuerpo humano, se incorporan a través de alimentos proteicos. Los enlaces entre aminoácidos se establecen entre el hidroxilo del grupo carboxilo de uno y el hidrogeno del grupo amina del otro (pierde agua-deshidratación). Se unen entre sí por uniones peptídicas, uniones covalentes del tipo amida. Funciones 1. Estructural: forma parte de las estructuras del organismo. 2. Nutrición y reserva: ovoalbúmina (huevo), caseína (leche). Alto valor biológico. 3. Transporte: transporta sustancias a ambos lados de la bicapa lipídica y por líquidos extracelulares. Hemoglobina (transporta O2 y CO2 para oxigenar tejidos), albumina (transporta sustancias medicamentosas). 4. Hormonal: sustancia secretada por glándula, liberada para determinada función, regulan la actividad celular y actúan como mensajeros químicos. 5. Defensa: actúan como anticuerpos. Inmunoglobulinas (identifican agente extraño del exterior y lo destruyen) 6. Enzimática: aceleran las reacciones químicas de las células, son catalizadores biológicos, actúan sobre determinado sustrato (especificas). 7. Contráctiles: permiten que la célula o determinados orgánulos de la célula se muevan Estructura-niveles de organización: determinan la función que cumplirá la proteína en el organismo ● Primaria: disposición de los aminoácidos. Determinada por el orden de aminoácidos (genéticamente). ● Secundaria: puentes de hidrogeno entre C=O y N-H tienden a plegar la cadena en una estructura secundaria repetida. Hélice alfa (enrollamiento delicado-queratina), hoja plegada beta (dos partes distintas de la cadena adoptan una disposición paralela). ● Terciaria: plegamiento de la estructura secundaria, determina función biológica de la proteína. Interacción entre los grupos R, proteína puede adoptar interacción hidrofóbica, grupos R no polares en el centro de la proteína y polares por fuera. Reforzada con enlaces covalentes (puentes disulfuros). ● Cuaternaria: no todas la tienen. De aquellas con +1 cadena polipeptídica. Plegamiento de la cadena 3, diferentes cadenas interactúan entre sí por medio de uniones puente de H, puentes disulfuro e interacciones hidrofóbicas. Desnaturalización de la proteína Perdida de función biológica (perdida estructuras 2ria ,3ria), puede ser reversible. Factores: sustancias que modifican su acidez, alteraciones en la concentración, alta salinidad, alto nivel de agitación de las moléculas y calor excesivo. ÁCIDOS NUCLEICOS Polímeros formados por repetición de monómeros (nucleótidos). Guarda la información para formar un organismo. Nucleótidos ● 1 base nitrogenada o Púricas: adenina, guanina. o Piridinimicas: timina, uracilo, citosina ● 1 grupo fosfato ● 1 pentosa o azúcar de 5C. o Ribosa o desoxirribosa ADN (ácido desoxirribonucleico), ARN (ácido ribonucleico), con ellos los organismos pueden reproducir sus complejos componentes y transmitir la información genética de una generación a la siguiente. ADN material genético, ARN lleva información del ADN hacia fuera del núcleo. Son largas cadenas de nucleótidos. ADN ● Formado por 2 cadenas polinucleotidicas (dicatenario) enrolladas sobre sí mismas, complementarias y antiparalelas. ● Bases nitrogenadas: A, G, C, T. ● Azúcar: desoxirribosa. ARN ● Monocatenario: 1 cadena polinucleotidica. ● Bn: A, G, C, U. ● Azúcar: ribosa. Otros nucleótidos Nucleótidos modificados por la unión de dos grupos fosfato, se convierte en un transportador de energía, por ej. el ATP en presencia de enzimas llamada quinasas, es capaz de hidrolizar uno de sus grupos fosfato, liberando energía para los procesos vitales. Preguntas de examen 1) de las siguientes afirmaciones una sola es correcta, márquela con una cruz a) los metales tienen más de 4 electrones en su último orbital y tienen a ceder electrones b) en una unión iónica se unen dos elementos no metálicos y los átomos tienden a ganar o perder electrones con gran facilidad c) en las uniones covalentes los átomos se mantienen unidos debido a las fuerzas de atracción por las cargas opuestas d) los no metales tienen tendencia a captar electrones 2) elija la opción correcta. en las uniones covalente a) los átomos tienen a ganar o perder electrones b) los átomos de dos no metales comparen electrones c) la diferencia de electronegatividad es muy alta d) se forman cationes, iones con carga positiva 3) 3 Marque la opción correcta con una X: el enlace covalente: A Se produce entre átomo que poseen bajos valores de electronegatividad y que comparten electrones. B Se produce transferencia de electrones de un no metal a un metal. C Existe cuando participan átomos que poseen altos valores de electronegatividad y que completan su ultimo nivel de energía compartiendo electrones. 4) señale la o las opciones correctas: en una unión covalente polar a) los iones poseen cargas eléctricas positivas y negativas b) los electrones que se comparten están distribuidos por igual en toda la molécula c) existen dos zonas en la molécula con diferente distribución de electrones que se comparte d) se forman cationes, iones con carga positiva 5) explique brevemente las propiedades del agua debido a los puentes de hidrógeno que hay entre sus moléculas 6) 7) elija la opción correcta respecto a las bases a) son moléculas que en solución aceptan iones hidroxilos oh b) son moléculas que en solución aceptan protones (h +) c) son soluciones de pH menor que 7 d) son soluciones alcalinas de pH entre 6 y 7 8) ¿si se coloca un glóbulo rojo en una solución hipertónica que le puede suceder a esta célula ¿a qué se debe este efecto? 