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BIOLOGIA CELULAR
1) El documento describe la cronología del desarrollo del microscopio desde 1590 hasta 1985, incluyendo hitos como el desarrollo del primer microscopio compuesto por Galileo en 1609 y el microscopio electrónico de barrido en 1965. 2) También describe las características principales de un microscopio como el enfoque en cremallera y el plano de apoyo del portaobjeto. 3) Finalmente, resume la organización estructural y funcional de la célula, incluyendo las organelas y los diferentes niveles de organización bi
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BIOLOGIA CELULAR
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- 2. Cronología del desarrollodel microscopio •1590: con posterioridad, algunos autores (Pierre Borel 1628-1689 y Willem Boreel 1591-1668) reivindican que en esta fecha los fabricantes holandeses de anteojos, Hans Janssen y su hijo Zacharias Janssen inventaron un microscopio compuesto, pero este hecho no se ha podido verificar. •1609: Gelileo Galilei desarrolla un occhiolino o microscopio compuesto de una lente convexa y una cóncava. •1612: Galileo presenta el occhiolino al rey de Polonia Segismundo III. •1619: Cornelius Drebbel (1572-1633) presenta en Londres, un microscopio compuesto de dos lentes convexas. CRONOLOGÍA DEL DESARROLLO DEL MICROSCOPIO
- 3. •1622: Drebbel presentasu invento en Roma. •1624: Galileo presenta su occhiolino al Príncipe Federico Cesi, fundador de la Academia de los Linces). •1625: Giovanni Faber de Bamberg (1574- 1629), miembro de la Academia de los Linces, acuña la palabra microscopio por analogía con telescopio. •1665: Robert Hooke publica Micrographia, una colección de micrografías biologicas. Acuña la palabra célula para las estructuras que descubre en una corteza de corcho. •1674: Anton van Leeuwenhock inventa el microscopio simple. •1931: Ernst Ruska construye el primer microsopio elestrónico. •1965: se desarrolla el primer microscoipo electrónico de barrido. •1981: Gerd Binning y Henrichs Roher desarrollan el microscopio de efecto túnel. •1985 Binnig y Rohrer desarrollan el microcopio de fuerza atómica.
- 4. Características 1) Enfoque encremallera 2) Enfoque de precisión (micrométrica) 3) Plano de apoyo del portaobjeto adaptable a plano de apoyo móvil 4) Lente condensadora de la luz 5) Diafragma de iris con portafiltros para regular el haz luminoso
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- 6. •La unidad funcionalbásica del cuerpo es la célula; aproximadamente hay 100 billones de células en cada cuerpo humano. La mayor parte están vivas, y casi todas pueden reproducirse; por tanto, sostienen la continuidad de la vida. •Los espacios entre las células están llenos de líquido extracelular. Este líquido se llama medio interno del cuerpo, y en él viven las células. Las funciones de la mayor parte de los órganos del cuerpo tienen como finalidad conservar condiciones y concentraciones físicas constantes de las sustancias disueltas en este ambiente interno. Este estado de constancia en el ambiente interno se llama homeostasis.
- 7. •Cada sistema orgánicodel cuerpo desempeña su función específica en la hemostasia. Por ejemplo, el sistema respiratorio controla las concentraciones tanto de oxígeno como de dióxido de carbono en el ambiente interno. El riñón elimina los productos de desecho de los líquidos corporales, a la vez que controla las concentraciones de los diferentes iones. El aparato digestivo actúa sobre los alimentos y los transforma para obtener los nutrientes apropiados para el ambiente interno. Etc.
- 8. ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL Niveles: Químico:Átomos (C, H, O, N, Ca, K, Na) y moléculas (proteínas, carbohidratos, grasas y vitaminas) esenciales para mantenimiento de la vida. Celular: Unidad estructural y funcional básica Tisular: Tejidos, grupos de células similares. Sistémico: Diferentes órganos unidos para desempeño de una función
- 9. MEDIO INTERNO: LIQUIDOEXTRACELULAR E INTRACELULAR • 60% del cuerpo humano adulto es líquido (2/3 intracelular y 1/3 extracelular) • Se encuentra en constante movimiento • Transportado rápidamente por la sangre circulante • Contiene iones y nutrientes para mantenimiento de la vida celular
- 11. Fisiología Celular Célula ysu función Organización de la célula; • Núcleo (membrana nuclear) • Citoplasma (membrana celular) • Protoplasma: Compuesto básicamente por: Agua Electrolitos Proteínas Lípidos Hidratos de carbono
- 12. Estructura física dela célula Denominadas organelas: Membrana celular Membrana nuclear Retículo endoplásmico Aparato de GolgiAparato de Golgi MitocondriaMitocondria LisosomasLisosomas CentriolosCentriolos
- 13. CARBOHIDRATOS o HIDRATOS DECARBONO
- 14. Son llamados tambiénglúcidos. Son compuestos ternarios formados por tres bioelementos (C,H,O), son de origen vegetal y tienen sabor dulce por eso se encuentran en el grupo de los azucares y sus derivados. CARBOHIDRATOS GLUCOSA
- 15. Los hidratos decarbono son importantes para los seres vivos, en especial la glucosa, constituye sustancias de reserva en los animales (glucógeno) y en los vegetales (almidón), su funciones de servir de combustible en los procesos metabólicos, aunque contienen menos energía que las grasas (1 gramo de glucosa es igual a 4.1 calorías ). Los mas sencillos se denominan MONOSACARIDOS, o azucares simples (por ejemplo, ribosa, glucosa, galactosa, lactosa, sacarosa ), y los mas complejos reciben el nombre de POLISACARIDOS, o azucares compuestos. Entre estos; los mas abundantes son el glicógeno, el almidón y la celulosa, que es el material estructural fundamental de todos los organismos vegetales.
