Algunos datos básicos

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Un poco sobre los genes

Los genes están en el ADN que a su vez está en los cromosomas, cada cromosoma está compuesto de muchos trozos de diferente información que contiene instrucciones para las moléculas obreras o mejor dicho las proteínas, manda información a las proteínas de las células y a partir de esta información las células utilizan las especificaciones encontradas en los genes para crear o fabricar las proteínas necesarias para desempeñar sus respectivas funciones.

Los científicos pueden modificar células de bacterias con genes humanos para convertirlas en pequeñas maquinas que pueden crear proteínas que ayudan a tratar enfermedades.

revisan el ADN, Una vez localizados los genes, los científicos pueden utilizar esta información recién adquirida para formular hipótesis sobre curas y terapias génicas.

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Átomos, materia y moléculas

Los átomos forman moléculas, que son la base de todos los seres vivos

Los hidratos de carbono, las proteínas, los ácidos nucleicos y los lípidos son cuatro tipos de moléculas especialmente importantes para la estructura y el funcionamiento de los organismos.

Toda la materia que hay en la Tierra lleva aquí desde que el planeta se formó hace 4.500 millones de años.

Es posible que la luna se haya formado por la colisión de la tierra con otro cuerpo del tamaño de marte.

Los gases también son materia, la materia ocupa espacio y se mide en volumen, la materia tiene masa y puede encontrarse en distintos estados.

La masa y el peso son distintos, la masa es invariable y el peso puede variar dependiendo de la gravedad del lugar donde te encuentre, por ejemplo si en la tierra hay mas gravedad que en la luna, tu masa será atraída mas fuertemente y eso será tu peso(cuanta mas masa tengas mas pesaras)

la masa es la cantidad de materia que hay en una sustancia u objeto.

La materia se compone de partículas que están hechas de átomos, esos átomos están hecho de partículas subatómicas(neutrón, protón y electrón), esas partículas están formadas por quarks

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Átomos y partículas subatómicas.

Los protones y neutrones son partículas compuestas

Los fotones y electrones son partículas elementales

Los Quarks se mantienen unidos por las partículas gluon que provocan una interacción en los quarks y son indirectamente responsables por mantener los protones y neutrones juntos en el núcleo atómico. unas de las partículas más pequeñas del universo. Son elementales, indivisibles y no se pueden romper en piezas menores. De hecho, se las considera puntuales como el electrón, el fotón, el gluón y el neutrino, entre otras que conforman el modelo estándar de la física de partículas.

Los quarks no se encuentran libres en la naturaleza sino formando hadrones, estos se dividen en dos tipos:

mesones: Formados por un quark y un antiquark

bariones: Formados por tres quarks

El bosón de Higgs es un tipo de partícula elemental que se cree tiene un papel fundamental en el mecanismo por el que se origina la masa de las partículas elementales.

Partículas llamadas hadrones. Junto con los leptones, son los constituyentes fundamentales de la materia bariónica.

Un - es uno de los dos tipos básicos de partículas elementales que existen en la naturaleza (el otro tipo es el bosón). tienen espín semi entero, y por lo tanto se ven limitadas por el principio de exclusión de Pauli. Las partículas con espín entero se llaman bosones. Fermiones son los electrones, los protones, y los neutrones.

en el modelo estándar, existen dos tipos de fermiones elementales, que son: Los quarks y los leptones. Según la teoría cuantica, el momento angular de las partículas solo puede adoptar determinados valores, que pueden ser múltiplos enteros de una determinada constante h (Constante de Planck) o múltiplos semientereos de esa misma constante.

Los fermiones cumplen el principio de exclusión. El núcleo de un átomo es un fermion o boson, dependiendo de si el número total de sus protones y neutrones es par o impar respectivamente.

Junto a los leptones, los quarks forman prácticamente toda la materia de la que estamos rodeados.

LEPTÓN partículas elementales de spin igual a +1/2 y masa inferior a la de los mesones. Los leptones son fermiones entre los que se establecen interacciones débiles, y solo interacciones electromagnéticas si poseen carga eléctrica, sin carga hadrónica o de color. Existen seis leptones y sus correspondientes antipartículas: el electrón, el muón, el tau y tres neutrinos asociados a cada uno de ellos.

El hadron es una partícula subatómica compuesta de quarks, caracterizada por relacionarse mediante interacciones fuertes. Aunque pueden manifestar también interacciones débiles y electromagnéticas, en los hadrones predominan las interacciones fuertes, que son las que mantienen la cohesión interna en el núcleo atómico

NEUTRINO Partícula nuclear elemental eléctricamente neutra y de masa muy inferior a la del electrón

(posiblemente nula). El neutrino es un fermión; su espín es 1/2, se mueven casi a la velocidad de la luz, y no interaccionan casi con nada en el universo. Uno de los bloques fundamentales de la naturaleza. "Son la segunda partícula más abundante del universo", “Lo que más hay en el universo son fotones, es decir, las partículas de la luz. Lo segundo son neutrinos”

MESÓN partículas elementales sometidas a interacciones fuertes, de espín nulo o entero y carga bariónica nula. son partículas inestables, de masa generalmente comprendida entre la de los electrones y la de los neutrones. Los más estables, cuya vida media es del orden de la cienmillonésima de segundo, son los piones y los kaones.

Un positrón es una partícula de tipo elemental (ya que no existen evidencias de que esté compuesta por otras partículas más simples) cuya carga eléctrica resulta igual a la que posee el electrón, tiene la misma masa que éste y la mayoría de sus propiedades, salvo su momento magnético y su carga, cuya magnitud es exactamente igual pero con signo positivo. Por esta característica, se dice que el positrón es la antipartícula de esta partícula subatómica.

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Átomos, elementos, moléculas y compuestos

El numero de partículas subatómicas haya en un átomo es ahí donde varían o se crean los distintos isotopos

El átomo es la parte más pequeña de un elemento y contiene toda sus propiedades

El átomo es cantidad más pequeña que puede medirse de materia

Si se separan las partículas subatómicas el átomo se destruye, no se pueden separar sin destruir al átomo

Los protones tienen carga positiva y tienen masa, los electrones tienen carga negativa pero no tienen masa, el neutrón es neutro y tiene masa.

Los iones son átomos con carga eléctrica, los átomos se convierten en iones al prestar o recibir carga eléctrica

iones positivos más protones, iones negativos más electrones

Como las cargas positivas y negativas se atraen entre sí, los átomos pueden formar enlaces

Un elemento es una sustancia hecha de átomos que tienen el mismo número de protones. Son sustancias puras, compuestas por un solo tipo de moléculas.

Si te desplazas horizontalmente por la tabla, pasas de los metales a los no metales, con los metales pesados en el medio.

Los elementos pertenecientes a la misma familia/grupo tienen propiedades similares. El tamaño del átomo aumenta a medida que bajas por cada columna.

el numero atómico es la cantidad de protones que tiene un elemento al igual que de electrones ya que los elementos son eléctricamente neutros, va a tener la misma cantidad de protones que de electrones.

