Procesos Biológicos Fundamentales: Ciclos Vitales y Dinámica Celular

Ciclo del Agua

Es fundamental para la vida, ya que entre el 60% y 90% de la materia viva está formada por H₂O. Actúa como un gran disolvente; regula la temperatura corporal; participa en las reacciones químicas de síntesis o descomposición (hidrólisis y deshidratación); forma parte de todos los fluidos corporales (orina, semen, sudor, sangre, mucosidades, linfa) y además ayuda a disminuir el roce, actuando como lubricante entre los órganos sintéticos, por ejemplo: entre el miocardio y la pleura.

En la naturaleza, el H₂O describe un ciclo que además es fundamental para la vida porque hace posible que al romperse su molécula durante la fase clara o fótica de la fotosíntesis, ocurre la fotólisis del H₂O, desprendiendo el O₂ que es necesario como el principal comburente de la respiración celular o glicólisis aeróbica. Además, los iones hidróxido del H₂O participan también en la regulación del pH; los protones del H₂O en la fotosíntesis participan en un conjunto de reacciones químicas complejas denominadas ciclo de Calvin, que tiene lugar en el estroma del cloroplasto y que reacciona con el anhídrido carbónico para finalmente sintetizar glucosa (fase oscura de la fotosíntesis).

En el caso de los vegetales, el agua es almacenada en las vacuolas cuyas membranas son los tonoplastos, lo que hace posible la presión de turgencia y por lo tanto mantener erguida a la vegetal o a la planta. El agua, como principal solvente, regula la homeostasis celular en la que se tiende a alcanzar la isotonía, ya que en un medio hipertónico en el que aumenta la concentración salina, la célula incorpora H₂O aumentando la presión de turgencia (reventando y muere) y en el caso de hipotónico, la célula trata de igualar la concentración de soluto y por lo tanto libera agua produciendo crenación.

Ciclo del Oxígeno

El oxígeno es el principal comburente de las diferentes reacciones que tienen lugar en la naturaleza de nuestro organismo. Es un elemento vital para los organismos superiores que se incorpora durante la ventilación pulmonar, difunde a la sangre uniéndose a la hemoglobina de los glóbulos rojos y de esta forma difunde al medio intracelular, lo que hace posible el proceso de respiración celular o glicólisis aeróbica que finaliza al interior de las mitocondrias, que tienen como finalidad degradar completamente la molécula de glucosa, obteniendo 38 ATP. La cantidad de O₂ que se consume en el organismo va a estar relacionada directamente por el metabolismo celular.

El O₂ se presenta en la atmósfera como O₂ molecular (O₂), como ozono (O₃) o formando parte del CO o CO₂ y del agua. El ozono es de gran importancia para la vida, ya que forma una capa protectora de la atmósfera con el fin de impedir las radiaciones UV consideradas dañinas para los seres vivos. La capa de O₃, por acción humana debido a las emanaciones de clorofluorocarbonos (CFCs), se emplean diferentes tipos de aerosoles que por un efecto sumativo pueden ir deteriorando y disminuyendo el espesor de la capa de O₃ y de esta forma se afecta la vida en el planeta.

Las plantas constituyen la principal fuente de O₂ para el medio ambiente y todos los animales, ya que por efecto de la hidrólisis del agua por acción de la energía luminosa se libera el O₂ molecular al ambiente. El O₂ durante la glicólisis aeróbica constituye el último aceptor de los protones durante el ciclo de Krebs, que tiene lugar en las crestas mitocondriales donde se encuentra una cadena enzimática conocida como citocromos y este proceso corresponde a la fosforilación oxidativa.

Mitocondrias

Las mitocondrias son los únicos organelos, junto con los cloroplastos, que tienen la capacidad de duplicarse por la presencia de material genético primitivo. Las células de nuestro cuerpo presentan un número variable de mitocondrias que están relacionadas con el metabolismo que realizan, ya que aquellas que presentan transporte activo, como es el caso de neuronas, células musculares, espermatozoides, células del nefrón, glóbulos blancos, presentan gran cantidad de organelos, ya que consumen mucha energía en sus funciones. A diferencia de los glóbulos rojos y células de la piel, carecen de este organelo, ya que en su mecanismo de intercambio de sustancias es por transporte activo.

Fagosoma

Vacuola que contiene enzimas y hace posible la fagocitosis.

Tipos de Transporte Celular

Transporte Pasivo

• Difusión
• Ósmosis
• Difusión Facilitada

Transporte Activo

• T.A. (Carriers)
• Pinocitosis (lípidos)
• Fagocitosis
• Endocitosis
• Exocitosis