Funciones celulares (página 2)

Ej. >C6H12O6 à 2C3H6O3 + Energía< "EN PRESENCIA DE ENZIMAS"

Esta energía es almacenada en la formación de ATP.

Este proceso consiste en 5 etapas:

1. Las plantas producen ATP utilizando directamente la energía de la luz del sol.
2. La incorporación inicial de dos grupos fosfatos dentro de la molécula de glucos de 6 átomos de carbono. Los gropos fosfato son proporcionados por la molécula de ATP, mediante la utilización de la energía.
3. El compuesto intermedio de seis átomos de carbono que se forma, fructosa 1,6 bifosfato, se rompe en dos compuestos más simples, con tres átomos de carbono cada uno.
4. Estos compuestos de tres átomos de carbono, fosfato de gliceraldeído-3 fosfato y dihidroxiacetona, son metabolizados para dar piruvato, en una vía con numerosos pasos intermedios. Durante este proceso, cada uno de los compuestos de tres átomos de carbono produce dos moléculas de ATP (cuatro en total), con lo que se genera una ganancia neta de dos moléculas de ATP, ya que dos moléculas de ATP se utilizaron en la etapa 1. Además, se producen dos moléculas del cofactor intermediario NADH, las cuales pueden ser oxidadas bajo condiciones aerobias, en una ruta separada que rinde seis moléculas de ATP. De esta forma, la glicolisis puede producir seis moléculas de ATP por cada molécula de glucosa cuando hay oxígeno disponible, pero sólo dos moléculas de ATP bajo condiciones deficitarias de oxígeno.
5. Las dos moléculas de piruvato resultantes pueden ser utilizadas por el ciclo mitocondrial del ácido cítrico después de convertirse en acetil-CoA, produciendo otras 30 moléculas de ATP. En resumen, se pueden producir un total de 36 moléculas de ATP mediante el metabolismo completo de una molécula de glucosa bajo condiciones aerobias, pero sólo dos moléculas de ATP bajo condiciones anaerobias.
6. Por último, una de las moléculas intermediarias de tres átomos de carbono, el gliceraldeído-3 fosfato puede, en una reacción lateral, convertirse en 2,3 bifosfoglicerato, un compuesto que ayuda a la hemoglobina de los glóbulos rojos sanguíneos a descargar el oxígeno en los tejidos.

Ciclo de Krebs: Al ingresar en la matriz mitocondrial, el ácido pirúbico, se desdobla en acetilo y CO2. El acetilo se une a la coenzima-A y participa de una serie de reacciones cíclicas, combinándose con el oxalacetato (4C), para formar citrato (6C), que se va oxidando hasta regenerar el oxalacetato, que entra nuevamente en el ciclo, en este proceso también se producen NADH, a partir de NAD y FADH2 a partir de FAD, que se reduce, estas sustancias, también son energéticas.

Cadena respiratorio fosforilación oxidativa: tiene lugar en las crestas mitocondriales. Las moléculas de NADH y FADH2 interactúan con proteínas de las crestas como los citocromos. La coenzima Q y las flavoproteinas, cediendo electrones hasta quedar energía estado oxidado.

3. Un proceso anaeróbico es un conjunto de reacciones que se producen en ausencia del O2, como los distintos tipos de fermentación y las sustancias reaccionantes son los glúsidos sus productos los hidratos son el CO2 y algún otro producto adicional como un ácido o un alcohol.

   Fermentación alcohólica de la glucosa:

   C6H12O6 + 2ADP +2Pi à 2C2H50H + 2CO2 + 2ATP

   Fermentación láctica de la glucosa:

   C6H12O6 + 2ADP +2Pi à 2C3H603 + 2ATP

4. Fermentación: Del latín fermentare (alterar la composición química de una superficie) es la reacción de obtención de energía, en ausencia de O2, en la cual moléculas orgánicas complejas se convierten en otras más simples gracias a la acción catalizadora producida por las enzimas. Ésta puede ser láctica, cuando el producto final es el ácido láctico (3C), a partir de la lactosa, por acción de la enzima "lactasa"; alcohólica, cuando el producto final es un alcohol, como el etanol (2C), a partir del ácido pirúbico (3C); también se produce en el intestino humano, como resultado, pueden producirse ciertos gases como el sulfhídrico y el dióxido de carbono en cantidades suficientes como para causar distensión y dolor. También pueden producirse ciertos ácidos como el láctico y el etanoico en los intestinos de los bebés, provocando diarreas. Otro Ej es el de la fermentación del almidón debido a la acción de la diastasa, la cimasa y la invertasa, se descompone (hidroliza) en azúcares complejos, luego en azúcares simples y finalmente en alcohol o también la formación de ácido butanoico cuando la mantequilla se vuelve rancia, y de ácido etanoico (acético) cuando el vino se convierte en vinagre.
5. Durante un proceso anabolico la célula produce sustancias mayores, como las proteínas, los lípidos, los hidratos de carbono, ácidos nucleicos y otros componentes celulares, a partir de moléculas menores como la glucosa y la energía proveniente del ATP.
6. La fotosíntesis es el proceso por el cual ingresa energía en el ecosistema, este proceso es imprescindible en el mundo biótico ya que se llevan a cavo dos transformaciones fundamentales:

