martes, 22 de mayo de 2007

Son los diferentes grados de complejidad estructural de dicha materia.

1.- Características y funciones de: Nivel molecular, celular, orgánico, población.

Nivel Molecular

Está formado por las moléculas, que se definen como unidades materiales formadas por la unión, mediante enlaces químicos, de dos o más átomos, como por ejemplo una molécula de oxígeno (O2) o de carbonato cálcico (CaCO3). Las moléculas que forman la materia viva se denominan biomoléculas, o principios inmediatos, y un ejemplo es la glucosa (C6H12O6). Las moléculas orgánicas son todas aquellas constituidas, básicamente, por átomos de carbono unidos mediante enlaces covalentes. Antes se consideraba que sólo eran sintetizadas popokr los seres vivos; sin embargo, actualmente se han logrado por síntesis artificial compuestos de carbono que nunca aparecen en los seres vivos, como, por ejemplo, los plásticos. Por tanto, dentro de las moléculas orgánicas es preciso distinguir entre las biomoléculas y las no biomoléculas.

Dentro del nivel molecular existen varios grados de complejidad:

• Las macromoléculas resultan de la unión de muchas moléculas orgánicas en un polímero; cada unidad del polímero se denomina monómero. Por ejemplo, el almidón (macromolécula) es un polímero de glucosa (monómero). Las proteínas son macromoleculas formadas por polímeros de aminoácidos y los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos.

• Los complejos supramoleculares: están formados por varias moléculas. Por ejemplo, la unión de glúcidos y proteínas para dar glucoproteínas.

• Los orgánulos celulares: están formados por varios complejos supramoleculares y, aunque tienen cierta entidad propia, no se pueden considerar como seres vivos, ya que no cumplen sus características de nutrición, relación y reproducción. Dentro de la célula se encuentran varios orgánulos celulares como las mitocondrias, los peroxisomas, el retículo endoplasmático, etcétera.
Los virus son complejos macromoleculares que están constituidos por dos tipos de macromoléculas: proteínas y ácidos nucleicos y, en algún caso, también lípidos.

Nivel Celular

Comprende las células, que son unidades de materia viva constituidas por una membrana y un citoplasma. Se distinguen dos tipos de células:

• Las células procariotas: son las que carecen de envoltura nuclear y, por lo tanto, la información genética se halla dispersa en el citoplasma, aunque condensada en una región denominada nucleoide.

• Las células eucariotas son las que tienen la información genética rodeada por una envoltura nuclear, que la aísla y protege, y que constituye el núcleo.

Las células son las partes más pequeñas de la materia viva que pueden existir libres en el medio. Los organismos compuestos por una sola célula se denominan organismos unicelulares, y deben desarrollar todas las funciones vitales.

Nivel Orgánico

Conjunto de tejidos que está capacitado para realizar individualmente intercambios de materia y energía con el medio ambiente, y para formar réplicas de sí mismo.

Los organismos, según la forma de nutrición, pueden ser autótrofos o heterótrofos. Los primeros utilizan como fuente de carbono el dióxido de carbono y como fuente energética, la luz o la energía que se desprende en reacciones químicas. Las plantas, las algas verde azuladas y algunas bacterias son organismos autótrofos. Los animales, hongos y muchas bacterias, que son heterótrofos, no pueden asimilar el carbono oxidado y necesitan obtenerlo en forma de moléculas elaboradas por los autótrofos. El conjunto de órganos forma los sistemas.

Nivel Población

Abarca a las poblaciones, que son el conjunto de individuos de la misma especie que viven en una misma zona y en un momento determinado. Se considera a los organismos de la misma especie no como individuos concretos, sino desde el punto de vista de las relaciones que se establecen entre ellos en el espacio y en el tiempo.




