QUIMICA Y/O BIOLOGIA: TEMA: Ecología

ECOLOGÍA

La ecología es una rama de la biología que estudia las interacciones que determinan la distribución, abundancia, número y organización de los organismos en los ecosistemas. En otras palabras, la ecología es el estudio de la relación entre las plantas y los animales con su ambiente físico y biológico. Incluye las leyes fundamentales que regulan el funcionamiento de los ecosistemas. Es una ciencia integradora de los diversos conocimientos de las ciencias naturales.


El término de ecología fue utilizado por primera vez por el zoólogo alemán Ernst Haeckel en 1869, refiriéndose a las interrelaciones de los organismos con su medio. Ecología viene de la palabra Oikos que significa casa. En la actualidad este concepto que era netamente zoológico se ha extendido a todas las manifestaciones de vida (biosfera). La biosfera en general, se compone de diversidad de ecosistemas que interactúan unos con otros.
Adicionalmente a los factores físicos y químicos que afectan a un organismo cualquiera, existen las interrelaciones con otros organismos. El estudio de estas relaciones en las poblaciones y comunidades se denomina autoecología

 INTERACCIONES ENTRE ORGANISMOS:

En un ecosistema, la interacción puede darse entre miembros de la misma especie al tener la misma alimentación o compartir el mismo hábitat, a este tipo de relación se le denomina intraespecifica. La relacion que existe entre dos especies diferentes, por ejemplo, entre  los insectos y las plantas, se denomina interespecifica. Su relacion puede ser a nivel de alimento, territorio y defensa.

Neutralismo: que encontramos cuando dos especies interaccionan pero una no afecta a la otra. Mutualismo: la relación entre dos especies que se benefician mutuamente no es obligatoria o bien es temporal. Simbiosis: (la relación entre las dos especies es obligatoria y puede o no beneficiar a ambas).
Amensalismo:(asociación que es perjudicial para una de las especies y neutral para la otra). Comensalismo: (asociación en la que una especie es beneficiada y la otra no es beneficiada ni perjudicada). Competencia: (asociación entre dos especies u organismos en las que ambas comparten algún factor medioambiental limitante para su crecimiento).
Depredacion:(interacción en la que una especie captura y se alimenta de otra. El predador normalmente es más grande que la presa).
Parasitismo: (interacción en la cual una especie se beneficia y otro es perjudicada. El parásito normalmente es más pequeño que el huésped).

CADENA TROFICA:

Describe el proceso de transferencia de sustancias nutritivas a través de las diferentes especies de una comunidad biológica, en el que cada uno se alimenta del precedente y es alimento del siguiente. También conocida como cadena alimenticia o cadena alimentaria, es la corriente de energía y nutrientes que se establece entre las distintas especies de un ecosistema en relación con su nutrición.

Elementos cadena trofica: Productores primarios, autótrofos, que utilizando la energía solar (fotosíntesis) o reacciones químicas minerales (quimiosíntesis), obtienen la energía necesaria para fabricar materia orgánica a partir de nutrientes inorgánicos que toman del aire y del suelo.
Consumidores, heterótrofos, que producen sus componentes a partir de la materia orgánica procedente de otros seres vivos.

Consumidores primarios, los fitófagos o herbívoros. Devoran a los organismos autótrofos, principalmente plantas o algas, se alimentan de ellos de forma parásita, como hacen por ejemplo los pulgones, son comensales o simbiontes de plantas, como las abejas, o se especializan en devorar sus restos muertos, como los ácaros oribátidos o los milpiés.

Consumidores secundarios, los zoófagos o carnívoros, que se alimentan directamente de consumidores primarios, pero también los parásitos de los herbívoros, como por ejemplo el ácaro Varroa, que parasita a las abejas.