Todos los átomos de un elemento tienen el mismo número de protones, pero el número de neutrones puede variar. Si dos átomos de un mismo elemento tienen un número de neutrones diferente, esos átomos se denominan isótopos

La masa atómica de un elemento es la masa media de todos los isótopos de ese elemento, si calcularas el promedio de la masa de todos los átomos de ese elemento que haya en la tierra se encuentra la masa atómica.

al combinar elementos se obtiene formas más complejas de materia como las moléculas y compuestos, las moléculas están formadas de 2 o mas átomos, los compuestos son moléculas de 2 elementos diferentes.

las moléculas son 2 o más elementos juntándose, el compuesto son moléculas o elementos juntándose, los elementos se mantienen unidos gracias a los enlaces.

los enlaces iónicos mantienen a los iones unidos, a través de cargas opuestas, el negativo y el positivo se atraen, ejemplo un elemento le da al segundo elemento un electrón, el primer elemento se convierte en un ion positivo y el segundo elemento en un ion negativo, y se atraen manteniéndolos juntos y formado una molécula o un compuesto.

Los enlaces covalentes son extremadamente importantes en biología porque mantienen unidas todas las moléculas, estos enlaces se forman cuando 2 elementos comparten electrones por medio de una reacción covalente.

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pH(potencial de hidrógeno)

Los ácidos son moléculas que al disociarse en presencia de agua liberan iones hidrógeno

Las bases son moléculas que al disociarse en presencia de agua liberan iones hidróxido

las partículas cargadas como los iones hidrogeno e hidróxido pueden interferir en los enlaces químicos que mantienen unida a la molécula , los seres vivos están hechos de moléculas, los ácidos y bases fuertes pueden liberar suficiente cantidad de iones como para hacer daño.

el agua pueden crear iones hidrogeno+ e hidroxilo- a partir de la disociación de las moléculas de agua, en el agua pura el número de iones hidrogeno e hidróxido están equilibrados por lo que no causa daño a los seres vivos.

La relación entre la concentración de iones hidrógeno y la concentración de iones hidróxido se mide mediante la escala del pH.

la escala va de 1 a 14, el 7 es neutro significa que hay la misma cantidad de iones hidrogeno e hidróxido, un ejemplo es la agua pura

Una solución que tenga mas iones hidrogeno que hidróxido será acida y pH es menor a 7

una solución que tenga mas iones hidróxido que de hidrogeno será alcalina su pH será mayor a 7

Los tampones mantienen estable el pH combinándose con los iones hidrógeno (H+) o iones hidróxido (OH-) sobrantes. Vienen a ser como esponjas para estos iones. Si una sustancia libera iones hidrógeno o iones hidróxido en una disolución tamponada, los tampones absorben los iones sobrantes

los tampones mas comunes en el cuerpo humano son el ion bicarbonato (HCO3-) y el ácido carbónico (H2CO3).los números son en subíndice

al absorber el exceso de iones hidrógeno el ion bicarbonato forma ácido carbónico e impide que pH de la sangre baje demasiado, si la situación es contraria y el pH sube en exceso, el ácido carbónico se disocia para liberar iones hidrógeno que se encarga de ponerlo en equilibrio.

Si el sistema tamponador no funciona como debe y el pH baja demasiado, el organismo puede sufrir acidosis (es decir, la sangre se vuelve demasiado ácida). Si ocurre lo contrario y el pH aumenta demasiado, el organismo puede sufrir alcalosis (es decir, la sangre se vuelve demasiado alcalina).

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Ciclo de Krebs

la glucosa, los ácidos grasos como aminoácidos ingresan en este circuito para ser convertidos en energía o en compuestos intermediarios necesarios para muchas reacciones posteriores y de vital importancia para el ser humano, las reacciones se dan de manera continua y cíclica, inicia con la unión de acetil coa con el oxalacetato hasta formar citato y terminan, este ciclo esta formado por reacciones independientes pero relacionadas entre si, el resultado de la reacción previa es fundamental para que se lleva a cabo la siguiente reacción.

el oxalacetato se requiere para unirse al acetil CoA se forma a partir de malato, en situaciones de ayuno la concentración de oxalacetato baja significativamente e inversamente proporcional a la subida del acetil CoA por lo que es necesario que el piruvato deje de ser convertido en acetil coa para ser convertido en oxalacetato para que el ciclo pueda seguir.

se encarga de liberar grandes cantidades de electrones y protones que serán transportados hacia la cadena respiratoria a través del NAD (se forma a partir de niacina) o el FAD (se forma a partir de riboflavina). Cabe mencionar que el producto de desecho que se forma en Krebs es el CO2

La enzima responsable de la conversión del piruvato en acetil coa es dependiente de tiamina

2 carbonos: acetil coa, 4 carbonos oxalacetato, 6 carbonos citrato

La glutamina pierde nitrógeno y es convertida en glutamato; el glutamato pierde nitrógeno y es convertido en alfacetoglutarato que ingresa al ciclo de Krebs

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Hidratos de carbono

son compuestos cargados de energía por lo que son utilizados como fuente de energía inmediata pero no dura mucho por lo que nos entra hable cada 4 horas, además de actuar como suministro de energía también son utilizados como estructuras por ejemplo actúa en las células vegetales como pared exterior o celular

se dividen en monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos.

los azucares e hidratos de carbono son necesarios como reserva de energía pero no en excesos, el cuerpo no mira gran diferencia entre fructosa y sacarosa

en los nombres de los hidratos de carbono siempre termina en osa, maltosa, glucosa, fructosa, sacarosa, lactosa, ribosa, etc..., los azucares son hidratos de carbono que se disuelven en agua, son dulces y pueden crear cristales.

los monosacáridos se enlazan mediante el proceso llamado síntesis por deshidratación, 2 moléculas se unen y pierden una molécula de agua.

todos los alimentos que contengan azucares tienen hidratos de carbono, unos mas que otros, al ser digerido el hidrato de carbono se convierte en azucares en el cuerpo y se divide en azucares simples, como la glucosa.

la glucosa es absorbida por las células intestinales y pasan por el corriente sanguíneo, pasando por todo el cuerpo, convirtiéndose en fuente de energía y carbono.

la glucosa es una fuente de energía rápida por eso los organismos la almacenan en varios polisacáridos para tenerla a la mano y descomponerla si se necesita energía

los animales, entre ellos los humanos almacenan un polisacárido de la glucosa, llamado glucógeno, tienen una estructura compacta gracias a ello puede ser almacenada grandes cantidades en las células para ser utilizada cuando se necesite, el hígado tiene una reserva de glucógeno que se gasta cuando se hace ejercicio.

las plantas almacenan el azúcar por medio del polisacárido almidón, las hojas producen azúcar por medio de la fotosíntesis, almacenan una parte de la azúcar en forma de almidón, al necesitarlo descomponen al almidón en sus componentes mas pequeños.

las plantas también fabrican otro tipo de polisacárido de la glucosa, es la celulosa, esta no es utilizada para almacenamiento sino de pared celular, su función es estructural, para dar soporte a la célula vegetal, los animales no pueden digerir la celulosa por el tipo de enlace de moléculas de la glucosa que la conforman.