2.
La Célula

Es una unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma (por sí sola). Todos los organismos vivos están formados por células, y se acepta que si un organismo no tiene al menos una célula no es un organismo vivo. Algunos organismos microscópicos, como bacterias y protozoos, son células únicas, mientras que los animales y plantas están formados por muchos millones de células organizadas en tejidos y órganos. Aunque los virus y los extractos acelulares realizan muchas de las funciones propias de la célula viva, carecen de vida independiente, capacidad de crecimiento y reproducción propias de las células y, por tanto, no se consideran seres vivos.

Características Generales

• Hay células de formas y tamaños muy variados. Algunas de las células bacterianas más pequeñas tienen forma cilíndrica de menos de una micra o µm de longitud.

• En el extremo opuesto se encuentran las células nerviosas, corpúsculos de forma compleja con numerosas prolongaciones delgadas que pueden alcanzar varios metros de longitud.

• Casi todas las células vegetales tienen entre 20 y 30 µm de longitud, forma poligonal y pared celular rígida.

• Las células de los tejidos animales suelen ser compactas, entre 10 y 20 µm de diámetro y con una membrana superficial deformable y casi siempre muy plegada.

• Todas las células están envueltas en una membrana —llamada membrana plasmática— que encierra una sustancia rica en agua llamada citoplasma.

• En el interior de las células tienen lugar numerosas reacciones químicas que les permiten crecer, producir energía y eliminar residuos. El conjunto de estas reacciones se llama metabolismo.

• Todas las células contienen información hereditaria codificada en moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN); esta información dirige la actividad de la célula y asegura la reproducción y el paso de los caracteres a la descendencia.






Estructura

Núcleo

Es el órgano más conspicuo en casi todas las células animales y vegetales; se rodea de una cubierta propia, llamada envoltura nuclear y contiene el material hereditario, que es la base del repertorio de instrucciones en que se basa el desarrollo y el funcionamiento de cada organismo, y cuya composición se basa en el ácido desoxirribonucleico.

El núcleo tiende a ocupar una posición central, pero en las células adultas de las plantas se ve desplazado a la periferia por el importante volumen del vacuoma.




Características

• En el núcleo se encuentra 'la sala de comando" de la célula, es decir aquí se encuentra toda la información necesaria para su desarrollo y reproducción.

• Generalmente poseen un solo núcleo, pero pueden existir células con dos o más núcleos, o bien células sin núcleos como es el caso de los glóbulos rojos.

Funciones

La célula realiza tres tipos de funciones: la nutrición, la relación y la reproducción.

• La nutrición comprende la incorporación de los alimentos al interior de la célula, la transformación de los mismos y la asimilación de las sustancias útiles para formar así la célula su propia materia.

• Según sea su nutrición, hay células autótrofas y células heterótrofas.

• Las células autótrofas fabrican su propia materia orgánica a partir de la materia inorgánica del medio físico que la rodea, utilizando para ello la energía química contenida en la materia inorgánica.

• Las células heterótrofas fabrican su propia materia orgánica a partir de la materia orgánica que contienen los alimentos que ingiere.

• La relación comprende la elaboración de las respuestas correspondientes a los estímulos captados.

• La reproducción es el proceso de formación de nuevas células, o células hijas, a partir de una célula inicial, o célula madre.

• Hay dos procesos de reproducción celular: mitosis y meiosis.

• Mediante la mitosis, a partir de una célula madre se originan dos células hijas con el mismo número de cromosomas y la misma información genética que la célula madre.







• Mediante la meiosis, a partir de una célula madre se forman cuatro células hijas, teniendo todas ellas la mitad del número de cromosomas que la célula madre.







Membrana Celular

La membrana está constituida de lípidos y proteínas. La parte lipidia de la membrana está formada por una película bimolecular que le da estructura y constituye una barrera que impide el paso de substancias hidrosolubles.




Citoplasma

El citoplasma está constituido por los organelos y el citosol. Los organelos más importantes son los ribosomas, mitocondrias, vacuolas y otras estructuras unidas a las membranas. Al líquido en el que sobrenadan los organelos se le conoce como citosol.

