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Biología

Resumen para el Primer Parcial (Parte 1) - UBA - UBA XXI - Biología - 2013

Resumen para el Primer Parcial (Parte 1)

1º Cuat. de 2013

Altillo.com

Unidad 1 – La célula como unidad de los seres vivos Seres vivos Todos los seres vivos se caracterizan por tener: - Organización morfológica y funcional específica: Todos los seres vivos están formados por al menos una célula, y cada una de ellas posee el poder de captar nuevas moléculas y crecer, teniendo vida y desarrollo independiente. (Ejemplo los huevos, y que donde hay una célula, hubo otra antes de donde esta salió) Teoría celular: Todos los seres vivos están constituidos por una o más unidades llamadas células, y cada célula es capaz de mantenerse viva independientemente del resto. Las células solo pueden provenir de otras células. - Nutrición y metabolismo: Todos los seres vivos necesitan aporte constante de materia y energía para mantener el conjunto de reacciones químicas y transformaciones energéticas para vivir. La suma de esas reacciones y transformaciones hacen al metabolismo, el cual varia de acuerdo a la complejidad y el tamaño del organismo, su hábitat su ciclo vital, etc. - Homeostasis: Equilibrio y regulación permanente de distintas variables que caracterizan a un organismo o célula. (ejemplo regulación de agua, sales, oxigeno) - Crecimiento: Proceso regulado propio de cada especie y organismo, aumento de masa celular y de número de células. Esto esta genéticamente determinado, por eso algunos crecen permanentemente y otros hasta cierto punto. - Reproducción: Todo ser vivo nace de otro semejante a el, sexual o asexualmente se trata de una división del ADN, una transferencia de información hereditaria. - Irritabilidad: Captar y responder a estímulos provenientes del medio o del propio organismo. - Movimiento: Movimiento producto de la actividad del organismo, traslación en animales y rotación de hojas en algunos árboles por ejemplo. - Adaptación: Posibilidad de cambiar la estructura, el funcionamiento o comportamiento para mejorar las posibilidades de subsistencia. - Automantenimiento autopoyesis: capacidad de los sistemas de producirse a sí mismos, o sea, de generar los propios componentes que a su vez vuelven a producir los componentes que los produjeron. Entonces, un sistema autopoyético es un sistema que en vez de ser programado desde fuera, se hace a sí mismo. Por ejemplo: el ADN tiene información para la síntesis de proteínas pero, a su vez, hay proteínas que intervienen en la síntesis de ADN. (de ahí el término autopoyesis: auto = propio, poiesis = creación) Niveles de organización (en machete 1) Reinos (Cuadro en otro Word) Encontramos: - Productores: son los autótrofos y los que dan comienzo a toda cadena trófica por ser los responsables de captar la energía lumínica y materia inorgánica (agua, dióxido de carbono, etc.) y transformarlos en materia orgánica con energía química. - Consumidores: son heterótrofos. Los de primer orden son los que se alimentan de los productores; los de segundo orden son los que se alimentan de los consumidores de primer orden; https://www.altillo.com/examenes/uba/ubaxxi/biologia/biologia2013resp1parte1.asp