Consumidores terciarios, los organismos que incluyen de forma habitual consumidores secundarios en su fuente de alimento. En este capítulo están los animales dominantes en los ecosistemas, sobre los que influyen en una medida muy superior a su contribución, siempre escasa, a la biomasa total. En el caso de los grandes animales cazadores, que consumen incluso otros depredadores, les corresponde ser llamados superpredadores (o superdepredadores). En ambientes terrestres son, por ejemplo, las aves de presa y los grandes felinos y cánidos. Éstos siempre han sido considerados como una amenaza para los seres humanos, por padecer directamente su predación o por la competencia por los recursos de caza, y han sido exterminados de manera, a menudo, sistemática y llevados a la extinción en muchos casos. En este capítulo entrarían también, además de los predadores, los parásitos y comensales de los carnívoros.

RED  TRÓFICA:

Puede entenderse  como una serie de cadenas tróficas con un  sin numero de interacciones alimenticias entre los organismos que en ellas participan

BIOLOGIA: TEMA: Metabolismo y vias metabolicas para la producción de energia

Metabolismo y vías metabólicas para la producción de energía

Metabolismo:
Conjunto de los cambios químicos y biológicos que se producen continuamente en las células vivas de un organismo.
"el metabolismo es un proceso que consta de dos fases: anabolismo y catabolismo"

Anabolismo es síntesis de un compuesto. Catabolismo es "destrucción" o reutilización de un compuesto.
En anabolismo se unen sustratos pequeños para formar un compuesto grande.
En catabolismo los compuestos grandes se parten en sustratos chiquitos.

Respiración aerobia: 
En presencia de oxígeno, el ácido pirúvico proveniente de la glucólisis, se oxida totalmente en la mitocondria, este proceso se divide en dos fases. En la primera, el ácido pirúvico ingresa a la mitocondria donde es fraccionado y oxidado completamente hasta liberar CO2. Como oxidantes actúan coenzimas, que a su vez son reducidas. El hidrógeno unido a las coenzimas es transferido en la segunda fase al oxígeno molecular, con formación de agua.

Etapas de la respiración aeróbica:

Se distinguen cuatro etapas en la respiración aerobia
La glucosa se degrada en presencia de oxígeno, se produce CO2 ademas de energia en forma de ATP. Es un proceso muy complejo agrupado en tres etapas:

Glucolisis: Ocurre en el citoplasma, se rompen los enlaces químicos de la glucosa y libera energía, la glucosa formada por 6 átomos se rompe por la mitad y se forman dos compuestos de 3 carbonos cada uno: Acido Pirúbico.
Ciclo de Krebs: Durante este proceso un compuesto formado por dos carbonos, el acetilo, se degrada completamente uniéndose a un compuesto de 4 átomos de carbono formando así otro compuesto de 6. Luego este pierde un carbono y se forma uno de 5. Después de esto se pierde otro carbono y se degrada completamente formando dos moléculas de dióxido de carbono. En este proceso hay liberación de energía.
La cadena respiratoria: Como resultado de la glucólisis y el ciclo de Krebs la glucosa se divide y forma moléculas de CO2 liberando energía para la formación de ATP y átomos de hidrógeno. Los átomos de hidrógeno provenientes de las etapas anteriores se combinan con el oxígeno para formar agua. Además de gran cantidad de energía que sirve para formar 36 moléculas de ATP.La reacción química global de la respiración es la siguiente:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 38 energía (ATP)

 

EJERCICIO:

BIOLOGÍA: TEMA: Enzimas

 

Vocabulario inicial:

Energía de activación: La energía de activación (Ea), es la energía necesaria en un sistema antes de poder iniciar un determinado proceso.

Sustrato: Molécula sobre la que actúa una enzima.

Lugar activo: El sitio, lugar o centro activo es la zona de la enzima en la que se realiza el sustrato para ser catalizado. 

 

¿Qué son las enzimas?

 

Una enzima es una proteína que actúa como catalizador de una reacción química acelerándola. Las enzimas son protagonistas fundamentales en los procesos del metabolismo celular. Las enzimas unen su sustrato en el centro reactivo o catalítico, que suele estar protegido del agua para evitar interacciones no deseadas.
 