Protoplasma: Es la substancia viva dentro de la célula. Se distingue de los componentes no vivos de la célula clasificados como substancias inertes.

Retículo Endoplásmico: Es una red de membranas interconectadas que forman cisternas, tubos aplanados y sáculos comunicados entre sí, que intervienen en funciones relacionadas con la síntesis protéica, metabolismo de lípidos y algunos esteroides, así como el transporte intracelular. Se encuentra en la célula animal y vegetal pero no en la célula procariota.

F-U-N-C-I-O-N-E-S

Síntesis de proteínas: La lleva a cabo el retículo endoplasmatico rugoso mediante los ribosomas. Estas proteínas serán transportadas al Aparato de Golgi mediante vesículas de transición donde dichas proteínas sufrirán un proceso de maduración para luego formar parte de los lisosomas o de vesículas secretoras.

Metabolismo de lípidos: El retículo endoplasmatico liso, al no tener ribosomas le es imposible sintetizar proteínas pero sí sintetiza lípidos de la membrana plasmática, colesterol y derivados de éste como las ácidos biliares o las hormonas esteroideas.

Detoxificación: Es un proceso que se lleva a cabo principalmente en las células del hígado y que consiste en la inactivación de productos tóxicos como drogas, medicamentos o los propios productos del metabolismo celular, por ser liposolubles (hepatocitos)

Glucoxilación: Son reacciones de transferencia de un oligosacárido a las proteínas sintetizadas. Se realiza en la membrana del retículo endoplasmático. De este modo, la proteína sintetizada se transforma en una proteína periférica externa del glucocálix.

Este sirve como un medio de transporte para las distintas proteinas en la cèlula.




Mitocondrias: Son los orgánulos que se encuentran en prácticamente todas las células eucariotas. Su principal función es la oxidación de metabolitos (glucólisis, ciclo de Krebs, beta-oxidación de ácidos grasos) y la obtención de ATP, que supone un porcentaje muy alto del ATP sintetizado por la célula. También sirve de almacén de sustancias como iones,




Ribosomas: Son sin membrana, sólo visibles al microscopio electrónico debido a su reducido tamaño. Están en todas las células vivas (excepto en los espermatozoides). Su función es ensamblar proteínas a partir de la información genética que le llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm).




Lisosomas: Son orgánulos esféricos u ovalados que se localizan en el citoplasma celular. Su función es la digestión de detritus extracelulares en heridas y quemaduras, preparando y limpiando el terreno para la reparación del tejido.




Aparato de Golgi: Es un organelo presente en las células eucariotas y pertenece al sistema de endomembranas del citoplasma celular. Está formado por unos 4-8 dictiosomas, que son sáculos aplanados rodeados de membrana y apilados unos encima de otros. Sus funciones son: Modificación de sustancias sintetizadas en el RER, Secreción celular, Producción de membrana citoplasmática, Participación en la síntesis de carbohidratos, Formación de los lisosomas primarios y Formación del acrosoma de los espermios.




Centriolos: Los centríolos son dos pequeños cuerpos huecos y cilíndricos de color oscuro. Se ubican próximos al núcleo y están presentes en las células de animales y en las de algunos vegetales inferiores. Una de las funciones del centriolo es inducir la formación del huso acromático.




Plastos o Plastidios: Son orgánulos celulares eucarióticos. Los plastos primarios son propios de una rama evolutiva que incluye a las algas rojas, las algas verdes y las plantas. Su función inicial es la de permitir la transformación de energía luminosa en energía química (fotosíntesis).




Cloroplastos: Son los orgánulos en donde se realiza la fotosíntesis en las células vegetales y de los otros organismos fotosintetizadores. La función de los Cloroplastos es desarrollar la Fotosíntesis:proceso en el que se transforma la energía lumínica en energía química, almacenada en moléculas de ATP y moléculas reductoras (NADPH), que se utilizarán posteriormente para sintetizar moléculas orgánicas. En el proceso se libera O2 procedente del agua y se fija el CO2.




