tructura y función celular


Célula, unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma. Todos los organismos vivos están formados por células, y en general se acepta que ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una célula. Algunos organismos microscópicos, como bacterias y protozoos, son células únicas, mientras que los animales y plantas están formados por muchos millones de células organizadas en tejidos y órganos. Aunque los virus y los extractos acelulares realizan muchas de las funciones propias de la célula viva, carecen de vida independiente, capacidad de crecimiento y reproducción propios de las células y, por tanto, no se consideran seres vivos. La biología estudia las células en función de su constitución molecular y la forma en que cooperan entre sí para constituir organismos muy complejos, como el ser humano. Para poder comprender cómo funciona el cuerpo humano sano, cómo se desarrolla y envejece y qué falla en caso de enfermedad, es imprescindible conocer las células que lo constituyen.

Membrana celular

Membrana (del latín, membrana, 'pergamino'), en biología, cualquier capa delgada de materia elastico y resistente que cubre o delimita las celulas y órganos del cuerpo, o reviste las articulaciones y los conductos y tractos que se abren al exterior del organismo. La membrana que rodea los organismos animales o vegetales unicelulares o cada una de las células de los organismos multicelulares desempeña un papel muy importante en los procesos de nutrición, respiración y excreción de dichas celulas. Estas membranas celulares son semipermeables, es decir, permiten el paso de moléculas pequeñas, como las de los azúcares y sales, pero no de moléculas grandes como las proteínas. Las estructuras internas de las células, como el núcleo, también tienen membranas.


Sistema de membrana

Membranas plasmáticas de dos células
La membrana plasmática (MP) es una estructura semipermeable que separa la célula del medio externo. Consiste en una capa doble de fosfolípidos que permite el movimiento de agua y ciertos iones a través de ella, mediante la interacción con proteínas específicas. En los protozoos, la membrana envuelve y absorbe fluidos y material celular nutritivo, y expulsa residuos.

Retículo endoplasmatico rugoroso

Retículo endoplasmático rugoso El principal centro de síntesis proteica de la célula es la superficie del retículo endoplasmático rugoso (RER). Es una estructura característica formada por un apilamiento de membranas con pequeños gránulos oscuros llamados ribosomas. Las proteínas sintetizadas pasan de la superficie del RER al exterior de la célula. En los ribosomas que puntean la superficie del RER también se sintetizan proteínas, pero éstas permanecen dentro de la célula para realizar funciones metabólicas.

Aparato de Golgi

El aparato de Golgi es un pequeño grupo de sacos membranosos lisos apilados en el citoplasma. Dirige las proteínas recién sintetizadas hacia los lugares que deben ocupar en la célula.

Vacuolas

Vacuola, cavidad rodeada por una membrana que se encuentra en el citoplasma de las células, principalmente de las vegetales.

Se forman por fusión de las vesículas procedentes del retículo endoplasmático y del aparato de Golgi. En general, sirven para almacenar sustancias de desecho o de reserva.

En las células vegetales, las vacuolas ocupan la mitad del volumen celular y en ocasiones pueden llegar hasta casi la totalidad. También, aumentan el tamaño de la célula por acumulación de agua.

Vesicula

Tiene una longitud de 7,5 cm y un diámetro de 2,5 cm en su parte más ancha. Su capacidad varía de 30 a 45 milímetros. El cuerpo y el cuello de la vesícula se extienden hacia atrás, arriba, y a la izquierda. El extremo ancho (fondo) se dirige hacia abajo y adelante, y se extiende en algunas ocasiones fuera del borde del hígado. En cuanto a su estructura la vesícula está formada por una cubierta peritoneal externa (túnica serosa), una capa media de tejido fibroso y músculo liso (túnica muscular), y una membrana mucosa interna (túnica mucosa).

La función de la vesícula es almacenar la bilis segregada por el hígado y que alcanza la vesícula a través de los conductos hepático y cístico, hasta ser requerida por el proceso de la digestión. Cuando funciona con normalidad, la vesícula vacía su contenido a través del conducto biliar (colédoco) en el duodeno para facilitar la digestión, favorece los movimientos intestinales y la absorción, evita la putrefacción, y emulsiona las grasas. Véase Aparato digestivo; Intestino.

