Biologia

\II UNIDAD- Seres Vivos

         Biología:    Bios->Vida / Logos->tratado, ciencia, estudio

1. Estudio de los Seres vivos

Qué es un ser vivo?

Un ser vivo es un organismo de alta complejidad que nace, crece, alcanza la capacidad para reproducirse y muere. Estos organismos están formados por una gran cantidad de átomos y de moléculas que constituyen un sistema dotado de organización y en constante relación con el entorno.

2. Características de los seres vivos

       

Metabolismo

Capacidad de los seres vivos de tomar material de su entorno y atraves de reacciones físico-químicas ya establecidas transformar ese material en sustancias complejas o en energía necesaria para sus procesos vitales.

Reproducción

Capacidad de los seres vivos de producir replicas de sí mismos con el fin de perpetrar la especie.

• ASEXUAL: Clones, ni hay unión de gametos
• SEXUAL: Variabilidad Genética

Irritabilidad

Respuesta a estímulos.

Adaptación

Una adaptación es una característica que es común en una población porque proporciona una mejora de alguna función. Las adaptaciones están muy ajustadas a su función y se originan por selección natural.

Evolución

Proceso gradual de cambios acumulativos mediante el cual los seres vivos han variado a lo largo de sucesivas generaciones desde los primeros organismos unicelulares hasta el conjunto actual de complejos organismos vivos de nuestro planeta.

Ser Vivo

Organismo complejo altamente organizado capaz de tomar material de su entorno y transformarlo através de reacciones físico-químicas en energía o sustancias necesarias para sus procesos vitales; asimismo, responder a las presiones del ambiente o realizar cambios en su estructura genética para su supervivencia

3. Niveles de Organización de los seres Vivos

Los seres vivos se clasifican en cinco reinos: reino mónera, reino de los protistos, reino de los hongos, reino de los vegetales, reino de los animales. 

Reino mónera: Son unicelulares (una sola célula), microscópicos y no poseen núcleo verdadero (procariotes), se encuentra dividido en dos grandes grupos bacterias y arqueabacterias 

Se  observan a través del microscopio; algunos son los que producen las enfermedades como la tuberculosis; otros ayudan a la descomposición de plantas, cadáveres de animales, etc. 

Bacterias: organismo procariontes; su contenido nuclear no presenta membrana; El material genético está distribuido en el citoplasma.

• Pared celular = PEPTIDOGLUCANO

• Alimentación: Heterotrófica = Absorción de materia orgánica

Autotrófica = Quimiosíntesis -> Utiliza Azufre (Sulfuro de Hidrógeno)

• Reproducción: Asexual ->  -Fisión o División Binaria

  10 Horas= 100 millones de bacterias

-Gemación

                                                    -Fragmentación

Christian Gram 1888 -> Médico Danés   Gram+ y Gram- >Frotis de bacteria->Azul de Metileno->Alcohol

Antibiótico para el Gram+ es la Penicilina

(Gram-)* Capa de Peptidoglucano es delgada

              *Lípido

Alexander Fleming 1827 -> Descubre la Penicilina, del Hongo Penicillium Caudatum

Formas de las Bacterias

Arqueobacterias

1. Metanógenos (Producen Metano)
2. Termófilas (Viven en temperatura desde 45-110  C)
3. Se han encontrado en las profundidades marinas
4. Pueden vivir en un PH de 1-2
5. Se les ha encontrado en aguas volcánicas (sulfurosas)

                         

Reino de los Protistas: Son organismos unicelulares microscópicos, eucarióticos con características de vegetales y animales. 

 Además son seres vivos microscópicos sus características son de animales y vegetales como el paramecio  y la ameba viven en el agua. 

Pueden ser : Colonias, Unicelulares y Pluricelulares

• Pseudópodos: Ameba
• Cilios: Paramecium
• Flagelados: Euglena

• Alimentación: -Autótrofos = Fotosíntesis

                                       -Heterótrofos = Absorción

• Reproducción: -Asexual = Gemación y Fisión

                                       -Sexual = Conjugación

Ejemplos de Protistas de importancia Médica

• Entomoeba Histolitica Problemas Gastrointestinales
• Tripanosoma Crucy  Mal de Chagas ( Chinche Picuda)
• Toxoplasma Gondy  Toxoplasmosis ( Ratas- Gatos)
• Plasmodium Vivax  Malaria ( Zancudo Anófeles)
• Giardia Lambia Giardiasis
• Trichomonas Vaginalis  Tricomoniasis ETS
• Leishmaniasis

Reino de los hongo, fungi o mycota: Estudiados por la Micología. Pueden ser unicelulares o multicelulares, eucarióticos, heterótrofos y se encuentran en la naturaleza en forma simbiótica y parásita. 

