Núcleo

NÚCLEO

Es la parte primordial de la célula y durante la interfase se observa la siguiente estructura:

Envoltura Nuclear.- Llamada también carioteca. Está formada por las membranas externa e interna, separadas por un espacio perinuclear. La membrana externa posee ribosomas. Esta envoltura presenta numerosos poros nucleares que en cierta forma controlan el pasaje de sustancias desde el citoplasma o viceversa.

Nucleoplasma.- Denominado también carioplasma. Presenta principalmente una desoxiribonucleoproteína llamada cromatina formada por ADN más Histonas.

Nucleolo.- Está formado por ARN Ribosomial más fosfoproteínas. Se encarga de la formación de los Ribosomas por lo tanto dirige la síntesis de proteínas. También controla el proceso de transcripción o formación de ARN.

Cromosomas.- Son estructuras que se observan durante la división celular a consecuencia de la condensación de la cromatina y están formados por unidades estructurales denominados nucleosomas. En un cromosoma se observan generalmente dos brazos que forman la cromátide o cuerpo del cromosoma en donde el superenrollamiento del ADN se llama Cromonema y las histonas condensadas como gránulos reciben el nombre de Cromómeros.

Tipos de Cromosomas:

a) Metacéntricos.

b) Submetacéntricos.

c) Acrocéntricos.

d) Telocéntricos.

e) También se conoce un tipo especial llamado cromosoma satélite.

Cariotipo: Características de los cromosomas de un individuo o célula que se refiere al número, tipo, tamaño y forma el número cromosómico es constante en cada especie.

Por ejemplo el hombre presenta 46 cromosomas de los cuales 44 son cromosomas somáticos y los dos restantes son cromosomas sexuales siendo XX, en la mujer y XY, en los varones.

COMPARACIÓN ENTE CÉLULA ANIMAL Y VEGETAL

CARACTERÍSTICAS	CÉLULA ANIMAL	CÉLULA VEGETAL
Núcleo DNA Organelas Cilios/Flagelos Pared Celular Fuente Principal de ATP	Presente Lineal Asociado a proteínas Todas, excepto plastos, vacuola y glioxisomas Presentes (de tubulina) Ausente Mitocondrias	Presente Lineal Asociado a proteínas Todas Ausentes Presente Mitocondrias y cloroplastos

I. EL METABOLISMO ES UNA CARACTERISTICA DE LOS SERES VIVOS

Se define como el conjunto de reacciones bioquímicas intracelulares que ocurren en la célula con la finalidad de transformar la materia y energía de una forma a otra.

Las reacciones químicas cumplen diversas funciones, dependiendo de la naturaleza del organismo. Las reacciones químicas consumen energía, la misma que se define como la capacidad de realizar un trabajo, incluyendo la síntesis de moléculas, y la generación de calor y luz.

II- LA ENERGÍA ES LA CAPACIDAD DE PRODUCIR TRABAJO:

Existen dos tipos de energía: Energía Cinética y Energía Potencial. Ambos tipos de energía pueden existir de muchas formas.

La Energía Cinética, o la energía de movimiento, incluye la luz (movimiento de fotones), el calor (movimiento de moléculas), la electricidad (movimiento de partículas con carga eléctrica) y el movimiento de objetos grandes.

La energía potencial, o energía almacenada, comprende la energía química almacenada en los enlaces que mantienen unidos a los átomos en las moléculas.

Para entender como rigen el flujo de energía y las interacciones con la materia, se requieren conocer dos cosas.

1. La cantidad de energía disponible.

2. La utilidad de la energía.

Estos son los aspectos de las leyes de la termodinámica.

La primera ley de termodinámica establece dentro de cualquier sistema aislado, la energía no puede crearse o destruirse, aunque puede cambiar de forma; por ejemplo de energía química a energía calorífica. En otras palabras, dentro de un sistema aislado la cantidad usual de energía permanece constante. La primera ley recibe por lo tanto el nombre de Ley de la Conservación de la energía.

La segunda ley se relaciona con la utilidad de la energía. Esta ley establece que cualquier cambio en un sistema aislado ocasiona que la cantidad de energía útil concentrada disminuya, en otras palabras, la energía siempre se convierte de una forma útil en otra menos útil.

III. FLUJO DE ENERGÍA EN LAS REACCIONES QUÍMICAS

Una reacción química se inicia con un conjunto de sustancias llamadas reactivos, y las convierten en otro conjunto, los productos. Todas las reacciones químicas se clasifican en una de dos categorías: exergónicas y endergónicas.

Una reacción es Exergónica (del griego “que libera energía”), si los reactivos tienen más energía que los productos. Como consecuencia, la reacción libera energía.

De manera que una reacción Exergónica puede proporcionar energía suficiente para realizar una reacción que requiere energía, es decir una reacción Endergónica. Así, en el caso de la fotosíntesis, la reacción exergónica sucede en el sol y la reacción endergónica se lleva a cabo en la planta.