9) 10) marque la opción correcta respecto a un ácido a) es una molécula que en solución cede iones hidroxilos b) es una molécula que en solución acepta iones de hidrógeno c) su pH es menor que 7 d) su pH es igual o mayor que 7 10) Marque con una X la opción u opiniones correctas: el pH de la sangre debe mantenerse en un valor normal de 7,4. Si el pH desciende de 7 o aumenta de 7, K una persona no podría sobrevivir. En un paciente internado en terapia intensiva se detecta que la sangre tiene un pHde 7,51 A El paciente presenta un deseado en la concentración de protones B El paciente presenta un aumento en la concentración de protones C Sería necesaria un sistema buffer que libere protones al medio (sangre) D Sería necesario un sistema buffer que capture protones del medio (sangre) E No sería necesario un sistema buffer ya que el pH está dentro del rango normal 11) diferencie monosacáridos de polisacáridos respecto a: • estructura • función ejemplos de cada uno 12) diferencie el ADN del ARN completando el siguiente cuadro 13) compare las grasas y aceites respecto a estado, temperatura ambiente, estructura de sus ácidos grasos y origen. 14) explique la diferencia existente entre grasas y aceites teniendo en cuenta: a) tipos de enlaces en sus ácidos grasos b) estado a temperatura ambiente c) organismos de los que provienen d) ejemplos de cada uno 15) marque la opción correcta: respecto a las moléculas biológicas a) la molécula de glucosa es soluble en agua, dulce y cristalina b) la celulosa proporciona soporte estructural a la célula c) los nucleótidos están formados por un azúcar de 5 carbonos, un grupo fosfato y una base nitrogenada d) la estructura terciaria de las proteínas es una proteína que consta de más de una cadena de aminoácidos 16) elija la opción incorrecta: respecto a los hidratos de carbono: a) los azúcares están formados por C, H , O y N b) un ejemplo de monosacárido es la galactosa c) los disacáridos como la sacarosa proporcionan energía a corto plazo d) los polisacáridos como la celulosa aportan fibra a la dieta humana 17) 2 Si se vierte una cucharadita de aceite en agua contenida en un vaso, teniendo en cuenta las características de ambas sustancias… a ¿Qué sucederá en el vaso? Justifique b ¿Qué tipo de enlaces intermoleculares presentan las moléculas de agua? c ¿Qué tipo de biomolécula es el aceite? ¿Qué tipos de ácidos grasos lo conforman? 18) 2I Marque con una X la opción correcta: la electronegatividad… A Se describe como la tendencia que tiene un átomo a ceder electrones a otro átomo en una unión química B Es alta en los no metales, como el Flúor o el Cloro C Es baja en los gases inertes ya que estos proveedores a captar electrones D De los átomos que forman un enlace iónico es muy similar y al ser su diferencia muy baja comparten electrones 2II En una persona diabética el suministro de glucosa a las células se dificulta y este hidrato de carbono se acumula en sangre. ¿Qué procesos vitales reducen su eficacia en este tipo de pacientes? Nombre los productos que escasearían ¿Qué consecuencias trae aparejado? 19) Marque con una cruz la opción correcta con respecto al enlace de puente de hidrógeno: a) Se trata de un enlace interatómico entre un átomo de hidrógeno y otro de oxígeno. b) Se establece entre no metales que comparten electrones del último nivel de energía. c) Ocurre cuando un átomo de hidrógeno de una molécula se aproxima a un átomo poco electronegativo de otra molécula d) Tiene lugar cuando un átomo de hidrógeno de una molécula se une a un átomo muy electronegativo de otra molécula. 20) Marcar la opción correcta. Dos átomos se unen covalentemente cuando a) Uno de ellos es un metal que acepta electrones y el otro un no metal que los cede b) Son dos metales que comparten electrones c) Es un no metal y un metal que comparten electrones d) Son dos no metales que comparten electrones e) Es la unión de un gas noble y un no metal que comparten electrones 21) Elegir la opción correcta. El colágeno, la elastina y la queratina A- Son polisacáridos y proteínas con función de reserva B- Son proteínas con función estructural C- Son proteínas y aminoácidos con función de reserva D- Son proteínas y ácidos grasos con función estructural 22) Marcar con una X la opción correcta. El ADN de los cromosomas de las células de Bufo arenarum (sapo común) está formado por: A- Una cadena lineal de nucleótidos y ácido fosfórico B - Dos cadenas de nucleótidos sobre bases nitrogenadas son: adenina, uracilo, guanina, citosina. C- Una cadena de nucleótidos cuyo azúcar es una ribosa. D- Dos cadenas de nucleótidos unidas por puente de hidrógeno. 23) 1 Marque con una X la opción correcta: Los Hongos son organismos Del reino A Fungí, es decir unicelulares y autótrofos B Del reino Protista, es decir procariotas C Unicelulares o pluricelulares eucariotas D Pluricelulares, heterótrofos con diversos medios de locomoción 24) 2 Las siguientes oraciones contienen errores; subrayar los errores y transcribir las oraciones correctamente A El agua es buen disolvente de moléculas que no son polares, ya que con las mismas forma puentes hidrógeno. La alta polaridad del agua fuerza a las sustancias no polares a separarse, contribuyendo así a la estructura de las membranas biológicas B La glucosa y el almidón difieren en su estructura: La primera es un azúcar en el que se enlazan dos ácidos grasos y el almidón está formado por uno o dos monosacáridos. Además, la función más importante de la glucosa es estructural. 