Material genético

Otro método de intercambio de información genética es la transducción o transferencia de material genético de una bacteria a otra a través de virus bacterianos o bacteriófagos. Cuando el virus infecta la célula bacteriana, se pueden formar, accidentalmente, junto con los bacteriófagos normales, fagos que contengan el ADN bacteriano. Cuando estos virus infectan otra bacteria, el ADN de la primera bacteria se integra en el material genético de la bacteria receptora.
La transformación y la transducción generalmente transfieren solo pequeñas cantidades de ADN, si bien los especialistas en genética bacteriana han intentado incrementar estas cantidades. Muchas bacterias son capaces también de transferir grandes cantidades de ADN, incluso el genoma completo (conjunto de genes), mediante contacto físico. Por lo general, la célula donante crea una copia del ADN durante el proceso de transferencia de manera que no es destruida. Este método de intercambio recibe el nombre de conjugación. El intercambio de ADN permite a la bacteria que ha desarrollado genes de resistencia a antibióticos propagar con rapidez su resistencia a otras bacterias.
Una bacteria simplificada está formada por tres capas externas que envuelven las estructuras internas; la capa pegajosa protege la pared celular rígida, que a su vez cubre la membrana celular semipermeable. El flagelo es un medio de locomoción y los pelos que se extienden por fuera de la cápsula ayudan a la bacteria a sujetarse a las superficies. El material genético está contenido en el ADN que forma el nucleoide. Los ribosomas que flotan en el citoplasma intervienen en la síntesis de proteínas.

Núcleo celular

El núcleo de las células eucarióticas es una estructura discreta que contiene los cromosomas, recipientes de la dotación genética de la célula. Está separado del resto de la célula por una membrana nuclear de doble capa y contiene un material llamado nucleoplasma. La membrana nuclear está perforada por poros que permiten el intercambio de material celular entre nucleoplasma y citoplasma.

Nucleo

En el interior de la cubierta, la proteína del núcleo viral p17 constituye la matriz del virión, y la proteína del core p24 forma un nucleoide interno de forma cilíndrica. Este nucleoide tiene en su interior dos cadenas del genoma viral ARN (el material genético del virus VIH), y la enzima transcriptasa inversa. El ácido ribonucleico contiene los genes estructurales GAG, POL y ENV, comunes a todos los retrovirus, y varios genes estructurales. El virión está formado por un núcleo, llamado core o nucleoide, compuesto por ácido nucleico y proteínas íntimamente asociadas a él. El nucleoide o core está rodeado de una cubierta proteica, llamada cápsida, que puede adoptar la forma de una hélice o de un icosaedro. Al complejo que forman el nucleoide y la cápsida se le llama nucleocápsida. Ésta puede estar desnuda o rodeada por una envuelta.
El ácido nucleico puede ser ADN o ARN, pero nunca ambos en el mismo virión. Además, estos ácidos pueden ser de doble cadena (bicatenario) o de cadena simple (monocatenario), lineales o circulares y pueden estar segmentados o no.

Matriz citoplasmatica y componentes celulares La evidencia indica que la mayoría de las

poblaciones son más variables genéticamente de lo que se supone. Los estudios de los productos polipeptídicos de los genes han señalado que, por término medio, cerca de un tercio de ellos tienen variantes genéticas con frecuencias superiores a las que cabría esperar a partir del equilibrio entre su generación por mutación, y la desventaja selectiva de los mutantes. Esto ha conducido a un interés creciente por las formas en que los alelos alternados se pueden mantener de forma activa en un estado de equilibrio de modo que ninguno reemplace al otro. Uno de estos mecanismos de equilibrio es la ventaja heterocigótica, cuando el heterocigótico sobrevive mejor que cualquiera de los homocigóticos. Otro mecanismo, llamado selección dependiente de la frecuencia, se basa en la ventaja relativa de las variedades poco frecuentes, como, por ejemplo, en poblaciones expuestas a depredadores. Los depredadores tienden a centrarse en la variedad más común, y a no hacer caso de las variedades raras. Por esta razón, cuando una variedad es poco frecuente puede estar en ventaja, aunque perderá dicha ventaja conforme la selección natural para el rasgo de adaptación la haga más abundante. Entonces, los depredadores empiezan a sacrificar la variedad favorecida, hasta alcanzar equilibrio entre los alelos de la población. Los parásitos pueden actuar de un modo similar, especializándose en atacar cualquier variedad de huéspedes que sea la más común, y manteniendo por ello la variabilidad genética en las poblaciones de huéspedes.



cloroplasto

La observación con microscopio de hojas, tallos y otros tejidos vegetales revela la presencia de diminutas estructuras esféricas llamadas cloroplastos; la figura corresponde a la raíz de la cebolla. Los cloroplastos son esenciales para la fotosíntesis, una cadena de reacciones que utiliza la energía de la luz solar para combinar agua y dióxido de carbono en presencia de clorofila y producir oxígeno y azúcares útiles para los animales. Sin fotosíntesis, la atmósfera no tendría oxígeno suficiente para mantener la vida animal.