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Proteínas

son los pilares de la vida(los aminoácidos son los bloques de las proteínas) sin las proteínas no existirían los seres vivos, las proteínas forman las estructuras de las células, otras se unen a moléculas importantes y las trasportan a todo el cuerpo

algunas proteínas intervienen en reacciones del organismo cuando actual como enzimas, como respuestas inmunitarias y contracción muscular.

las funciones principales de las proteínas: a través una o mas cadenas polipeptídas se crean proteínas funcionales, cada proteína tiene una función determinada o constituyen algún tejido del cuerpo.

las enzimas: son proteínas que aceleran las reacciones químicas, los procesos metabolismo no funciona sin la intervención de las enzimas

proteínas estructurales: refuerzan las células y los tejidos. -colágeno: es la proteína mas abundante en los animales vertebrados, se encuentra en los tejidos conectivos (el tejido que une los músculos para hacer posible el movimiento), proporcionan soporte y flexibilidad, es resistente a la elongación.

proteínas trasportadoras: se encargan de entregar materiales desde y hacia el interior de las células y a todo el cuerpo , -hemoglobina: es una proteína transportadora que se encuentra en los eritrocitos distribuyendo oxigeno a todo el cuerpo por medio de la sangre.

Se puede encontrar en 4 tipos de estructuras, primaria: secuencia de aminoácidos de la cadena de unión peptídica, el material es determinado por el material genético en las células; secundaria: disposición espacial de los aminoácidos de la proteína estabilizada por los puentes de hidrógeno que están en los aminoácidos, esta la hélice α y la β; terciaria: cadena peptídica de forma tridimensional, estabilizada por fuerzas de atracción electroestática entre 3 moléculas, se forman las proteínas globulares; cuaternaria: unión de enlaces débiles de cadenas polipeptídicas que crean un complejo proteico, la hemoglobina tiene esta estructura

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Aminoácidos

son las bases de las proteínas, en total son 20, 9 son esenciales ya que el cuerpo no los puede producir y 11 los fabricamos nosotros, todos tienen la misma estructura básica.

la información genética contenida en las células necesitan que los aminoácidos este enlazados de cierta manera formando cadenas de polipeptídicas o polipéptidos. los aminoácidos se unen mediante la síntesis por deshidratación, están unidos por un orden concreto y único, de no tener ese orden concreto no seria posible que funcionen bien.

tiene un átomo de carbono en el centro, un grupo amino en la izquierda y un grupo carboxilo a la derecha, por arriba tiene un hidrogeno, y en la parte de abajo una "R" grupo de cadena lateral, depende de que sea colocado en la R será el nombre del aminoácido

no esenciales: Alanina, Asparagina, Ácido aspártico, Cisteína, Glicina, Prolina, Serina y Tirosina.

esenciales: Arginina, Histidina, Isoleucina, Leucina, Lisina, Metionina, Fenilalanina, Treonina y Triptótano.

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Ácidos nucleicos

los ácidos nucleicos son proteínas de gran tamaño que transportan toda la información genética de un organismo, están presentes en todos los seres vivos, todos los seres vivos tienen los mismos materiales químicos, que hacen que tengamos un material genético similar

los ácidos nucleicos están formados por cadenas monoméricas llamados nucleótidos, estas cadenas tienen 3 componentes, en la base nitrógeno por eso se llama base nitrogenada, tiene un azúcar con 5 átomos de carbono y un grupo fosfato, en esto se basa toda mi composición genética.

las espirales están hechas a base del fosfato y un azúcar y los palitos que conectan los espirales, las bases nitrogenadas son: la adenina, citosina, guanina en el ADN y ARN, timina solo en el ADN y uracilo solo en el ARN

La pentosa contiene 5 carbonos, ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN

El grupo fosfato es el que le otorga acidez a la molécula, este grupo esta unido a un anillo de carbono de la pentosa, y enlaza los nucleótidos entre si.

Las bases nitrogenadas son compuestos cíclicos, hechos de hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, menos la adenina ya que no tiene oxígeno.

Las bases nitrogenadas se dividen en 2 grupos, purinas son las que tienen 2 anillos(adenina y guanina) y las pirimidinas que son las que solo tienen 1 anillo(timina, citosina y uracilo)

Los polinucleótidos son grupos de nucleótidos covalentes enlazados que forman parte de estructuras como el ADN y ARN celular.

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ADN(ácido desoxirribonucleico)

tiene 2 hélices por lo que tiene 2 cadenas de nucleótidos, es como una escalera que se va torciendo haciendo un espiral, las molécula de azúcar que tienen en las espirales o hélices es la desoxirribosa y también moléculas de fosfato, las bases nitrogenadas van en pares siempre, los pares son A-T y G-C, estas se unen formando puentes de hidrógeno..

Las bases nitrogenadas están unida por medio de puentes de hidrógeno, la adenina y la timina están unidas por 2 puentes de hidrógeno, la guanina y citosina están unidas por 3 puentes de hidrógeno

el orden de las bases nitrogenadas por dotación genética: adenina, guanina, citosina y timina.

un segmento de polinucleótidos forman un gen.

el gen contiene información o secuencia genética para una proteína en particular con su trabajo en particular, trasmite información heredada a la siguiente generación, genes de los progenitores.

cada vez que se crea una célula en el organismo, el material genético se reproduce y ubica en la célula, a partir de la nueva célula esta produce proteínas y trasmite la información genética a la siguiente célula, todas las células tienen ADN o sea genes porque todas tienen que fabricar proteínas, las proteínas controlan aspectos de la célula y dan estructura.

Cada ADN funciona como molde para la síntesis de nuevas cadenas de nucleótidos

Esta en las células procariotas y eucariotas en está se encuentra principalmente en núcleo, también se halla en cloroplastos y mitocondria.

Las 2 cadenas del ADN siempre se complementan entre si y son antiparalelas.

En el enlace fosfodiéster, dl fosfato en el carbono 5 o 5 prima esta unido al 3er carbono del carbohidrato adyacente, si en una hebra van en dirección 5´a 3´ en la hebra complementaria ira al contrario, ira en dirección 3´a 5´

En los seres vivos el grupo -OH del átomo de carbono 3' del azúcar se combina con el trifosfato de nucleósido y produce un enlace fosfato con el átomo de carbono 5' de otro nucleótido

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ARN(ácido ribonucleico)

es una cadena de nucleótidos que actúa como trasmisor de información, tiene un papel fundamental en la creación de nuevas proteínas, solo tiene una cadena de nucleótidos(una hélice), tiene adenina, guanina, citosina y uracilo(en vez de timina como en el ADN)

Es un ácido nucleico que se encarga de trasladar la información genética del ADN con el fin de sintetizar las proteínas según las funciones y características indicadas. El ARN está presente en el citoplasma de las células eucariotas y procariotas, en las eucariotas también se puede encontrar en el retículo endoplasmático, mitocondria, nucléolo y cloroplastos.

el orden de las bases nitrogenada en cada sección ADN o cadena de ADN que forma un gen esta determinado para cada especie, a partir de una cadena de ADN sale una de ARN con un orden concreto y determinado.

las cadenas del ARN se forman según la pauta del ADN, determina el orden en que se juntan los aminoácidos entre si para formar una proteína, que a la vez la proteína determina que elemento estructural se creara o función se creara o sucederá en el organismo(en ej de la creación de algún elemento puede ser un tejido muscular, piel o pelo, y en función el trasporte de oxigeno a las células de cuerpo)

Puede presentarse en diferentes configuraciones, estructura primaria lineal, estructura secundaria o apareamiento intramolecular en regiones cortas del ARN y una estructura terciario con forma de L invertida en la que hay apareamiento de bases y formación de puentes de hidrógeno

ARNm( ARN mensajero): puede estar en el núcleo o citoplasma, copia la información del ADN nuclear el cual esta codifica en tripletas de bases nitrogenadas llamadas codones, está molécula trasporta la información hasta el citoplasma donde se encuentra con los ribosomas.