Crecen en lugares húmedos ricos en materia orgánica y poco iluminados; se parecen a las plantas. Entre ellos tenemos a los Champiñones que nos comemos en las pizzas y entre otros platillos.

• Los Hongos son heterótrofos- saprófitos
• Reproducción -> Asexual por esporas- Micelo (hifas)

• Clases de los Hongos:

• Ficomicetos (cigomicetos)
• Ascomicetos
• Deutromicetos
• Basidiomicetos

Ejemplos:

•  Candida Albicans  ITS ( Infecciones de Transmisión Sexual )
• Levaduras C2H3OH  Alcohol Etilico

Reino Plantae: Se clasifican como plantas u organismos multicelulares, autótrofos, con clorofila. Proporcionan el oxígeno a la atmósfera y gran variedad de materia prima de importancia para el hombre, así como su fuente de alimentación. Las plantas superiores presentan: raíces, tallos, hojas y un sistema de vasos conductores (xilema y floema) para el transporte de alimentos y agua.  Son autótrofos, pues elaboran su propio alimento utilizando la energía solar, el gas carbónico, el agua y sales minerales.

Fotosíntesis  O2

Reino Animaleae: Agrupa animales invertebrados (sin columna vertebral) y vertebrados (con columna vertebral), multicelulares de nutrición heterótrofa. Son seres vivos dotados de sensibilidad y de movimiento.

El nombre de Reino Animalia es aquel que se utiliza para denominar al reino compuesto por animales y que es, sin dudas, el más conocido por los seres humanos (que también forman parte de él). El reino animalia se caracteriza por contar con miembros que logran desarrollar movilidad propia a diferencia de lo que sucede con los integrantes del reino de las plantas o de los hongos.

Los animales se presentan en el planeta Tierra en una diversidad muy importante, habiendo miles de especies pero también diferenciación a partir del tipo de células que los componen, del tipo de alimentación que desarrollan, etc.

A diferencia de lo que sucede por ejemplo con el reino monera, compuesto principalmente por organismos unicelulares (es decir, de una sola célula), el reino animalia se compone por organismos pluricelulares, lo que significa que su estructura orgánica es mucho más compleja y, dependiendo del tipo de animal y de su especie, la apariencia física será mucho más compleja también. Al mismo tiempo, esta variedad de células que se encuentran en la formación de los animales es lo que permite la existencia de tantas variantes en lo que respecta a tamaño, color, tipo de pelo o piel, forma de alimentación, etc. Los animales, a diferencia de las bacterias, son organismos eucariotas, lo cual significa que en todas sus células hay un núcleo bien definido, contenedor del material genético específico a cada espécimen.

Otra característica de gran importancia en el reino animalia, que diferencia a estos seres vivos de los hongos y de las plantas, es que todos sus miembros son heterótrofos. En otros términos, ser heterótrofo significa que el alimento debe ser buscado en el exterior de su organismo ya que no lo pueden producir por sí mismos (como sí lo hacen las plantas). Además, también consumen todos ellos oxígeno, en mayor o menor medida.

Finalmente, los animales todos tienen un proceso de existencia que se caracteriza por la reproducción y el desarrollo, momento en el cual el organismo va adquiriendo lentamente aquellas características típicas de su especie y que le darán la fisionomía final.

5. Ramas de Estudio de la Relación con el organismo de Estudio.

II UNIDAD- Moléculas Biológicas

1. Moléculas Biológicas

• Carbohidratos
• Lípidos
• Proteínas
• Ácidos Nucléicos

Funcionalidad de las moléculas Biológicas se da a través de los grupos funcionales; que al unirse ea un comportamiento le da funciones específicas.