Ribosomas

Ribosoma, corpúsculo celular que utiliza las instrucciones genéticas contenidas en el ácido ribonucleico (ARN) para enlazar secuencias específicas de aminoácidos y formar así proteínas. Los ribosomas se encuentran en todas las células y también dentro de dos estructuras celulares llamadas mitocondrias y cloroplastos. Casi todos flotan libremente en el citoplasma (el contenido celular situado fuera del núcleo), pero muchos están enlazados a redes de túbulos envueltos en membranas que ocupan toda la masa celular y constituyen el llamado retículo endoplasmático.

Cada ribosoma consta de cuatro moléculas o subunidades distintas de ácido ribonucleico (ARN) y de numerosas proteínas. En el ser humano, tres de estas cuatro subunidades se sintetizan en el nucleolo, una densa estructura granular situada dentro del núcleo. La cuarta subunidad se sintetiza fuera del nucleolo y se transporta al interior de éste para el ensamblaje del ribosoma
Hay otros dos elementos celulares importantes: los ribosomas (donde se enlazan los aminoácidos para formar proteínas), y el aparato de Golgi, que interviene en la secreción de material celular. Además, recorre gran parte del citoplasma un complejo sistema de membranas llamado retículo endoplasmático, que parece actuar como sistema de comunicación a través del cual circulan varios tipos de sustancias de unos puntos de la célula a otros. Los ribosomas suelen estar conectados con el retículo endoplasmático, que se prolonga en la doble membrana que envuelve el núcleo celular.

Mitocondrias
Anterior Siguiente Multimedia Aparece en

Mitocondria

Las mitocondrias, estructuras diminutas alargadas que se encuentran en el hialoplasma (citoplasma transparente) de la célula, se encargan de producir energía. Contienen enzimas que ayudan a transformar material nutritivo en trifosfato de adenosina (ATP), que la célula puede utilizar directamente como fuente de energía. Las mitocondrias suelen concentrarse cerca de las estructuras celulares que necesitan gran aportación de energía, como el flagelo que dota de movilidad a los espermatozoides de los vertebrados y a las plantas y animales unicelulares.

Lisosoma

Lisosoma, saco delimitado por una membrana que se encuentra en las células con núcleo (eucarióticas) y contiene enzimas digestivas que degradan moléculas complejas. Los lisosomas abundan en las células encargadas de combatir las enfermedades, como los leucocitos, que destruyen invasores nocivos y restos celulares.

El tamaño de los lisosomas es muy variable, pero suele oscilar entre 0,05 y 0,5 micrómetros de diámetro. Cada uno está rodeado por una membrana que protege la célula de las enzimas digestivas del lisosoma (si éste se rompe, aquéllas destruyen la célula). Las proteínas de la membrana protegen la actividad de las enzimas manteniendo la acidez interna adecuada; también transportan los productos digeridos fuera del lisosoma.




Citoesqueleto

El citoesqueleto es una red de fibras proteicas que ocupa el citoplasma de las células y que mantiene la estructura y la forma de la célula. El citoesqueleto también se encarga de transportar sustancias entre las distintas partes de la célula.

Metabolismo celular

La biología molecular, que comprende la biofísica y la bioquímica, ha constituido una gran aportación a la biología moderna. Actualmente, los conocimientos sobre la estructura y función de los ácidos nucleicos y proteínas, moléculas claves de toda la materia viva, son amplios. El avance más importante para la ciencia moderna fue el descubrimiento de los mecanismos de la herencia. Otro gran progreso de la biología molecular ha sido el avance en las investigaciones acerca del metabolismo celular, es decir, de cómo las moléculas procesan la energía necesaria para la vida.

EL ATP Y LA ENERGIA EN LAS CELULAS

Trifosfato de adenosina (ATP), molécula que se encuentra en todos los seres vivos y constituye la fuente principal de energía utilizable por las células para realizar sus actividades. El ATP se origina por el metabolismo de los alimentos en unos orgánulos especiales de la célula llamados mitocondrias. El ATP se comporta como una coenzima, ya que su función de intercambio de energía y la función catalítica (trabajo de estimulación) de las enzimas están íntimamente relacionadas. La parte adenosina de la molécula está constituida por adenina, un compuesto que contiene nitrógeno (también uno de los componentes principales de los genes) y ribosa, un azúcar de cinco carbonos. Cada unidad de los tres fosfatos (trifosfato) que tiene la molécula, está formada por un átomo de fósforo y cuatro de oxígeno y el conjunto está unido a la ribosa a través de uno de estos últimos. Los dos puentes entre los grupos fosfato son uniones de alta energía, es decir, son relativamente débiles y cuando las enzimas los rompen ceden su energía con facilidad. Con la liberación del grupo fosfato del final se obtiene siete kilocalorías (o calorías en el lenguaje común) de energía disponible para el trabajo y la molécula de ATP se convierte en ADP (difosfato de adenosina). La mayoría de las reacciones celulares que consumen energía están potenciadas por la conversión de ATP a ADP, incluso la transmisión de las señales nerviosas, el movimiento de los músculos, la síntesis de proteínas y la división de la célula. Por lo general, el ADP recupera con rapidez la tercera unidad de fosfato a través de la reacción del citocromo, una proteína que se sintetiza utilizando la energía aportada por los alimentos. En las células del músculo y del cerebro de los vertebrados, el exceso de ATP puede unirse a la creatina, proporcionando un depósito de energía de reserva.