25) 2 Las siguientes oraciones contienen errores; subrayar los errores y transcribir las oraciones correctamente A En las uniones covalentes polares la diferencia de electronegatividad es nula y se da entre un metal y un no metal. B Todos los tipos de esteroides se encuentran en la membrana plasmática y su estructura consta de "colas" de ácidos grasos insolubles en agua. 26) 2 Marque con una V las oraciones verdaderas y con una F las falsas. En caso de F rescribirla en forma correcta V/F A La unión entre átomos no metálicos da origen solo a moléculas polares B La estructura de un átomo no es homogénea ya que posee dos zonas determinadas por la ubicación de sus partículas subatómicas C El pH de la sangre es normalmente de 7,4 Una persona presenta un pH sanguíneo de 7,6; la sustancia amortiguadora actúa aceptando iones hidrógenos para reducir los cambios y volver al pH sanguíneo normal. 27) Las siguientes oraciones contienen errores; subrayar los errores y transcribir las oraciones correctamente A El pH del estómago varía entre 1 y 2 aproximadamente. Por ello se dice que es un medio alcalino y que en solución libera iones OH- B En la estructura terciaria de las proteínas pueden formarse hélices alfa o láminas beta, determinando la posición espacial del esqueleto proteico, debido a los enlaces peptídicos. 28) Completa el siguiente cuadro comparativo Fosfolípido Glucolípido Estructura Ubicación celular Función 29) Las siguientes oraciones contienen errores; subrayar los errores y transcribir las oraciones correctamente A El pH del estómago varía entre 1 y 2 aproximadamente. Por ello se dice que es un medio alcalino y que en solución libera iones OH- B En la estructura terciaria de las proteínas pueden formarse hélices alfa o láminas beta, determinando la posición espacial del esqueleto proteico, debido a los enlaces peptídicos. 30) Un paciente padece una enfermedad infecciosa que le provoca un aumento de la temperatura corporal (fiebre) de 40 °c durante más de dos horas. Si esta situación no se revierte, ¿qué podría suceder con el metabolismo celular? ¿Por qué? 31) Determinar si los siguientes enunciados son verdaderos o Falsos. Justificar los falsos V/F A Las moléculas diatómicas, como el O, constituye una molécula polar, Cada átomo posee 6 electrones en su último nivel de energía, por lo que compartirán tres electrones para llegar a completar dicho nivel. B En la célula la oxidación implica la incorporación de un átomo de hidrogeno de un compuesto, mientras que la reducción comprende la liberación de ese átomo a otro. C La reacción de polimerización comprende la formación de un polímero mediantela unión de monómeros. Al formar los enlaces se pierde una molécula de agua. 32) Los ácidos grasos son largas cadenas de carbono e hidrogeno y su grupo funcional es el carboxilo. A. ¿Qué diferencia estructural hay entre los ácidos grasos y los insaturados? B. ¿Qué tipo de lípido conforman cada uno? C. ¿En qué tipo de alimento se ingieren ácidos grasos insaturados? 33) Marque la opción correcta con una X: El enlace covalente: A Se produce entre átomos que poseen bajos valores de electronegatividad y que comparten electrones. B Se produce transferencia de electrones de un no metal a un metal. C Existe cuando participan átomos que poseen altos valores de electronegatividad y que completan su último nivel de energía compartiendo electrones. 34) Marque con una X la opción correcta: El almidón y el glucógeno se ingieren en la dieta con alimentos coma panificados o carnes rojas respectivamente A Son hidrolizados por enzimas, las alfa-amilasas, de la saliva y el hígado B El producto final de su hidrolisis es la glucosa, fuente de energía inmediata C Son dos disacáridos de función estructural fundamentalmente 35) Decida si las siguientes oraciones son V o F. Justifique las falsas. V/F A En el núcleo de las células eucariotas se encuentra en la información genética B El citosol se encuentra en la membrana plasmática, dándole estabilidad mecánica C En el retículo endoplasmático se produce la respiración celular 36) Marque con una X la opción incorrecta: Los lípidos como las grasas y aceites cumplen una función importante en el cuerpo ... A Como reserva energética a largo plazo por su complejo proceso de degradación B Porque cuando los requisitos energéticos no son satisfechos por la ingesta inmediata se recurre a los lípidos inmediatamente C Porque los animales tienen una capacidad limitada para almacenar carbohidratos en forma de glucógeno, entonces los convierten en lípidos 37) Las siguientes oraciones contienen errores; subrayar los errores y transcribir las oraciones correctamente A En las uniones covalentes polares la diferencia de electronegatividad es nula y se da entre un metal y un no metal. B Todos los tipos de esteroides se encuentran en la membrana plasmática y su estructura consta de "colas" de ácidos grasos insolubles en agua. 38) Si se vierte una cucharadita de sacarosa en agua contenida en un vaso, teniendo en cuenta las características de ambas sustancias A. Qué sucederá en el vaso? Justifique B. Indique el soluto y el solvente C. Nombre de los enlaces que conforman las moléculas de soluto y solvente D. ¿Qué tipo de biomolécula es la sacarosa? De su clasificación 39) Los ácidos grasos son largas cadenas de Carbono e Hidrógeno y su grupo funcional es el carboxilo. a- ¿Qué diferencia estructural hay entre los ácidos grasos saturados y los insaturados? b- ¿Qué tipo de lípido conforman cada uno? c- ¿En qué tipo de alimentos se ingieren ácidos grasos insaturados? 