• La materia inorgánica se transforma en orgánica.
• La energía solar o lumínica se transforma en química.

Este proceso se lleva a cavo en las mitocondrias, y consta de dos etapas:

• La etapa clara o fotoquímica, que tiene lugar en presencia de luz; en ésta se capta la luz por la los pigmentos fotosintétizadores que, en conjunto, constituyen los fotosistemas. Los pigmentos como los carotenos y las xantofilas, contribuyen a la captación de los haces luminosos en distintas longitudes de onda, esto se realiza ya que las moléculas que los constituyen se excitan con la luz, es decir, los electrones de las últimas órbitas saltan a un nivel de energía superior. Al dejar excitarse, estas moléculas ceden sus electrones a la Clorofila A que también se excita y libera electrones que son tomados por distintos aceptores, como los citocromos, la ferredoxina, la plastocianina, etc. El último aceptor es el NADP. Los electrones reducen a la Clorofila A y los protones se unen al NADP para formar NADPH y el O2 se libera como gas a la atmósfera; pero en cada transporte electrónico se libera energía para sintetizar ATP, a partir de ADP y fosfato inorgánico (Pi).
• La etapa obscura, ciclo de Calvin, o fase biositética, que tiene lugar, con o sin la presencia de la luz, consta de una serie de reacciones enzimáticas a través de la cual el carbono inorgánico pasa a integrar una molécula orgánica como la glucosa, para ésta transformación es necesaria la presencia de los productos obtenidos en la etapa fotoquímmica, como son: un agente reductor, como el NADPH, y la energía producida por el desdoblamiento del ATP

6CO2 + 6H2O + 18

ATP à C6H12O6 + 6O2­ + 18ADP + 18Pi <Es una reacción anabólica>

11. La diferencia entre alimentación y nutrición es que, en la alimentación consumimos alimentos ya sea que posean, o no nutrientes, en cambio en la nutrición, que es un proceso de la alimentación, consumimos los nutrientes sin importar de que alimento vengan y los incorporamos a nuestro sistema.
12. Los nutrientes son componentes de los alimentos.

• Alimento, del latín alimentun (alimentar): cualquier sustancia, natural, o elaborada, con propiedades nutritivas y psicosensoriales (grado de aceptabilidad, posibilidad de degustarlos, etc.), que al ser consumido contribuye a mantenimiento del equilibrio funcional orgánico.
• Nutriente, del latín nutrimen aportado por los alimentos (en los animales) o sintetizado (plantas), que contribuye a satisfacer las necesidades de energía y materia requeridas por las funciones orgánicas (mantenimiento de la temperatura corporal trabajo muscular, etc.)

Los nutrientes se clasifican en:

• Principios inmediatos: Son los glúcidos, lípidos y proteínas. Se encuentran en gran cantidad en los alimentos.
• Oligoelementos: Son las vitaminas y los minerales, se encuentran en menor proporción en los alimentos.

• H2O: Agua común que bebemos o que está presente en los alimentos o los líquidos ingeridos-

11. Las 13 vitaminas identificadas se clasifican de acuerdo a su capacidad de disolución en grasa o en agua. Las vitaminas liposolubles, A, D, E y K, suelen consumirse junto con alimentos que contienen grasa y, debido a que se pueden almacenar en los tejidos adiposos del cuerpo, no es necesario tomarlas todos los días. Las vitaminas hidrosolubles, las ocho del grupo B y la vitamina C, no se pueden almacenar y, por tanto, se deben consumir con frecuencia. El cuerpo sólo puede producir vitamina D; todas las demás deben ingerirse a través de la dieta.