ARNr(ARN ríbosomal): se combina proteínas especiales del citoplasma para crear ribosomas, orgánulos donde se lleva a cabo la síntesis de proteínas, este tipo de ARN es catalizador del ribosoma, su función es acelerar la formación de enlaces peptídicos entre los aminoácidos para la síntesis de proteínas

ARNt(ARN de transferencia): se encuentra en el citoplasma posee un brazo que se une a un aminoácido específico y una región donde se encuentra un tripleta de bases nitrogenadas llamada anticodón, su función es llevar los aminoácidos hasta los ribosomas, donde se une a los codones del ARNm para crear proteínas.

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Lípidos

son otro tipo de molécula de gran tamaño que los organismos necesitan para sobrevivir, tienen una alta densidad energética, esto quiere decir que acumulan muchas calorías en poco espacio, esta elevada densidad permite almacenar mucha energía y eso beneficia a las personas que no disponen de alimento, pero esta misma densidad energética hace que sea fácil engordar si no se controla sus cantidades

solubles en solventes orgánicos pero insolubles en agua esto se debe a que están hechos principalmente de carbono e hidrógeno y pocos grupos funcionales que contengan oxígeno, el oxígeno es característico los grupos funcionales hidrofílicos, por eso los lípidos son hidrofóbicos.

las grasas son un tipo de lípido, los lípidos son hidrófobos, no se pueden juntar a la perfección con el agua.

el aceite es un lípido en estado liquido, la mantequilla y la manteca son lípidos solidos al igual que las ceras, todos los lípidos son moléculas hidrofóbicas

fosfolípidos: son lípidos compuestos de 2 ácidos grasos, una molécula de glicerol, un grupo fosfato y enlazada a un compuesto orgánico, tienen un extremo hidrofílico(glicerol, molécula de fosfato y base orgánico) y otro hidrofóbico(ácido graso), cumplen función estructural porque forman parte de las membranas de las células, este tipo de lípido no obstruye arterias ni flota en el torrente sanguíneo

esteroides: es un compuesto lipídico, formado por 4 anillos de carbono conectados (3 de los anillos tienen 6 átomos de carbono y el cuarto tiene 5) y un grupo funcional determina al esteroide, generalmente tienen la función de crear hormonas.

colesterol: es una molécula esteroidea su función es producir hormonas testosterona y estrógeno, también se encuentra en las membranas de las células, la desventaja del colesterol es que es trasportada por lípidos por el organismo, cuando hay exceso de colesterol flotando en el torrente sanguíneo significa que también hay un exceso de las grasas que lo trasportan, esto es preocupante ya que las moléculas de colesterol y las de grasa al juntarse crean unos tipo grumos que pueden quedarse atascado en los vasos sanguíneos, obstruyen el torrente sanguíneo , esto puede ocasionar un infartos de miocardio y accidentes cerebrovasculares(ictus); sales biliares: permiten la hidrólisis enzimática de las grasas del intestino; hormonas de la corteza suprarrenal: ayudan a controlar el estrés crónico; la progesterona: prepara el útero para la anidación del embrión y estimula la formación de las mamas; testosterona: activa la espermatogénesis y caracteres sexuales secundarios.

triglicéridos: son grasas y aceites, compuestos por 3 moléculas de ácidos grasos y 1 de glicerol, son importantes para el almacenamiento de energía y aislamiento, en las personas las grasas se forman por exceso de glucosa, después de que el hígado haya almacenado toda la glucosa posible en forma de glucógeno, lo demás se vuelve en triglicéridos, cuando se acaban los carbohidratos, estos lípidos son la principal fuente de energía, también sirven de aislantes térmicos y protege órganos blandos.

tanto los azucares como las grasas están hechas de carbono, oxigeno e hidrogeno, las células reorganizan los átomos para pasar de una molécula a otra

los triglicéridos flotan por el torrente sanguíneo y se depositan en el tejido adiposo(las grasas blandas de cuerpo) el tejido adiposo esta compuesto de muchas grasas, mientras mas moléculas de grasa haya en el tejido adiposo mas se abulta o sobresale este tejido en la zona del cuerpo donde se encuentra

que un triglicérido sea una grasa o aceite depende del orden de los enlaces entre átomos de hidrogeno y carbono

las grasas contienen muchos enlaces simples entre átomos de carbono, estos enlaces saturados se agrupan fácilmente por eso las grasas se mantienen solidas a temperatura ambiente

los aceites contienen muchos enlaces dobles entre átomos de carbono, estos enlaces insaturados no se agrupan fácilmente y esto hace que se mantenga líquidos en temperatura ambiente los enlaces insaturados están curvos no dejando que se compacten

Carotenoides: 5 monómeros de carbono, conocidos como unidades de isopreno, están en los pigmentos vegetales rojizos y amarillentos que participan en la captación de luz en la fotosíntesis, se clasifican como lípidos porque son insolubles en agua y su consistencia es aceitosa.

las grasas proporcionan una reserva de energía, una vez que se gasta la reserva de glucógeno(en condiciones aeróbicas se gastan muy fácil) el cuerpo empieza a descomponer el glucógeno que se almacena sobre todo en el hígado y músculos

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Niveles de organización de los seres vivos

La materia viva esta sujeta a las mismas leyes de la naturaleza.

Los seres pluricelulares tienen distintos niveles de organización, células, tejidos, órganos y sistemas.

Metabolismo: son todas las trasformaciones química que suceden dentro de la célula, constantemente se degradan y crean sustancias, ensamblado y montaje de moléculas , la obtención de energía por medio de degradación de nutrientes orgánicos como los carbohidratos, proteínas y lípidos, proveer materia prima para que la célula produzca moléculas.

Catabolismo: reacciones en la que sustancias complejas se degradan a simples, por ejemplo con una molécula de glucosa se vuelve en moléculas de dióxido de carbono y agua con la liberación de la energía

Anabolismo: procesos en los que se crean nuevas sustancias a partir de compuestos más simples, mediante reacciones químicas de condensación o síntesis, por ejemplo la creación de proteínas al unir aminoácidos

la obtención de nutrientes es un proceso metabólico, los alimentos se sintetizan por medio de un proceso y se descompone por otro

para transferir energía entre el catabolismo y anabolismo lo hacen por medio del ATP, la energía obtenida por las reacciones catabólicas es transferido al ATP y después es mandada a las reacciones anabólicas

las moléculas de los alimentos nos proporcionan la materia y energía que todos los seres vivos necesitan para alimentar reacciones catabólicas, anabólica y crear ATP

cuando el ATP suministra energía a un proceso, uno de sus fosfatos se trasfiere a otra molécula y pasa a llamarse adenosin difosfato(ADP), las células vuelven a crear ATP añadiendo un fosfato al ADP por medio de energía proveniente de las reacciones catabólicas

Irritabilidad y movimiento: los organismo son capaces de percibir los cambios o estímulos en su ambiente o en ellos y reaccionar a ellos.

