Teoría Celular, Origen Celular, Glucólisis, Ciclo de Krebs y Tectónica de Placas: Contenidos de Geología y Biología
Teoría celular
Teoría celular: Estudiada por Leeuwenhoek y Hooke. Leeuwenhoek fabricó el primer microscopio óptico. Hooke estudió una lámina de corcho y descubrió que estaba formada por células. La teoría celular fue elaborada por Schleiden y Schwann, quienes afirmaron que las células son las unidades estructurales y funcionales de los seres vivos. Virchow demostró que toda célula viene de otra preexistente.
Postulados de la teoría celular:
- Los organismos están constituidos por una o más células.
- La célula es la unidad anatómica y fisiológica de los seres vivos.
- Toda célula viene de otra preexistente.
- El material hereditario pasa de célula madre a célula hija.
Ramón y Cajal demostró la individualidad de las neuronas.
Teoría endosimbiótica
Teoría endosimbiótica:
- Woese llama protobionte al antepasado de los seres vivos, definiéndolo como la unidad más primitiva. Surgen las células procariotas que engloban arqueobacterias y eubacterias.
- Margulis elaboró la teoría endosimbiótica, que supone que las células eucariotas proceden de una célula urcariota que engloba otras células procariotas y establece una relación simbiótica:
- Algunos simbiontes son digeridos.
- Se transforman en peroxisomas y mitocondrias.
- Otros dan lugar a los cloroplastos.
Organización celular
Organización celular: Las células procariotas son las primeras células que aparecen en la Tierra y comprenden 2 phylum: arqueobacterias (bacterias extremófilas) y eubacterias (bacterias más evolucionadas).
Cápsula:
- Reserva de agua en situaciones de desecación.
- Permite la adherencia a tejidos del huésped.
- Dificulta la acción de los anticuerpos.
- Permite la formación de colonias bacterianas.
Pared celular:
- Mantiene la forma de la célula en cambios de presión osmótica.
- Regula el paso de iones entre el interior y el exterior de la bacteria.
- Presenta resistencia a los anticuerpos.
Membrana plasmática:
- Mantiene la forma de la célula ante cambios de presión osmótica.
- Regula el paso de sustancias.
- Interviene en la transducción.
- Punto de anclaje a los flagelos.
Orgánulos de la célula eucariota:
- Citoesqueleto: fibras proteicas que actúan como soporte interno. Partes: microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos.
- Ribosomas: formados en el nucléolo, su función es la síntesis de proteínas; están compuestos por un 40% de ARN y un 60% de proteínas.
- Retículo endoplasmático:
- Rugoso: formado por sacos membranosos con ribosomas adheridos, situado junto al núcleo para que el ARNm se introduzca; su función es la síntesis de proteínas.
- Liso: formado por cisternas, túbulos aplanados y sáculos; participa en el transporte celular.
- Aparato de Golgi: formado por sáculos membranosos.
- Mitocondrias: poseen doble membrana, producen ATP y están involucradas en la muerte celular.
- Citoplasma: contiene orgánulos con membrana similar a la plasmática y una estructura no membranosa, en una disolución acuosa.
Metabolismo celular
Glucólisis:
Glucosa → glucosa-6P → fructosa-6P → fructosa-1,6-difosfato → dihidroxiacetona ⇌ 2 gliceraldehído-3P → ácido 1,3-difosfoglicérico → ácido 3-fosfoglicérico → 2-fosfoenolpirúvico → piruvato.
Balance energético: Glucosa + 2 ADP + 2 NAD⁺ + 2 Pi → 2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH.
Ciclo de Krebs:
Ácido fumárico → ácido málico → ácido cítrico → ácido isocítrico → ácido α-cetoglutárico → succinil-CoA → ácido succínico.
Balance energético: 2 acetil-CoA + 6 NAD⁺ + 6 H⁺ + 2 FAD + 2 ADP + 2 Pi → 2 CoA + 6 NADH + 2 FADH₂ + 2 ATP.
Fotosíntesis:
Feofitina, plastoquinona, citocromo b, plastocianina, ferredoxina.
Tectónica de placas
Expansión del fondo oceánico:
Los basaltos de la corteza oceánica muestran magnetización en bandas paralelas al eje de la dorsal. Hipótesis propuesta por Vine y Matthews:
- Una masa de magma llega a la dorsal, se enfría y el basalto formado contiene cristales de magnetita con polaridad normal.
- La litosfera recién creada se aleja de la dorsal a uno y otro lado; el espacio lo ocupa el magma y los cristales de magnetita registran la polaridad existente (invertida).
- Se crea la nueva litosfera oceánica y los basaltos graban la polaridad del campo magnético existente.
El océano se hunde porque la litosfera, al ser fina y alcanzar bajo ella grandes temperaturas, provoca que los materiales se dilaten y tengan menor densidad. El contacto con el H₂O enfría la corteza y reduce su volumen. El hundimiento se produce por el enfriamiento progresivo de la litosfera, y se denomina subsidencia térmica.
Convergencia:
La litosfera continental es más gruesa que la oceánica, por lo que converge la placa oceánica. Los sedimentos son apilados originando el prisma de acreción, y se forma un surco alargado de sedimentos no apilados llamado fosa oceánica. Cuando la litosfera no subduce sino que cabalga, se llama obducción (islas volcánicas).
- Océano-océano (O+O): es un caso de subducción espontánea; la litosfera penetra en el manto con un gran ángulo de inclinación, no se forma prisma de acreción, se presentan fosas muy profundas y arcos de islas (Japón).
- Continente-continente (C+C): es un caso de colisión; tras ella se produce el cabalgamiento de un continente sobre otro (Himalaya).
Orogénesis:
- Andino: debido al acoplamiento de las placas, que dificulta la subducción; hace que los sedimentos formen el prisma de acreción. El calor debido a la fricción favorece la fusión de rocas y se origina magma, que da lugar a erupciones volcánicas y engrosa la corteza continental.
- Arco insular: orogenias que se encuentran sumergidas; el débil acoplamiento de placas permite la subducción de sedimentos que no se apilan. Entre las islas y el continente se forma la cuenca marginal.
- Alpino: la litosfera oceánica subduce bajo el borde de un continente; a medida que avanza la subducción se cierra la cuenca oceánica, y tras la colisión se produce la incrustación y el cabalgamiento del continente sobre el otro.