 

Catálisis enzimática

 

Según la teoría del estado de transición, para que una reacción química se produzca, se requiere de dos condiciones: la primera condición es que los reactivos choquen en la orientación adecuada para producir la reacción, y la segunda se refiere a que los reactivos deben adquirir suficiente energía para alcanzar un estado de transición para luego generar el producto. Cuando un mayor número de moléculas de los reactivos alcanzan el estado de transición, se observa un aumento en la velocidad de la reacción. La diferencia entre la energía del estado inicial de los reactivos y el estado de transición se llama energía de activación.

 

 

 Los catalizadores incrementan la velocidad de las reacciones porque permiten o facilitan que la reacción se dé a una menor energía de activación, de esta manera un mayor número de moléculas de los reactivos alcanzan el estado de transición. En la figura se muestra el efecto de los catalizadores.

 

 

La mayoría de las reacciones en los organismos son catalizadas por unas proteínas llamadas enzimas. Sin estas, las reacciones serían muy lentas. Las enzimas pueden aumentar en un factor de 10^20 la velocidad de una reacción respecto a la no catalizada y son más eficientes que los catalizadores inorgánicos, ya que estos aumentan la velocidad de reacción en un factor entre 10^2 a 10^4.

Las enzimas, además de disminuir la energía de activación, tienen la capacidad de fijar y orientar en el espacio los reactivos para aumentar la frecuencia de reacción.

 

 

Clasificación de enzimas

 

Las enzimas están divididas en seis clases principales, que indican el tipo de reacción que catalizan, estas son:

 





 

Complejo enzima-sustrato

 

Aunque el mecanismo de acción de cada enzima es particular, hay ciertos aspectos que son generales; la enzima se une a uno de los reactivos (sustrato) en el sitio activo por medio de interacciones no covalentes para formar un complejos, el cual permite a la vez la formación del estado de transición, que luego se transformará en el producto. El sitio activo es una porción de la molécula de proteína (hendidura) en donde las cadenas laterales de los aminoácidos que lo conforman son indispensables para la interacción o unión con el sustrato. Esto permite que la acción catalítica sea altamente específica. Una vez formada la unión entre enzima y sustrato, se forma el estado de transición, que implica el reacomodado de los enlaces, rompiendo unos y formando otros, para generar finalmente el producto, el cual se separa del sitio activo y la molécula de proteína que queda libre para catalizar la reacción de otro sustrato.

 

La alta especialidad de la unión enzima sustrato se ha descrito bajo el modelo de llave y cerradura, como se muestra en la imagen, ya que el sustrato se une a un sitio cuya  forma es complementaria a la propia.

 

 

Un segundo modelo se denomina de ajuste inducido (ver imagen), debido a la flexibilidad tridimensional que tienen las proteínas; el sitio activo tiene una forma distinta antes de que se una al sustrato. La unión de este induce un cambio de conformación en la enzima para ajustar la interacción y formar el complejo. El modelo de ajuste inducido explica mejor el fenómeno de la formación de estado de transición con la disminución en la energía de activación.





 







BIOLOGIA: TEMA: Genética

GENÉTICA 

Leyes de Mendel:

 

Alelos homocigoto ejemplo: dos alelos negros BB  o dos blanco (bb)
Alelo heterocigoto: individuo (Bb)
Alelo dominante : H
Alelo recesivo: h

 

BIOLOGIA: TEMA: Ciclo y división celular

CICLO CELULAR

El ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que conducen al crecimiento de la célula y la división en dos células hijas. Las etapas, son G1-S-G2 y M.

Etapa G1: La célula entra a la etapa G1 donde aumenta su tamaño y lleva a cabo  los procesos metabólicos normales

Es el período que trascurre entre el fin de una mitosis y el inicio de la síntesis de ADN. Tiene una duración de entre 6 y 12 horas, y durante este tiempo la célula duplica su tamaño y masa debido a la continua síntesis de todos sus componentes.

El período G1, llamado primera fase de crecimiento, se inicia con una célula hija que proviene de la división de la célula madre. La célula aumenta de tamaño, se sintetiza nuevo material citoplásmico, sobre todo proteínas y RNA.