Vacuolas: Es una cavidad rodeada por una membrana que se encuentra en el citoplasma de las células, "unicamente de las vegetales". Tienen función de almacenamiento de sustancias de reserva y, en ciertos casos, de almacenamiento de sustancias tóxicas




Clasificación

Existen dos tipos básicos de células: procariotas y eucariotas.




• Las células procariotas son estructuralmente compuestas. Conformaron a los primeros organismos del tipo pluricelular. Éstos tenían un ADN abierto circular, el cual se encontraba disperso en el citoplasma ausente de núcleo. La célula no tenía orgánulos –a excepción de ribosomas- ni estructuras especializadas. Como no poseen mitocondrias, los procariotas obtienen energía del medio mediante reacciones de glucólisis en los mesosomas o en el citosol. Sus mayores representantes son las bacterias.

• Las células eucariotas son más complejas que las procariotas. Surgieron de las células procariontes. Tienen mayor tamaño y su organización es más compleja, con presencia de orgánulos, lo que permite la especialización de funciones. El ADN está contenido en un núcleo permeable con doble membrana atravesado por poros. A este grupo pertenecen protozoos, hongos, plantas y animales.

Partes del Núcleo

Nucleolo
Es una parte del núcleo considerada como un orgánulo. Es aproximadamente esférico y está rodeado por una capa de cromatina condensada y se localiza en el nucleoplasma. No existe membrana que separe el nucleolo del nucleoplasma. Suele aparecer a razón de dos o tres por célula, aunque eso dependerá del tipo celular y de la actividad de ésta.

La función principal del nucleolo es la producción y ensamblaje de los componentes ribosomicos.

Los nucleolos son ricos en RNA y proteínas y contienen pequeñas cantidades de ADN ribosómico (ADNr). El ADNr es un componente fundamental ya que es utilizado como molde para la transcripción del ARN ribosómico para incorporarlo a nuevos ribosomas. La mayor parte de las células tanto animales como vegetales, tienen uno o más nucleolos, aunque existen ciertos tipos celulares que no los tienen. En el nucleolo además tiene lugar la producción y maduración de los ribosomas, gran parte de los ribosomas se encuentran dentro de él. Además, se cree que tiene otras funciones en la biogénesis de los ribosomas.

El nucleolo se fragmenta en división. Tras la separación de las células hijas mediante citocinesis, los fragmentos del nucleolo se fusionan de nuevo alrededor de las regiones organizadoras del nucleolo de los cromosomas.

Se han descrito cuatro regiones definidas en el nucleolo:

• El centro fibrilar, que contienen el DNA inactivo (que no está transcribiendo), además de las llamadas regiones organizadoras nucleolares, en las que se encuentran genes ribosomales que son los que codifican el RNA ribosomal.

• La parte fibrosa, que contiene los RNA nucleolares que se están transcribiendo.

• La parte granulosa, en la que se ensamblan las subunidades ribosomales que están madurando.
• La matriz nucleolar, formada por una red de fibras que participan en la organización del nucleolo.

Al final, desde el nucleolo a través de los poros nucleares salen las partículas de ribonucleoproteínas hacia el citoplasma, donde tiene lugar la maduración definitiva del ribosoma.

Poros Nucleares
Son regiones perforadas en la envoltura nuclear, a través de las cuales el ARNm migra hacia los ribosomas del citoplasma.

Membrana Nuclear
Es la envuelta que rodea y delimita al núcleo propio de la célula eucariota. La envoltura nuclear está formada por dos membranas concéntricas, así que la expresión membrana nuclear, frecuentemente usada para referirse a ella, no puede considerarse apropiada.

Nucleoplasma
Es el medio interno del núcleo celular, en el se encuentran las fibras de ADN, que asociadas con proteínas denominadas histonas forman hebras llamadas cromatinas y ARN conocidos como nucleolos.