Los principales grupos funcionales en biología son:

Hidrocarburos

• Los que tienen un enlace sencillo  ALCANOS
• Los que tienen un doble enlace ALQUENOS
• Los que tienen un triple enlace  ALQUINOS

      ALCANOS

Carbohidratos

Son compuestos formados por C, H Y O en una proporción de 1:2:1

Dentro de las funciones generales de los carbohidratos tenemos:

• Son parte estructural de todos los seres vivos
• Forman parte de los nucleótidos del ADN y ARN
• Forman parte de la pared celular de las células vegetales
• Forman el exoesqueleto de los insectos

Clasificación de los carbohidratos:

     Pentosas

Forman parte de los nucleótidos que estructuran el ADN y el ARN

                    Nucleótido 

Hexosas

• Son fuente de energía utilizadas en la respiración celular
• Parte estructural de todos los seres vivos Ejemplo: glucosa en sangre
• Parte de las membranas celulares
• Importantes en la síntesis de otros compuestos
• Son monómeros de otros polisacáridos

Síntesis de los disacáridos

Consiste en el que el grupo hidroxilo de una azúcar se combina con un hidrógeno del grupo hidroxilo de la otra azúcar, quedando unido, el carbono 1 de una azúcar con el carbono 4 de la otra azúcar a través de un oxígeno, lo que se conoce como puente de oxígeno. La unión de las dos azúcares genera la formación y liberación de una molécula de agua.

Polisacáridos

Lípidos

Compuestos formados por C, H, O y en algunos tenemos P y N.

Características:

• Insolubles en agua
• Solubles en solventes orgánicos ( Éter, Benceno )
• Fuente directa de energía ( Doble de energía que la de una glucosa )

• Butírico (4C)

• Palmítico(16C)

• Esteárico (18C)

Síntesis de un Triglicérido o Triacilglicérido

Enlace Ester

Unión del grupohidroxilo del glicerol con el grupo hidroxilo(OH), que forma el grupo carboxilo del ácido, formando y liberando una molécula de agua y quedando unida a través de un puente de oxígeno.

Lípidos Compuestos

• Lecitina

Casi toda la estructura de las membranas celulares están conformadas de una doble capa de Fosfolípidos y la condición anfipática de esta da la principal función de la membrana que es la de seleccionar el material que entra y sale de la célula lo que se conoce como permeabilidad selectiva.

Lípidos Asociados

• Pigmentos Fotosintéticos – carotenoides
• Esteroides

Funciones de los lípidos

• Fuente directa de energía
• Parte estructural de la membrana celular
• Protección de órganos
• Permeabilidad de las hojas
• Termófilo ( calor corporal )
• Fotosíntesis
• Salud

Proteínas

• Compuestos formados por C, H, O, N, P, S. Es la más abundante dentro del organismo.
• Son polímeros en donde sus unidades estructurales son los aminoácidos.

En el organismo encontramos 20 aminoácidos de los cuales 10aa son esenciales que quiere decir que no pueden ser sintetizados por el organismo por lo tanto deben ser adquiridos en la dieta alimenticia

Clasificación de las proteínas

Enlace  Polipeptídico

Consiste en unir el hidrógeno del grupo Amino de un Amino ácido con el grupo hidroxilo del ácido de otro amino ácido, formando y liberando moléculas de agua.

2. Ácidos Nucléicos

Moléculas grandes cuyas unidades estructurales son los nucleótidos

Bases Nitrogenadas:

• Purinas – Doble enlace: ADENINA ( A) Y GUANINA (G)
• Pirimidinas  -- Anillo simple: Citosina (C), TIMINA (T), URACILO (U)

Función de los Ácidos Nucléicos

Diferencias estructurales

ADN	ARN
Desoxiribosa	Ribosa
Timina	Uracilo
Dicatenario	Monocatenario
(Doble cadena)	(Cadena simple)

Esquema de una porción de ADN y ARN

III UNIDAD- Citología Celular

1. La célula

Es la unidad anatómica y fisiológica que forma a los seres vivos.

Historia

Robert Hooke (1665)

Trabajo con la invención del microscopio. Ve un trozo de corcho con el microscopio y lo compara con  las celdas de una colmena o un panal, en las versiones actuales lo compara con las celdas donde vivían los mojes y reportes de un libro llamado “Filosofía de Mastozoología”

Anton Von Leewenhoeck (Organismos microscópicos)

Mathias Schleiden (1838)- Botánico- Todas las plantas están formadas por células.