Etapa S: En esta fase  la célula comienza a prepararse para la división celular sintetizando ADN y replicando los cromosomas (cada cromosoma termina con dos copias  llamadas cromatidas unidas por el centromero)
Con la duplicación del ADN, el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de ADN que al principio. Tiene una duración de unas 10-12 horas y ocupa alrededor de la mitad del tiempo que dura el ciclo celular en una célula de mamífero típica.

Etapa G2: Es la tercera fase de crecimiento del ciclo celular en la que continúa la síntesis de proteínas y ARN. Al final de este período se observa al microscopio cambios en la estructura celular, que indican el principio de la división celular. Tiene una duración entre 3 y 4 horas. Termina cuando la cromatina empieza a condensarse al inicio de la mitosis.


        

                                                            DIVISIÓN CELULAR

Se lleva a cabo generalmente por mitosis aunque algunas se dividen por otro proceso llamado meiosis.

MITOSIS: 
Es un proceso que ocurre en el núcleo de las células eucariotas y que precede inmediatamente a la división celular, consistente en el reparto equitativo del material hereditario (ADN) característico. Este tipo de división ocurre en las células somáticas y normalmente concluye con la formación de dos núcleos separados (cariocinesis), seguido de la separación del citoplasma (citocinesis), para formar dos células hijas.

Fases del ciclo celular:
Interfase
Profase
Metafase
Anafase
Telofase

Interfase: Durante la interfase, la célula se encuentra en estado basal de funcionamiento. Es cuando se lleva a cabo la replicación del ADN y la duplicación de los orgánulos para tener un duplicado de todo antes de dividirse. Es la etapa previa a la mitosis donde la célula se prepara para dividirse, en ésta, los centríolos y la cromatina se duplican, aparecen los cromosomas los cuales se observan dobles.

Profase: Se produce en ella la condensación del material genético (ADN, que en interfase existe en forma de cromatina), para formar unas estructuras altamente organizadas, los cromosomas. Como el material genético se ha duplicado previamente durante la fase S de la Interfase, los cromosomas replicados están formados por dos cromátidas, unidas a través del centrómero por moléculas de cohesinas.
En la profase tardía desaparece el nucléolo y se desorganiza la envoltura nuclear.

Cromatida: es cada una de las dos unidades longitudinales del cromosoma ya duplicado, y está unida a su cromátida hermana por el centrómero. 
Cohesina: es un complejo de proteínas involucrado en la separación de las cromátidas, encargada de mediar la unión de las cromátidas en la metafase

Metafase: Aparece el huso mitótico o acromático, formado por haces de microtúbulos; los cromosomas se unen a algunos microtúbulos a través de una estructura proteica laminar situada a cada lado del centrómero , denominada cinetocoro. También hay microtúbulos polares, más largos, que se solapan en la región ecuatorial de la célula. Los cromosomas muestran el máximo acortamiento y condensación, y son desplazados por los microtúbulos hasta que todos los centrómeros quedan en el plano ecuatorial. Al final de la metafase se produce la autoduplicación del ADN del centrómero, y en consecuencia su división.

Anafase:  Se separan los centrómeros hijos, y las cromátidas, que ahora se convierten en cromosomas hijos. Cada juego de cromosomas hijos migra hacia un polo de la célula. El huso mitótico es la estructura que lleva a cabo la distribución de los cromosomas hijos en los dos núcleos hijos. El movimiento se realiza gracias a la actividad de los microtúbulos cromosómicos, que se van acortando en el extremo unido al cinetocoro. Los microtúbulos polares se deslizan en sentido contrario, distanciando los dos grupos de cromosomas hijos.

cinetocoro: es una estructura proteica situada sobre los cromosomas superiores. Sobre esta estructura se anclan los microtúbulos (MT) del huso mitótico durante los procesos de división celular (meiosis y mitosis).

