Propiedades del Agua
El agua (H2O) es la molécula más importante para la vida. Sus propiedades únicas se deben a su estructura polar y a la capacidad de formar puentes de hidrógeno.
Características del Agua
- Tensión superficial: Es la resistencia que ofrece la superficie de un líquido a ser penetrada. Ocurre porque las moléculas en la superficie se atraen fuertemente entre sí (cohesión), creando una «piel» elástica.
- Cohesión: Es la fuerza de atracción entre las moléculas de agua. Los puentes de hidrógeno las mantienen unidas, lo que da al agua una gran resistencia a la separación.
- Adhesión: Es la fuerza de atracción entre las moléculas de agua y las moléculas de otra sustancia (como el vidrio o la pared celular de una planta).
- Capilaridad: Es la capacidad del agua para ascender por tubos estrechos (capilares). Es un efecto combinado de la cohesión y la adhesión. Es vital para el transporte de agua en plantas.
- Absorción: Proceso en el que el agua entra en una sustancia o sistema. En las raíces de las plantas, se da por ósmosis y capilaridad.
- Viscosidad: Es la resistencia interna al flujo que presenta un fluido. La viscosidad del agua a 20 °C es de aproximadamente 1 mPa·s (o 1 centipoise, cP).
Carbohidratos y Energía
Monosacáridos: Azúcares simples; la unidad básica de los carbohidratos (ej. Glucosa, Fructosa). Disacáridos: Unión de dos monosacáridos (ej. Sacarosa, Lactosa). Polisacáridos: Unión de muchos monosacáridos (ej. Almidón, Glucógeno, Celulosa). Triglicéridos: Su estructura es glicerol más 3 ácidos grasos. Su función es la reserva de energía y protección térmica. Isómero: Moléculas con la misma fórmula química pero diferente estructura. Creatina: Molécula que se convierte en Fosfocreatina para ser una fuente rápida de energía para el músculo. Calorías: Unidad que mide la cantidad de energía que aportan los alimentos.
Membrana Celular
Membrana Celular: Es una bicapa lipídica con proteínas que delimita la célula. Su función es proteger y controlar lo que entra y sale.
Permisibilidad Selectiva
La capacidad de la membrana para actuar como una barrera de control, permitiendo solo el paso de moléculas específicas para mantener el equilibrio interno.
Transporte de Sustancias
Transporte Pasivo
Transporte Pasivo: Movimiento de sustancias a favor del gradiente de concentración (de mayor a menor concentración), sin gasto de energía. Incluye la Difusión Simple y la Difusión Facilitada. Ósmosis: Es el caso específico del transporte pasivo donde solo se mueve el agua a través de la membrana.
Transporte Activo
Transporte Activo: Movimiento de sustancias en contra del gradiente de concentración, que requiere gasto de energía (ATP) (ej. Bomba de Sodio/Potasio).
Orgánulos Celulares
Núcleo Celular: Orgánulo más grande que contiene el ADN. Es el centro de control de la célula. Nucleolo: Estructura dentro del núcleo responsable de la producción y ensamblaje de los ribosomas. Ribosomas: Son las fábricas de proteínas. Realizan la traducción (síntesis de proteínas) leyendo el ARNm.
Retículo Endoplasmático
- RER (Rugoso): Tiene ribosomas adheridos. Se encarga de la síntesis de proteínas destinadas a ser secretadas o integradas en la membrana.
- REL (Liso): Sin ribosomas. Se encarga de la síntesis de lípidos y de la desintoxicación.
Aparato de Golgi
Aparato de Golgi: Modifica, clasifica y empaqueta las proteínas y lípidos recibidos del RE para distribuirlos dentro o fuera de la célula.
Mitocondria
Mitocondria: Central energética. Orgánulo con doble membrana que produce la mayor parte del ATP mediante la respiración celular.
Lisosomas y Vacuolas
- Lisosomas: Vesículas que contienen enzimas digestivas. Se encargan de la digestión de moléculas grandes, orgánulos viejos (autofagia) y desechos.
