BACTERIAS

BACTERIAS



• ESTRUCTURA BACTERIANA:

  Las bacterias son organismos relativamente sencillos. Sus dimensiones son muy reducidas, unos 2 μm de ancho por 7-8 μm de longitud en la forma cilíndrica (bacilo) de tamaño medio; aunque son muy frecuentes las especies de 0,5-1,5 μm.
Carecen de un núcleo delimitado por una membrana aunque presentan un nucleoide, una estructura elemental que contiene una gran molécula circular de ADN. El citoplasma carece de orgánulos delimitados por membranas y de las formaciones protoplasmáticas propias de las células eucariotas. En el citoplasma se pueden apreciar plásmidos, pequeñas moléculas circulares de ADN que coexisten con el nucleoide, contienen genes y son comúnmente usados por las bacterias en la conjugación. El citoplasma también contiene vacuolas (gránulos que contienen sustancias de reserva) y ribosomas (utilizados en la síntesis de proteínas).

Una membrana citoplasmática compuesta de lípidos rodea el citoplasma y, al igual que las células de las plantas, la mayoría posee una pared celular, que en este caso está compuesta por peptidoglicano (mureína). Algunas bacterias, además, presentan una segunda membrana lipídica (membrana externa) rodeando a la pared celular. El espacio comprendido entre la membrana citoplasmática y la pared celular (o la membrana externa si esta existe) se denomina espacio periplásmico. Algunas bacterias presentan una cápsula y otras son capaces de desarrollarse como endosporas, estados latentes capaces de resistir condiciones extremas. Entre las formaciones exteriores propias de la célula bacteriana destacan los flagelos y los pili.

• MORFOLOGIA DE LAS BACTERIA:

  
Las bacterias presentan una amplia variedad de tamaños y formas. La mayoría presentan un tamaño diez veces menor que el de las células eucariotas, es decir, entre 0,5 y 5 μm. Sin embargo, algunas especies como Thiomargarita namibiensis y Epulopiscium fishelsoni llegan a alcanzar los 0,5 mm, lo cual las hace visibles al ojo desnudo. En el otro extremo se encuentran bacterias más pequeñas conocidas, entre las que cabe destacar las pertenecientes al género Mycoplasma, las cuales llegan a medir solo 0,3 μm, es decir, tan pequeñas como los virus más grandes.
La forma de las bacterias es muy variada y, a menudo, una misma especie adopta distintos tipos morfológicos, lo que se conoce como pleomorfismo. De todas formas, podemos distinguir tres tipos fundamentales de bacterias:

• Coco (del griego kókkos, grano): de forma esférica.
• Bacilo (del latín baculus, varilla): en forma de bastoncillo.
• Formas helicoidales:
  • Vibrio: ligeramente curvados y en forma de coma, judía o cacahuete.
  • Espirilo: en forma helicoidal rígida o en forma de tirabuzón.
  • Espiroqueta: en forma de tirabuzón (helicoidal flexible)

A continuación se citan diferentes especies con diversos patrones de asociación:

Streptococcus en forma de cadenas.

Staphylococcus en forma de racimos.

• METABOLISMO DE LAS BACTERIAS:

El metabolismo bacteriano se clasifica con base en tres criterios importantes: el origen del carbono, la fuente de energía y los donadores de electrones. Un criterio adicional para clasificar a los microorganismos que respiran es el receptor de electrones usado en la respiración.

Según la fuente de carbono, las bacterias se pueden clasificar como:

• Heterótrofas, cuando usan compuestos orgánicos.
• Autótrofas, cuando el carbono celular se obtiene mediante la fijación del dióxido de carbono.

Las bacterias autótrofas típicas son las cianobacterias fotosintéticas, las bacterias verdes del azufre y algunas bacterias púrpura. Pero hay también muchas otras especies quimiolitotrofas, por ejemplo, las bacterias nitrificantes y oxidantes del azufre.
Según la fuente de energía, las bacterias pueden ser:

• Fototrofas, cuando emplean la luz a través de la fotosíntesis.

• Quimiotrofas, cuando obtienen energía a partir de sustancias químicas que son oxidadas principalmente a expensas del oxígeno (respiración aerobia) o de otros receptores de electrones alternativos (respiración anaerobia).

Según los donadores de electrones, las bacterias también se pueden clasificar como:

• Litotrofas, si utilizan como donadores de electrones compuestos inorgánicos.
• Organotrofas, si utilizan como donadores de electrones compuestos orgánicos.