Telofase: Comienza cuando los cromosomas hijos llegan a los polos de la célula. Los cromosomas hijos se alargan, pierden condensación, la envoltura nuclear se forma nuevamente a partir del Reticulo Endoplasmatico  rugoso y se forma el nucleolo a partir de la región organizadora del nucleolo de los cromosomas

            

MEIOSIS

 

 

BIOLOGIA: TEMA: Transporte de sustancias a través de la membrana plasmatica

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Transporte de sustancias a través de la membrana plasmática:

La membrana esta compuesta por fosfolipidos que separan el citoplasma
Poseen membranas periféricas
Como los carbohidratos y aminoácidos que son los encargados del reconocimiento de sustancias.

Transporte activo y pasivo (ver imagen 1 y 2):

El transporte activo: es donde se utiliza energía va de una menor a una mayor concentración de energía. Un ejemplo claro es la. Bomba de sodio y potasio.

El transporte  pasivo: es aquel que no necesita energía porque va de una mayor a una menor concentración de energía.
Puede ser ósmosis, difusión o difusión facilitada, ósmosis es el paso de agua a la Célula.

La Difusión son sustancias diferentes al agua y la Difusión facilitada es aquella que se hace por medio de una proteína integrada.

Las hipertonicas son las que tiene mas soluto que solvente
Las saturadas y las hipotonicas las insaturadas que contienen mas solvente que soluto (ver imagen 3 y 4)

Coloaboro: Valentina Gonzalez y Jessica Leguizamo

BIOLOGIA: TEMA: Células procariotas y eucariotas

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célula eucariota y célula procariota 

Teoría del surgimiento de las  células:

La célula es el principal constituyente de todo ser vivo, existen hace 3500 millones de años aproximadamente. Inicio  con las células procariotas, se desarrollo la vida con las arqueobacterias, a partir de estas hace 1500 millones de años  aparecen las células eucariotas.

Se diferencian en que  las procariotas  no presenta un conjunto  de membrana a diferencia de las eucariotas que si las tienen, las células procariotas no tienen núcleo definido, 

El conjunto de células eucariotas forman un tejido, un conjunto de tejidos conforman un órgano, la reunión de órganos forman un sistema.

La teoria celular nos dice que: 1. la celula es la unidad fundamental de la vida, 2. todos los organismos vivos estan compuestos por una o mas células, 3. las reacciones químicas de un organismo vivo se producen dentro de las celulas, 4. las celulas se originan de oras celulas.

En 1665 Robert Hooke hace sus estudios basado en la estructura de un corcho. En 1838 Matias Schleiden y Theodore Schwan hacen sus estudios afirmando la teoría celular en vergetales (Matias) y luego Theodore en Animales. En 1858 el patologo que les comentaba Rudolf Virchow dijo que las celulas surgían de otras celulas preexistentes.

*Células procariotas:

No tiene sistema de membranas, el ADN se encuentra en el citoplasma, cuentan con un nucleoide, tienen membrana plasmática, barrera de permeabilidad esta capa es semipermeable esta compuesta por un peptidoglucano y proteínas, el  peptidoglucano que  protege a las bacterias de una ruptura osmótica en ambientes acuáticos y da a los tipos diferentes de bacterias sus formas, tienen pared celular  es la estructura de sostén mecánico  y da rigidez, citoplasma: es el espacio que esta contenido en la célula es una sustancia liquida.

El ribosoma no es un organelo celular pero esta considerado un organelo celular porque no es membranoso, es el en cargado de la síntesis de proteinas se divide en  subunidad mayor y subunidad menor

La sintesis de proteinas se presenta en ambas celulas tanto eucariontes como procariontes solo que se diferencia en los procesos.

Las celulas procariotas se clasifican en:

Coco es un tipo morfológico de bacteria. Tiene forma más o menos esférica (ninguna de sus dimensiones predomina claramente sobre las otras)
La imagen  (ver imagen 1). es de una colonia de cocos, con tinción de gram . La tinción es que si la bacteria es café o demás.-.. se tiñe a violeta o rosado (en realidad rojo) para determinar si es gram positiva o gram negativa La diferencia en que sea positiva o negativa es la composición de peptidoglucano (en la pared celular) de la bacteria. 