Theodor Schwann (1839)-Zoologo- Todos los animales están formados por células.

Oken – Aleman

Dutrochet- Francia

Rudolph Virshow (1855)- Toda célula nueva se origina de una que ya existe. “ De la nada no sale nada”

August Weissman (1890) – Todas las células son similares, tienen un origen común considerando su similitud en formas y funciones.

Teoría Celular

Comprende los siguientes postulados:

1. Todos los seres vivos, plantas y animales, están formados por células.
2. Todas las células tienen un origen común
3. Toda  célula nueva se origina de una preexistente
4. La actividad de un organismo en sí, no es más que la suma de las actividades de sus unidades independientes.

Estructuras de la célula

1. Pared celular – Propia únicamente de células vegetales
2. Membrana celular – Todas las células
3. Citología- Hialoplasma--Todas las células

                                         -Aquí se encuentran las inclusiones citoplasmáticas

                                         -Se encuentran sumergidos organelos

4. Núcleo

Núcleo

Reportado en 1931 por Robert Brown

Cuando la célula no está  en división presenta la CROMATINA DEL NUCLEO (cromosomas)

Estructura del Cromosoma

Función del Núcleo

• Responsable de la vida de la célula
• Responsable de la regeneración celular
• Responsable de la Herencia

1900- Hammerling – Trabaja con una alga marina Acetabularia Mediterránea y Acetabularia Crenulata

Retículo Endoplasmático  

Red de membranas de unidad que atraviesan el citoplasma que nacen en el núcleo.

Retículo Endoplasmático Granular

• Síntesis y transporte de proteína.

Retículo Endoplasmático Liso

• Síntesis de enzimas que degradan Fosfolípidos
• Destoxificación

• Degradar y hacer solubles drogas, alcohol, medicamentos, venenos.

• Glucogenólisis.

• Desdoblar el glucógeno para producir glucosa.
• Producción de Azúcar (Glucosa)
• Glucosa 6 fosfato

• Producción de azúcar a través del glucógeno de las células hepáticas.

Neurona Motora  Acetil Colina + R. Endoplasmático  Calcio

Aparato o Complejo de Golgi

El nombre lo lleva en honor a Camilo Golgi.

Son sacos membranosos apilados unos encima de otros que presenta 3 caras llamadas CIS (Próxima al núcleo), Media (Intermedia) y Trans (Membrana).

Íntimamente relacionado con el RE y al Núcleo

Funciones

• Clasifica proteínas
• Ordena proteínas
• Empaca proteínas
• Transporta proteínas

Lisosomas

Son estructuras que se encuentran solo en células animales

Son parte del sistema inmunológico de la célula

Funciones en el sistema inmunológico de la célula

• Destrucción de cuerpo extraños
• Destrucción de organelos inservibles
• Destrucción de células inactivas

Peroxisomas

Peróxido de Hidrógeno – Reacciones metabólicas – Ingesta de C2H5OH

    Enzima Catalasa

Células Vegetales – Glioxisoma – Grasa – Azúcar

La función del Glioxisoma es de convertir grasas a azúcares

Mitocondria

Función- Producción de Energía – ATP – Adenosina Trifosfato

Las mitocondrias son uno de los orgánulos más conspicuos del citoplasma y se encuentran en casi todas las células eucarióticas. Observadas al microscopio electrónico de transmisión (M.E.T.), presentan una estructura característica: la mitocondria tiene forma alargada u oval de 0,5 a 1 m de diámetro, y entre 1 m y varias micras de longitud y está envuelta por dos membranas distintas, una externa y otra interna (la que presentan crestas mitocondriales), muy replegada.

Douglas Wallece – Emory University

• Mutaciones en el ADN mitocondrial están relacionados con ceguera en adultos jóvenes

Ian Jolt – Instituto Neurológico de Londres

• Relaciona mutaciones con en el ADN mitocondrial con problemas musculares degenerativos.

Cloroplastos

Los cloroplastos usualmente se encuentran en algas y en plantas

Fotosíntesis = C02 + H2O                          C6H12O6+O2+H2O

Vacuolas (Células vegetales)  

Son sacos membranosos rodeados de una membrana llamada tonoplasma (membrana vacuolar).

