Composición química

La química de los seres vivos, objeto de estudio de la bioquímica, está constituida por compuestos de carbono que se caracterizan por reacciones que ocurren en soluciones acuosas.

Los compuestos de carbono fabricados por organismos vivos se agrupan en cuatro grandes categorías: carbohidratos, lípidos, ácidos nucleicos y proteínas.

Tipos principales de macromoléculas

• Proteínas: formadas por cadenas lineales de aminoácidos (A.A.).
• Ácidos nucleicos (ADN y ARN): formados por nucleótidos (bases nucleotídicas).
• Carbohidratos: formados por unidades de azúcares.
• Lípidos: diversos compuestos orgánicos con funciones estructurales y energéticas.

Funciones

Las células vivas son un sistema bioquímico complejo. Las características funcionales que permiten diferenciar las células de los sistemas químicos inertes son principalmente: nutrición, reproducción y relación.

a) Nutrición

Las células toman del medio sustancias que las transforman de una u otra manera, liberando energía y eliminando productos de desecho mediante el metabolismo.

Metabolismo: conjunto de reacciones bioquímicas y procesos fisicoquímicos que ocurren en la célula y en el organismo.

Según su nutrición:

• Heterótrofos
• Autótrofos: materia orgánica preparada por el propio organismo.

b) Reproducción

La reproducción, también llamada crecimiento y multiplicación, es el proceso de formación de nuevas células o células hijas a partir de una célula inicial o célula madre.

• Las células son capaces de dirigir sus propias síntesis.
• Como consecuencia de los procesos nutricionales, una célula crece y se divide en dos células:
• Una idéntica a la otra.
• Una idéntica a la madre mediante la división celular.
• (MITOSIS Y MEIOSIS)

c) Relación

La célula tiene la capacidad de percibir, recibir y responder a estímulos que provienen del exterior.

Las células detectan básicamente estímulos de dos tipos:

• Físicos
• Químicos

Los estímulos físicos son los cambios de temperatura, de presión, de gravedad o los cambios eléctricos.

Las células responden a estos estímulos por medio del movimiento o por una variación en su actividad interna, es decir, en su fisiología.

Características fisiológicas de las células

En las células se llevan a cabo las funciones vitales, de manera que basta una célula para ser un ser vivo (células unicelulares).

Funciones vitales del organismo

Ocurren dentro de las células, que intercambian materia y energía con su medio.

Cada célula contiene información hereditaria, necesaria para el control propio, el desarrollo y funcionamiento del organismo de su especie, así como la transmisión de esa información a la siguiente generación, por lo que se reconoce como la unidad genética.

Característica fisiológica: es la facilidad de responder a estímulos, reconocida a través de la irritabilidad o excitabilidad.

Ejemplo: las neuronas están especializadas en eso, así como también en la capacidad de conducir un estímulo, lo que se conoce como conductibilidad.

Contractilidad: característica fisiológica que consiste en acortar dimensiones (células especializadas, las del músculo).

Secreción: células que tienen la capacidad de liberar al exterior sustancias que han sintetizado.

Excreción: las células tienen la capacidad de liberar al exterior sustancias que no son útiles.

Absorción: las células tienen la capacidad de incorporar sustancias externas al citoplasma.

Cuando las sustancias absorbidas pasan a formar parte de la propia célula hablamos de asimilación.

Membrana

• Determina la individualidad.
• Separa el medio interno del externo.
• Permite el intercambio de materia.

Núcleo

• Constituye el material genético y ejerce el control de la célula.

Citoplasma

• Solución acuosa en la que se llevan a cabo las relaciones metabólicas.

Membranas (tipos)

• Membrana plasmática
• Membrana celular
• Membrana nuclear

Superficie celular

• Película continua
• Formada por moléculas de lípidos y proteínas
• Delimita el territorio de la célula y controla el contenido químico
• Regula la composición del citoplasma
• Regula lo que entra y sale de la célula
• Funciona como una barrera semipermeable
• Permite el paso de pocas moléculas
• Mantiene la mayor parte de los productos producidos dentro de la célula

Propiedades de las moléculas lipídicas:

• Hidrofílica (cola o cabeza polar: soluble en agua)
• Hidrofóbica (sin cola: no soluble en agua)
• Son anfipáticas
• Polar (soluble en agua)
• No polar (no soluble en agua)

Bicapa lipídica: formada por dos capas de lípidos con proteínas adheridas en ambas caras.

El modelo actual es el modelo de mosaico fluido, en el que las proteínas están embebidas en la bicapa de lípidos.

De igual manera se mantiene la comunicación de electrolitos a través del transporte de sodio y potasio.

Por lo tanto, las funciones: transporte, reconocimiento y comunicación.

Núcleo (estructura y función)

Núcleo: órgano conspicuo en casi todas las células animales y vegetales.

• Rodeado de una membrana esférica
• Compuesto por varios elementos: membrana nuclear, cromatina y núcleo
• Dentro del núcleo se encuentran la molécula de ADN y las proteínas organizadas en cromosomas

Nucleoplasma

Solución acuosa de alta concentración de aminoácidos y esencialmente de enzimas (involucradas en la réplica del ADN y en la transcripción del ARN).

Su empaquetamiento permite su traslado al citoplasma.

Cromosomas

Molécula de ADN muy larga que contiene una serie de genes.

Cromosoma metafásico: formado por dos cromátidas idénticas unidas por un centrómero durante la mitosis y que ayudan a la separación de las mismas.

Una cromátida y un cromosoma son lo mismo

Nucleólo

Es la región especial en la que se sintetizan partículas que contienen ARN y proteínas que migran al citoplasma a través de los poros nucleares.

A continuación se modifican para transformarse en ribosomas.