Clase 15 - Meiosis

ETAPAS DE LA MEIOSIS

1.  Meiosis I: Interfase, Profase I*, Metafase I*, Anafase I, Telofase I.  

2.  Meiosis II: Profase II, Metafase II, Anafase II, Telofase II.  Citocinesis.  

La meiosis consta de dos divisiones celulares, una después de la otra.  Las etapas son las mismas que la mitosis, pero con diferencias importantes en diversos puntos, los cuales han sido marcados con un asterisco en la lista anterior. 

1.  Meiosis I:  comienza con una célula diploide (de ahora en adelante llamada 2n), la cual está destinada a formar gametos o células sexuales. 

     

     a.  Interfase: idéntica a la mitótica.  Consta de G1, S, y G2.  

     b.  Profase I: idéntica a la mitótica, salvo por el siguiente proceso: entrecruzamiento cromosómico.  Este proceso es el primero mediante los cuales la información genética se recombinará en la célula, para crear células con nuevas combinaciones genéticas.  Los cromosomas homólogos, que se encuentran agrupados en sus pares, se unen por el centrómero, e intercambian la información entre si.  Esta situación es análoga a si uno tiene un closet con, por ejemplo, dos cajones.  Cada cajón representa un cromosoma del par homólogo.  Digamos que un cajón tiene poleras y el otro pantalones, pero un día se desordenan y queda todo mezclado.  La ropa que tendrá el closet es la misma, pero está combinada de distinta manera.  El siguiente video muestra el proceso del entrecruzamiento cromosómico: http://www.youtube.com/watch?v=D1_-mQS_FZ0  (entre 00:30 - 00:40).  Como el resto de la profase es idéntica a la mitótica, se desintegra el núcleo celular, y aparece el huso mitótico.    

     c.  Metafase I:   idéntica a la mitótica, excepto que acá son los pares los que se separan y no las cromátidas hermanas.  El siguiente diagrama hace una comparación de esta situación, con la de la metafase mitótica:

El diagrama anterior muestra cómo en la mitosis se separan las cromátidas hermanas, para que en cada célula quede exactamente la misma información genética que en la célula madre (tras la Anafase).  Esto se logra ordenando muy bien los cromosomas duplicados en el plano ecuatorial celular. 

El diagrama anterior ilustra la metafase y anafase de la meiosis I.  Hemos sacado los colores de las cromátidas para no confundirnos, dado que el proceso de entrecruzamiento cromosómico haría que cada cromátida tuviera una mezcla de colores única.  En cambio en la mitosis, (1) los cromosomas NO se ordenan de ningún modo específico en el plano ecuatorial de la célula, y (2) NO se separan cromátidas hermanas si no que se dividen los cromosomas por igual (parte de la Anafase I).

Siguiendo con la analogía del closet: es como si nos dijeran, en vez de "toma 3 poleras y 3 pantalones" (para así poder formar 3 combinaciones distintas) nos dicen "toma 6 prendas".  Quizá nos toquen puros pantalones, o puras poleras, o una mezcla de pantalones y poleras. 

     d.  Anafase I: idéntica a la mitótica: el huso mitótico arrastra cada cromosoma hacia un polo celular distinto.  Cada polo celular queda, entonces, con 23 cromosomas dobles, lo cual es DISTINTO a la mitosis, donde cada polo celular queda con 46 cromosomas simples.  El resultado, pues, de la meiosis I, es una célula haploide (dado que la información genética no se encuentra agrupada de a pares), lo cual no quiere decir que no esté duplicada. 

     e.  Telofase I: idéntica a la mitótica.   La sucede una citocinesis. 

2.  Meiosis II: la meiosis II separa las cromátidas hermanas, dejando como resultado células haploides ("n", a diferencia de diploide "2n") no duplicadas.  No hay duplicación del material genético.  

     a.  Profase II: idéntica a la mitótica: condensación de la cromatina, desintegración del núcleo celular, migración de los centríolos hacia los polos celulares, aparición del huso mitótico. 

     b.  Metafase II: los cromosomas duplicados se ordenan en el plano ecuatorial celular.  

     c.  Anafase II: separación de las cromátidas hermanas por medio del centrómero.  Cada cromátida hermana migra hacia un distinto polo celular. 

     d.  Telofase II: reconstrucción de los núcleos celulares, que ahora tienen 23 cromátidas por si solas, es decir, 23 cromosomas simples (no duplicados).  Es decir: la mitad del material genético de una célula somática normal.  Si le sumamos otras 23 cromosomas simples, se obtienen 46 cromosomas simples: el genoma humano.  Esto es lo que sucede en el momento de la fecundación.  

Las células en este paso formadas sufren posterior desarrollo para poder funcionar efectivamente como gametos, ejemplo: al espermio le crece su cola, para poder nadar.   