Funciones similares a los lisosomas – además sirven de almacenamiento de alimento, desecho, minerales, etc.

En el crecimiento de la planta crece la vacuola hasta alcanzar el 90% del citoplasma.

Vacuolas animales- vesículas

• Vacuolas contráctiles – equilibrio hídrico – paramesium
• Vacuolas digestivas – alimentan al organismo – ameba

Citoesqueleto (células animales)

Microtúbulos

Formados por proteínas tubulia.

Tipos: Alfa y Beta, que forman un dímero que se puede armar y desarmar de acuerdo a las necesidades de la célula.

Los Microtúbulos se estructuran en una división de 9+3 también cilios y flagelos que son importantes en la locomoción

Los Microtúbulos forman Centriolos muy importantes en la división celular.

Origen de cilios, flagelos y centriolos                                                                                                           vienen de un cuerpo basal (9x3)

Filamentos Intermedios

• Apoyo mecánico a la célula, mantiene su estructura
• Formados por las proteínas actina y miosina

Microfilamentos

• Formados por la elastina y cadenas de Polipéptidos largos.
• Función: apoyo mecánico y movilidad de la célula.

Pared Celular (C. Vegetal)

• Principal componente – Celulosa
• Función: barrera de protección a la planta o la célula. Protege contra desecación (pérdida de agua), contra plagas (insectos) y enfermedades (hongos, bacterias, virus)
• Forma de la célula se mantiene por la pared celular

Componentes

• Pared celular primaria – celulosa
• Pared celular secundaria – hemicelulosa (isómero de la celulosa)

Lignina y pectina

Membrana Celular

Función

Permeabilidad selectiva (selecciona el material que entra o que sale de la célula)

Formada básicamente de:

• Fosfolípidos
• Proteínas
• Carbohidratos (azúcares unidas a proteínas)
• Colesterol

Teorías de la Estructura de la membrana celular

• Teoría del emparedado

      Aportada por 2 biólogos norteamericanos llamados Dawson y Danielle (1935)

1950: Primeras observaciones al miscorscopio electrónico Maxknoll, Ernest Ruska. Afirmaron la teoría de Dawson y Danielle.

• 1972: Se ce una estructura diferente. Singer y Vicolson proponen la Teoría del Mosaico Fluido que se mantiene hasta la fecha.

Características que deben tener las partículas para atravesar la membrana

• Solubles en lípidos
• Tamaño de la partícula
• Carga de la partícula diferente a la membrana

2. Tejidos (Histología)

Tejido

Conjunto de células similares asociadas y con funciones específicas. Un conjunto de tejido forma un órgano. Funciones de los tejidos:

Homeostasis del organismo

Clasificación de los tejidos:

\

Tejidos Epiteliales

• Protección
• Secreción
• Absorción
• Transporte de sustancias

Tipos de Células

• Planas o Escamosas
• Cúbicas
• Cilíndricas

Localización del Epitelio Cúbico

• Revistiendo Cavidades
• Revistiendo conducto de Glándulas

1. Revistiendo la piel

• Revistiendo el tubo digestivo
• Revistiendo el Sistema Respiratorio
• Revistiendo la mucosa bucal
• Revistiendo la mucosa vaginal

Tejido Epitelial Escamoso Simple

• Células Planas, delgadas, uniformes
• Su función es permitir el intercambio de materiales
• Lo encontramos tapizando vasos, arterias y pulmones

Tejido Epitelial Cúbico

• Células en forma de Cilindro corto
• Reviste conductos glandulares
• Tapiza Túbulos Renales(riñón)

Tejido Epitelial Cilíndrico

• Forma de columna alargada con núcleo basal algunos tejidos presentan cilios
• Su función es la absorción, secreción, y protección del órgano.
• Se encuentra tapizando el sistema digestivo y el sistema respiratorio

Tejido Epitelial estratificado

• Se originan de un cuerpo basal con células de tipo columnar, la condición de crecimiento una sobre otra hace que las demás superficies aparezcan como planas.
• Función: Protección.
• Mitosis, muy activa.
• Tapiza la mucosa bucal y la mucosa vaginal.

