LA TEORIA CELULAR

LA TEORIA CELULAR

La teoría celular constituye uno de los principios básicos de la biología, cuyo crédito le pertenece a los grandes científicos alemanes Theodor Schwann,Matthias Schleiden y Rudolph Virchow, aunque por supuesto, no hubiese sido posible sin las previas investigaciones del gran Robert Hooke. ¿Qué te parece si repasamos algunos de sus conceptos básicos y aprovechamos para recordarcuáles son los postulados de la teoría celular?

La teoría celular

En el siglo XVII,  más precisamente en el año 1665, el científico inglés Robert Hooke fue quien descubrió y describió la existencia de lo que damos en llamarcélulas. El señor Hooke dió cuenta de esta estructura básica de la vida mientras examinaba pequeñas y delgadas rodajas de corcho y material vegetal en su microscopio, ya que él fue uno de los primeros en diseñar uno de estos artefactos. Sin darse cuenta, Hooke descubrió la unidad estructural básica y esencial de todos los organismos, la base de toda materia viva.

Se necesitaron cientos de años e investigaciones de numerosos hombres de ciencia hasta poder alcanzar una conclusión concisa, pero luego de dos siglos enteros, gracias al desarrollo tecnológico y a los diversos avances en los estudios de la materia, los primeros postulados de la teoría celular fueron surgiendo. Tras una cuantiosa investigación desarrollada por los científicos alemanes Matthias Jakob Schleiden y Theodor Schwann se logró crear una lista de principios o postulados que describen el mundo celular.

HEMERA/THINKSTOCK

En el año 1838 Schleiden indicó que todo el material vegetal se compone porcélulas. Poco tiempo después y más precisamente al año siguiente, su colega y compatriota, el fisiólogo Theodor Schawnn llegó a la misma conclusión sobre los animales. Los resultados de estas conclusiones son lo que se conoce como la teoría celular. A continuación, veamos los 4 postulados esenciales.

Los 4 postulados de la teoría celular

1. Absolutamente todos los seres vivos están compuestos por células o por segregaciones de las mismas. Los organismos pueden ser de una sola célula (unicelulares) o de varias (pluricelulares). La célula es la unidad estructural de la materia viva y una célula puede ser suficiente para constituir un organismo.
2. Todos los seres vivos se originan a través de las células. Las células no surgen de manera espontánea, sino que proceden de otras anteriores.
3. Absolutamente todas las funciones vitales giran en torno a las células o su contacto inmediato. La célula es la unidad fisiológica de la vida. Cada célula es un sistema abierto, que intercambia materia y energía con su medio.
4. Las células contienen el material hereditario y también son una unidad genética. Esto permite la transmisión hereditaria de generación a generación.

ACIDOS NUCLEICOS

ACIDOS NUCLEICOS

Qué son los Ácidos nucleicos?

Tanto el ADN como el ARN pertenecen a un tipo de moléculas llamadas “ácidos nucleicos”. El descubrimiento de estos ácidos se debe al investigador Friedrich Meischer (1869), el cual investigaba los leucocitos y espermatozoides de salmón, de los cuales obtuvo una sustancia rica en carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y un porcentaje elevado de fósforo. Por encontrarse dentro del núcleo, llamó a esta sustancia nucleina.



Años más tarde, se encontró que tenía un componente proteico y un grupo prostético (no proteico). Debido a que este último es de carácter ácido, a la nucleína se la pasó a llamar ácido nucleico.

La estructura de los ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos son biopolímeros formados a partir de unidades llamadas monómeros, que son los nucleótidos. Durante los años 20, el bioquímico P.A. Levene analizó los componentes del ADN. Encontró que los nucleótidos se forman a partir de la unión de:
a)    Un azúcar de tipo pentosa (cinco átomos de carbono). Puede ser D-ribosa en el ARN, o D-2- desoxirribosa, en el ADN.

