Conceptos Fundamentales de Biología Celular y Molecular: Un Vistazo Esencial

Sistemas Biológicos

Los sistemas biológicos se clasifican en:

Sistemas Abiertos

Intercambian materia y energía con el ambiente (ejemplo: los seres vivos).

Sistemas Cerrados

No intercambian materia ni energía con el medio ambiente.

Metabolismo

Conjunto de funciones que se realizan en el organismo.

Procesos Anabólicos

Predominan los procesos de formación de sustancias (ejemplo: síntesis proteica).

Procesos Catabólicos

Predominan los procesos de destrucción de sustancias (ejemplo: respiración aeróbica).

Metabolismo Basal

Estado del cuerpo después de 8 horas de ayuno.

Componentes de los Seres Vivos

Componentes Inespecíficos

Presentes en todos los seres vivos:

• Orgánicos (proteínas)
• Inorgánicos (agua)

Componentes Específicos

Presentes en algunos seres vivos, depende de la especie (ejemplo: vitaminas).

El Agua

Constituye el 70% del cuerpo. Es una molécula triatómica.

Agua Metabólica

Agua que no sale del cuerpo.

Agua con Sales

Conduce electricidad.

Balance Hídrico

El balance hídrico del cuerpo se compone de:

• Ingreso: Agua, comidas.
• Egreso: Transpiración, orina.

Iones Minerales Esenciales

Sodio (Na+)

• Principal ion extracelular.
• Necesidad diaria: 2 a 3 gramos.
• Actúa en la transmisión del impulso nervioso junto con el K+.
• Actúa en la actividad renal.
• Aumenta la presión de las arterias.

Potasio (K+)

• Principal ion intracelular.
• Actúa en la transmisión del impulso nervioso junto con el Na+.
• Actúa en la actividad muscular.
• El 70% se encuentra en los músculos.
• Deficiencia: Letargia.

Hierro (Fe++)

Fundamental para la producción de hemoglobina (da color a los glóbulos rojos).

Deficiencia: Anemia.

Calcio (Ca++)

• El 98% se encuentra en los huesos.
• Es opuesto al potasio.
• Regula la actividad muscular y cardíaca.
• Deficiencia: Raquitismo.

Magnesio (Mg++)

• Actúa en la actividad enzimática.
• Presente en la molécula de clorofila.

Fósforo (P)

• Indispensable para la formación de ADP (adenosín difosfato) y ATP (adenosín trifosfato).
• Participa en los procesos de fosforilación.
• Presente en la actividad de las neuronas.
• Presente en el líquido seminal.
• Componente de las moléculas de los ácidos nucleicos y fosfolípidos.

Biomoléculas

Son hidratos de carbono y sustancias ternarias (CHO).

Glúcidos (Carbohidratos)

Función estructural, ya que forma parte de la estructura celular. Es la principal fuente de energía del cuerpo.

Oligosacáridos

Azúcar en la sangre.

Polisacáridos

La reserva energética.

Glucosa

Azúcar principal del cuerpo. Si se excede, se guarda en los músculos o el hígado.

El exceso se almacena como glucógeno.

Hiperglucemia

Nivel alto de glucosa en sangre.

Hipoglucemia

Nivel bajo de glucosa en sangre.

Lípidos

Segunda fuente de energía. Sustancias ternarias (CHO). Pueden formar glucolípidos o fosfolípidos. Función estructural, ya que contienen hormonas sexuales.

Composición Química

Es siempre igual.

Lípidos Corporales Clave

• Colesterol
• Triglicéridos

Colesterol HDL (Bueno)

Limpia las paredes de las arterias para facilitar el flujo sanguíneo.

Colesterol LDL (Malo)

No limpia las arterias, sino que se adhiere a sus paredes formando placas. Si se obstruye, puede causar un infarto.

Proteínas

Sustancias cuaternarias (CHON), compuestas por aminoácidos.

Ácidos Nucleicos

ADN y ARN

Compuestos por:

• Una molécula de ácido fosfórico.
• Un azúcar:
  • Ribosa (en ARN)
  • Desoxirribosa (en ADN)
• Bases nitrogenadas:
  • ADN: Adenina, Timina, Citosina, Guanina.
  • ARN: Adenina, Uracilo, Citosina, Guanina.

Son polinucleótidos.

ADN (Ácido Desoxirribonucleico)

Descubierto por Watson y Crick. Modelo de doble hélice. Explica la autoduplicación. Se encuentra en el núcleo celular. Sirve para la herencia biológica.

ARN (Ácido Ribonucleico)

Participa en la síntesis proteica. Se encuentra en el núcleo y el citoplasma.

Citología

Estudio de la célula, descubierta por Hooke.

Las células pueden ser:

• Microscópicas
• Macroscópicas
• Anucleadas
• Polinucleadas
• Eucariotas
• Procariotas
• Somáticas (del cuerpo)
• Sexuales
• Haploides
• Diploides

Pared Celular

• Presente en células vegetales.
• Está formada por dos sustancias.
• Función: Proporciona rigidez y sostiene las células vegetales.

Membrana Plasmática

• Presente en ambas células (animal y vegetal).
• Formada por lípidos y proteínas.
• Características:
  • Semipermeable: Tiene una permeabilidad relativa.
  • Porosa: Posee poros ultramicroscópicos.
  • Selectiva: Selecciona lo que va a entrar a la célula.
• Función: Intercambia materia con los seres vivos.

Citoplasma

Es el medio para la circulación de sustancias. Contiene los organoides.

Citoesqueleto

Compuesto por microtúbulos y microfilamentos.

Retículo Endoplasmático

Conjunto de membranas plegadas.

Retículo Endoplasmático Liso (REL)

Donde se forman los lípidos.

Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)

Contiene ribosomas.

Vacuola

• Presente en ambas células (más prominente en la vegetal).
• Función: Reserva de sustancias orgánicas y agua.

Lisosomas

• Presentes en células animales.
• Función: Intervienen en la digestión celular.

Centrosoma (Centro Celular)

• Presente en células animales.
• Ubicado cerca del núcleo.
• Función: Interviene en la división celular.

Ribosomas

• Presentes en ambas células.
• Se encuentran en el retículo endoplasmático rugoso.
• Contienen ARN.
• Función: Forman proteínas (síntesis proteica).