40) Determinar si los siguientes enunciados son verdaderos o Falsos. Justificar los falsos. V/F A Los átomos con alta electronegatividad como los metales ganan electrones y constituyen cationes, B Los no metales poseen altos valores de electronegatividad y optar por ceder electrones. C Las moléculas no polares, como el agua, poseen sus cargas eléctricas distribuidas heterogéneamente en toda la molécula. 41) El glucógeno abunda en el hígado y en el músculo esquelético de los animales como nosotros. ¿Qué tipo de carbohidrato es? ¿Qué función principal tiene? ¿Cómo se relaciona con las alfa-amilasas? 42) Un paciente tiene patología en el transporte de colesterol desde hígado a tejido, ¿se hace estudio de sangre, que colesterol está en valor normal y cual es alto? Justificar 43) –Marcar con una X la incorrecta, respecto al polisacárido de reserva energética en animales. 1. Abunda en el hígado y el musculo esquelético 2. Al ser incorporado en la dieta es hidrolizado por enzimas de la saliva y del jugo intestinal 3. Está formado por largas cadenas de glucosa unidas en alfa 1-4 4. Se forma por reacciones de condensación MÓDULO 4 – CÉLULA: LA UNIDAD DE LOS SERES VIVOS Origen Tres propiedades •Existencia de membrana externa (limita ambiente intracelular del extracelular) •Presencia de una serie de complejas moléculas (enzimas/proteínas-intervienen en las reacciones metabólicas para el mantenimiento de la vida) •Capacidad de reproducción mediante duplicación. Condiciones ambientales favorecieron a su aparición y facilitaron su evolución: ambiente con escasa concentración de 02 (es un elemento muy reactivo y hubiera oxidado a las moléculas orgánicas recién formadas), presencia de cuatro elementos fundamentales (hidrogeno, oxigeno, nitrógeno y carbono), y energía (para que ocurran reacciones químicas). Definición Unidad estructural (todos los seres vivos están formados por al menos una célula) y funcional (una célula lleva a cabo todas las funciones de los seres vivos) de todos los seres vivos. Tamaño, forma y función Las dimensiones varían según el tipo de célula, la mayoría son microscópicas. Presenta estrecha relación entre la forma y la función que lleva a cabo cada célula. Procariota-eucariota igual en: presencia de membrana extracelular, material genético. Presentes en el Reino Monera, material genético o ADN disperso en el citoplasma, no cuentan con un sistema de organelas diferenciado. Tienen diferentes formas: esférica (cocos), bastón (bacilos), curvado (vibrios) y espirales (espirilos). Muchas provocan enfermedades (Micobacterium tuberculosis), otras son de gran importancia para la industria alimenticia, y algunas viven simbióticamente en nuestro intestino (constituyen flora intestinal). Estructura Organela Características Cápsula o Rodea la pared celular y es segregada por la misma célula o Formada por polisacáridos, para adherirse y protege de la desecación o Actúan como resistencia al dificultar la fagocitosis de los glóbulos blancos Pared celular o Mantiene la forma, protección mecánica y evita el pasaje excesivo de agua al interior celular o Esqueleto de peptidoglicano mureína o Tincion de Gram (gram+ se tiñen, colorante queda en capa gruesa de peptidoglucanos / gram- tienen capa de peptidoglucanos más delgada y no retienen colorante) Flagelos y fimbrias o Formadas por filamentos de proteínas o Son evaginaciones de la membrana citoplasmática que emergen al exterior por poros de la pared celular y cápsula o Fimbrias son más delgadas, numerosas y cortas, son para adherirse. Membrana o Formada por doble capa fosfolipídica, proteínas y glúcidos plasmática o Mantiene el equilibrio entre el interior y el exterior. o Barrera selectiva permeable. o Puede presentar prolongaciones o pliegues hacia el interior que aumentan su superficie e intervienen durante el proceso de división celular. Ribosomas y o Síntesis de proteínas. polirribosomas o Formadas por subunidades (mayor y menor) Cromosoma o Dirige la construcción y el funcionamiento está en el ADN. procariota o Única molécula de ADN circular cerrado que no presenta proteínas asociadas (ADN desnudo). o Sin núcleo verdadero u organizado (zona nuclear o nucleoide). o ADN se duplica antes de la división celular. Células Eucariotas Lynn Margulis- Teoría del endosimbionte (mutuo beneficio entre dos organismos) hace millones de años la atmosfera era rica en O2 por actividad fotosintética de algas cianófitas, grupo de células procariotas comenzaron a utilizar 02 en procesos metabólicos, los hizo más ventajosos que los de metabolismo anaerobio. Fueron fagocitadas por célula de mayor tamaño, procarionte fagocitado obtenía protección y nutrientes y célula hospedadora recibía productosenergéticos de él. Organización Se divide en tres regiones 1) Núcleo celular: compartimiento limitado por una doble capa de membrana (envoltura nuclear) se encuentra la información genética y lo necesario para la duplicación del ADN. Componentes Organela Características Cromatina o Única molécula de ADN lineal, compactada y plegada alrededor de un grupo de proteínas (histonas-no histonas). o Cromatina (no división) =cromosoma (próxima a realizar mitosis molécula de ADN y proteínas asociadas). Nucléolo o Sintetiza el ARNr o Armado inicial de los ribosomas. Envoltura nuclear o Similar a la membrana plasmática o Barrera semipermeable de intercambio entre el citoplasma celular y el compartimiento nuclear. o Separadas por un espacio llamado perinuclear continuo con el espacio pericisternal. o