El hecho de que la luz solar contiene más energía de la utilizada para realizar la fotosíntesis es un ejemplo de una regla general de las reacciones acopladas. De acuerdo con la segunda ley de la termodinámica, no toda la energía liberada por una reacción exergónica puede utilizarse para realizar una reacción endergónica, cierta energía se pierde en el medio en forma de calor y en el movimiento de las moléculas: Por lo tanto en las reacciones acopladas, la reacción exergónica siempre libera más energía que la consumida para efectuar la reacción endergónica.

Los organismos vivos son los principales químicos que utilizan constantemente la energía liberada por las reacciones exergónicas (como la del desdoblamiento químico de los alimentos) para ejecutar reacciones endergónicas (como la actividad cerebral, el movimiento o la síntesis de moléculas complejas). Las mitades exergónica y endergónica de las reacciones acopladas frecuentemente se realizan en lugares diferentes, así que debe haber alguna forma de transferir la energía de la reacción exergónica a la endergónica. Dicha transferencia se realiza por medio de moléculas portadoras de energía, de las cuales la más común es la adenosina trifosfato o ATP. Hasta aquí, hemos tratado a las reacciones químicas como si siempre sucedieran en una dirección, sin embargo esto no es así, la mayoria de las reacciones químicas son reversibles.

IV. CONTROL DEL METABOLISMO DE LAS CÉLULAS

La reacciones químicas dentro de la célula están rígidas por las mismas leyes termodinámicas que controlan cualquier reacción. La bioquímica de las células está adoptada de tres maneras:

1. Las células regulan las reacciones químicas mediante el uso de catalizadores proteicos llamados enzimas.

2. La células asocian reacciones haciendo que las reacciones endergónicas que requieren energía se realicen con la energía liberada por la reacciones exergónicas.

3. Las células sintetizan moléculas portadoras de energía que capturan la energía de las reacciones exergónicas y la llevan a las reacciones endergónicas.

V. EL ATP EL PRINCIPAL PORTADOR DE ENERGÍA EN UNA CÉLULA:

Adenosin Trifosfato (ATP)

En los seres vivos, el ATP es la fuente inmediata de energía (no sirve para su almacenamiento), estando formada por una molécula de adenosina (adenina + ribosa) y tres grupos fosfato, unidos entre sí mediante 2 enlaces de alta energía.

El ATP se sintetizo utilizando le energía liberada durante las reacciones catabólicas y su hidrólisis es una reacción altamente exergónica catalizada por una enzima llamada ATPasa.

La estructura química del ATP se presenta como sigue:

IMAGEN Enlaces De Alto Nivel Energético

LOS PORTADORES DE ELECTRONES TAMBIÉN TRANSFIEREN ENERGÍA EN EL INTERIOR DE LA CÉLULA: Reacciones de óxido-reducción

Todas las reacciones químicas implican transferencias de electrones, desde un dador hacia un aceptor, donde la molécula que los cede o pierde se oxida y la que los recibe o gana se reduce; dado que ambos procesos ocurren simultáneamente, se les llama reacciones redox.

Generalmente en las células, las moléculas se oxidan por sustracción de átomos de hidrógeno con su respectivo electrón, proceso que se lleva a cabo por acción de una enzima deshidrogenasa y las coenzimas intervienen en el transporte de electrones, funcionando como aceptores en su forma oxidada (NAD⁺, FAD, NADP⁺ respectivamente) y como dadores en su forma reducida (NADH+ H⁺, FADH₂ NADPH + H⁺respectivamente).

VII. ETAPAS DEL METABOLISMO:

1. ANABOLISMO: Es una etapa de síntesis que permite formar moléculas complejas a partir de sustancias simples. Ejemplo: Fotosíntesis.

2. CATABOLISMO: Es una etapa de degradación en donde las moléculas complejas se convierten en moléculas simples. Ejemplo: Respiración Celular.

VIII. TIPOS DE METABOLISMO:

1. Metabolismo energético: Recordemos que la energía no se crea ni se destruye solo se transforma y en el mundo biológico la energía es obtenida a partir del sol por medio de la clorofila de la célula vegetal y transformada en energía química a través de la fotosíntesis mientras que la célula animal obtiene su energía oxidando a los compuestos orgánicos en especial a la molécula de glucosa por medio de la respiración celular. En cualquiera de las formas la energía obtenida es almacenada en gran parte bajo la forma de ATP.

Pi: Fósforo inorgánico

2. Metabolismo plástico: Recordemos que la materia no se crea ni se destruye solo se transforma y las células constantemente intercambian materiales con su entorno.

La célula vegetal es autotrófica es decir tiene la capacidad de formar sus alimentos y de ellos consigue las proteínas (alimentos plásticos) los cuales son indispensables para renovación y reparación de las estructuras biológicas mientras que la célula animal como la heterotrófica las obtiene de su dieta.

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