Los bacilos: son bacterias que tienen forma de bastón, cuando se observan al microscopio. (ver imagen 2)

Los bacilos se suelen dividir en: 
Bacilos Gram positivos: fijan el violeta de genciana (tinción de Gram) en la pared celular porque carecen de capa de lipopolisacáridos.
Bacilos Gram negativos: no fijan el violeta de genciana porque poseen la capa de lipopolisacárido.

Vibrio es un género de bacterias, incluidas en el grupo gamma de las proteobacterias. Varias de las especies de Vibrio son patógenas, provocando enfermedades del tracto digestivo, en especial Vibrio cholerae, el agente que provoca el cólera, y Vibrio vulnificus, que se transmite a través de la ingesta de marisco.

Los espirilos son bacterias flageladas de forma helicoidal o de espiral. Se desplazan en medios viscosos avanzando en tornillo. Su diámetro es muy pequeño, lo que hace que puedan atravesar las mucosas; por ejemplo Treponema pallidum que produce la sífilis en el hombre. Son más sensibles a las condiciones ambientales que otras bacterias, por ello cuando son patógenas se transmiten por contacto directo (vía sexual) o mediante vectores, normalmente artrópodos hematófagos

Celulas eucariotas:

Constituyen los seres vivos como hongos, plantas y animales
La celula eucariota tiene membrana celular  esta compuesta por una capa doble  de fosfolipidos, proteinas y oligosacaridos; tiene una estructura flexible.

Esta el núcleo: que ocupa un 15 % de volumen celular, lo que compone el núcleo es la envoltura nuclear, la cromatina (que contiene toda la informacion ) y otras proteinas que durante la mitosis la cromatina aparece en forma de cromosomas.El citoesqueleto: tiene toda la organización de la célula esta formado por microtubulos, filamentos de actina y filamentos intermedios.

Los microtubulos : poseen una forma tubular y su función es sostenimiento y movilidad. Ej la cola de los espermatozoides (ver imagen 3)

                                              


Por sus funciones: Cada tipo de linfocito tiene una función, unos combaten las alergias, otros los patogenos (en realidad todos) pero unos determinadas bacterias u organismos y asi..

Resulta que existen los monocitos, basofilos, neutrofilos (ver imagen 4), eosinofilos, y linfocitos.

 

Colaboracion de: Laura Camila Arca

BIOLOGIA: TEMA: Biomoleculas

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LOS BIOELEMENTOS

 son carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno con ellos se crean las biomoléculas que son aquellas moléculas que constituyen a los seres vivos, existen dos tipos de biomoleculas, moléculas inorganicas y orgánicas, las. Inorganicas son aquellas que no tienen enlaces de carbono o no son enlaces mezclados con hidrógeno... Las moléculas orgánicas son compuestos que tienen como su Base principal el carbono,

 LOS TIPOS DE BIOMOLECULAS SON :

Carbohidratos: son los que dan energía a corto plazo, que se pueden clasificar en monosacaridos, disacaridos y polisacáridos, y se nombran dependiendo el numero de carbonos que presente el compuesto. 

Los lipidos: son los que almacenan energías y forman las membranas de las. Células además de ser un aislante térmico, se. Pueden clasificar en trigliceridos, esteroides, fosfolipidos (estos regulan el paso de moléculas a través de la. Celula) 
Las proteínas: son importantes en el organismo pues tienen diferentes funciones estructurales e inmunologicas, las proteínas estan formadas por cadenas de aminoácidos, los aminoácidos se forman por tres bases nitrogenadas. 

Ácido nucleico: se clasifican en dos: ADN (ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO ) que es aquel que contiene la. Información genética, tiene una base nitrogenada llamada timina y su azúcar es una desoxirribosa. 
El ARN (Acido ribonucleico) su función es la. Síntesis de proteínas, su base nitrogenada es el uracilo y su azúcar es la ribosa.