Presenta poros nucleares que son la fusión de las dos membranas junto con proteínas asociadas. o Al iniciar la primera etapa de la división celular se desintegra para que los cromosomas puedan moverse y al finalizar vuelven a formarse. Nucleoplasma o Todo aquello encerrado hacia el interior de la envoltura nuclear sin contar la cromatina y el nucléolo. o Puede tener inclusiones cristalinas, proteínas, metabolitos necesarios para la actividad nuclear entre otros elementos. ● Membrana plasmática • Cumple función de barrera, por posibles agresiones externas e intercambio de determinadas moléculas hacia el interior o exterior celular. • Permeabilidad selectiva, ciertos componentes atraviesan la membrana libremente y otros no pueden hacerlo. • Mantenimiento de la presión osmótica, reconocimiento celular o la posible fusión con otras células. • Poseen receptores químicos que se combinan con moléculas específicas para recibir señales y responder de manera específica. Estructura Dinámica, modelo se reconoce como “mosaico fluido” (S.J.Singer y G.L.Nicolson 1972). Constituida por bicapa lipídica continúa interrumpida por proteínas que la atraviesan total o parcialmente. Composición: lípidos, proteínas y glúcidos. O Lípidos - Fosfolípidos: componentes fundamentales (75%) compuestas por una región hidrofílica o cabeza polar que contiene fosfato y región hidrofóbica compuesta por dos cadenas hidrocarbonadas de ácidos grasos (región apolar o colas apolares insolubles en agua). Forman una doble capa molecular donde las colas hidrofóbicas se enfrentan y cabezas hidrofilicas apuntan al exterior. Presentan partes de carácter polar y apolar (moléculas anfipaticas). - Colesterol: en células eucariotas. Otorga a la bicapa rigidez disminuyendo la movilidad y generando estabilidad mecánica. Mantiene separadas parte de las cadenas de ácidos grasos de los fosfolípidos que impide que puedan cristalizar. - Glucolipidos: tienen un glúcido, representan 5% de las moléculas lipídicas, grupos carbohidratos forman cabeza polar. Están en cara extracelular de la membrana plasmática. Función de protección y aislamiento y constituyen zona de reconocimiento. O Proteínas - Permiten la comunicación entre el interior y el exterior - Intercambio de moléculas y recepción de señales externas. - En membrana, proteínas intrínsecas unidas a la bicapa lipídica mediante enlaces covalentes y proteínas extrínsecas con uniones más débiles y pueden ser removidas. Funciones Formadoras de canales Prot. Integrales que dan lugar a formación de un poro o canal generalmente hidrofílico por el que se permite la entrada y salida de determinadas sustancias de la célula. Transportadoras Proteínas generalmente integrales, función transporte de moléculas por la membrana. Receptores Proteínas generalmente integrales. Reconocen determinadas mol. A las que se unen para dar lugar a una función o señal. Enzimas Proteínas integrales y periféricas capaces de realizar una determinada reacción en la superficie de la membrana. Anclajes del citoesqueleto Proteínas periféricas en la región citoplasmática de la membrana que sirven de punto de unión o anclaje para filamentos del citoesqueleto. Marcadores de identidad Glucolípidos y glucoproteínas que sirven de reconocimiento para de la célula células procedentes de otro individuo. O Glúcidos - Glucocálix (En cara extracelular unidos a proteínas constituyendo glucoproteínas o a lípidos como glucolípidos) Funciones son protección de la superficie celular contra el daño mecánico y químico, reconocimiento celular, grupos sanguíneos determinados por glúcidos de membranas. Se comportan como antígenos (inducen producción de anticuerpos) son específicos de cada individuo y permiten el reconocimiento. 3) Citoplasma •Región entre la membrana plasmática y el núcleo. •Dos componentes a) Citosol es el componente líquido que tiene agua, distintos iones, glucosa, ATP, aminoácidos, enzimas, lípidos, desechos, algunas tienen inclusiones como pigmento, y reserva de ácidos grasos como en los adipocitos, y glucógeno como en hepatocitos. Función es el lugar donde ocurren diversas reacciones metabólicas. b) Orgánulos pueden ser membranosos (rodeados de membrana) y no membranosos (sin membrana). No membranosos Organela Características Citoesqueleto o Red de filamentos proteicos. Mantienen la forma celular, movimiento de orgánulos y cromosomas en el momento de la división celular Microfilamentos o Formados por actina, una proteína globular (actina G) que se une a otras para formar filamentos helicoidales (actina F). o Aumentan o disminuyen la longitud según necesidad. Proteínas se unen a actina e intervienen para contribuir a que adopte características y funciones específicas. Filamentos o Formados proteínas forman lamina nuclear intermedios Estructura proteica en la cara interna de la envoltura nuclear Microtúbulos o Componentes más gruesos del citoesqueleto. o Tubos huecos formados por dímeros de proteínas globulares (tubulina alfa y beta) o Longitud aumenta o disminuye por el agregado o eliminación de subunidades. o Función transporte de vesículas y organelas, intervenir en el movimiento de los cromosomas durante división celular y de cilios y flagelos Centro organizador o Centriolos son cuerpos pares cilíndricos formados por nueve tripletes de microtúbulos de a pares. de microtúbulos o Material pericentriolar contiene tubulina y es responsable de organizar el huso mitótico. Centrosoma función de formación de cilias y flagelos. Ribosomas o Síntesis de proteínas. o