Homeostasis: conjunto de mecanismos que le permite a los seres vivos mantener las condiciones internas relativamente constantes y estables.

Crecimiento y desarrollo: los seres vivos crecen y se desarrollan

Reproducción: en seres unicelulares la división celular equivale a reproducción, en los pluricelulares es un grupo de células que se desprenden del individuo preexistente, comienza a partir de que un célula se multiplique.

Asexual: un nuevo ser surge a partir de las células de un solo progenitor, recibe la misma información genética.

Sexual: un nuevo ser surge a partir de una célula cigoto, originado por la unión de 2 células sexuales que provienen de seres parentales.

Herencia: ligada a la reproducción, un ser vivo al reproducirse trasmite a su descendiente un conjunto de instrucciones en código que se encuentran en el material genético,

Adaptación: los seres vivos cuentan con adaptaciones al ambiente en el que viven y evolucionan, la selección natural es la base de la teoría de la evolución.

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La célula

todos los organismos tienen célula, los microorganismos o bacterias son unicelulares, la célula es la unidad fundamental para la vida, en las células suceder reacciones químicas que gracias a las enzimas se desarrollan mas rápidamente

las células son una bolsas de liquido reforzadas por proteínas y rodeadas por una membrana, en el interior hay orgánulos que son estructuras internas que intervienen en los procesos metabólicos, estas estructuras no pueden realizar todas las funciones de la vida por si solas por lo que no se les consideran que estén vivas

una célula en un organismo es su parte mas pequeña que conserva las características del organismo completo

una célula puede absorber combustible, convertirlo en energía y eliminar los residuos, en las células se desarrollan las funciones vitales.

Robert Hooke observó un corcho en 1665,visualizo a través de un microscopio rudimentario, vio pequeños compartimentos que nombro células, se le reconoce como el primero en observar células aunque no vivas

Todas las funciones que caracterizan a los seres vivos suceden en las células, se nutre, responde a los cambios medio y se reproduce.

Todas las células se originan a partir de otra célula

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Célula procariota

las células procariotas no tienen núcleo y orgánulos, las bacterias y arqueos(también llamado arqueobacterias) son organismos procariotas

los organismos procariotas no tienen membranas internas

entorno a la célula hay una membrana plasmática que forma un barrera, por fuera de esa membrana hay una pared celular rígida que proporciona sostén adicional, el ADN o material genético se encuentra en el citoplasma, formando una masa densa llamada nucleoide

Fueron las primeras formas de vida que aparecieron en la tierra, son las células mas simples

los organismos procariotas degradan los alimentos por medio de la respiración celular(requiere oxígeno) y de la fermentación (este proceso no requiere oxígeno)

los ribosomas fabrican proteínas en el citoplasma

son capaces de unirse para formar colonias

pueden tener pequeñas moléculas circulares de ADN, llamados plásmidos, no son esenciales para la supervivencia de la bacteria pero crean enzimas que hacen a las bacterias inmunes a algunos fármacos.

las bacterias realizan funciones importantes para los seres vivos

las bacterias que viven en nuestro organismo pueden impedir la entrada a bacterias que traen enfermedades

las bacterias son el sistema de reciclaje natural, liberan nutrientes al descomponer la materia muerta, favorecen al crecimiento de las plantas

las bacterias fijadoras de nitrógeno asimilan el nitrógeno del aire y liberan compuestos que las plantas aprovechan

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Célula eucariota

las células eucariotas tienen núcleo en el que esta el material genético y orgánulos, plantas, algas, animales y hongos son organismos eucariotas

En las células eucariotas también están muchos microorganismos como, las amebas, algas microscópicas y el plantón

estas células contienen un núcleo, una membrana plasmática que la envuelve y mantiene separada de su entorno

contiene orgánulos como el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi que crean compartimentos especiales en el interior de las células, el citoesqueleto que esta hecho de proteínas, refuerza a la célula y controla los movimientos, la mitocondria que utiliza oxígeno para obtener energía y transferirla a una forma en la que la célula pueda aprovechar

cloroplastos que son utilizados junto al agua, energía solar y dióxido de carbono para crear alimento(solo esta en la célula de platas y algas)

una pared celular rígida fuera de la membrana plasmática, solo está en las células de plantas, algas y hongos, la célula animal solo tiene membrana plasmática y es blanda

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Orgánulos que solo tiene la célula vegetal

pared celular: estructura rígida que protege, rodea la membrana, da forma y soporte a la célula, esta hecha por pequeñas fibras de celulosa que es un hidrato de carbono

plastidios: poseen sus propio ADN, tienen una membrana doble, almacenan pigmentos otros sustancias de reservas, los cloroplastos son plastidios con clorofila, pigmento necesario para la fotosíntesis

cloroplastos: se encuentran en plantas y algas, captan la energía solar y la convierten en energía química mediante la síntesis de compuestos orgánicos, generalmente son verdes porque tienen un pigmento verde por la clorofila, este pigmento es capaz de absorber la luz del sol.

vacuola central: organelo principalmente de agua, en algunos casos ocupa el 90% del volumen de la célula, regula el contenido de agua, almacena nutrientes, sales y desechos

Plasmodesmos: son canales que atraviesan la pared celular y la membrana plasmática, son especializados y no pasivos, actúan como compuertas, facilitan, regulan la comunicación y transportan sustancias como nutrientes, metabolitos, agua, macromoléculas entre las células vegetales

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Orgánulos que solo tiene la célula animal

centriolos: pequeñas estructuras cilíndricas constituidas por microtúbulos de proteína tabularla, forman parte del citoesqueleto y aparecen durante la división celular contribuyendo al desplazamiento de los cromosomas.

Lisosomas: son vesículas especiales formadas por el aparato de Golgi para limpiar la célula, contienen enzimas digestivas para descomponer los productos que podrían ser peligrosos y escupirlos al medio extracelular, también pueden rodean orgánulos muertos descomponen sus proteínas, las liberan y son utilizadas para ser construir un orgánulos nuevos -básicamente el lisosoma recogen la basura de la célula, reúnen materiales los descomponen en parte que se puedan reciclar

cilios y flagelos: algunas células tienen estructuras filiformes que las ayudan a nadar o mover líquidos, si esos apéndices son cortos se llaman cilios, si son largos se llaman flagelos, -tanto cilios como flagelos contienen proteínas citoesqueléticas, estas proteínas realizan un movimiento oscilatorio, los cilios y flagelos actúan como pequeños látigos

centrosoma: es ese orgánulo que sirve como centro organizador de los microtúbulos en la célula. Está compuesto por dos centríolos. Antes de la división celular, el centrosoma se duplica y entonces, cuando la división empieza, los dos centrosomas se mueven hacia los polos opuestos de la célula.

las células animales están inmersas en una matriz de proteína e hidratos de carbono, se llama matriz extracelular(fuera de la célula)