- 16. Químicamente, son biomoléculasformadas por átomos de carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) en una relación general de 1:2:1. Los átomos de carbono están unidos a grupos alcohólicos o hidroxilos (-OH) y a radicales hidrógenos (-H). En todos los glúcidos siempre hay un grupo carbonilo, es decir, un carbono unido a un oxígeno mediante un doble enlace (C=O), que puede ser un grupo aldehído (-CHO) o un grupo cetónico (-CO-). Biológicamente, se absorben en el intestino sin necesidad de digestión previa, por lo que son una fuente muy rápida de energía. Los azúcares más complejos (disacáridos y polisacáridos) deben ser transformados en azucares más sencillos (monosacáridos) para ser asimilados.
- 17. Nutricionalmente, los glúcidosson considerados como macro nutrientes por la cantidad neta del material aportado a la dieta. Además de aportar la glucosa necesaria por el organismo y fibra dietética, los glúcidos o carbohidratos también aportan esenciales micro nutrientes como son las esenciales vitaminas y minerales
- 18. 1. FUENTE DEGLUCIDOS Las plantas sintetizan los glúcidos o carbohidratos gracias a la intervención del pigmento llamado clorofila produce monosacáridos a partir de la energía solar y de su capacidad de captación osmótica de sus propios nutrientes. Por esta razón, los vegetales reciben el nombre de autótrofos puesto que son capaces de transformar materiales inorgánicos en recursos orgánicos. Por el contrario, los seres animales y algunos vegetales sin clorofila, como las algas y los hongos, son heterótrofos y no pueden sintetizar material orgánico a partir de materiales inorgánicos, por lo que es necesario de una alimentación orgánica para poder realizar su transformación vital.
- 19. 2. CLASIFICACION BASICADE LOS GLUCIDOS En función a la complejidad de su estructura molecular, tres o cuatro categorías suele ser reconocidas: MONOSACARIDOS: Son los glúcidos más elementales, constituidos por una sola molécula. DISACARIDOS: Es la combinación de 2 azúcares simples o monosacáridos. OLIGOSACARIDOS: Cadena corta de azúcares. Contienen hasta 10 moléculas de monosacáridos. POLISACARIDOS: Cadena compleja de azúcares. Contienen más de 10 moléculas de monosacáridos y hasta miles.
- 20. Glucosa. Función: Aporte energéticocelular. La glucosa es el más común y abundante de los monosacáridos y constituye el más importante nutriente de las células del cuerpo humano. Es transportada por la sangre y constituye el principal azúcar utilizada como fuente de energía por los tejidos y las células. Química: Lo usual es que forme parte de cadenas de almidón o disacáridos. Pertenece al grupo los carbohidratos denominados simples o monosacáridos. Su molécula posee 6 átomos de carbono (hexosas), por lo que pertenece al subgrupo de las aldohexosas que son de alto interés biológico. Formaciones: Puede ser metabolizada a partir de la sucrosa o azúcar de caña, lactosa o azúcar de la leche, la maltosa o azúcar de la cerveza, la galactosa en general de cualquier glúcido. Fuentes: No suele encontrarse en los alimentos en estado libre, salvo en la miel y en algunas frutas, especialmente uvas MONOSACARIDOS
- 21. MONOSACARIDOS Fructosa. Función: Aporte energéticocelular. Glúcido disponible de rápida absorción como fuente de energía por el organismo. Química: Al igual que la glucosa, la fructosa pertenece al grupo los carbohidratos denominados simples o monosacáridos. Su molécula es una hexosa. Pertenece al subgrupo de las cetohexosas que son de alto interés biológico. Formaciones: Es transformada rápidamente en glucosa en el hígado y en el intestino grueso para ser utilizada como fuente rápida de energía. Forma parte de la sacarosa, junto con la glucosa. Fuentes: Es encontrada en la mayoría de las frutas y también en la miel y algunos vegetales. El azúcar de caña es metabolizada en fructosa y glucosa.
