Conceptos Clave de Biología y Bioquímica: Fundamentos Esenciales

Conceptos Fundamentales en Biología y Bioquímica

Pioneros y Descubrimientos Clave

• Carl Linneo: Las especies son inmutables, clasificación jerárquica considerando a las especies como unidad básica.
• Charles Darwin: El origen de las especies por selección natural.
• Rudolf Virchow: Teoría celular.
• James Watson y Francis Crick: Desarrollo del modelo de ADN.

Niveles de Organización Biológica

El nivel de organización desde la célula hasta la biosfera se estructura de la siguiente manera:

1. Célula
2. Tejido
3. Órgano
4. Sistema
5. Organismo
6. Población
7. Comunidad
8. Ecosistema
9. Biosfera

Definiciones Fundamentales en Biología

Anatomía

Estudio de la estructura, situación y relaciones de las diferentes partes del cuerpo de animales y plantas.

Fisiología

Ciencia que estudia las funciones de los seres vivos.

Citología

Parte de la biología que estudia la célula.

Histología

Parte de la anatomía que trata el estudio de los tejidos.

Categorías Taxonómicas

Las distintas categorías taxonómicas, desde reino hasta especie, se ejemplifican con Pinus nigra:

• Reino: Plantae
• Filo: Pinophyta
• Clase: Pinopsida
• Orden: Pinales
• Familia: Pinaceae
• Género: Pinus
• Especie: Pinus nigra

El Método Científico

El método científico se basa en pasos como:

• Observación: Las moscas...
• Hipótesis: Las moscas producen gusanos; se evita si se mantienen alejados de la carne.

Estructura de una Publicación Científica

Una publicación científica generalmente incluye las siguientes secciones:

1. Título
2. Resumen
3. Introducción
4. Material y Métodos
5. Resultados
6. Conclusión
7. Bibliografía

Conceptos Bioquímicos Esenciales

Isótopos y Carbono-14

Un isótopo se refiere a elementos que poseen el mismo número de protones y diferente número de neutrones. El Carbono-14 (C-14) es el isótopo radiactivo del carbono; contiene 8 neutrones más 6 protones (total 14). En contraste, el Carbono-12 (C-12) tiene 6 protones + 6 neutrones (total 12).

Sistema Tampón

El sistema tampón es un mecanismo homeostático que utiliza la célula para mantener constante el pH. Un par ácido-base conjugado actúa como dador y aceptor de electrones. El tampón bicarbonato es común en líquidos intercelulares y mantiene el pH entre 7.4.

Funciones de las Sales Minerales

• Función catalítica: Iones como Cu+, Mn2+, Zn+ son cofactores enzimáticos.
• Funciones osmóticas: Regulan la distribución del agua en el interior y exterior de la célula.
• Función tamponadora: Participan en sistemas como el carbonato y el monofosfato para mantener el pH.

Disacáridos y su Composición

Tres disacáridos importantes y sus componentes son:

• Maltosa: (enlace α-1,4) α-D-glucosa / β-D-glucosa.
• Lactosa: (enlace β-1,4) β-D-galactosa / β-D-glucosa.
• Sacarosa: (enlace α-1,2) α-D-glucosa / β-D-fructosa.

Diferencias entre Glucógeno y Almidón

• Ambos son polisacáridos de reserva energética.
• El almidón es propio de los vegetales y está integrado por dos tipos de polímeros: amilosa y amilopectina.
• El glucógeno es el polisacárido de animales, se encuentra en hígado y músculos, similar a la amilopectina pero con más ramificaciones.

Diferencias entre Celulosa y Quitina

• Ambos son polisacáridos con función estructural.
• La celulosa forma la pared celular de las células vegetales.
• La quitina forma el exoesqueleto en artrópodos y la pared celular de hongos.

Funciones de los Glúcidos

• Mantenimiento del ciclo energético.
• Almacenamiento y generación de energía.
• Papel estructural.
• Reconocimiento celular.

Funciones de los Lípidos

• Reserva energética: 1 gramo de grasa = 9.4 kcal.
• Estructural: Forman la bicapa lipídica de las membranas.
• Biocatalizadora: Incluyen vitaminas lipídicas, hormonas esteroideas y prostaglandinas.
• Transportadora: Desde el intestino hasta el lugar de destino.
• Térmica: Aislante térmico.

Diferencias entre Ácidos Grasos Saturados e Insaturados

• Los ácidos grasos saturados solo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono. Ejemplo: grasas animales (ternera), asociados al 'colesterol malo'.
• Los ácidos grasos insaturados tienen uno o varios dobles enlaces, formando 'codos' en su estructura. Ejemplo: pescado azul.

Diferencias entre Aceite y Grasa, y Ácidos Grasos Esenciales

• Las grasas son principalmente ácidos grasos saturados, con solo enlaces simples entre los carbonos de su cadena.
• Los aceites son principalmente ácidos grasos insaturados, que presentan uno o varios dobles enlaces entre los carbonos de la cadena.
• Algunos ácidos grasos insaturados son esenciales para el organismo, ya que no podemos sintetizarlos de forma natural y debemos incorporarlos mediante los alimentos. Ejemplos: ácido linoleico y ácido araquidónico (presentes en vegetales verdes y pescado azul).