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los de tercer orden son los que se alimentan de los de segundo orden; etc. - Descomponedores: son hongos y bacterias responsables de degradar los restos orgánicos de los otros seres vivos y transformarlos en moléculas inorgánicas que serán reutilizadas por los productores. Su rol tiene que ver con el reciclado de la materia. Organización general de la célula Formas de estudiar las células: Microscopía: Hay dos tipos básicos de microscopios: microscopios ópticos y microscopios electrónicos. Dentro de estos últimos encontramos los microscopios electrónicos de transmisión o MET y microscopios de barrido o MEB. Se distinguen por su límite de resolución, los electrónicos ven mucho mas. ¿Qué podemos observar con cada uno de estos microscopios? - Microscopio óptico: las células observadas pueden estar vivas o muertas. Se puede observar la presencia o ausencia de núcleo, la forma celular, las mitocondrias y cloroplastos (sin detalle). - MET: las células observadas deben estar muertas después de haber sido tratadas con iones de metales pesados. Permite la observación de detalles a escala macromolecular. - MEB: para observar células muertas, después de haber sido tratadas con iones de metales pesados. Permite obtener imágenes tridimensionales. Al conjunto de técnicas de preparación de las muestras previas a su observación, se lo denomina técnica histológica. - Fraccionamiento celular: Esta técnica permite aislar los distintos componentes celulares para, de este modo, poder estudiarlos separadamente. Se basa principalmente en que los componentes celulares tienen distintas densidades, lo que posibilita separarlos por medio de la centrifugación (decanta lo más denso y lo menos denso queda en solución). - Cultivos celulares o cultivos de tejidos: Consisten en la extracción de las células de interés, de su medio natural, para luego colocarlas en recipientes especiales y adecuados. Se debe tener especial cuidado en mantener la nutrición, la oxigenación y la temperatura, y asegurar el cierre hermético del recipiente para evitar contaminaciones. Características que hacen considerar a las células vivas: - Unidad de composición: La célula está formada por agua y por las mismas clases de moléculas orgánicas (ácidos nucleicos, proteínas, glúcidos, lípidos) - Unidad de estructura: no pueden dividirse en partes, se moriría. - Unidades de función: deben cumplir todas las funciones vitales esenciales de la materia viva (respirar, alimentarse, reproducirse, etc) - Son sistemas complejos, sus estructuras y organelas desempeñan funciones específicas, hacen posible una organización general armónica, coordenada y eficiente. - Se reproducen, a través de una división celular (mitosis, implica la duplicación de todas las estructuras celulares y sus cromosomas, formados por ADN) - Metabolizan, se construye materia y se almacena energía, o se degrada materia y libera energía. Por ejemplo: las células fotosintetizadoras captan energía lumínica y la transforman en energía química, almacenándola al formar moléculas de glucosa. Estas moléculas energéticas serán el combustible para el resto de las células heterótrofas (animales, protozoos, hongos, etc.) - Mantienen un equilibrio interno (homeostasis) es la autoregulacion, controlan situaciones, ejemplo: hidratación, variaciones nutricionales, etc) - Irritabilidad, responden a estimulos - Evolucionan, tuvieron adaptaciones que les permiten sobrevivir en el medio y tiempo. Células procariontes Son poco complejas internamente, sin núcleo, su material genético esta distribuido por el citoplasma en un espacio llamado nucleoide, y carecen de membrana o envoltura nuclear. (son importantes, pueden ser descomponedores de restos orgánicos o pueden fijar el nitrógeno atmosférico, y pueden ser bacterias) Células bacterianas: Su tamaño esta determinado genéticamente y puede estar influido por el ambiente. Al ser pequeñas crecen y se multiplican muy rápido. Tienen alta capacidad adaptativa a diferentes ambientes, Estructuras presentes en una célula procarionte: - Cápsula: formada por un material mucoso. Permite a las bacterias adherirse entre sí o a https://www.altillo.com/examenes/uba/ubaxxi/biologia/biologia2013resp1parte1.asp

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sustratos. - Flagelos: Su función se relaciona con los desplazamientos de estas células. - Pared celular: rígida o flexible, porosa. Brinda protección. - Membrana plasmática: bicapa de fosfolípidos con proteínas asociadas. Ausencia de colesterol. Presenta pliegues hacia el interior que aumentan su superficie con diversas funciones (respiración celular, fotosíntesis, etc.). Uno de ellos es el mesosoma (punto de unión de la membrana con el ADN). - ADN: una sola molécula circular, no asociada a histonas. Está disperso en el citoplasma. - Ribosomas 70S aislados o agrupados en polirribosomas.

Células eucariotas Tienen un sistema de membranas internas (endomembranas) que separan las funciones en diferentes compartimentos, tiene un núcleo (estructura de doble membrana que contiene el ADN) y el resto del contenido se llama citoplasma. Osea que la célula tiene ADN y citoplasma. En el citoplasma se llevan a cabo las reacciones metabólicas y se encuentran compartimentos celulares rodeados por membranas llamados organelas. Es mucho mas grande que la procarionte, se resiste mas a los cambios en el ambiente, requiere mas energía y tiene división del trabajo. Estan delimitadas por una membrana plasmática, y en el interior están divididas en un sistema de compartimientos rodeada por una membrana de la misma naturaleza que la plasmática. Estos compartimientos tienen diferente estructura y diferente función. El núcleo está limitado por una envoltura de doble membrana con poros y contiene el material genético de la célula. Compartimentos delimitados por doble membrana: son los que se encargan de las reacciones de transformación y almacenamiento de energía útil para la célula. Son las mitocondrias: son organelas (compartimentos rodeados por una membrana) que se encuentran libres en el citoplasma, intervienen en la oxidación de moléculas organicas y en la consecuente producción de energía en la celula. En ella es posible hallar ADN desnudo y ribosomas propios de la mitocondria. Y los cloroplastos: son organelas que tienen solo las células eucariotas autótrofas (que se pueden alimentar a si mismas) en ellos se realiza la fotosíntesis, osea que están en las células animales, estas células también tienen plástidos: contienen microgotas de lípidos y poseen material genético propio. Virus Los virus no son células, estas estructuras se encuentran formadas por macromoléculas que poseen una o mas cadenas de acido nucleico contenido en una cápside formada por proteínas, pero sin red de sistemas. Estas macromoléculas deben valerse de alguna célula y utilizar su maquinaria, osea que son parásitos intracelulares obligados, dependen de una célula huésped para reproducirse y para sintetizar sus proteínas, y replicar su genoma, ya que carecen de la capacidad para incorporar materia y transformar energía. Son pequeños y pueden pasar a través de los filtros diseñados para retener a las bacterias. El virion (partícula vírica) es un genoma de acido nucleico envuelto por una cubierta proteica o membrana, puede contener proteínas que se asocian con el genoma y forman nucleocapsides. El genoma puede ser ADN o ARN. Los virus pueden tener envoltura o pueden estar desnudos, los desnudos no suelen soportar el medio, por eso solo se transmiten por vía fecal-oral o por aguas residuales, los que tienen envoltura lo hacen a través de sangre y otros fluidos corporales. Etapas de su multiplicación: - Adsorción: fase invasiva, primero debe reconocer y adherirse a las células que permitan su reproducción, se lleva a cabo por la interacción de las proteínas virales de la envoltura del virus, con las proteínas de la membrana celular. - Una vez que se adhiere, la penetra y se desnuda, quedando el acido nucleico viral libre dentro de la célula, es cuando el genoma puede realizar copias de si mismo utilizando las enzimas de la célula. https://www.altillo.com/examenes/uba/ubaxxi/biologia/biologia2013resp1parte1.asp