control de la célula en sus reacciones metabólicas.

El hecho de que células y tejidos mantengan el equilibrio dinámico durante la vida del organismo demuestra con claridad que los procesos metabólicos están sujetos a un control exacto. Células y tejidos mueren continuamente, pero el metabolismo aporta, en un equilibrio casi perfecto, todos los ingredientes químicos necesarios para reponer y crear células y productos celulares nuevos.

Aunque todavía queda mucho por averiguar sobre los procesos metabólicos, los investigadores están de acuerdo en que las enzimas reguladoras o limitadoras de velocidad son elementos primordiales de estas reacciones. Cada una de estas moléculas enzimáticas, que influyen sobre las rutas metabólicas desde sus primeras etapas, tiene un punto específico o activo que encaja en el sustrato o compuesto sobre el cual actúa la enzima y se forma un producto. La precisión con que las enzimas limitadoras de la velocidad y los sustratos se acoplan para iniciar reacciones específicas impide que las reacciones se produzcan de forma indiscriminada dentro de las células, donde hay un continuo fluir de compuestos químicos muy diversos. Cantidades mínimas de una enzima de este tipo puede inducir cambios profundos en el metabolismo celular.

Enzima

Las enzimas son grandes proteínas que aceleran las reacciones químicas. En su estructura globular, se entrelazan y se pliegan una o más cadenas polipeptídicas, que aportan un pequeño grupo de aminoácidos para formar el sitio activo, o lugar donde se adhiere el sustrato, y donde se realiza la reacción. Una enzima y un sustrato no llegan a adherirse si sus formas no encajan con exactitud. Este hecho asegura que la enzima no participa en reacciones equivocadas. La enzima misma no se ve afectada por la reacción. Cuando los productos se liberan, la enzima vuelve a unirse con un nuevo sustrato.

Enzimas e ingeniería genética

1. En ingeniería genética, los científicos usan enzimas de restricción para aislar un gen de interés, por ejemplo, el gen que regula la producción de insulina. 2. Se extrae de una bacteria su plásmido que, tratado con la misma enzima de restricción, puede hibridarse con este fragmento de extremo pegajoso de ADN complementario. 3. El plásmido híbrido se reincorpora a la célula bacteriana, donde se replica formando parte del ADN de la célula. 4. Así, se puede cultivar una gran cantidad de células hijas, cuyos genes producen sustancias utilizadas por los seres humanos.

Anabolismo

Hay dos grandes procesos metabólicos: anabolismo o biosíntesis y catabolismo. Se llama anabolismo, o metabolismo constructivo, al conjunto de las reacciones de síntesis necesarias para el crecimiento de nuevas células y el mantenimiento de todos los tejidos. El catabolismo, o metabolismo destructivo, es un proceso continuo centrado en la producción de la energía necesaria para la realización de todas las actividades físicas externas e internas. El catabolismo engloba también el mantenimiento de la temperatura corporal e implica la degradación de las moléculas químicas complejas en sustancias más sencillas, que constituyen los productos de desecho expulsados del cuerpo a través de los riñones, el intestino, los pulmones y la piel.

Anabolismo y catabolismo

Las pautas de crecimiento y degradación de un organismo son consecuencia del equilibrio entre las fuerzas opuestas del anabolismo (síntesis) y el catabolismo (destrucción). Ambos procesos actúan durante toda la vida del organismo. Las primeras fases de la vida de una planta constituyen un periodo de crecimiento, caracterizado por el predominio de la actividad anabólica sobre la catabólica. Cuando anabolismo y catabolismo se igualan, la planta se estabiliza. Y cuando el catabolismo supera al anabolismo, se marchita y muere.

Catabolismo

Las reacciones anabólicas y catabólicas siguen lo que se llaman rutas metabólicas; ambos tipos de rutas se combinan unas con otras para producir compuestos finales específicos y esenciales para la vida. La bioquímica ha determinado la forma en que se entretejen algunas de estas rutas, pero muchos de los aspectos más complejos y ocultos se conocen sólo en parte. En esencia, las rutas anabólicas parten de compuestos químicos relativamente simples y difusos llamados intermediarios. Estas vías utilizan la energía que se obtiene en las reacciones catalizadas por enzimas y se orientan hacia la producción de compuestos finales específicos, en especial macromoléculas en forma de hidratos de carbono, proteínas y grasas. Valiéndose de otras secuencias enzimáticas y moviéndose en sentido contrario, las rutas catabólicas disgregan las macromoléculas complejas en compuestos químicos menores que se utilizan como bloques estructurales relativamente simples.

Cuando el anabolismo supera en actividad al catabolismo, el organismo crece o gana peso; si es el catabolismo el que supera al anabolismo, como ocurre en periodos de ayuno o enfermedad, el organismo pierde peso. Cuando ambos procesos están equilibrados, se dice que el organismo se encuentra en equilibrio dinámico.


nutrición celular

La clasificación de los seres vivos es motivo de controversia desde hace mucho tiempo;

esquemas son algunos de los utilizados actualmente. Arriba: El sistema aristotélico sólo reconoce plantas y animales, que diferencia por el movimiento, el mecanismo de alimentación y la forma de crecimiento. Este sistema agrupa procariotas, algas y hongos con las plantas, y protozoos móviles capaces de alimentarse con los animales. Centro: El perfeccionamiento de las técnicas y los materiales de laboratorio puso de manifiesto las diferencias entre células procarióticas y eucarióticas y determinó una nueva clasificación que las reflejaba. Abajo: En época más reciente se han admitido cinco reinos que tienen en cuenta la organización y nutricion la forma de celular.

Nutrición autótrofaComo las plantas verdes son autótrofas (es decir, elaboran sus nutrientes a partir de agua, dióxido de carbono, luz solar y moléculas inorgánicas), necesitan luz solar para su crecimiento. Por ello son fototrópicas, es decir, capaces de orientarse hacia las fuentes de luz.

Quimiosintesis

1. Las teorías vigentes sobre el origen de la vida apuntan que los primeros organismos eran procariotas y heterótrofos. Después, algunos se especializaron para realizar la fotosíntesis o la quimiosíntesis. Así surgieron los autótrofos. Aparecieron después los organismos eucariotas, tanto autótrofos como heterótrofos. En algunas estirpes, las células eucarióticas se asociaron para formar colonias. Las células de algunas de éstas se especializaron, se hicieron interdependientes y constituyeron los primeros organismos pluricelulares. La Quimiosíntesis es la producción biológica de materia orgánica a partir de moléculas de un átomo de carbono ( generalmente dióxido de carbono o metano) y otros nutrientes, usando la oxidación de moléculas inorgánicas, como por ejemplo el ácido sulfhídrico (H2S) o el hidrógeno gaseoso o el metano como fuente de energía, sin contar con la luz solar, a diferencia de la fotosíntesis. Cadenas alimentarias completas basan su existencia en la producción quimiosintética en torno a las emanaciones termales que se encuentran en las dorsales oceánicas, así como en sedimentos profundos.
2. La quimiosíntesis depende de la existencia de potenciales químicos importantes, los que acompañan a mezclas no estables de sustancias, las cuales aparecen sólo localmente, allí donde los procesos geológicos las han generado.
3. Muchas bacterias en el fondo de los océanos usan la quimiosíntesis como forma de producir energía sin el requerimiento de luz solar, en contraste con la fotosíntesis la cual se ve inhibida en aquel hábitat. Muchas de estas bacterias son la fuente básica de alimentación para el resto de organismos del suelo oceánico, siendo el comportamiento simbiótico muy común.


Fotosíntesis

Fotosíntesis, proceso en virtud del cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química. Prácticamente toda la energía que consume la vida de la biosfera terrestre —la zona del planeta en la cual hay vida— procede de la fotosíntesis.

Fases de la fotosíntesis

La fotosíntesis es un proceso fundamental para los seres vivos, ya que permite la transformación de la energía luminosa procedente del Sol en energía química, que es almacenada para ser utilizada según las necesidades del organismo. A partir de elementos inorgánicos sencillos, el agua y el dióxido de carbono, se sintetiza la glucosa, que a su vez puede ser empleada para la producción de almidón, sacarosa y polisacáridos, asumiendo por tanto una función estructural; o bien puede servir de sustrato en las reacciones de respiración celular, con las que se obtiene energía (bajo la forma de moléculas de ATP); en ese caso desempeña una función energética. En la fotosíntesis también se produce, mediante un proceso denominado fotofosforilación, cierta cantidad de ATP. No todos los seres vivos están en condiciones de realizar este proceso fundamental: esta capacidad sólo la poseen algunas bacterias, las cianobacterias, las algas y las plantas, que poseen las moléculas de clorofila necesarias para la absorción de la luz solar y las enzimas indispensables para realizar las reacciones fotosintéticas. La clorofila está ligada a las membranas del tilacoide, contenidas en el interior de unos orgánulos llamados cloroplastos (excepto en las bacterias, en las cuales el pigmento está asociado a invaginaciones de la membrana celular).Enciclopedia Encarta.

Importancia de los procesos fotosintéticos para los seres vivos y el medio ambiente

Anatomía de la hoja

La hoja proporciona alimento al resto de la planta, gracias a un proceso que recibe el nombre de fotosíntesis. La capa más externa de la hoja es la epidermis, que a su vez está protegida por la capa cérea de la cutícula. Las células oclusivas presentes en la epidermis forman unas aberturas, llamadas estomas, a través de las cuales pasan el agua, el oxígeno y el dióxido de carbono. El tejido fotosintético de la hoja está formado por dos tipos de células de pared delgada: parénquima en empalizada, con células largas dispuestas en columnas (aquí tienen lugar casi todas las reacciones químicas), y parénquima esponjoso, de estructura más irregular. Ambos tipos de células tienen cloroplastos, orgánulos fotosintéticos que ajustan su posición en el citoplasma para recibir la mayor cantidad de luz. El haz vascular está formado por dos tejidos especializados: el xilema, que transporta el agua desde la planta hasta las hojas, y el floema que lleva el alimento desde la hoja hasta el resto de la planta. En conjunto, parénquima y haz vascular forman el mesofilo.

Nutrición heterótrofa

ser vivo que sólo se puede observar utilizando microscopios ópticos o electrónicos.

Los microorganismos se clasifican en tres de los cinco reinos. Las bacterias y cianobacterias (o algas verde azuladas) pertenecen al reino Móneras. Son organismos con células procarióticas y presentan una gran variedad de formas de vida. Hay bacterias fotosintéticas, quimiosintéticas y heterótrofas. Éstas pueden ser saprofitas, descomponedoras o patógenas, como las que producen la tuberculosis o la sífilis. En el reino Protistas se incluyen a organismos eucariotas. Son microorganismos protistas: los protozoos unicelulares, las algas unicelulares y algunas pluricelulares. Ciertos hongos, incluidas las levaduras, son microorganismos que pertenecen al reino Hongos. Estos seres tienen una gran importancia económica por el uso industrial en la fabricación de antibióticos y productos alimenticios como el pan o el vino, o por las pérdidas que producen al descomponer alimentos. Los virus son un tipo de microorganismo peculiar. No tienen metabolismo y son parásitos intracelulares que causan un gran número de enfermedades en las personas, los animales y las plantas. La nutrición heterótrofa se realiza cuando la célula va consumiendo materia orgánica ya formada. En este tipo de nutrición no hay, pues, transformación de materia inorgánica en materia orgánica. Sin embargo, la nutrición celular propia.
Poseen este tipo de nutrición algunas bacterias, los protozoos, los hongos y los animales. heterótrofa permite la transformación de los alimentos en materia
El proceso de nutrición heterótrofa de una célula se puede dividir en siete etapas:
Captura. La célula atrae las partículas alimenticias creando torbellinos mediante sus cilios o flagelos, o emitiendo seudópodos, que engloban el alimento.
Ingestión. La célula introduce el alimento en una vacuola alimenticia o fagosoma. Algunas células ciliadas, como los paramecios, tienen una especie de boca, llamada citostoma, por la que fagocitan el alimento.
Digestión. Los lisosomas viertes sus enzimas digestivas en el fagosoma, que así se transformará en vacuola digestiva. Las enzimas descomponen los alimentos en las pequeñas moléculas que las forman.
Paso de membrana. Las pequeñas moléculas liberadas en la digestión atraviesan la membrana de la vacuola y se difunden por el citoplasma.
Defecación o egestión. La célula expulsa al exterior las moléculas que no le son útiles.
Metabolismo. Es el conjunto de reacciones que tienen lugar en el citoplasma. Su fin es obtener energía para la célula y construir materia orgánica celular propia. El metabolismo se divide en dos fases:
Anabolismo o fase de construcción en la que, utilizando la energía bioquímica procedente del catabolismo y las pequeñas moléculas procedentes de la digestión, se sintetizan grandes moléculas orgánicas.
Catabolismo o fase de destrucción, en la que la materia orgánica, mediante la respiración celular, es oxidada en el interior de las mitocondrias, obteniéndose energía bioquímica.
Excreción. La excreción es la expulsión al exterior, a través de la membrana celular, de los productos de desecho del catabolismo. Estos productos son normalmente el dióxido de carbono (CO2), el agua (H2O) y el amoniaco (NH3).

Holozoica

Cuando el alimento se obtiene como partículas sólidas que deben comerse, digerirse, absorberse, como ocurre en casi todos los animales, el fenómeno recibe el nombre de nutrición holozoica. Los organismos holozoicos deben constantemente buscar, atrapar y comer otros organismos; para ello han creado. gran variedad de estructuras sensitivas, nerviosas y musculares, para encontrar alimento, así como varios tipos de sistemas digestivos para transformar estos alimentos en moléculas bastante pequeñas para ser absorbidas. Plantas insectívoras como Dionea Venus, rocío de sol y Sarracenea purpurea complementan su capacidad fotosintética atrapando y digiriendo insectos y otros animales pequeños (hecho sorprendente en el mundo vegetal). De esto las plantas obtienen aminoácidos y otros compuestos nitrogenados para el crecimiento.
Los animales herbívoros comen plantas y obtienen sus compuestos energéticos del contenido de las células vegetales, compuestos constituidos por la planta que usa energía de la luz solar. Otros animales son carnívoros, comen animales (que, a su vez, comen plantas). Omnívoros son animales que comen material vegetal o animal. Todos los organismos heterotróficos obtienen finalmente sus nutrientes energéticos de organismos autotróficos que atraparon la energía radiante de la luz solar para sintetizar dichos compuestos.


Saprofita

Saprofito, cualquier organismo que no puede obtener su alimento mediante la fotosíntesis, y en su lugar se nutre de restos de materia vegetal o animal en putrefacción. Los hongos superiores, los mohos, y otros tipos de hongos, son los saprofitos más abundantes. Ciertos tipos de bacterias son saprofitas, así como también algunas plantas con semilla, como la monótropa india, Monotropa uniflora, y las orquídeas del género Corallorhiza. Los saprofitos producen enzimas que descomponen la materia orgánica en nutrientes que se pueden absorber. Muchas plantas saprofitas con semilla, consiguen su alimento en cooperación con hongos simbiontes (asociados en simbiosis), que colonizan sus raíces y convierten la materia en descomposición, en nutrientes.


Parasita

cualquier organismo que vive sobre o dentro de otro organismo vivo, del que obtiene parte o todos sus nutrientes, sin dar ninguna compensación a cambio al hospedador. En muchos casos, los parásitos dañan o causan enfermedades al organismo hospedante. Ciertos parásitos como los piojos, que habitan sobre la superficie del que los hospeda, se denominan ectoparásitos. Los que viven en el interior, como por ejemplo los nematodos parásitos, se conocen como endoparásitos. Los parásitos permanentes pasan la mayor parte de su ciclo vital dentro o sobre el organismo al que parasitan. Los parásitos temporales viven durante un breve periodo en el huésped, y son organismos de vida libre durante el resto de su ciclo vital. Los parásitos que no pueden sobrevivir sin el huésped, se llaman parásitos obligados. Los parásitos facultativos son aquellos que pueden alimentarse tanto de seres vivos como de materia muerta. Los parásitos heteroicos, como las duelas del hígado, necesitan alojarse en animales diferentes en cada fase de su ciclo vital. Los parásitos autoicos, como las lombrices intestinales, pasan los estadios parásitos de su ciclo vital en un único huésped. La ciencia que estudia a los parásitos se denomina parasitología.




reapiracion

Respiración, proceso fisiológico por el cual los organismos vivos toman oxígeno del medio circundante y desprenden dióxido de carbono. El término respiración se utiliza también para el proceso de liberación de energía por parte de las células, procedente de la combustión de moléculas como los hidratos de carbono y las grasas. El dióxido de carbono y el agua son los productos que rinde este proceso, llamado respiración celular, para distinguirlo del proceso fisiológico global de la respiración. La respiración celular es similar en la mayoría de los organismos, desde los unicelulares, como la ameba y el paramecio, hasta los organismos superiores (véase Metabolismo). Para más información sobre la respiración en plantas, véase Fotosíntesis.