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Orgánulos que están en las 2 células

membrana plasmática: aísla el interior de la célula con el exterior pero aun así está membrana le permite estar en contacto con su alrededor, la función de la membrana es aislar las reacciones químicas que se dan en el interior de la célula del exterior, para que las sustancias que se encuentran fuera de la célula no intervengan en estas reacciones, regula lo que entra y sale de la célula así manteniendo las condiciones internas de la célula., modelo de mosaico fluido, se le dice a si a la membrana plasmática ya que tiene tantos elementos que parece un mosaico y al hecho de que sea flexible y fluida, por estas razones los científicos utilizan este termino para referirse a su estructura

citoesqueleto: el sostén de las células, al igual que el esqueleto refuerza la estructura del cuerpo, el citoesqueleto refuerza la estructura de la célula, la diferencia es que ese refuerzo lleva a cabo por filamentos de proteínas en lugar de huesos, las proteínas del citoesqueleto refuerzan la membrana plasmática y la membrana nuclear, además se extiende sobre toda la célula como una red de carreteras que ayuda a la circulación de vesículas y orgánulos, -el citoesqueleto es un bastidor y una red de carreteras ya que refuerza la célula y permite la circulación dentro de la célula

Núcleo: todas las células tienen material genético(ADN), el ADN está en el núcleo de las células eucariotas, este está separado del citoplasma por la membrana nuclear, en las células que no están multiplicándose el ADN se encuentra enrollado entorno a proteínas y diseminado por el núcleo, es forma se denomina cromátida, cuando la célula está apunto de dividirse la cromátida se enrolla más y compacta, dando como resultado cromosomas

ribosomas: creadores de las proteínas, son pequeñas estructuras en el citoplasma, las instrucciones para la fabricación de se copian del ADN a la molécula ARNm, el ARNm sale del núcleo y lleva la información a los ribosomas, estos organizan el ARNm y otras moléculas que son necesarias para crear proteínas, los ribosomas son como talleres donde se construyen las proteínas

Retículo endoplasmático(RE): es una fabrica dentro de la célula, consiste en una especie de canales que conectan el núcleo con el citoplasma, endo es adentro y retículo hace referencia a una red, entonces significa estructura de red en el citoplasma, una parte del RE tiene unos puntos que son ribosomas adheridos durante la síntesis de algunas proteínas, esta parte se llama retículo endoplasmático rugoso(RER) y la parte que no tiene ribosomas se llama retículo endoplasmático liso(REL), el RE es como una planta de producción donde se fabrican proteínas y lípidos, red de membranas que une al núcleo con el citoplasma

Aparato de Golgi: cerca del RE, se mira como un laberinto con protuberancias con forma de gota, esas gotas son las vesículas de transporte con el materia del RE, dentro del aparato de Golgi los productos producidos por la célula ya sean enzimas u hormonas son etiquetan químicamente y empaquetan para ser mandadas a otro orgánulo o al exterior de la célula, después de procesar las moléculas, las vuelve a empaquetar en una vesícula y las manda fuera de nuevo

Peroxisomas: son bolsas pequeñas de enzimas que degradan muchas moléculas diferentes y ayudan a proteger la célula de productos tóxicos, ayudan a descomponer lípidos poniendo a disposición la energía para la célula, muchas de las reacciones liberan peróxido de hidrógeno que es una molécula peligrosa para la célula, para evitar que cause daño, el peroxisoma lo convierte en una molécula de agua mas oxígeno que son elementos que el cuerpo utiliza y pueden ser utilizados por cualquier célula

Mitocondria: generan energía con el fin de que la célula lo pueda utilizar para moverse y crece, las mitocondrias descomponen las moléculas orgánicas procedentes de los nutrientes, extraen su energía y la transfieren a una molécula que la célula la pueda utilizar inmediatamente en cualquier trabajos biológicos, esta molécula matriz se llama ATP (Adenosín trifosfato) -las mitocondrias son como las centrales eléctricas ya que proporcionan la energía que necesita la célula

citoplasma: liquido en donde se encuentran todos los demás orgánulos, su liquido es completamente diferente al del exterior de la célula, citos: células y plasma: forma moldeable, citoplasma seria forma moldeable de la célula y tiene razón por que es el citoplasma el que le da forma a la célula

microtúbulos: intervienen en diversos procesos celulares que involucran desplazamiento de vesículas de secreción, movimiento de orgánulos, transporte intracelular de sustancias, así como en la división celular (mitosis y meiosis) y que, junto con los microfilamentos y los filamentos intermedios, forman el citoesqueleto. Además, constituyen la estructura interna de los cilios y los flagelos.

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Transporte de materiales a través de la MP

a temperatura corporal los fosfolípidos de la MP tienen consistencia aceitosa vegetal densa y esto es lo que le permite ser flexible y fluida

cada cadena de fosfolípidos tiene una cabeza hidrófoba que repele el agua y otra hidrófila que atrae el agua, las cabezas hidrofílicas están viendo hacia el lado acuoso del exterior y el interior, atrapando entre ellas a las colas hidrófobas para mantener doble capa de fosfolípidos

la célula tiene una forma esférica de manera que las cabezas hidrófilas estén en contacto con el líquido y las cabezas hidrofóbicas estén protegidas

las proteínas son compuestos fundamentales de las membranas plasmáticas además de los fosfolípidos, se encuentran insertada en la doble capa de fosfolípidos y pueden desplazarse por ella

el colesterol y los hidratos de carbono tienen un papel menos importante pero igual desempeñan un papel significativo

la célula no para de trabajar, crea materiales que deben se enviados pero también necesita dejar entras materiales, estos cambios se dan en la membrana plasmática, para que una molécula pueda entrar es dependiendo de su estructura, un ejemplo seria cuando moléculas de agua y oxígeno quieren entrar, estas son compatibles con las cabezas hidrofílicas

otras proteínas de la membrana actúan como receptores para ver que necesita la célula, tales moléculas se unen a receptores y son llevadas al interior de la célula a través de proteínas de transporte, esto permite que pasen fácilmente.

las moléculas hidrófilas como los iones, no pueden pasar por si solas, necesitan ayuda para cruzar, las moléculas grandes(alimento y hormonas) tampoco pueden cruzan solas y por eso van de la mano de proteínas transportadoras

algunas proteínas ayudan a las moléculas a pasar por medio de pasajes llamados canales, las moléculas pequeñas como las hormonas y iones pueden pasar por esas proteínas de canal, ademas están las proteínas portadoras que recogen moléculas y las cruzan al interior de la célula.

como la membrana deja pasar unas sustancias y otras no, se dice que tiene permeabilidad, permeable significa que la mayoría de las sustancias pasan fácilmente e impermeable significa que la mayoría de sustancias no pueden pasar, por eso se dice que tiene permeabilidad selectiva o semipermeable significa que solo ciertas sustancias pueden pasar.

transporte pasivo: no requiere energía, hay 2 maneras, en ambos casos las moléculas se transportan de una zona donde haya mayor concentración a menor concentración, las moléculas se distribuyen de manera uniforme

difusión: el movimiento de moléculas de una sustancia que no sea agua, de una zona de mayor concentración a una menor es difusión, para pasar de una mayor concentración a una menor, las moléculas tienen que difundirse, es decir dispersarse, a través de la membrana que separa las zonas de concentración

