Composición y Organización de la Vida: Bioelementos, Biomoléculas y Células

Bioelementos y Biomoléculas

Bioelementos: Son los elementos químicos presentes en las biomoléculas. Se clasifican en:

• Primarios: Muy abundantes, constituyen el 98% de la materia viva (C, H, O, N, P, S).
• Secundarios: (Ca, Na, K, Mg, Cl).
• Oligoelementos: Necesarios para funciones biológicas específicas, componen el 0,1% de la materia viva (Mn, Zn, Mo, Fe, F, Cu, I, Co).

Biomoléculas: Componentes fundamentales de los seres vivos, forman las estructuras biológicas. Se dividen en:

Biomoléculas Inorgánicas

• Agua: La más abundante en los seres vivos, interviene en numerosas funciones vitales.
• Sales Minerales:
  • Solubles: Regulan procesos osmóticos y amortiguan cambios de pH.
  • Insolubles: Cumplen diversas funciones.

Biomoléculas Orgánicas

Exclusivas de los seres vivos, existen tres tipos principales:

Glúcidos (C, H, O)

Función energética o estructural:

• Monosacáridos: Cadenas de 5 a 8 carbonos.
  • Energética (uso directo): Glucosa, fructosa, galactosa.
  • Estructural: Ribosa, desoxirribosa.
• Disacáridos: Dos moléculas de monosacáridos.
  • Energética (uso rápido): Lactosa, sacarosa, maltosa.
• Polisacáridos: Unión de monosacáridos, macromoléculas.
  • Energética (reserva): Almidón, glucógeno.
  • Estructural: Celulosa (vegetal), quitina (animal).

Lípidos (C, H, O, P, S)

Función energética (reserva) y estructural:

• Energética: Grasas (saturadas e insaturadas).
• Estructural: Vitaminas A, D, K, esteroides (hormonas sexuales).

Proteínas (C, H, O, N)

Las biomoléculas orgánicas más abundantes en los seres vivos. Macromoléculas formadas por aminoácidos (20 tipos). Su característica fundamental es la especificidad (secuencia de aminoácidos determina una proteína única, identidad biológica).

Funciones:

• Estructural: Celular (membrana) y extracelular.
• Hormonal: Algunas hormonas son proteínas (insulina, adrenalina).
• Transporte: Hemoglobina (transporte de oxígeno), HDL (transporte de lípidos).
• Inmunitaria: Anticuerpos.
• Contráctil: Actina, miosina (contracción muscular).
• Homeostática: Mantenimiento de condiciones fisiológicas constantes.
• Enzimática: Catalizadores biológicos.

Ácidos Nucleicos (C, H, O, N, P)

Responsables de las funciones básicas de los seres vivos. Macromoléculas formadas por nucleótidos. Existen dos tipos: ADN y ARN.

• ADN (Ácido Desoxirribonucleico): Dos cadenas de nucleótidos (doble hélice) antiparalelas, unidas por enlaces de hidrógeno entre bases nitrogenadas. Se encuentra en el núcleo, contiene la información genética y puede duplicarse. La información se transcribe al ARNm para salir del núcleo y traducirse en proteínas en los ribosomas (ARNr).
• ARN (Ácido Ribonucleico): Formado por una cadena de nucleótidos.
  • ARNm (mensajero): Transcribe la información del ADN y la lleva a los ribosomas.
  • ARNt (transferencia): Transporta aminoácidos a los ribosomas para la síntesis de proteínas.

La Célula

Unidad morfológica, estructural y funcional básica de la vida, capaz de nutrirse, relacionarse y reproducirse.

Teoría Celular

• Unidad vital: La célula es la unidad más pequeña y sencilla de vida.
• Unidad estructural: Los seres vivos están compuestos por células.
• Unidad funcional: Las células tienen actividad vital propia.
• Unidad genética: Toda célula procede de otra preexistente.

Características de la Célula

• Membrana plasmática: Regula el intercambio de sustancias con el exterior.
• Citoplasma: Disolución coloidal de biomoléculas donde ocurren las reacciones bioquímicas y vitales.
• Células eucariotas: Poseen organelos en el citoplasma que realizan funciones específicas.
• Material genético: Todas las células poseen ADN y ARN.

La forma de la célula depende de su función específica (glóbulos blancos o rojos, bacterias, células renales, musculares, nerviosas). El tamaño varía entre 0,3 μm y 50 μm.

Organelos Celulares

Con membrana

• Retículo endoplasmático liso y rugoso: Sistema de membranas que forman una red de túbulos y sacos conectados a la membrana nuclear. El liso sintetiza lípidos y el rugoso, proteínas (por tener ribosomas). Funciones: transporte y almacenamiento de sustancias, síntesis de lípidos y proteínas, detoxificación.
• Aparato de Golgi: Organelo membranoso formado por vesículas y sacos aplanados. Función: prepara y segrega sustancias celulares.
• Lisosomas: Vesículas membranosas esféricas con enzimas digestivos. Función: digestión de moléculas.
• Vacuolas: Vesículas membranosas de forma y tamaño variable. Función: almacenar sustancias.

Sin membrana

• Ribosomas: Formados por ARN y proteínas. Función: síntesis de proteínas.
• Centrosoma: Exclusivo de células eucariotas animales. Formado por dos centriolos perpendiculares. Función: control del reparto equitativo del ADN en la división celular y regulación del movimiento de cilios y flagelos.

Con doble membrana

• Mitocondria: Organelo alargado con dos membranas; la interna con crestas mitocondriales. Función: obtener energía mediante la respiración celular.
• Cloroplastos: Exclusivos de células eucariotas vegetales. Formados por tilacoides que contienen clorofila. Función: fotosíntesis.

Tipos de Células

Existen dos tipos principales: eucariotas y procariotas, que se diferencian por la presencia o ausencia de núcleo.

Procariotas

, se diferencian en la presencia o ausencia de nucleo. PROCARIOTA:*tmñ: 0,3- 3um* citoplasma: no organulos solo ribosomas* pared celular: posee, es gruesa de componenntes exclusivos* memb. nuclear: no, ADN  suelto en el citoplasma. EUCARIOTAS: *tmñ: 5-50um *citoplasma: organulos en funciones especificas.*pared celular: no, exceptolos vegetales y hongos.*memb. nuclear: si, el ADN envuelto en una doble menbrana que conserva mejor el material genetico.