12. Las vitaminas: son sustancias orgánicas, que se encuentran en pequeñas cantidades en los alimentos, pero que son indispensables para el correcto funcionamiento del organismo, no constituyentes de energía sino que son catalizadoras de las funciones metabólicas, como por ejemplo para la protección de la salud y para lograr el crecimiento adecuado en los niños. Las vitaminas también participan en la formación de hormonas, células sanguíneas, sustancias químicas del sistema nervioso y material genético. Las diversas vitaminas no están relacionadas químicamente, y la mayoría de ellas tiene una acción fisiológica distinta. Por lo general actúan como catalizadores, combinándose con las proteínas para crear metabólicamente enzimas activas que a su vez producen importantes reacciones químicas en todo el cuerpo. Sin las vitaminas muchas de estas reacciones tardarían más en producirse o cesarían por completo.
13. Aclaraciones previas:

• Hipovitaminosis: Efecto producido por la ingestión de vitaminas en mayor proporción, con respecto a la que el organismo necesita.
• Hipervitaminosis o avitaminosis: Efecto producido por la ingestión de vitaminas en menor proporción, con respecto a la requerida por el organismo. se puede presentar de dos formas distintas:
• • Carencia primaria: Debida a un aporte insuficiente, como una dieta restringida.
  • Carencia secundaria: Debida a un problema de absorción en el organismo.

1. Los minerales poseen diversas funciones individuales, pero tambien tienen funciones en común, como mantener un Ph constante y lograr el equilibrio ácido-base en el organismo; mediante las reacciones de formación de sales esto se produce para evitar la formación de ácidos o bases en el organismo para así producir un valance de Ph, pero hay veces en las que esta diferencia de PH producida por las concentraciones de los iones es útil para el organismo ya que ciertas enzimas necesitan un Ph ácdo o básico para funcionar, pero en caso de sobrepasarse este punto de Ph, que ronda entre 7,35 y 7,45 se producen incombenientes en las células produciendo:

• Alcaclosis: Cuando el Ph esta entre 7,8 y 8.
• Acidosis: Cuando el PH está entre 7 y 6,8.
• Muerte cuando los límites anteriores se sobrepasan.

Los minerales se pueden clasificar, según su importancia en el organismo, de acuerdo a ésta clasificación se los puede denominar

• Microelementos u oligoelementos, los de menos importancia:

• Macroelementos, los de más importancia:

1. El agua es el componente principal de la materia viva. El protoplasma, que es la materia básica de las células vivas, consiste en una disolución de grasas, carbohidratos, proteínas, sales y otros compuestos químicos similares en agua. El agua actúa como disolvente transportando, combinando y descomponiendo químicamente esas sustancias. La sangre de los animales y la savia de las plantas contienen una gran cantidad de agua, que sirve para transportar los alimentos y desechar el material de desperdicio. El agua desempeña también un papel importante en la descomposición metabólica de moléculas tan esenciales como las proteínas y los carbohidratos. Este proceso (hidrólisis), se produce continuamente en las células vivas.

El agua es uno de los agentes ionizantes más conocidos. Puesto que la majoría de las sustancias son de solubles en agua, se le conoce frecuentemente como el disolvente universal. El agua combina con ciertas sales para formar hidratos, reacciona con los óxidos de los metales formando ácidos y actúa como catalizador en muchas reacciones químicas importantes.

Debido a su capacidad de disolver numerosas sustancias en grandes cantidades, el agua pura casi no existe en la naturaleza.

Casi todo el hidrógeno del agua tiene una masa atómica de 1. El químico estadounidense Harold Clayton Urey descubrió en 1932 la presencia en el agua de una pequeña cantidad (1 parte por 6.000) de lo que se denomina agua pesada u óxido de deuterio (D2O); el deuterio es el isótopo del hidrógeno con masa atómica 2. En 1951 el químico estadounidense Aristid Grosse descubrió que el agua existente en la naturaleza contiene también cantidades mínimas de óxido de tritio (T2O); el tritio es el isótopo del hidrógeno con masa atómica 3.

El agua pura es un líquido inodoro e insípido. Tiene un matiz azul, que sólo puede detectarse en capas de gran profundidad. A la presión atmosférica (760 mm de mercurio), el punto de congelación del agua es de 0 °C y su punto de ebullición de 100 °C. El agua alcanza su densidad máxima a una temperatura de 4 °C y se expande al congelarse. Como muchos otros líquidos, el agua puede existir en estado sobreenfriado, es decir, que puede permanecer en estado líquido aunque su temperatura esté por debajo de su punto de congelación; se puede enfriar fácilmente a unos -25 °C sin que se congele. El agua sobreenfriada se puede congelar agitándola, descendiendo más su temperatura o añadiéndole un cristal u otra partícula de hielo. Sus propiedades físicas se usan como patrones para definir escalas de temperatura, y también en el sistema métrico para definir la unidad de masa, el gramo.

El agua se une entre si por enlaces conocidos como "enlaces puente de hidrógeno", éstos enlaces son déviles pero posibilitan la vida ya que gracias a éstos, el agua es líquida a temperatura ambiente

En nuestro organismo el agua es muy importante, ya que:

• Constituye del 50 a 90% del volúmen de cuerpo.
• Es plástica por exelencia, y por esto ayuda a formar tejidos, células, fluidos, enzimas, hormonas secreciones y excreciones, y por ser neutra, pero a la vez bipolar facilita la escisión y reunión de los grupos H+ y OH-.
• Posiblita todas las reacciones orgánicas.
• Transporta material de desecho a los tegidos.
• Transporta material nutritivo a los tejidos.
• Regula la temperatura del cuerpo.
• Es el principal constituyente porcentual de la sangre.
• Es el medio de imbibición de numerosos procesos químicos.

18. La sed (del latín sitis; ganas o necesidad de beber) es un mecanismo por el cual se regula la ingesta de agua, y es producido por los osmoreceptores localizados en el hipotálamo. Los osmoreceptores detectan las variaciones de la presión osmótica en la sangre y transmiten al cerebro impulsos que nos llevan a beber o no. Cuando esta presión aumenta los osmoreceptores estimulan el lóbulo posterior de la hipófisis para que segregue HAD, que es transportada por la sangre a los riñones y actúa como colector, con lo que aumenta la reabsorción de agua. Pero además de la HAD inmterviene la aldosterona segregada por la corteza suprarenal, si la excreció de Na aumenta, también lo hace la de agua.
19. Agua:

• Funciones:

Agua intracelular:

• Es el medio en que se realizan las actividades ficiológicas celulares, ya que sin el agua las células no pueden realizar sus tareas de manera devida.
• Permite la circulación de sustancias iónicas, ya qe quedan disueltas en ella y circulan por el citoplasma.
• Participa en el equilibrio osmótico por su mobilidad a través de la membrana plasmática.

Agua extracelular:

• • Es el mayor constituyente de la sangre, transporta las sustancias que disuelve, regula la temperatura corporal.
  • Rodea las células como parte del líquido extracelular e interviene en el intercambio continuo de líquido y sustancias entre el interior y el exterior de la célula.
  • Circula por el sistema linfático y transporta proteínas microorganismos y células linfoides.
  • Lubrica las superficies artticulares, amortigua y facilita los movimientos.
  • Forma parte del jugo digestivo, e interviene en la digestión.
  • Es el prinsipal sistema de desechos ya que en solución acuosa se eliminan mediante la orina.
  • Se utilizan pequeñas cantidades como líquido lagrimal y secreciones respiraciónes.
• Fuentes alimentarias
• • El agua de consumo habitual, que ingerimos, alrededor de un litro diario.
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  • El que forma parte de la mayoría de los alimentos, frutas, veduras, leche, carnes, legumbres y frutos secos. Su apote diario es de un litro.
  • El que se genera en nuestro interior como resultado de las reacciones metabólicas de los hidratos de carbono, lípidos y proteinas. Con un aporte de 0,2-0,4 litros diarios.
• Pérdidas renales: Se liberan 1,5 litros diarios a través de la orina, y también se eliminaniones y sustancias disueltas en el agua.
• Pérdidas extrarenales: Ya sea, a traves de la sudoración que en condiciones extremas se puede llegar a 15 litros; o a traves de la digestión, que son normalmente bajas, a axcepción de contraer diarreas o vómitos, que pueden sumar aproximadamente 1 litro.

18. Conclusión: Este trabajo da una idea de la necesidad de nuestro organismo, con respecto a ciertos compuestos, llamados nutrientes, pero también da una idea de las consecuencias que puede traer una mala injesta, ya sea pro exeso o defecto, y que ésto puede producir daños severos e incluso la muerte de un organismo vivo. Y también nos da una idea de prque el agua no se debe contaminar.

Pero lo más importante es que nos ayudó a comprender mejor y de manera entendible como funciona nuestro organismo, y como mantenerlo funcionando de manera óptima sin la necesidad dañarlo por errores en la alimentación.

Bibliografía:

• Enciclopedia Encarta 97 de Microsoft.
• Enciclopedia Encarta 98 de Microsoft.
• Biología polimodal de Santillana.
• Ciencias Naturales de 8º año de Santillana.
• Cuaderno 27 de química básica de Susana Jáuregui Lorda (Errepar)
• Biología 1 de Kapelus

Datos del autor:

Scheverin Sebastián