ósmosis: la difusión del agua a través de la membrana, es idéntica a la difusión, pero puede haber una confusión porque el movimiento del agua se ve afectado por las concentración de las sustancias que están disueltas en ella(solutos), el agua se mueve de las zonas donde está mas concentra(más pura) hacia la menos concentrada(tiene más solutos)

-isotónica, las concentraciones de sustancias(solutos) y de disolventes(agua) son iguales en ambos lados de la membrana

-una solución hipotónica es aquella sustancia con menor concentración(y hay más cantidad de agua) en comparación con la otra sustancia con la que se esta comparando, -la solución hipertónica tiene una densidad alta(poca cantidad de agua) en comparación con la otra sustancia a comparar

transporte activo: -necesita gastar energía para poder cruzar a las moléculas que no pueden pasar por la doble capa de fosfolípidos por si solas, van de la zona de menos concentración hacia la que tiene mas

-las proteínas transportadoras o portadoras necesitan utilizar energía almacenada en la célula, para concentrar las moléculas en su interior o exterior.

-la proteína portadora con la energía de la célula trasporta la molécula que esta en el torrente sanguíneo al interior de la célula

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Enzimas

son desencadenantes de reacciones químicas, siempre que las células experimentan un cambio se producen reacciones químicas, estas reacciones forman parte de un ciclo con etapas, la célula tiene una vida tan acelerada que no puede esperar a que estas reacciones se den por si solas y se ven obligadas a provocarlas

toda reacción enmarcada en un ciclo requiere de una enzima determinada funcione como catalizadores, acelerar la reacción química

estas proteínas están plegadas de la manera adecuada para llevar a cabo un trabajo en especifico, las enzimas también tiene unos anclajes llamados centros activos que utilizan para unirse a moléculas, estás moléculas unidas a las enzimas se llaman sustratos

sin la enzima especifica que se necesita para hacer de catalizador de una reacción en particular, el ciclo que interviene en la reacción no se puede completar y si este ciclo no se lleva a cabo, el producto de esa reacción no será producido, si el producto necesario falta, no se puede llevar a cabo la función y eso da problemas

las enzimas se reciclan unas a otras, se encuentran en el mismo extremo de la reacción donde estaban al principio y hacer su trabajo de nuevo

los reactante(moléculas que intervienen en la reacción)

los nombres de las enzimas terminan en "asa" y normalmente están relacionados con su función, ej lipasa es la enzima que ayuda a degradar lípidos, lactasa la enzima que ayuda a degradan lactosa

las enzimas actúan ahorrando energía de activación de la reacción haciéndolo que las reacciones sucedan mas fácilmente, por si solos los reactantes podrían chocar entre si de la manera adecuada para crear una reacción pero no lo harían con la frecuencia suficiente para mantener la célula activa.

como las enzimas facilitan las reacciones, también pasa mas a menudo y eso aumenta la tasa global de reacciones del organismo

los reactantes deben chocar entre si con suficiente energía para que suceda la reacción, deben chocar de una manera especifica para que se un intercambio de átomos y den como resultado el producto de la reacción

las enzimas no añaden nada a la reacción, solo juntan los reactantes para que se junten de la manera correcta quitando la barrera que obstaculiza la reacción, las enzimas actúan para que los reactantes tengan suficiente energía para la reacción

las enzimas son proteínas, muchas necesitan de un compañero no proteico para hacer su trabajo, estos compañeros no orgánicos se llaman cofactores entre ellos son los iones hierro, magnesio, zinc y potasio

los componentes orgánicos son las coenzimas estas son pequeñas moléculas que pueden separarse del componente proteico de la enzima y participar en directamente en la reacción química

entre las coenzimas hay muchos derivados de vitaminas, una función importante es que pueden transferir electrones, moléculas o átomos de una enzima a otra.

las células gestionan su actividad controlando a las enzimas por medio de la retroinhibición, proceso en el que una vía de reacción esta activa hasta que el producto final supere cierta concentración critica, el producto final se une al centro alostérico de una de las enzimas iniciales de la vía y se desactiva

centro alostérico significa sitio con forma diferente, cuando las moléculas se unen a ese centro diferente la enzima puede desactivarse

al controlar las enzimas, la célula controla sus reacción y en escala mas grande la fisiología del organismo

la retroinhibición se trata del mecanismo de retroalimentación, la acumulación del producto final influye en el comienzo de la vía o ciclo de reacción, si se acumulo mucho producto final la célula puede para la reacción

al inhibir la actividad de la enzima hace que la reacción se detenga, la retroinhibición evita que la célula malgaste energía en sintetizar producto de mas y hallar el espacio para almacenarlos.

la retrohibinción es reversible ya que la unión del producto final a la enzima no es permanente, de hecho el producto final se une y se suelta de manera continua y alterna

cuando la célula gasta todo su suministro, el centro alostérico esta vacío y hace que la enzima se active de nuevo

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La fotosíntesis

solo los organismos autótrofos son capaces de hacerlo, es la fabricación de azucares a través de luz solar, agua del suelo y dióxido de carbono que está en el aire(el dióxido de carbono proporciona la materia que las plantas necesitan para hacer alimento), cuando extraen átomos de hidrógeno del agua y lo combinan con el dióxido de carbono, los organismos fotosintetizadores liberan oxígeno como residuo

la fotosíntesis consume dióxido de carbono para crear compuestos orgánicos y oxígeno, 6(CO2) + 6(H2O) + energía luminosa → C6H12O6+ 6(O2)

la fotosíntesis es un medio para fabricar alimento para que los autótrofos almacenen materia y energía para usarlo después, cuando la necesitan utilizan la respiración celular para sacar la comida del almacén en donde se ha guardado

los autótrofos como las plantas necesitan materia y energía para fabricar alimento en forma de azucares, con estos azucares, nitrógeno y minerales que se encuentran en el agua, los autótrofos pueden sintetizar todas las moléculas que necesitan para fabricar sus células

para crear glucosa los autótrofos necesitan carbono, hidrogeno, oxígeno y energía para combinarlos, el carbono y el oxígeno vienen del dióxido de carbono presente en la atmosfera, el hidrógeno viene del agua del suelo y la energía del sol(solo con los autótrofos por la fotosíntesis)

las plantas agarran materia del suelo pero muy poca. la que realmente les aporta la mayor parte de materia que utilizan para crecer es el dióxido de carbono , recogen gran cantidad de CO2 y lo combinan con moléculas de H2O para sintetizar azúcares como la glucosa(C6H12O6), el agua que necesitan, más las pequeñas cantidades de minerales como el nitrógeno lo toman del suelo

las reacciones fotosintéticas de la fase luminosa transforman la energía lumínica en energía química, la energía química se almacena en el ATP

las reacciones de la fase oscura no necesita de la luz y producen alimento

las 2 reacciones están relacionadas entre si, el ATP resultantes de las reacciones lumínicas suministra energía para combinar CO2 y H2O, con el objetivo de sintetizar C6H12O6

durante las reacciones de la fase luminosa la clorofila absorbe energía solar, la transforma en energía química y es almacenada en ATP, cuando la energía lumínica es absorbida las moléculas de agua se disocian, los electrones de las moléculas de agua ayudan a transformar la energía lumínica en química, el oxígeno(O2) de las moléculas de agua, salen como residuo, produciendo el oxígeno que respiramos

para la síntesis de glucosa, las plantas toman el dióxido de carbono del aire por medio del proceso llamado fijación de carbono, agarran dióxido de carbono y lo fijan a una molécula en el interior de la célula, luego utilizan la energía del ATP y los electrones del agua para convertir el dióxido de carbono en azúcar

las reacciones que no necesitan luz tienen un ciclo metabólico que se llama ciclo de calvin-benson(el nombre de los científicos que lo descubrieron), no necesitan la luz solar directa, las plantas necesitan los productos de las reacciones de la fase luminosa para realizar las de la fase oscura, las segundas no pueden ocurrir sin las primeras

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Respiración celular

lo hacen organismos autótrofos y heterótrofos, requiere de oxígeno para descomponer las moléculas de los compuestos orgánicos que sirven de alimento, la energía almacenada en los enlaces de las moléculas de dichos compuestos se convierte en ATP, cuando la energía se transfiere a las células la materia procedente de las moléculas de los alimentos se libera en forma de dióxido de carbono y agua

la respiración celular consume compuestos orgánicos y oxígeno, y produce dióxido de carbono y agua, C6H12O6 + 6(O2) → 6(CO2) + 6(H2O) + energía útil

para la descomposición de la materia orgánica y la obtención de energía mediante el oxígeno, tanto organismo heterótrofos como autótrofos descomponen la materia orgánica y trasfieren la energía al ATP mediante la respiración celular

el tipo de respiración celular que se da en estas células se llama aeróbica

el proceso de respiración celular cuenta con 3 rutas metabólica distintas, las primeras 2 son, la glicolisis y el ciclo de Krebs degradan las moléculas de alimento y la tercera se llama fosforilación oxidativa convierte en ATP la energía contenida en las moléculas del alimento

durante la glucolisis, que sucede en el citoplasma, las células descompone la glucosa en piruvato, un compuesto de 3 carbonos, después de la glucolisis el piruvato se descompone en una molécula de 2 carbonos llamada acetil-coenzima A(CoA), después de que piruvato se haya convertido en acetil-CoA, se desarrolla el ciclo de Krebs en la matriz de las mitocondrias, lo que acelera la conversión del acetil-CoA en dióxido de carbono, durante la fosforilación oxidativa, sucede en la membrana interna de la mitocondria(crestas mitocondriales), las células producen ATP con la energía de la degradación del alimento

durante la respiración celular las enzimas reorganizan lentamente los átomos de las moléculas de los alimentos, cada reorganización produce nuevas moléculas en la ruta metabólica y también puede dar lugar a otras moléculas útiles para la célula, estas reacciones tienen distintas consecuencias

la oxidación es el proceso en el que las moléculas pierden electrones mientras que la reducción es el proceso para ganarlos

durante la respiración, las enzimas roban electrones de las moléculas de los alimentos y luego las transfieren a las coenzimas nicotinamida adenina dinucleótido(normalmente se le dice NAD+) y flavina adeninda dinucleótido(FAD), el NAD+ y FAD reciben los electrones como parte de átomos de hidrogeno y cambian a sus formas reducidas NADH+ y FADH2, estos donan los electrones al proceso de fosforilación oxidativa, utilizando la energía y generando ATP

el NAD+ y el FAD son como un servicio de bus, son buses vacíos, van a una reacción de oxidación y ahí recogen pasajeros(electrones), cuando los electrones se suben el conductor pone la señal H para indicar que esta lleno, los autobuses llenos, NADH y FADH2, se dirigen a reacciones que necesiten electrones y dejan que los pasajeros salgan del vehículo, ya que lo buses están vacíos se dirigen de nuevo a otra reacción de oxidación a recoger mas pasajeros, los autobuses recorren un trayecto que va desde las reacciones de glucólisis y el ciclo de Krebs(donde recogen pasajeros) hasta la cadena de transporte de electrones(donde bajan los pasajeros)

en cada punto de la ruta metabólica de la respiración celular intervienen distintos tipos de moléculas, en la primera etapa la glucólisis las células degradan azúcares simples como la glucosa, en la segunda etapa es el ciclo de Krebs, las células descomponen los ácidos grasos y aminoácidos

durante la glucólisis la glucosa se descompone en 2 moléculas de piruvato, la glucosa tiene 6 átomos de carbono mientras que el piruvato 3, durante la glucólisis la transferencia de energía da lugar a 2 ATP y 2 moléculas de la coenzima NADH, el piruvato se convierte en acetil-CoA que esta formado por 2 átomos de carbono, un átomo de carbono del piruvato sale de la célula en forma de CO2

por cada molécula de glucosa que pasa por la glucólisis y el ciclo de Krebs, 6 moléculas de CO2 salen de la célula como residuo, la conversión de piruvato en acetil-CoA produce 2 moléculas de CO2 y el ciclo de Krebs 4

durante el ciclo de Krebs el acetil-CoA se degrada para producir CO2, la conversión de piruvato en acetil-CoA genera 2 moléculas de NADH, las transferencias de energía durante el ciclo de Krebs producen otras 6 moléculas de NADH, 2 de FADH2 y 2 de ATP

cientos de mini máquina celulares trabajan para transferir la energía de los alimentos al ATP, estas maquinas se llaman cadenas de transporte de electrones y están compuestas por un equipo de proteínas que se encargan de transferir energía y electrones, las coenzimas NADH y FADH2 llevan los electrones y energía que resultan del ciclo de Krebs y la glucólisis a la cadena de transporte de electrones

las coenzimas transfieren electrones a las proteínas de la cadena de transporte de electrones, cuando llegan al final de la cadena, los electrones se combinan con oxígeno, si al final de la cadena no hubiera oxígeno para captar los electrones, la transferencia de energía no podría suceder

cuando el oxígeno acepta los electrones también capta protones(H+) y se convierte en agua(H2O), las proteínas de cadena de transporte de electrones, son como cuando se forma una linea para apagar un incendio, donde cada persona vacía el agua de su cubo en el cubo de la persona siguiente, los cubos son las proteínas(portadores de electrones) y el agua de los cubos son los electrones, los electrones pasan de una proteína a otra hasta llegar al final de la cadena

mientras los electrones avanzar por la cadena de transporte, las proteínas utilizan energía para forzar el paso de protones(H+) a través de las membranas de las mitocondrias, los protones se acumulan como si fueran agua tras el dique o muro de las membranas internas, luego estos protones vuelven a través de las membrana mitocondriales en sentido contrario a través de un proteína ATP-sintasa, esta transforma la energía cinética de los protones en energía química del ATP, para lo cual captura la energía de los enlaces químicos al añadir moléculas de fosfato al ADP

el proceso entero de la síntesis de ATP en la cadena de transporte de electrones se llama fosforilación oxidativa, se formula en la teoría quimiosmótica

al final del proceso de respiración celular, la energía transferida tras la degradación de la glucosa es almacenada en 36-38 moléculas de ATP que pasa a estar disponible para los trabajos celulares(se gasta muy rápido)

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