Formados por dos subunidades, mayor y menor Libres si son para uso de la propia célula o unidos a RE formando RER cuando sea proteína para exportar o destinada a la membrana plasmática. Membranosos o Red de sacos y tubos aplastados e interconectados entre sí. o RER : se continúa de la membrana nuclear y presenta forma de sacos Retículo aplanados con ribosomas adheridos a su superficie externa, intervienen endoplasmático en la síntesis de proteínas. o REL: enzimas para la síntesis de ácidos grasos y esteroides, contribuye en la detoxificación celular. Aparato de Golgi o Formado por cisternas (3-20) le dan a la organela una forma de cúpula. o Tres regiones: cisterna de ingreso cercana al RER (cara cis), la de salida próxima a la membrana (cara trans). Los sacos entre ellas (cisternas mediales). o Función conjunta con el RER. o Enzimas empaquetan, distribuyen y realizan modificaciones de Proteínas Forma vesículas secretoras hasta su exocitosis Lisosomas o Se formación ocurre en el aparato de Golgi. o Función (lisis=ruptura, soma=cuerpo) digestión de sustancias que provienen del medio extracelular. o Enzimas lisosómicas funcionan a pH bajo, la membrana posee proteínas que actúan como bombas ingresando H+. Peroxisomao Contienen oxidasas (enzimas) que oxidan Aminoácidos, ácidos grasos y etanol son oxidados. o Producto intermedio de la oxidación es el peróxido de hidrogeno. Proteosoma o Poseen enzimas proteolíticas que lisan(rompen) las proteínas en péptidos pequeños, otras enzimas los descomponen en aminoácidos Mitocondria o Doble membrana (externa e interna) separadas por un espacio intermembranoso, la matriz mitocondrial. o Función paso del metabolismo aeróbico de la glucosa, contiene enzimas. Participa en la apoptosis. o Poseen su propio ADN de forma circular y ribosomas (transmitido solamente por vía materna) Especializaciones celulares Se pueden distinguir tres dominios o regiones: apical (hacia la luz) lateral y basal (polaridad). ● Cilias: prolongaciones que se mueven y cumplen con la función de barrido. Mueven el moco y ayuda a expulsar partículas extrañas. En la base hay un cuerpo basal formado por 9 tripletes de microtúbulos rodeando a 2 centrales y rodeado por membrana plasmática. Unida a los pares hay una proteína (dineína) responsable del movimiento. ● Flagelos: similar a las cilias. Diferencian en proteínas de su ultraestructura y abundan en la célula, son únicos y de mayor longitud. ● Microvellosidades: prolongaciones citoplasmáticas digitiformes inmóviles rodeada por membrana plasmática. Posee esqueleto de filamentos de actina, asociado a proteínas. Función es aumentar la superficie, son abundantes en las células que cumplen funciones absortivas. ● Estereocilios: microvellosidades con algunas modificaciones ultraestructurales. No son tan ampliamente distribuidas. Uniones celulares Conjunto de células y su matriz extracelular que comparten una función (tejido). Para que cumplan su función, células deben estar en contacto una con otra. ● Uniones ocluyentes: zónula occludens, unión estrecha o hermética. Proteínas de transmembrana, fusionan regiones puntuales del espacio intracelular. Forman bandas impermeables que lo sellan. Ubicadas entre células. Común en la región lateral de las células epiteliales. ● Uniones adherentes: en desmosomas y hemidesmosomas. O Desmosomas: uniones laterales, involucran uniones puntuales de filamentos intermedios del citoesqueleto. Son abundantes en células de tracción mecánicas. O Hemidesmosomas: entre filamentos intermedios del citoesqueleto y la membrana basal (uniones basales). Funciones similares a los desmosomas. ● Uniones nexo, GAP, hendidura o comunicantes: impermeabilizan el espacio entre dos células, en región lateral favoreciendo el intercambio de sustancias. Proteínas de transmembrana de células continuas están muy próximas y forman poros o canales que permiten el intercambio. Preguntas de examen 1) Explique brevemente la función del aparato de Golgi 2) ¿si se aplica una solución a células de la piel que afecta sus uniones de anclaje qué efecto le producirá? ¿por qué? 3) identifique las estructuras señaladas 4) la membrana plasmática es una barrera que contiene los elementos de la célula y los separa del entorno circundante a) ¿qué características tiene esta bicapa? describa b) marque y describa sus componentes 5) ¿si se le aplicase a un organismo una medicación que afecta las estructuras de las proteínas de membranas que funciones se verían afectadas? nombre estas proteínas 6) marcar los errores en el siguiente texto y luego transcribirlo correctamente las células procariotas presentan una zona de la membrana plasmática que se pliega y recibe el nombre de laminillas considerada como un sitio de unión del ADN lineal; a veces presenta pared celular por fuera de la cápsula o vaina, constituida por fibras de celulosa. en su citoplasma presenta ribosomas de 80s, y se puede observar un núcleo celular a diferencia de la célula eucariota 7) las siguientes oraciones contienen errores; identificarlos y transcribirlas correctamente a) la célula vegetal a diferencia de la célula animal posee pared celular por dentro de la membrana plasmática, pequeñas vacuolas y plástidos b) la membrana celular es permeable a las sustancias que salen e ingresan. Está formada por una doble capa de colesterol, con las cabezas hidrofóbicas del lado interno de las células 8) teniendo en cuenta la estructura celular nombre 3 características de la célula procarionte que indiquen diferencias con respecto a la célula eucarionte y una característica que sea común para ambas células 9) el núcleo celular es el centro de control de las células A) en él se diferencian 3 zonas fácilmente reconocibles nombre cada una y márquelas en el siguiente esquema B) ¿qué molécula importante se encuentra dentro del núcleo? ¿y a qué se debe su importancia? 