Eritrocitos

Los eritrocitos, los glóbulos rojos de la sangre, son los transportadores primarios del oxígeno a las células y a los tejidos corporales. La forma del eritrocito hace que el área superficial, a través de la cual se intercambia el oxígeno por dióxido de carbono, sea la máxima posible. Además de su forma, la membrana plasmática del eritrocito, que es muy flexible, le permite penetrar en los capilares más pequeños. La hemoglobina, presente en los glóbulos rojos, es esencial para el intercambio de gases, tanto en los tejidos corporales, como en los alveolos pulmonares.
Los organismos de los reinos Protistas y Móneras no tienen mecanismos respiratorios especializados, sino que realizan el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono por difusión, a través de la membrana celular. La concentración de oxígeno en el interior del organismo es menor que la del medio exterior (aéreo o acuático), mientras que la concentración de dióxido de carbono es mayor. Como resultado, el oxígeno penetra en el organismo por difusión y el dióxido de carbono sale por el mismo sistema. La respiración de las plantas y las esponjas se basa en un mecanismo muy parecido.

Respiración humana

Cuando el diafragma se contrae y se mueve hacia abajo, los músculos pectorales menores y los intercostales presionan las costillas hacia fuera. La cavidad torácica se expande y el aire entra con rapidez en los pulmones a través de la tráquea para llenar el vacío resultante. Cuando el diafragma se relaja, adopta su posición normal, curvado hacia arriba; entonces los pulmones se contraen y el aire se expele.
La reacción química global de la respiración es la siguiente:
C6 H12 O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energía (ATP)


Aerobia

Aerobio (del griego aer, ‘aire’; bios, ‘vida’), organismo que sólo puede desarrollarse en presencia de oxígeno atmosférico, del que precisa para la respiración. La atmósfera puede ser aérea o subacuática, ya que existe aire disuelto dentro de las masas de agua (los peces son organismos aerobios que respiran aire disuelto). La atmósfera aérea contiene, al menos, 20 veces más oxígeno que la acuática, lo que condiciona el diseño de los órganos respiratorios de los animales de vida aérea o acuática.

La mayoría de los animales y de las plantas son aerobios; oxidan completamente los combustibles del organismo para desprender dióxido de carbono y agua en un proceso que se denomina respiración. Los organismos que no utilizan oxígeno para la respiración son denominados anaerobios, existiendo otros, como las levaduras, que se comportan como aerobios facultativos, pues pueden utilizar uno u otro sistema de respiración.

La aerobiosis es independiente del carácter autótrofo o heterótrofo de los organismos.

Anaerobia

Anaerobio, organismo que puede vivir sin oxígeno. Los organismos anaerobios disponen de un metabolismo que produce energía a partir de nutrientes que carecen de oxígeno, habitualmente a través de procesos de fermentación, aunque en ocasiones, como en el caso de los que habitan en las profundas grietas hidrotermales marinas, lo hacen mediante reacciones que emplean compuestos químicos inorgánicos. Todos los anaerobios son organismos simples, como las levaduras y las bacterias; aquellos organismos que mueren en presencia de oxígeno se denominan anaerobios estrictos, mientras que el resto se conocen con el nombre de anaerobios facultativos.

Fermentación
Fermentación, cambios químicos en las sustancias orgánicas producidos por la acción de las enzimas. Esta definición general incluye prácticamente todas las reacciones químicas de importancia fisiológica. Actualmente, los científicos suelen reservar dicha denominación para la acción de ciertas enzimas específicas, llamadas fermentos, producidas por organismos diminutos tales como el moho, las bacterias y la levadura. Por ejemplo, la lactasa, un fermento producido por una bacteria que se encuentra generalmente en la leche, hace que ésta se agrie, transformando la lactosa (azúcar de la leche) en ácido láctico. El tipo de fermentación más importante es la fermentación alcohólica, en donde la acción de la cimasa segregada por la levadura convierte los azúcares simples, como la glucosa y la fructosa, en alcohol etílico y dióxido de carbono. Hay otros muchos tipos de fermentación que se producen de forma natural, como la formación de ácido butanoico cuando la mantequilla se vuelve rancia, y de ácido etanoico (acético) cuando el vino se convierte en vinagre.

Generalmente, la fermentación produce la descomposición de sustancias orgánicas complejas en otras simples, gracias a una acción catalizada. Por ejemplo, debido a la acción de la diastasa, la cimasa y la invertasa, el almidón se descompone (hidroliza) en azúcares complejos, luego en azúcares simples y finalmente en alcohol.

La glicerina, la propanona, el butanol y el ácido butírico se producen actualmente a escala comercial por procesos especiales de fermentación. Varios productos de fermentación de la leche como la lactobacilina, el kéfir y el yogur se consumen abundantemente debido a sus propiedades

nutritivas.

La acción de ciertas bacterias sobre los carbohidratos no digeridos produce la fermentación 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.