Tejido Epitelial Seudoestratificado

• Células cilíndricas con posición del núcleo irregular, presentan cilios.
• Su función es la protección, absorción, secreción y transporte de moco
• Se encuentra en el Aparato Respiratorio (Tráquea)
• Conducto de muchas glándulas.

Tejidos  Conjuntivos

Son los que unen estructuras del cuerpo como por ejemplo:

• Piel al musculo
• Musculo al hueso
• Tendones al hueso

• Sus formas son variables
• Se encuentran 8 tipos diferentes de tejidos conjuntivos:

Tipos de Tejidos Conjuntivos

Laxo

• Se encuentra en la capa subcutánea, su función es la de sostén, almacenamiento de líquidos y depósito de sales.
• Son fibras que corren en todas las direcciones principalmente del colágeno. (estructura) (Petate).

Denso

• Función: sostén y transmisión de fuerza mecánica
• Localización: tendones, ligamentos y la dermis cutánea
• Estructura: Fibras de colágeno, dispuestas en estructuras compactas.

Elástico

• Función: Proporcionar elasticidad.
• Localización: se localiza en aquellas estructuras del mismo organismo que tienden a expandirse y volver a su estado natural, por ejemplo, los pulmones y las grandes arterias.
• Estructura: Son fibras elásticas ramificadas entrelazadas con fibroblastos; fibras de elastina.

Óseo

Osteocitos son la sustancia motriz

Osteona:

• Conducto de Havers
• Lamina de Carbonato de calcio ( Láminas concéntricas)
• Lagunas
• Osteocitos

Cartílago

Tejido conectivo importante ene el desarrollo embrionario  y sustituyente al hueso.

Dentro de los organismos:

• Función de sostén

• Cartílago de sostén  en oído medio

• Parte estructural

• Nariz
• Manos
• Mentón
• Discos Intercalares de las vertebras.

• Células

• Condrocitos (Laguna)
• Sustancia Matriz (Condrocina)
• Genera fibras de colágeno – Pericondrio.

Tejido  Conectivo Muscular

Esquelético

Este tejido está formado por manojos de células cilíndricas (10-100 mm), muy largas (de hasta 30 cm), multinucleadas y estriadas transversalmente, llamadas también fibras musculares esqueléticas Los núcleos de las fibras se ubican vecinos a la membrana plasmática (sarcolema), que aparece delimitada por una lámina basal (lámina externa). El tejido conjuntivo que rodea a las fibras musculares contiene numerosos vasos sanguíneos  y nervios y se dispone de manera de transferir, en la forma más efectiva posible, la contracción de las fibras musculares a los sitios de inserción del músculo.

Cardíaco

El músculo cardíaco está formado por células musculares ramificadas, que poseen 1 o 2 núcleos y que se unen entre sí a través de un tipo de unión propia del músculo cardíaco llamada disco intercalar A diferencia del músculo esquelético, las fibras musculares cardíacas corresponden a un conjunto de células cardíacas unidas entre sí en disposición lineal.

Liso

Está formado por la asociación de células largas que pueden medir de 5 a 10 um. de diámetro por 80 a 200 µm. de largo. Están generalmente dispuestas en capas sobre todo en las paredes de los órganos huecos, como el tubo digestivo o vasos sanguíneos. Además de esta disposición encontramos células musculares lisas en el tejido conjuntivo que reviste ciertos órganos como la próstata y las vesículas seminales y en el tejido subcutáneo de determinadas regiones como el escroto y los pezones. También se pueden agrupar formando pequeños músculos individuados (músculo erector del pelo), o bien constituyendo la mayor parte de la pared del órgano, como el útero.

Tejido  Conectivo Sanguíneo

Es un tejido conectivo cuya sustancia intercelular es líquida. Se encuentra en el interior de los vasos sanguíneos y tiene un papel importantísimo en el mantenimiento del equilibrio del medio interno. Representa entre el 7 y el 8% del peso corporal. Está compuesta por:

Una parte líquida o Plasma sanguíneo (60% del volumen) formada por agua, sales minerales, iones y abundantes proteínas (fibrinógeno, albúmina e inmunoglobulinas). Cuando al plasma le quitamos el fibrinógeno queda el Suero.

Tejido Nervioso