10) nombre cuál es la función en común en la que están involucrados los siguientes orgánulos: ribosomas, retículo endoplasmático rugoso (REG), y aparato de Golgi. describa el mecanismo de acción que indique la interacción entre ellos 11) Marcar con una X las opciones correctas La célula eucariota se caracteriza por presentar... A ADN circular y único disperso en el citoplasma B Organelas membranosas como el lisosoma y no membranosas como el ribosoma C No tener citoesqueleto en su citoplasma D Tener mitocondrias en las células animales y cloroplastos 12) La membrana plasmática es una barrera que contiene los elementos de la célula y los separa del entorno circundante. a-Marque en el siguiente esquema los tres tipos de lípidos que la forman b-Elija uno de los lípidos y describe su función 14) La membrana plasmática es una barrera que contiene los elementos de la célula y los separa del entorno circundante. - Uno de los componentes de las membranas es el colesterol ¿Qué función tiene? 15) Respecto al núcleo celular: a- ¿Qué componentes lo forman? B- ¿Cuál es su función? 16) Marcar la opción incorrecta Los organismos procariontes, como las bacterias, están formados por células procariotas, una característica distintiva de estas células es que: El material genético está disperso en el citoplasma como única molécula circular. Presentan ADN desnudo, es decir asociado a proteínas. La pared celular de la mayoría de estos organismos está constituida por el peptidoglicano mureína. 17) Indique si las afirmaciones son verdaderas o falsas y reescriba las falsas. a) Las uniones herméticas son proteínas transmembrana que forman bandas impermeables. Es común encontrarlas en regiones laterales de las células epiteliales. b) Las microvellosidades se diferencian de los cilios en las que las primeras suelen ser únicas y de mayor longitud. Además, las microvellosidades poseen una proteína denominada actina, que es la responsable del movimiento de largas prolongaciones. c) Los peroxisomas son organeras membranosas que tienen en su interior oxidasas, enzimas cuya función es oxidar. Los aminoácidos, los ácidos grasos y el etanol son oxidados allí. d) El retículo endoplasmático rugoso posee enzimas que lo especializan en la síntesis de ácidos grasos y de esteroides. Otra función importante que poseen estas organelas es la síntesis de proteínas, es por esto que los hepatocitos poseen un REL muy desarrollado. 18) Marcar con una X la opción correcta. Las células pancreáticas se encuentran organizadas en islotes, llamados de Langerhans, su función es secretar hormonas proteicas que regulan la concentración de glucosa en sangre, de acuerdo a esto sus organelas más activas serán: A- Lisosomas y peroxisomas B- Ribosoma y retículo endoplásmico rugosos C- Ribosomas Y peroxisomas D- Mitocondrias y peroxisomas 19) Compare lisosomas y peroxisomas respecto sus funciones y forma en la que se generan. 20) Compare una célula eucariota y una procariota respecto a su núcleo, estructuras citoplasmáticas y característica de la moléculade ADN 21) ¿Cuál es la función del aparato de Golgi? ¿Qué relación tiene con las vesículas de secreción? 22) a- ¿En qué tipos celulares aparece la pared celular? ¿Cuál es su función? b- ¿Cuál es la función de la membrana plasmática? Escriba los nombres de las estructuras marcadas 23) Indique si las afirmaciones son verdaderas o falsas y reescriba las falsas. a) Las uniones herméticas son proteínas transmembrana que forman bandas impermeables. Es común encontrarlas en regiones laterales de las células epiteliales. b) Las microvellosidades se diferencian de los cilios en las que las primeras suelen ser únicas y de mayor longitud. Además, las microvellosidades poseen una proteína denominada actina, que es la responsable del movimiento de largas prolongaciones. c) Los peroxisomas son organeras membranosas que tienen en su interior oxidasas, enzimas cuya función es oxidar. Los aminoácidos, los ácidos grasos y el etanol son oxidados allí. d) El retículo endoplasmático rugoso posee enzimas que lo especializan en la síntesis de ácidos grasos y de esteroides. Otra función importante que poseen estas organelas es la síntesis de proteínas, es por esto que los hepatocitos poseen un REL muy desarrollado. 24) Marcar con una X la opción correcta. Las células pancreáticas se encuentran organizadas en islotes, llamados de Langerhans, su función es secretar hormonas proteicas que regulan la concentración de glucosa en sangre, de acuerdo a esto sus organelas más activas serán: A- Lisosomas y peroxisomas B- Ribosoma y retículo endoplásmico rugosos C- Ribosomas Y peroxisomas D-Mitocondrias y peroxisomas 25) Compare una célula eucariota y una procariota respecto a su núcleo, estructuras citoplasmáticas y característica de la molécula de ADN. 26) ¿Cuál es la función del aparato de Golgi? ¿Qué relación tiene con las vesículas de secreción? 27) Marque con una X la opción correcta: En las células eucariotas la glucólisis tiene lugar en.… A En el núcleo, con la mediación de la enzima ADN polimerasa B La membrana externa mitocondrial C El citoplasma y con intervención de enzimas y en varias etapas D En los lisosomas 28) Diferencie: Retículo endoplasmático rugoso y retículo endoplasmático liso respecto a estructura y función. 