- 22. MONOSACARIDOS Galactosa. Función: Aporte energético celular. Química: Al igual que la glucosa, la galactosa pertenece al grupo los carbohidratos denominados simples o monosacáridos. Igualmente, su molécula posee 6 átomos de carbono (hexosas), por lo que pertenece al subgrupo de las aldohexosas que son de alto interés biológico. Formaciones: Es convertida en glucosa en el hígado y es sintetizada en las glándulas mamarias para producir la lactosa materna, conjuntamente con la glucosa. Fuentes: Leche.
- 23. DISACARIDOS Sacarosa (sucrosa). Función: Aporteenergético celular. Química: Disacárido formado por una molécula de glucosa y otra de fructosa. Formaciones: Estos azúcares pueden ser metabolizados con la adición de moléculas de agua. La unión molecular de este disacárido se rompe mediante la acción de un enzima llamada sacarasa, liberándose la glucosa y la fructosa para su asimilación directa. Fuentes: Es el componente principal del azúcar de caña o de la remolacha azucarera. Piñas o ananas
- 24. Maltosa. Función: Aporte energéticocelular. Química: Disacárido formado por 2 unidades de glucosa, Formaciones: Estos azúcares pueden ser metabolizados con la adición de moléculas de agua. Es fácilmente separables en moléculas simples de glucosa para su rápida utilización por el cuerpo. La maltosa puede ser obtenida a partir de los almidones. Los almidones son desagregados en sus componentes simples mediante la enzima amilasa salival que en la boca los convierte en dextrinas, almidones de cadena corta, las cuales a su vez mediante la intervención de la enzima amilasa pancreática es transformada en maltosa en el intestino grueso con el apoyo de la enzima maltasa, la que finalmente es sintetizada en glucosa en las paredes instestinales. Fuentes: Es obtenida por el organismo por la transformación de almidones o féculas contenidas en muchos cereales. Cerveza. DISACARIDOS
- 25. Lactosa. Función: Aporte energéticocelular. Química: Disacárido formado por una molécula de glucosa y otra de galactosa. Formaciones: Estos azúcares pueden ser metabolizados con la adición de moléculas de agua. Para separar la lactosa de la leche y ser asimilada se necesita la acción de un enzima llamada lactasa, que separa la lactosa en el instestino grueso en sus componentes más simples: la fructosa y la galactosa. Fuentes: Es el único azúcar de origen animal, el azúcar de la leche materna. DISACARIDOS
- 26. PÒLISACARIDOS Almidones o féculas. Función: Aporte energético celular. Es el polisacárido de reserva propio de los vegetales. Aporta un más consistente nivel de azúcar en la sangre que los azúcares simples. Formaciones: Están formados básicamente por 2 tipos de polímeros: la amilosa y la amilopectina. La amilosa es fácilmente separada por el enzima amilasa. Los almidones son desagregados en sus componentes simples mediante la enzima amilasa salival que en la boca los convierte en dextrinas, almidones de cadena corta, las cuales a su vez mediante la intervención de la enzima amilase pancreática es transformada en maltosa en el intestino grueso con el apoyo de la enzima maltasa, la que finalmente es desdoblada en glucosa en el instestino. Fuentes: Papas, cereales: trigo, arroz, maiz, legumbres, raíces de vegetales. Plátanos.
- 27. Celulosa y fibras. Función: Estos glúcidos no son digeribles, pero son necesarios para una buena digestión, motilidad intestinal y funciones excretorias terminales. Química: Polisacáridos formado por la unión de muchos glúcidos monosacáridos. La celulosa está constituida por unidades de b-glucosa, por lo que esta peculiaridad hace a la celulosa inatacable por los enzimas digestivos humanos, y por consiguiente que carezca de interés nutricional. Formaciones: La celulosa forma la pared celular de la célula vegetal. Esta pared, constituye un verdadero estuche en el que queda encerrada la célula y que persiste tras la muerte de ésta. Fuentes: Salvados de trigo, avena. Manzana, Frutas cítricas, verduras verdes y en general la piel 22 PÒLISACARIDOS
- 28. GLUCOGENO Es un polisacáridopropio de reserva de los animales, como el almidón es el polisacárido de reserva propio de los vegetales. Es un sustancia de reserva de energía que el cuerpo recurre en los períodos en que no hay glucosa disponible (caso: entre comidas). El glucógeno es formado en el hígado a partir de la glucosa, y según se va necesitando es reconvertido en glucosa, que pasa a la sangre para ser servida en los diferentes tejidos. También el glucógeno se almacena en los músculos para producir energía en el propio músculo en caso de requerimientos emergentes.
