Conceptos Fundamentales de Biología: Moléculas, Células y Tejidos

Moléculas Orgánicas

Tenemos 4 tipos de moléculas orgánicas:

  • Glúcidos o azúcares: Su función es aportar energía al organismo.
  • Proteínas: Su función principal es formar, mantener y regenerar los tejidos, los músculos o los huesos.
  • Lípidos o grasas: Su función es ser una reserva energética del cuerpo y también intervienen en la reproducción (hormonas), la síntesis de vitaminas, entre otros.
  • Ácidos nucleicos: Almacenamiento y expresión de información genómica.

Moléculas Inorgánicas

Las moléculas inorgánicas incluyen:

  • Agua
  • Sales minerales

Organización de los Seres Vivos

Tipos de Organismos

  • Seres unicelulares: Formados por una sola célula y son capaces de realizar por sí mismos todas las funciones vitales (ejemplo: protozoos).
  • Seres pluricelulares: Formados por muchas células dependientes unas de otras, y cada célula realiza una función especializada.

Origen y Especialización Celular

El ser pluricelular proviene de una célula llamada cigoto, que sufre especialización celular para dar lugar a los tejidos (las células iniciales son totipotentes).

Tejido

Un tejido es un conjunto de células que se agrupan para cumplir una función. La unión de varios tejidos construye un órgano. Hay cuatro tipos principales de tejidos: conectivo, epitelial, muscular y nervioso.

Niveles de Organización Biológica

Los niveles de organización incluyen:

  • Átomo (ejemplo: carbono)
  • Molécula (ejemplo: agua)
  • Orgánulo (ejemplo: mitocondria)
  • Célula (ejemplo: célula ósea)
  • Tejido (ejemplo: tejido óseo)
  • Órgano (ejemplo: cerebro)
  • Sistema (ejemplo: sistema esquelético o muscular)
  • Organismo

Nivel Atómico

  • Primario: Forman las moléculas y son muy abundantes.
  • Secundario: Regulan procesos y son poco abundantes.
  • Oligoelementos: Intervienen en reacciones químicas y son muy poco abundantes.

El Agua y las Sales Minerales

El Agua

El agua es indispensable para nuestra vida. Sirve para la disolución y el transporte de sustancias y como medio donde se realizan las reacciones químicas.

Sales Minerales

  • Sales minerales disueltas: Regulan procesos como la contracción muscular, la transmisión nerviosa y la coagulación sanguínea.
  • Sales minerales sólidas: Forman estructuras esqueléticas y de protección (huesos y dientes).

Biomoléculas Orgánicas en Detalle

Glúcidos (Carbohidratos)

  • Monosacáridos o azúcares: Solubles y de sabor dulce.
    • Glucosa: Sirve de combustible a las células para obtener energía (ayuda a mantener la temperatura corporal).
    • Ribosa: Forma parte de la composición química de los ácidos nucleicos.
  • Polisacáridos: Ni solubles ni dulces. Formados por la unión de monosacáridos.

Lípidos

Los lípidos no son solubles en agua, pero sí en disolventes orgánicos. Son moléculas complejas formadas por la unión de glicerol y ácidos grasos.

Otros tipos/ejemplos:

  • Fosfolípidos (forman parte de cualquier célula)
  • Colesterol
  • Ceras

Proteínas

Las proteínas son moléculas complejas formadas por la unión de aminoácidos (se diferencian por el número, tipo y disposición de sus aminoácidos). Tienen muchas funciones:

  • Su función principal es formar estructuras como membranas, tejidos y capas protectoras.
  • Regulan las reacciones químicas.
  • Transportan sustancias.
  • Tienen función hormonal.
  • Función de defensa del organismo.
  • Permiten la contracción de músculos.

Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos son polinucleótidos y son moléculas muy complejas. Su función es contener y transmitir la información genética.

  • ADN (Ácido Desoxirribonucleico): Contiene la información para fabricar proteínas y transmitirla a la descendencia.
  • ARN (Ácido Ribonucleico): Lee la información del ADN en el núcleo y la traduce para fabricar las proteínas en el citoplasma.

La Célula

Definición de Célula

Las células son las unidades anatómicas, funcionales y la unidad de origen de los seres vivos. La forma y el tamaño de las células es muy variable y varía de un tipo de célula a otra. Formas comunes incluyen: estrellada, bicóncava y fusiforme.

Estructura Celular y Orgánulos

Membrana Plasmática

Envoltura formada por dos capas de fosfolípidos con moléculas de proteínas intercaladas. Es semipermeable. Funciones: aislamiento y protección del medio externo, transporte o intercambio de sustancias.

Transporte a través de la Membrana

  • Difusión: Las moléculas se mueven de donde hay más concentración a donde hay menos concentración.
  • Ósmosis: El agua se desplaza a través de la membrana para igualar las concentraciones a ambos lados.
  • Transporte activo: Es inverso a la difusión, consume gran cantidad de energía y va de donde hay menos concentración a donde hay más.

Citoplasma

Solución acuosa con moléculas disueltas, orgánulos y fibras de proteínas. Es el medio donde se desarrollan las reacciones químicas.

Retículo Endoplasmático Liso (REL)

Sin ribosomas pegados. Es un conjunto de túbulos interconectados que se extienden por todo el citoplasma. Se encarga de la síntesis, almacenamiento y transporte de lípidos.

Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)

Con ribosomas pegados. Se encarga del almacenamiento y transporte de proteínas.

Ribosomas

Granos de ARN y proteínas que están por todo el citoplasma y pegados al retículo rugoso. Intervienen en la fabricación de proteínas.

Aparato de Golgi

Con forma de sacos apilados. Fabrica glúcidos y recibe proteínas y lípidos del retículo. Organiza las sustancias en vesículas (bolsitas).

Centrosomas

Orgánulos construidos por fibras de proteínas que forman dos cilindros perpendiculares (centríolos) rodeados de fibras. Intervienen en la división celular y en la regulación del movimiento de los orgánulos vibrátiles de la célula.

Mitocondria

Orgánulos ovalados de doble membrana distribuidos por todo el citoplasma. En ellos se produce la energía para la célula al realizarse la respiración celular, que consiste en la combustión mediante el oxígeno de la glucosa, produciendo energía, CO2 y vapor de agua.

Vacuolas

Sirven para el almacenamiento de sustancias, incluyendo sustancias de desecho.

Lisosomas

Contienen enzimas digestivas y una membrana con una capa gruesa protectora. Intervienen en la nutrición celular, en la digestión de sustancias complejas para conseguir sustancias más sencillas, digieren restos de orgánulos que no funcionen y eliminan patógenos.

Cilios

Prolongaciones cortas y numerosas del citoplasma.

Flagelo

Prolongación única y larga del citoplasma.

Citoesqueleto

Conjunto de filamentos de proteínas del citoplasma. Proporciona un soporte o esqueleto a la célula y es responsable de los movimientos de la célula.

Tejidos

Definición de Tejido

Un tejido es un conjunto de células del mismo tipo con estructura muy parecida y que realizan las mismas funciones.

Tipos de Tejidos

Tejidos Epiteliales

Con células geométricas muy unidas, sin sustancia intercelular, sin vasos sanguíneos. Las células se asientan sobre una membrana basal. Es avascular.

Epitelios de Revestimiento

Recubren superficies internas y externas del cuerpo, protegiendo, absorbiendo nutrientes o percibiendo estímulos.

  • Endotelios: Recubre el interior de los vasos sanguíneos.
  • Mucosa: Recubre vías respiratorias (mucosa con cilios y glándulas) o recubre las aberturas y cavidades internas del organismo.
  • Epidermis: Varias capas de células superpuestas, y la última capa de células planas muertas con queratina. Forman la capa superficial de la piel.
Epitelios Glandulares

Producen sustancias que pueden ir al exterior del organismo, a cavidades internas del organismo o a la sangre.

  • Glándulas endocrinas: Producen hormonas sin conductos (ejemplo: hipófisis).
  • Glándulas exocrinas: Vierten sustancias por conductos al exterior del organismo o a cavidades internas (ejemplo: glándulas sudoríparas).
  • Mixtas: Ejemplo: Páncreas (produce hormonas como insulina a la sangre y jugo pancreático al intestino).

Tejidos Musculares