ÁCIDOS NUCLEICOS

ÁCIDOS NUCLEICOS

1. DEFINICÓN

  Los ácidos nucleicos son macromoléculas, polímeros formados por la repetición de monómeros llamados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Se forman, así, largas cadenas o polinucleótidos, lo que hace que algunas de estas moléculas lleguen a alcanzar tamaños gigantes.

El descubrimiento de los ácidos nucleicos se debe a Friedrich Miescher, quien en el año 1869 aisló de los núcleos de las células una sustancia ácida a la que llamó nucleína, nombre que posteriormente se cambió a ácido nucleico.

2. TIPOS DE ÁCIDOS NUCLEICOS

  

Existen dos tipos de ácidos nucleicos: ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico), que se diferencian:

• Por el glúcido que contienen: la desoxirribosa en el ADN y la ribosa en el ARN;
• Por las bases nitrogenadas que contienen: adenina, guanina, citosina y timina, en el ADN; adenina, guanina, citosina y uracilo, en el ARN;
• En los organismos eucariotas, la estructura del ADN es de doble cadena, mientras que la estructura del ARN es monocatenaria, aunque puede presentarse en forma extendida, como el ARNm, o en forma plegada, como el ARNt y el ARNr, y
• En la masa molecular: la del ADN es generalmente mayor que la del ARN.

3. NUCLEÓSIDOS Y NUCLEÓTIDOS 

Las unidades que forman los ácidos nucleicos son los nucleótidos. Cada nucleótido es una molécula compuesta por la unión de tres unidades: un monosacárido de cinco carbonos (una pentosa, ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN), una base nitrogenada purínica (adenina, guanina) o pirimidínica (citosina, timina o uracilo) y uno o varios grupos fosfato (ácido fosfórico). Tanto la base nitrogenada como los grupos fosfato están unidos a la pentosa.

Listado de las bases nitrogenadas

Las bases nitrogenadas conocidas son:

• Adenina, presente en ADN y ARN  

• Guanina, presente en ADN y ARN
• Citosina, presente en ADN y ARN
• Timina, exclusiva del ADN
• Uracilo, exclusiva del ARN.

4. ADN

  

El ADN es bicatenario, está constituido por dos cadenas polinucleotídicas unidas entre sí en toda su longitud. Esta doble cadena puede disponerse en forma lineal (ADN del núcleo de las células eucarióticas) o en forma circular (ADN de las células procarióticas, así como de las mitocondrias y cloroplastos eucarióticos). La molécula de ADN porta la información necesaria para el desarrollo de las características biológicas de un individuo y contiene los mensajes e instrucciones para que las células realicen sus funciones. Dependiendo de la composición del ADN (refiriéndose a composición como la secuencia particular de bases), puede desnaturalizarse o romperse los puentes de hidrógenos entre bases pasando a ADN de cadena simple o ADNsc abreviadamente.

Excepcionalmente, el ADN de algunos virus es monocatenario, es decir, está formado por un solo polinucleótido, sin cadena complementaria.



5. ARN

El ARN difiere del ADN en que la pentosa de los nucleótidos constituyentes es ribosa en lugar de desoxirribosa, y en que, en lugar de las cuatro bases A, G, C, T, aparece A, G, C, U (es decir, uracilo en lugar de timina). Las cadenas de ARN son más cortas que las de ADN, aunque dicha característica es debido a consideraciones de carácter biológico, ya que no existe limitación química para formar cadenas de ARN tan largas como de ADN, al ser el enlace fosfodiéster químicamente idéntico. El ARN está constituido casi siempre por una única cadena (es monocatenario), aunque en ciertas situaciones, como en los ARNt y ARNr puede formar estructuras plegadas complejas.

Mientras que el ADN contiene la información, el ARN expresa dicha información, pasando de una secuencia lineal de nucleótidos, a una secuencia lineal de aminoácidos en una proteína. Para expresar dicha información, se necesitan varias etapas y, en consecuencia, existen varios tipos de ARN:


   -El ARN mensajero se sintetiza en el núcleo de la célula, y su secuencia de bases es complementaria de un fragmento de una de las cadenas de ADN. Actúa como intermediario en el traslado de la información genética desde el núcleo hasta el citoplasma.

   -El ARN de transferencia existe en forma de moléculas relativamente pequeñas. Su función es la de captar aminoácidos en el citoplasma uniéndose a ellos y transportándolos hasta los ribosomas, colocándolos en el lugar adecuado que indica la secuencia de nucleótidos del ARN mensajero para llegar a la síntesis de una cadena polipeptídica determinada y por lo tanto, a la síntesis de una proteína.