- 29. RESERVAS DE GLUCOSA Elglucógeno se almacena hasta una cantidad máxima cercana a 100 gr en el hígado y unos 200 gr en los músculos. Si se alcanza ese límite, y si el organismo no requiere inmdiatamente más carbohidratos, el exceso de glucosa en la sangre, por un proceso denominado como lipogénesis, se transforma en grasa y se acumula en el tejido adiposo como reserva energética de largo plazo. A diferencia de las grasas, el glucógeno retiene mucha agua y se mantiene hinchado. Por el contrario, y gracias al proceso llamado lipólisis, si es requerido suplementos de energía, y las reservas de glucógenos se han consumido, el organismo recurre a reconvertir sus ácidos grasos corporales, con consecuencias de reducción del
- 30. 3. FUNCIONES DELOS GLUCIDOS Cumplen 3 funciones básicas: 1. La principal función es aportar energía al organismo. De todos los nutrientes que potencialmente pueden aportar energía, son los glúcidos los que producen la combustión más limpia, que no presentan residuos tóxicos como el amoníaco, que resulta de quemar proteínas. 2. Una porción pequeña se emplea en construir moléculas más complejas, junto con grasas y las proteínas. 3. Otra porción se utiliza para conseguir quemar de una forma más limpia las proteínas y grasas que se usan como fuente de energía.
- 31. 4. NECESIDADES DIARIASDE GLUCIDOS Los glúcidos o carbohidratos deben aportar el 55% o 60% de las calorías de la dieta diaria. Es recomendado una cantidad mínima de 100 gr/día, para evitar una combustión inadecuada de las proteínas y las grasas, y así evitar la producción de amoníaco y cuerpos cetónicos en la sangre, y pérdida de proteínas estructurales del propio cuerpo. Sin embargo, nuestra actual civilización ha desarrollado, en la práctica, respecto a los carbohidratos, una marcada adicción de las personas a los glúcidos llamados los carbo-adictos, con desarrollo de características obesidad, trastornos emocionales, incluyendo carbohidratos depresión con sobre- indulgencia al consumo de estos macronutrientes.
- 32. LIPIDOS Los lípidos sonbiomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hídrógeno y generalmente también oxígeno; pero en porcentajes mucho más bajos. Además pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre . Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos características: Son insolubles en agua. Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.
- 33. CLASIFICACION DE LOSLIPIDOS Los lípidos se clasifican en dos grupos, atendiendo a que posean en su composición ácidos grasos (Lípidos saponificables) o no lo posean( Lípidos insaponificables ). Lípidos saponificables Simples Acilglicéridos Céridos Complejos Fosfolípidos Glucolípidos Lípidos insaponificables Terpenos Esteroides Prostaglandinas
- 34. Lípidos saponificables Lípidos simples Sonlípidos saponificables en cuya composición química sólo intervienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Acilglicéridos Son lípidos simples formados por la esterificación de una, dos o tres moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerina. También reciben el nombre de glicéridos o grasas simples
- 35. Según el númerode ácidos grasos, se distinguen tres tipos de estos lípidos: Los monoglicéridos, que contienen una molécula de ácido graso. Los diglicéridos, con dos moléculas de ácidos grasos. los triglicéridos, con tres moléculas de ácidos grasos. Los acilglicéridos frente a bases dan lugar a reacciones de saponifinicación en la que se producen moléculas de jabón.
- 36. Ceras Las ceras sonésteres de ácidos grasos de cadena larga con alcoholes también de cadena larga. En general son sólidas y totalmente insolubles en agua. Todas las funciones están relacionadas con su impermeabilidad al agua y con su consistencia firme Lípidos complejos Son lípidos saponificables en cuya estructura molecular además de carbono, hidrógeno y oxígeno, hay también nitrógeno, fósforo, azufre o un glúcido. Son las principales moléculas constitutivas de la doble capa lipídica de la membrana, por lo que también se llaman lípidos de membrana. Fosfolípidos Se caracterizan por presentar un ácido ortofosfórico en su zona polar. Son las moléculas más abundantes de la membrana citoplasmática.
- 39. GLUCOLÍPIDOS Son lípidos complejosque se caracterizan por poseer un glúcido. Se encuentran formando parte de las bicapas lipídicas de las membranas de todas las células, especialmente de las neuronas. Se sitúan en la cara externa de la membrana celular, en donde realizan una función de relación celular, siendo receptores de moléculas externas que darán lugar a respuestas celulares.
- 40. FUNCIONES DE LOSLIPIDOS Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones: Función de reserva. Son la principal reserva energética del organismo.Un gramo de grasa produce 9'4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4'1 kilocaloría/gr. Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de piés y manos. Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas. Función transportadora. El tranporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se raliza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos.