Fundamentos de Biología: Átomos, Moléculas y Microorganismos Esenciales

Conceptos Fundamentales de Química y Biología

Iones y Átomos

Cuando un átomo pierde electrones, adquiere una carga positiva (+) y se convierte en un catión. Por el contrario, cuando gana electrones, adquiere una carga negativa (-) y se convierte en un anión.

Isótopos

• Isótopos del carbono: Carbono-12, carbono-13 y carbono-14.
• Isótopos del hidrógeno: Hidrógeno, deuterio y tritio.

Elementos Orgánicos

Son sustancias químicas cuya estructura está predominantemente compuesta por carbono e hidrógeno. Sus principales beneficios son:

• Función reguladora: Controlan las reacciones del metabolismo.
• Función energética: Almacenan y aportan la energía necesaria para el organismo.
• Función estructural: Forman la estructura de la célula y reemplazan material dañado.

Macromoléculas Biológicas Esenciales

Carbohidratos

Los carbohidratos se encuentran en alimentos como pastas, dulces, cereales, maíz y trigo.

Tipos de Carbohidratos

• Carbohidratos simples (Monosacáridos): Poseen azúcares simples.
  • Glucosa: Presente en la sangre, principal fuente de energía.
  • Fructosa: Se convierte en glucosa en el hígado e intestino.
  • Ribosa: Forma parte de los ácidos nucleicos y el ATP.
• Carbohidratos compuestos (Disacáridos): Son dos unidades de monosacáridos enlazadas entre sí.
  • Sacarosa: Es 6 veces más dulce que la lactosa, pero la mitad que la fructosa.
  • Lactosa: Se hidroliza en glucosa y galactosa.
  • Maltosa: Se hidroliza en glucosa y no se encuentra libre en la naturaleza.
• Polisacáridos: Hechos de varias unidades de monosacáridos.
  • Almidón: Polisacárido presente en plantas (ej. papas y trigo).
  • Glucógeno: Sirve como banco de energía del cuerpo (presente en carnes).
  • Celulosa: Tiene capacidad de hidrolizarse y se encuentra en todas las plantas (ej. verduras).

Lípidos

Los lípidos son un grupo heterogéneo de moléculas que se encuentran en grasas animales y vegetales, frutas y verduras.

Proteínas y Aminoácidos

Las proteínas se forman por los elementos CHON (Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno). Los aminoácidos son las unidades básicas de las proteínas y pertenecen al grupo amino.

Vitaminas

Las vitaminas se encuentran en frutas y vegetales y se clasifican en:

• Hidrosolubles: Solubles en agua y se eliminan por la orina (ej. vitaminas B y C).
• Liposolubles: Insolubles en agua; el hígado las transforma para almacenarlas en tejidos grasos (ej. vitaminas A, D, E y K).

Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos se producen cada vez que la célula se reproduce.

Origen de la Vida y Microorganismos

Hipótesis del Origen de la Vida

La hipótesis sugiere que los primeros organismos se originaron gracias a las moléculas biológicas y las condiciones específicas del medio ambiente primitivo.

Clasificación de las Bacterias

Las bacterias se clasifican según diversos criterios:

• Forma
• Presencia de oxígeno
• Temperatura
• Nutrición
• pH

Estructura de los Virus

Los virus están formados por:

• Cápside: Envoltura hecha de proteínas que puede tener distintas formas.
• Envoltura externa: Presente en algunos virus (ej. gripe y SIDA), se encuentra fuera de la cápside.
• Ácido nucleico: Es el material hereditario del virus y se encuentra en el interior de la cápside.