 - El ARN ribosómico es el más abundante se encuentra en los ribosomas y forma parte de ellos, aunque también existen proteínas ribosómicas. El ARN ribosómico recién sintetizado es empaquetado inmediatamente con proteínas ribosómicas, dando lugar a las subunidades del ribosoma.

LAS PROTEINAS

LAS PROTEINAS



1. DEFINICÓN

    Las proteínas son biomoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos.

Las proteínas desempeñan un papel fundamental para la vida y son las biomoléculas más versátiles y más diversas. Son imprescindibles para el crecimiento del organismo.

2. CARACTERISTICAS

  

   Los prótidos o proteínas son biopolímeros, es decir, están constituidas por gran número de unidades estructurales simples repetitivas (monómeros). Debido a su gran tamaño, cuando estas moléculas se dispersan en un disolvente adecuado, forman siempre dispersiones coloidales, con características que las diferencian de las disoluciones de moléculas más pequeñas.
Todas las proteínas tienen carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno y casi todas poseen también azufre. Si bien hay ligeras variaciones en diferentes proteínas, el contenido de nitrógeno representa, por término medio, 16% de la masa total de la molécula; es decir, cada 6,25 g de proteína contienen 1 g de N.


3. ESTRUCTURA
  

   Es la manera como se organiza una proteína para adquirir cierta forma. Presentan una disposición característica en condiciones fisiológicas, pero si se cambian estas condiciones como temperatura, pH, etc. pierde la conformación y su función, proceso denominado desnaturalización. La función depende de la conformación y ésta viene determinada por la secuencia de aminoácidos.


4. PROPIEDADES DE LAS PROTEINAS

• Solubilidad: Se mantiene siempre y cuando los enlaces fuertes y débiles estén presentes. Si se aumenta la temperatura y el pH, se pierde la solubilidad.
• Capacidad electrolítica: Se determina a través de la electroforesis, técnica analítica en la cual si las proteínas se trasladan al polo positivo es porque su molécula tiene carga negativa y viceversa.
• Especificidad: Cada proteína tiene una función específica que está determinada por su estructura primaria.
• Amortiguador de pH : Actúan como amortiguadores de pH debido a su carácter anfótero, es decir, pueden comportarse como ácidos (aceptando electrones) o como bases (donando electrones).

5. CLASIFICACIÓN

SEGÚN SU FORMA:

-Fibrosas: presentan cadenas polipeptídicas largas y una estructura secundaria atípica. Son insolubles en agua y en disoluciones acuosas. Algunos ejemplos de éstas son queratina, colágeno y fibrina.

-Globulares: se caracterizan por doblar sus cadenas en una forma esférica apretada o compacta dejando grupos hidrófobos hacia adentro de la proteína y grupos hidrófilos hacia afuera, lo que hace que sean solubles en disolventes polares como el agua. La mayoría de las enzimas, anticuerpos, algunas hormonas y proteínas de transporte, son ejemplos de proteínas globulares.

-Mixtas: posee una parte fibrilar (comúnmente en el centro de la proteína) y otra parte globular (en los extremos).

 SEGÚN SU COMPOSICIÓN QUÍMICA:

-Simples: su hidrólisis sólo produce aminoácidos. Ejemplos de estas son la insulina y el colágeno (globulares y fibrosas).

-Conjugadas o heteroproteínas: su hidrólisis produce aminoácidos y otras sustancias no proteicas con un grupo prostético

6. FUNCIÓNES

Las proteinas realizan una enorme cantidad de funciones diferentes, entre las que destacan:

• Estructural (colágeno y queratina)
• Reguladora (insulina y hormona del crecimiento),
• Transportadora (hemoglobina),
• Inmunológica (anticuerpos),
• Enzimática (sacarasa y pepsina),
• Contráctil (actina y miosina).
• Homeostática: colaboran en el mantenimiento del pH,
• Transducción de señales (rodopsina)
• Protectora o defensiva (trombina y fibrinógeno)

LÍPIDOS

LOS LÍPIDOS

1.DEFINICÍÓN

Los lípidos son un conjunto de moléculas orgánicas, la mayoría biomoléculas, compuestas principal mente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno, aunque también pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno, que tienen como característica principal el ser hidrofóbicas o insolubles en agua y sí en solventes orgánicos como la bencina, el alcohol, el benceno y el cloroformo. En el uso coloquial, a los lípidos se les llama incorrectamente grasas, ya que las grasas son sólo un tipo de lípidos procedentes de animales. Los lípidos cumplen funciones diversas en los organismos vivientes, entre ellas la de reserva energética ,la estructural y la reguladora.