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Todos los virus con ADN duplican su genoma con mecanismos y herramientas similares a los empleados por las células pudiendo usar sus enzimas (excepto el Poxvirus que tiene una enzima propia y se replica en el citoplasma) Los virus con ARN se duplican con tres estrategias: 1- el ARN es infectivo por si mismo porque funciona como ARNm; 2- el ARN tiene ARN polimerasa, que transcribe el ARNm del ARN original; 3- el ARN se transforma en ADN, el cual penetra el núcleo de la célula y se integra al genoma del huésped para luego ser transcripto como un gen celular mas. (Retrovirus, ejemplo HIV) Infecciones virales Un virus puede ingresar al organismo a través de fisuras en la piel o de membranas mucoepiteliales existentes en los orificios corporales. Una vez adentro, se replica en células que expresan receptores específicos y tienen una maquinaria biosintética apropiada. La infección vírica de una célula puede conducir a tres resultados: - La infección fracasa y el virus no puede multiplicarse: infección abortiva - La célula es infectada y se produce la muerte de la célula con la liberación del virus a otras células: infección lítica. - La célula se infecta pero se produce multiplicación del virus sin muerte celular: infección persistente. Cuando se produjo una progenie (reproducción) viral puede pasar: - Que el virus se disemine en forma local infectando a células vecinas - Que el virus se distribuya por todo el organismo: viremia. Agentes sub-virales Los viroides: composición y estructura Los viroides son entidades infectivas subvirosicas que producen enfermedades a las plantas. También son parásitos intracelulares obligatorios y presentan ARN. Están formados por una corta cadena de ARN, (unida en los extremos, formando un circulo) por lo tanto carecen de suficiente información para codificar una proteína que les permita reproducirse. No poseen envoltura. Este ARN esta localizado dentro del núcleo de la célula infectada. Los viroides se asocial al núcleo y es probable que también al sistema endomembranoso de la célula. Se propagan aprovechando el proceso de reproducción vegetatica de algunas plantas a partir de tubérculos y gajos, siendo capaces algunos de transmitirse a través de las semillas. Priones Son proteínas infecciosas. Agentes responsables de encefalopatías espongiformes transmisibles, que afectan al sistema nervioso central (entre ellas la conocida enfermedad de la vaca loca, por ejemplo). Pertenecen al nivel de organización macromolecular por estar formados por una proteína. Su transmisión puede ser: esporádica, hereditaria o infecciosa. Virus satélites y ARNs satélite. Los virus satélites son similares a los virus, son capaces de producir enfermedades que se asocian a ciertos virus pero dependen del virus común para poder multiplicarse y enfermar a un organismo. Los ARN satélites son pequeñas moléculas de ARN lineal que existen en ciertos virus, pueden estar relacionados al ARN del virus (empaquetados en sus capsides) o también al ARN de las células del organismo hospedante. Se reproducen solo en presencia del virus colaborador. Atenúan las infecciones virales, puede ser una respuesta protectiva del hospedante. Organización molecular de la célula Una unión química es una fuerza de atracción electrostática que mantiene unidos a los átomos, se unen por la energía que tiene cada uno, cuanto más energía más fuerte es la unión. Un enlace covalente se forma cuando dos átomos comparten uno o mas pares de electrones, para alcanzar cada uno de ellos la configuración electrónica mas estable. Si comparten un par es un enlace covalente simple, si comparten dos pares es doble y si comparten tres pares es triple. Un enlace iónico se forma como resultado de la atracción entre iones de carga opuesta. Los iones se forman por la tendencia a ganar o perder electrones para alcanzar la configuración electrónica mas estable. Su fuerza depende del medio, cuanto más polar es, más débil es la unión. https://www.altillo.com/examenes/uba/ubaxxi/biologia/biologia2013resp1parte1.asp