29) ¿Qué funciones cumple el citoesqueleto? ¿Cómo es su estructura? 30) La membrana plasmática es una barrera que contiene los elementos de la célula y los separa del entorno circundante. Elija uno de los lípidos y describe su función 31) Marque con una X la respuesta correcta: ¿En qué tipo de célula podemos encontrar flagelo? A En células procariotas y eucariotas B En células procariotas y células epiteliales del intestino C Solamente en células procariotas 32) Se estudia la ruta metabólica de una proteína de exportación desde su síntesis en el ribosoma. 33) ¿A qué se denomina citosol? ¿Qué componentes lo forman? 34) Compare lisosomas y peroxisomas respecto sus funciones y forma en la que se generan. 35) a- ¿En qué tipos celulares aparece la pared celular? ¿Cuál es su función? b- ¿Cuál es la función de la membrana plasmática? 36) 37) Modulo 5: Metabolismo Metabolismo: total de las reacciones químicas que ocurren en las células constituyen el. Clasificación a) Anabolismo o Síntesis o Reacciones Endergónicas (requieren energía). o Los compuestos químicos se reducen (ganan electrones) o Se acoplan con la ruptura del ATP o Crecimiento con incorporación de materia b) Catabolismo o Ruptura de moléculas de mayor tamaño o Reacciones exergónicas (liberan energía). o Compuestos químicos se oxidan (pierden electrones) o Se acoplan con la síntesis de ATP o Liberar la energía que será usada por el anabolismo y otros trabajos de la célula o Suministra la materia prima que será utilizada en los procesos anabólicos o Edad senil En todo organismo viviente existe un equilibrio dinámico entre anabolismo y catabolismo. Como consecuencia de este equilibrio se establece un balance material entre el organismo y el medio que lo rodea Ejemplos Metabolismo Celular Los nutrientes de los alimentos se clasifican en hidratos de carbono, lípidos, proteínas, vitaminas, minerales y agua e ingresan al organismo por el sistema digestivo. Las reacciones comprendidas en el proceso de digestión previo a la absorción de sustancias en el tracto gastro- intestinal, son consideradas etapas premetabólicas. No toda la energía depositada en las uniones químicas de las moléculas alimenticias es transferida al ATP, ya que durante las sucesivas reacciones que conduce a su formación parte de esa energía de convierte en calor. Las transformaciones metabólicas, (degradación y síntesis), se realizan a través de una serie de reacciones, catalizadas por enzimas y ordenadas en una secuencia definida. Cada una de esas series de reacciones que llevan a la conversión de una sustancia en un determinado producto final, corresponde a lo que se denomina una vía metabólica. La sustancia inicial, bajo la acción de una enzima específica, es convertida en un producto, el cual sirve de sustrato a otra enzima que cataliza la siguiente reacción y así sucesivamente hasta llegar al producto final. Las reacciones de una vía metabólica pueden ser o Reversibles: la sustancia inicial es convertida en un producto y a su vez el producto puede convertirse en la sustancia inicial. o Irreversibles: se realizan en un solo sentido son, es decir, la sustancia inicial se convierte en un producto sin posibilidad de que éste se convierta nuevamente en la sustancia inicial. o Cíclica: dando lugar a los llamados ciclos metabólicos. Un ciclo comprende una serie de reacciones químicas ordenadas, pero con la particularidad de regenerar al final del proceso, la misma sustancia que inicia la serie de transformaciones. Las reacciones químicas en la célula son catalizadas por enzimas, el contralor de la actividad enzimática puede regular la casi totalidad de los mecanismos metabólicos. ENZIMAS Son catalizadores biológicos de naturaleza proteica, aceleran las reacciones químicas disminuyendo la energía de activación. Reacción química: proceso por el cual una o más sustancias (sustratos o reactivos) se transforman o combinan para dar como resultado otras sustancias (productos). Energía de activación: energía mínima necesaria para que una reacción química comience. Características de las enzimas: o Son específicas respecto al sustrato o Son eficientes en pequeñas cantidades o No se alteran en el curso de la reacción o No alteran el equilibrio de la reacción Modelo llave- cerradura: explica cómo es la relación enzima- sustrato: Factores que afectan o modifican la velocidad de reacciones catalizadas por enzimas 1- La concentración de sustrato: a mayor concentración de sustrato, mayor velocidad hasta llegar a la velocidad máxima o saturación enzimática (todas las enzimas están ocupadas catalizando la reacción). 2- Temperatura: ● a mayor temperatura, mayor velocidad, hasta alcanzar la temperatura óptima. ● A temperaturas mayores que la óptima, la velocidad disminuye debido a una posible desnaturalización de la enzima 3- PH ● A pH extremos, las proteínas pueden desnaturalizarse y su actividad disminuye. ● Hay enzimas que no ven su actividad afectada con el PH Otras tendrán un PH óptimo ácido o básico 4- Presencia de inhibidores: son moléculas que cuando se unen a la enzima disminuyen su actividad. Metabolismo de la glucosa La glucólisis y la respiración celular aeróbica son procesos metabólicos mediante los cuales los seres vivos convierten la energía de las moléculas orgánicas en energía utilizable en forma de ATP El ATP es una molécula formada por la unión
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