2. PROPIEDADES

Propiedades físicas de los lípidos

• Carácter anfipático: Son aquellos lípidos que contienen una parte hidrófila, es decir que atrae al agua y otra parte hidrófoba que repele al agua.
• Punto de fusión: Esta propiedad depende de la cantidad de carbonos que exista en la cadena hidrocarbonada y del número de enlaces dobles que tenga esa cadena. Mayor será el punto de fusión cuanto más energía sea necesaria para romper los enlaces, es por ello que las grasas saturadas tiene un punto de fusión más alto que las insaturadas.

Propiedades químicas de los lípidos

• Esterificación: Es una reacción en la cual un ácido graso se une a un alcohol, mediante un enlace covalente. De esta reacción se forma un éster, liberando agua.
• Saponificación: Es una reacción en la cual un ácido graso se une a una base dando una sal de ácido graso, liberando una molécula de agua.
• Antioxidación: Es una reacción en la cual se oxida un ácido graso insaturado.

3.CLSIFICACIÓN

Se clasifican en 2 grandes grupos: Saponificables e Insaponificables

• Lípidos saponificables
  
  • Ácidos grasos saturados: Son lípidos que no presentan dobles enlaces entre sus átomos de carbono. Se encuentran en el reino animal. Ejemplos: ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, acido margárico, ácido esteárico, ácido araquídico y ácido lignogérico.
  • Ácidos Insaturados: Poseen dobles enlaces en su configuración molecular. Se encuentran en el reino vegetal. Por ejemplo: ácido palmitoleico, ácido oleico, ácido elaídico, ácido linoleico, ácido linolénico y ácido araquidónico y acido nervónico.
  • Fosfolípidos: Se caracterizan por tener un grupo fosfato en su configuración molecular.
  • Glucolípidos: Son lípidos que se encuentran unidos a un glúcido.
• Lípidos insaponificables
  
  • Terpenos: Son derivados del hidrocarburo isopreno. Entre ellos se encuentran las vitamina E, A, K y aceites esenciales.
  • Esteroides: Son derivados del hidrocarburo esterano. Dentro de este grupo se encuentran los ácidos biliares, las hormonas sexuales, la vitamina D y el colesterol.
  • Eicosanoides: Son lípidos derivados de ácidos grasos esenciales tipo omega 3 y omega 6. Dentro de este grupo se encuentran las prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos

GLÚCIDOS

LOS GLÚCIDOS

Los glúcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos  son moléculas orgánicas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Son solubles en agua y se clasifican de acuerdo a la cantidad de carbonos o por el grupo funcional aldehido. Son la forma biológica primaria de almacenamiento y consumo de energía. Otras biomoléculas energéticas son las grasas y, en menor medida, las proteínas.

1.ESTRUCTURA QUÍMICA

Los glúcidos son compuestos formados en su mayor parte por átomos de carbono e hidrógeno y en una menor cantidad de oxígeno. Los glúcidos tienen enlaces químicos difíciles de romper llamados covalentes, mismos que poseen gran cantidad de energía, que es liberada al romperse estos enlaces. Una parte de esta energía es aprovechada por el organismo consumidor, y otra parte es almacenada en el organismo.

2.TIPOS DE GLÚCIDOS

MONOSACÁRIDOS

Los glúcidos más simples, los monosacáridos, están formados por una sola molécula; no pueden ser hidrolizados a glúcidos más pequeños. La fórmula química general de un monosacárido no modificado es (CH₂O)_n, donde n es cualquier número igual o mayor a tres, su límite es de 7 carbonos. Los monosacáridos poseen siempre un grupo carbonilo en uno de sus átomos de carbono y grupos hidroxilo en el resto, por lo que pueden considerarse polialcoholes.
Los monosacáridos se clasifican de acuerdo a tres características diferentes: la posición del grupo carbonilo, el número de átomos de carbono que contiene y su quiralidad. Si el grupo carbonilo es un aldehído, el monosacárido es una aldosa; si el grupo carbonilo es una cetona, el monosacárido es una cetosa. Los monosacáridos más pequeños son los que poseen tres átomos de carbono, y son llamados triosas; aquellos con cuatro son llamados tetrosas, lo que poseen cinco son llamados pentosas, seis son llamados hexosas y así sucesivamente. Los sistemas de clasificación son frecuentemente combinados; por ejemplo, la glucosa es una aldohexosa (un aldehído de seis átomos de carbono), la ribosa es una aldopentosa (un aldehído de cinco átomos de carbono) y la fructosa es una cetohexosa (una cetona de seis átomos de carbono).