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Todos los organismos vivientes están organizados alrededor del elemento carbono. Las moléculas organizadas a su alrededor constituyen los compuestos orgánicos. El átomo de carbono forma uniones covalentes muy fuertes entre si y con átomos de otros elementos, dando origen a diversos grupos funcionales. Posee la capacidad de establecer enlaces simples, dobles y triples con los otros átomos de carbono formando cadenas y anillos de diferentes tamaños, esto le da la posibilidad de participar en la formación de muchos compuestos. Ordenamiento de las moléculas dentro de la célula Esta controlado por uniones débiles que se establecen entre átomos de la misma o de diferentes moléculas. Las uniones dentro de la misma molécula contribuyen a darle la forma y la flexibilidad de las que depende su función. Las uniones intermoleculares débiles participan en el reconocimiento de los componentes celulares y en la formación de organelas. La vida se origino en el agua, que es el componente más abundante de los seres vivos y es una molécula polar. El agua es el solvente donde se hallan disueltas las sustancias necesarias para la existencia de las células. Las estructuras, propiedades y comportamiento de las biomoleculas (glúcidos, lípidos, ácidos nucleicos y proteínas) están influenciadas por el agua. Los compuestos iónicos y las moléculas polares son solubles en agua, el agua tiene propiedades solventes únicas debido a la naturaleza polar de sus moléculas y a su capacidad para formar uniones puente de hidrogeno. Es imposible insertar en el agua una molécula orgánica no polar, incapaz de establecer enlaces puente hidrogeno. La tendencia de las moléculas no polares a asociarse en presencia del agua, se llama interacciones hidrofobicas. Las interacciones hidrofobicas son importantes en las interacciones moleculares en los sistemas biológicos (enzima-sustrato, antígeno-anticuerpo) y en la formación de estructuras subcelulares como las membranas. Existen otros grupos de sustancias que tienen en sus moléculas simultáneamente grupos polares y no polares, son las sustancias anfipaticas o anfifilicas (ejemplo el jabon) Todos los seres vivos están formados por las mismas clases de biomoléculas, que están constituidas por: - Glúcidos: todos derivados de los monosacáridos. Son sustancias que tienen en común los grupos funcionales aldehído o cetona y alcoholes. - Lípidos: que constituyen una gran variedad de sustancias con la característica común de ser insolubles en solventes polares - Proteínas: de las que hay varios miles diferentes, todas formadas por los mismos veinte aminoácidos. - Ácidos nucleicos: responsables de nuestra identidad, son el resultado de la combinación en largas cadenas de cuatro nucleótidos diferentes. Proteínas Las proteínas son las macromoléculas mas abundantes en las células, todas las características de los seres vivos dependen de estas, son las biomoleculas de mayor variedad estructural y funcional, sus funciones se dividen en dinámicas (proteínas globulares) y estructurales (proteínas fibrosas) Los procesos bioquímicos requieren estructuras dinámicas: muchas proteínas (las globulares) realizan sus funciones a través de la unión con otras moléculas a las que reconocen específicamente. La unión que se establece entre estas es dinámica. La proteína reconoce su molécula específica, se le une y en algunos casos interactúa con ella, después la libera. La actividad metabólica de la célula depende de las proteínas enzimáticas que catalizan reacciones químicas, los genes llevan la información que determina cada una de las proteínas del organismo, y a su vez estos genes requieren de proteínas que cooperan con los ácidos nucleicos, como las que replican el ADN, o la síntesis de ARN y de las mismas proteínas. Otras proteínas, las que permiten la entrada y salida de sustancias de los compartimentos celulares, cumplen la función de transporte. (ejemplo glucosa o aminoácidos, necesitan de transportadores) Las proteínas son importantes en el control del metabolismo celular, algunas son mensajeros químicos (hormonas) y otras ubicadas en las membranas reconocen a los mensajeros, constituyen receptores específicos de hormonas o neurotransmisores. La defensa del organismo contra las infecciones por virus, bacterias y parásitos, es llevada a cabo por proteínas globulares (inmunoglobulinas). Otra forma de protección frente a una herida es una https://www.altillo.com/examenes/uba/ubaxxi/biologia/biologia2013resp1parte1...