Adaptado de http://www.arrakis.es/~lluengo/biologia.html      

En este esquema se muestra la estructura química de los dos tipos de azúcares que forman el ADN y ARN. La diferencia entre ambas, radica en la presencia de un grupo hidroxilo o alcohol (-OH) en la ribosa o un hidrógeno (-H) en la desoxirribosa, unidos al Carbono 2.  Los números indican la posición de cada uno de los cinco carbonos de la molécula de azúcar.

b)    Una base nitrogenada. Son compuestos orgánicos cíclicos, que incluyen dos o más átomos de nitrógeno y son la parte fundamental de los ácidos nucleicos. Biológicamente existen cinco bases nitrogenadas principales, que se clasifican en dos grupos:
-    Las Bases Purínicas, derivadas de la estructura de las Purinas (con dos anillos): la Guanina (G) y la Adenina (A). Ambas bases se encuentran tanto en el ADN como el ARN.
-    Las Bases Pirimidínicas, derivadas de la estructura de las Pirimidinas (con un anillo): la Timina (T), Citosina (C) y Uracilo (U). La timina sólo se encuentra en la molécula de ADN, el uracilo sólo en la de ARN y la citosina, en ambos tipos de macromoléculas.

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Esquema de los cinco tipos de bases nitrogenadas presentes en los ácidos nucleicos. Las mismas se encuentran divididas en dos grupos según su estructura química: las purinas y las pirimidinas.

c)    Ácido fosfórico, que en la cadena de ácido nucleico une dos pentosas a través de una unión fosfodiester. 

ESTRUCTURA DE LAS MOLECULAS DE ADN Y ARN

CLASIFICACION DE LOS LIPIDOS

CLASIFICACIÓN DE LOS LIPIDOS

CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS

Los lípidos se clasifican en dos grupos, atendiendo a que posean en su composición ácidos grasos (Lípidos saponificables) o no lo posean ( Lípidos insaponificables ).

1. Lípidos saponificables

A. Simples

• Acilglicéridos
• Céridos

B. Complejos

• Fosfolípidos
• Glucolípidos

2. Lípidos insaponificables

A. Terpenos

B. Esteroides

C. Prostaglandinas

ÁCIDOS GRASOS

Los ácidos grasos son moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo lineal, y con un número par de átomos de carbono. Tienen en un extremo de la cadena un grupo carboxilo (-COOH).

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Se conocen unos 70 ácidos grasos que se pueden clasificar en dos grupos :

• Los ácidos grasos saturados sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono. Son ejemplos de este tipo de ácidos el mirístico (14C);el palmítico (16C) y el esteárico (18C) .
• Los ácidos grasos insaturados tienen uno o varios enlaces dobles en su cadena y sus moléculas presentan codos, con cambios de dirección en los lugares dónde aparece un doble enlace. Son ejemplos el oléico (18C, un doble enlace) y el linoleíco (18C y dos dobles enlaces).

LÍPIDOS SIMPLES

Son lípidos 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

 Según el número de 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 saponificación en la que se producen moléculas de jabón.

Ceras

Las ceras son ésteres de ácidos grasos de cadena larga, con alcoholes también de cadena larga. En general son sólidas y totalmente insolubles en agua. Todas las funciones que realizan están relacionadas con su impermeabilidad al agua y con su consistencia firme. Así las plumas, el pelo , la piel,las hojas, frutos, están cubiertas de una capa cérea protectora.

Una de las ceras más conocidas es la que segregan las abejas para confeccionar su panal.

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. Son tammbién moléculas anfipáticas.

Fosfolípidos

Se caracterizan pr presentar un ácido ortofosfórico en su zona polar. Son las moléculas más abundantes de la membrana citoplasmática.

Glucolípidos

Son lípidos complejos que 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.

Terpenos

Son moléculas lineales o cíclicas que cumplen funciones muy variadas, entre los que se pueden citar:

• Esencias vegetales como el mentol, el geraniol, limoneno, alcanfor, eucaliptol,vainillina.
• Vitaminas, como la vit.A, vit. E, vit.K.
• Pigmentos vegetales, como la carotina y la xantofila.

Esteroides

Los esteroides son lípidos que derivan del esterano. Comprenden dos grandes grupos de sustancias:

1. Esteroles: Como el colesterol y las vitaminas D.
2. Hormonas esteroideas: Como las hormonas suprarrenales y las hormonas sexuales.

El colesterol forma parte estructural de las membranas a las que confiere estabilidad. Es la molécula base que sirve para la síntesis de casi todos los esteroides

HORMONAS SEXUALES

Entre las hormonas sexuales se encuentran la progesterona que prepara los órganos sexuales femeninos para la gestación y la testosterona responsable de los caracteres sexuales masculinos.

HORMONAS SUPRARRENALES

Entre las hormonas suprarrenales se encuentra la cortisona, que actúa en el metabolismo de los glúcidos, regulando

regulando la síntesis de glucógeno.

LOS LIPIDOS

LOS  LIPIDOS

Los lípidos son un grupo muy diverso de compuestos orgánicos formados principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno, pudiendo contener en ocasiones azufre, nitrógeno o fósforo.