USO EN LAS CÉLULAS
Los monosacáridos son la principal fuente de combustible para el metabolismo, siendo usado tanto como una fuente de energía.

DISACÁRIDOS

Los disacáridos son glúcidos formados por dos moléculas de monosacáridos y, por tanto, al hidrolizarse producen dos monosacáridos libres. Los dos monosacáridos se unen mediante un enlace covalente conocido como enlace glucosídico, tras una reacción de deshidratación que implica la pérdida de un átomo de hidrógeno de un monosacárido y un grupo hidroxilo del otro monosacárido, con la consecuente formación de una molécula de H₂O, de manera que la fórmula de los disacáridos no modificados es C₁₂H₂₂O₁₁.
La sacarosa es el disacárido más abundante y la principal forma en la cual los glúcidos son transportados en las plantas.
 OLIGOSACÁRIDOS

Los oligosacáridos están compuestos por entre tres y nueve moléculas de monosacáridos que al hidrolizarse se liberan. No obstante, la definición de cuan largo debe ser un glúcido para ser considerado oligo o polisacárido varía según los autores.

Los oligosacáridos se encuentran con frecuencia unidos a protenas, formando las glucoproteínas.


POLISACÁRIDOS

Los polisacáridos son cadenas, ramificadas o no, de más de diez monosacáridos, resultan de la condensación de muchas moléculas de monosacáridos con la pérdida de varias moléculas de agua.
 Los polisacáridos representan una clase importante de polímeros biológico y su función en los organismos vivos está relacionada usualmente con estructura o almacenamiento.
La celulosa y la quitina son ejemplos de polisacáridos estructurales.



3. FUNCIONES DE LOS GLÚCIDOS

Los glúcidos desempeñan diversas funciones, entre las que destacan la energética y la estructural.

Glúcidos energéticos

Los mono y disacáridos, como la glucosa, actúan como combustibles biológico, aportando energía inmediata a las células; es la responsable de mantener la actividad de los músculos, la temperatura corporal, la tensión arterial, el correcto funcionamiento del intestino y la actividad de las neuronas. También sirven para nutrirnos y prevenir enfermedades.

Glúcidos estructurales

Algunos polisacáridos forman estructuras esqueléticas muy resistentes, como las celulosa de las paredes de células vegetales y la quitina de la cutícula de los artrópodos.

Otras funciones:

La ribosa y la desoxirribosa son constituyentes básicos de los nucleótidos, monómeros del ARN y del ADN.
Los oligosacáridos del glicocáliz tienen un papel fundamental en el reconocimiento celular 

SALES MINERALES

SOLUCIONES O DISPERSIONES ACUOSAS

Una disolución   o dispersión es una mezcla homogenea de moléculas distintas, que son las de disolvente o fase dispersante y las de soluto o fase dispersa.

• DISOLUCIONES ACUOSAS:

1.    DISPERSIONES MOLECULARES:

El soluto formado por moléculas de bajo peso molecular (sales minerales, azucares, aminoácidos, etc)

    2. DISPERSIONES COLOIDALES:

Los solutos son moléculas de gran peso molecular y tamaño.

 Hay dos tipos de dispersiones coloidales:

         

             2.1. D.C. hidrófilas: los solutos presentan afinidad por el agua y por tanto son estables .

             2.2.D.C. hidrófobas: los solutos no presentan afinidad por el agua, si no que la repelen por lo que son inestables.

• LA DIFUSIÓN Y LA DIÁLISIS:

1.LA DIÁLISIS: En este caso pueden atravesar la membrana además del disolvente, moléculas de bajo peso moleculary estas pasan atravesando la membrana desde la solucón ma concentrada a la más diluida.

2.LA DIFUSIÓN: Sería el fenómeno por el cual las moléculas tienden a distribuirse uniformemente en el seno del agua.

FUNCIONES DEL AGUA EN LOS SERES VIVOS

FUNCIONES



Función de disolvente universal de las sustancias de la materia viva: todas las reacciones bioquímicas ocurren en medio acuoso.

                                                                      

         

Función estructural o plástica: la forma de las células

se mantienen gracias a la presión del agua contenida en ellas,

que es su componente mayoritario.

Función de transporte de sustancias disueltas en ella.

Función termoreguladora:se opone a los cambios de temperatura o elimina el exceso de calor al ser evaporada (transpiración).

Función mecánica amortiguadora: en el movimiento amortigua el rozamiento de órganos en movilidad constante.