- Vacuolas: Orgánulos de almacenamiento. En plantas, regulan el equilibrio hídrico (presión de turgencia).
Citoesqueleto y Centríolos
- Citoesqueleto: Red de fibras proteicas (microtúbulos, microfilamentos, filamentos intermedios) que da forma y soporte mecánico a la célula. Permite el movimiento interno y el cambio de forma.
- Centríolos: Estructuras cilíndricas que organizan los microtúbulos para formar el huso mitótico durante la división celular.
Respiración Celular
La Respiración Celular es un proceso catabólico que le da energía a la célula. Respiración Aerobia (Con O2): Es la vía más eficiente (hasta 38 ATP).
Fases de la Respiración Aerobia
- Glucólisis: La Glucosa (6C) se rompe en dos Piruvatos (3C c/u). Ocurre en el Citoplasma. 2 ATP iniciales.
- Ciclo de Krebs (Ciclo del Ácido Cítrico): El Piruvato entra a la Mitocondria, se convierte en Acetil-CoA e inicia el ciclo, liberando CO2. Ocurre en la Matriz Mitocondrial. 2 ATP.
- Cadena de Transporte de Electrones: Ocurre un proceso oxidativo donde los electrones pierden energía. Esta energía se usa para convertir ADP en la mayor cantidad de ATP, y el oxígeno es el aceptor final, produciendo H2O. Ocurre en las Crestas Mitocondriales. Hasta 34 ATP.
Respiración Anaerobia (Fermentación – Sin O2): Ocurre en ausencia de oxígeno y es menos eficiente (solo 2 ATP).
Fases de la Respiración Anaerobia
- Glucólisis: (Mismo proceso que arriba).
- Fermentación: El Piruvato se convierte en subproductos para regenerar moléculas que permitan que la Glucólisis siga produciendo 2 ATP.
- Fermentación Láctica: El ácido pirúvico se convierte en ácido láctico/lactato (ej. músculo).
- Fermentación Alcohólica: El ácido pirúvico se convierte en etanol y libera CO2 (ej. levaduras).
División Celular
Mitosis
La Mitosis es un tipo de reproducción celular que sucede en las células somáticas. Su objetivo es producir dos células hijas diploides (2n) idénticas.
Fases de la Mitosis
- Interfase (Preparación): Fase G1: La célula aumenta de tamaño y sintetiza proteínas. Fase S (Síntesis): Ocurre la replicación del ADN, creando dos copias idénticas de cada cromosoma, llamadas cromátidas hermanas. Fase G2: El material genético se condensa y se forman los centrosomas.
- Profase: Los cromosomas se condensan y son visibles. La membrana nuclear desaparece. Los centrosomas producen microtúbulos que forman el huso mitótico.
- Metafase: Los cromosomas se alinean en el ecuador (centro) de la célula, tomados por el huso mitótico desde el centrómero.
- Anafase: Las cromátidas hermanas se separan (el cromosoma se rompe) y son jaladas a los polos opuestos de la célula, la cual se estira.
- Telofase y Citocinesis: Se forma la membrana celular/nuclear. Luego ocurre la citocinesis (división del citoplasma), dando como resultado dos células hijas idénticas.
Meiosis
Meiosis: División de Células Sexuales (Gametos). La Meiosis es una división celular especializada para la reproducción. Su función es reducir el número de cromosomas a la mitad para producir cuatro células hijas haploides (1n). El objetivo principal es reducir el número de cromosomas al separar los cromosomas homólogos.
Fases de la Meiosis
- Profase I: Ocurre el crucial Entrecruzamiento, donde se mezcla la información genética entre cromosomas homólogos. La membrana nuclear desaparece y se forma el huso meiótico.
- Metafase I: Los pares de cromosomas homólogos se alinean en el ecuador de la célula.
- Anafase I: El huso meiótico separa los cromosomas homólogos completos (cada uno con sus dos cromátidas) y los lleva a los polos opuestos.
- Telofase I y Citocinesis: Se obtienen dos células diploides que contienen cromosomas entrecruzados.