Hay tres tipos de lípidos en los distintos alimentos que ingerimos: grasas, fosfolípidos y colesterol.

Grasas

Grasas saturadas:

Son consideradas como 'las grasas malas', ya que cuando se consumen en exceso pueden ocasionar problemas de colesterol y trastornos de circulación. Hay que tener en cuenta que el consumo elevado de este tipo de grasas, junto con el colesterol procedente de la comida, puede ocasionar serios problemas cardíacos, debido al endurecimiento de las arterias (aterosclerosis).

La mayoría de las grasas saturadas provienen de alimentos de origen animal como las carnes rojas y la mantequilla. Los aceites de palma y de coco también son ricos en estas grasas.

Grasas insaturadas:

La mayoría de las grasas insaturadas son aceites, ya que a temperatura ambiente se encuentran en estado líquido. Son grasas beneficiosas para la salud porque regulan el nivel de colesterol y previenen las enfermedades cardiovasculares. Pueden ser:

• Grasas monoinsaturadas: presentes en el aceite de oliva, de colza, los frutos secos (pistachos, almendras, avellanas, nueces de macadamia o anacardos), cacahuetes, aguacates y sus aceites.
• Grasas poliinsaturadas: se encuentran en el aceite de girasol, aceite de pescado, aceite de soja, maíz, azafrán, y también en pescados azules como el salmón, el atún, las sardinas…
  A su vez, las grasas poliinsaturadas se subdividen en distintos tipos, destacando por sus propiedades dos clases:
  • Las grasas omega 3 están presentes en multitud de pescados como pescados azules (el salmón, la caballa, el atún, la sardina, la trucha o las anchoas; y también en distintos frutos secos y aceites como las nueces, semillas de colza, semillas de soja y sus aceites. El omega 3 más conocido es el ácido linoleico.
  • Las grasas omega 6 las podemos encontrar en las semillas de girasol, el germen de trigo, el sésamo, las nueces, la soja, el maíz y sus aceites. El más conocido es el ácido linolénico.
    El ácido linoleico y el ácido linolénico no pueden ser sintetizados en el organismo y, por lo tanto, deben ser obtenidos a través de la dieta (ácidos grasos esenciales).
• Grasas trans: estas grasas se producen mediante un proceso químico que se denomina hidrogenación y que consiste en añadir hidrógeno a algunos aceites vegetales. Este procedimiento se emplea con el fin de potenciar el sabor y mejorar la textura de los productos alimenticios, prolongando su vida útil con un bajo coste. Sin embargo, la hidrogenación provoca que una parte de las grasas poliinsaturadas se transformen en grasas saturadas de las que, como hemos visto, no es conveniente abusar. Por ello, es aconsejable consultar las etiquetas para comprobar si contiene grasa trans, y limitar su consumo.

Los podemos encontrar en los siguientes alimentos: nata, yema de huevo, manteca, tocino, mantequilla, leche, aceite de coco, carne magra, frutos secos, aguacate, aceites de oliva, de semillas, etcétera. Pescado azul, como el salmón, la trucha, las sardinas, el atún.

LAS PROTEÍNAS

LAS        PROTEÍNAS

Definiciòn.- Los nutrientes de gran importancia biológica que son las proteínas, son macromoléculas que constituyen el principal nutriente para la formación de los músculos del cuerpo.

Estrructura química: Las proteínas poseen una estructura química central que consiste en una cadena lineal de aminoácidos plegada de forma que muestra una estructura tridimensional, esto les permite a las proteínas realizar sus funciones.

En las proteínas se codifica el material genético de cada organismo y en él se especifica su secuencia de aminoácidos. Estas secuencias de aminoácidos se sintetizan por los ribosomas para formar las macromoléculas que son las proteínas.

Existen 20 aminoácidos diferentes que se combinan entre ellos de múltiples maneras para formar cada tipo de proteínas. Los aminoácidos pueden dividirse en 2 tipos: Aminoácidos esenciales que son 9 y que se obtienen de alimentos y aminoácidos no esencialesque son 11 y se producen en nuestro cuerpo.

La composición de las proteínas consta de carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno además de otros elementos como azufre, hierro, fósforo y cinc.

En las células, las moléculas orgánicas más abundantes que son las proteínas, constituyen más de el 50 % del peso seco de las mismas.

Las proteínas son el principal nutriente para la formación de los músculos del cuerpo.