Clase 14 - Meiosis: conceptos previos

En la clase anterior, vimos cómo una célula lograba "hacer una fotocopia de si misma" por medio del proceso de la mitosis.  La mitosis sólo ocurre en células somáticas, es decir, en las células "normales" del cuerpo.  Así, cuando nos hacemos una herida, la mitosis regenera la piel que se rompió por la herida, multiplicando las células de la epidermis.  Las células epidérmicas son células somáticas.  ¿Cuáles serían las células "no-somáticas"?  Las células sexuales, o los gametos.  Para entender qué es un gameto veamos lo siguiente:

Los seres humanos tenemos 46 cromosomas en cada una de nuestras células, dispuestos en 23 pares.  A esta configuración la llamamos "2n", porque somos diploides (los cromosomas están dispuestos de a pares, no están solos).  Nuestra configuración genética es única de nosotros, nadie más la tiene.  ¿De dónde proviene este genotipo exclusivo de cada ser humano?  De nuestros progenitores, nuestra madre y nuestro padre.  Su información genética se une al momento de la fecundación, cuando el óvulo y espermio se juntan. Tanto el óvulo como el espermio son células sexuales o gametos.  ¿Qué distingue a los gametos de las células somáticas?

1.  Gametos con configuración genética "2n":

¿Podemos obtener un niño con configuración genética "4n"? NO, porque esto es el doble de información genética de lo que tiene un ser humano normal.  Entonces, ¿cómo tienen que ser los gametos?

2.  Gametos con configuración genética "n":

 Notamos entonces que el óvulo y el espermio, ambos células sexuales o gametos, tienen la mitad de la información genética de todos los seres humanos.  Su configuración genética es "n" en vez de "2n".  Por medio del proceso de la Meiosis es que se pueden obtener, a partir de células somáticas, las cuales son diploides "2n", células sexuales, haploides "n".  

ETAPAS DE LA MEIOSIS

1.  Meiosis I: Interfase, Profase I*, Metafase I*, Anafase I, Telofase I.  

2.  Meiosis II: Profase II, Metafase II, Anafase II, Telofase II.  Citocinesis.  

La meiosis consta de dos divisiones celulares, una después de la otra.  Las etapas son las mismas que la mitosis, pero con diferencias importantes en diversos puntos, los cuales han sido marcados con un asterisco en la lista anterior. 

Clase 13 - Mitosis

En la clase anterior repasamos los conceptos necesarios para entender la mitosis, proceso mediante el cual el cuerpo multiplica sus células para un número de funciones como el crecimiento y la reparación tisular.  Vimos de qué modo se encontraba la información genética en nuestro cuerpo, repasando las distintas etapas del proceso de empaquetamiento del material genético.

ETAPAS DE LA MITOSIS

La mitosis cuenta con las siguientes etapas: Interfase (que a su vez se divide en G1, S, y G2), Profase, Anafase, y Telofase.  Finalmente, encontramos la Citocinesis.  A continuación describiremos cada una de estos pasos.

1.  Interfase: es la preparación para el proceso de división celular.
En G1 la célula experimenta un crecimiento a nivel general.  Se duplican organelos (ya que hay que producir una célula nueva), se sintetizan macromoléculas, etc.
En S, se duplica el material genético de la célula del siguiente modo:

Sabemos de la clase anterior que las cromosomas en nuestro cuerpo se ubican en pares, como en la primera fila.  Aquí pusimos 3 pares a modo de ejemplo, aunque sabemos que tenemos 23 pares de cromosomas en nuestras células.  Un cromosoma es la información de nuestra mamá, y el otro de nuestro papá.  Los agrupamos según el largo de sus brazos y la posición del centrómero.  En la fase S de la Interfase, los cromosomas se duplican.  Esto quiere decir, que se "fotocopian" a si mismos, y se acoplan a su "fotocopia" por el centrómero.  A esta fotocopia la llamaremos cromátida hermana.  En la Anafase de la mitosis, que analizaremos más adelante, veremos como este proceso de duplicación del material genético, es el responsable de que cada célula quede con información idéntica entre si.

El cromosoma metafásico (duplicado) tiene, pues, la siguiente estructura:

Las estructuras que nos interesan son los brazos, las cromátidas hermanas (idénticas entre si, cada una formada por dos brazos, uno corto y uno largo), y el centrómero.  Ya nos hemos referido a ellas.

En G2, la célula sintetiza estructuras y organelos especialmente diseñados para la división celular.  Por ejemplo, duplica los centríolos, de los cuales también hablaremos más adelante.

2.  Profase: se rompe la envoltura nuclear, liberando el material genético.  Los centríolos se encuentran cada uno en un extremo (un polo) de la célula, formando el huso mitótico. 

¿Que son los centríolos?  ¿Qué es el huso mitótico?  Los centríolos sintetizan el huso mitótico, estructura que podríamos asemejar a "caminos" o "senderos" que recorren la célula de extremo a extremo (de polo a polo).  Estos serán los caminos que guiarán a los cromosomas, para que lleguen a destino, durante el proceso de la división celular.  Sin centríolos y sin huso mitótico sería imposible la división celular.

En el diagrama, los centríolos son los círculos rojos en la parte superior de la célula.  El huso mitótico son las fibras verdes que se extienden desde cada centríolo en la parte superior de la célula.  Vemos los cromosomas duplicados dentro del núcleo cuya membrana se está desintegrando.

3.  Metafase: inserción de los cromosomas en el huso mitótico, por medio del centrómero, en el plano ecuatorial de la célula.

El centrómero ancla los cromosomas en las fibras del huso mitótico.  Cada cromosoma seguirá el camino de esta fibra durante la división celular.  El plano ecuatorial de la célula, corresponde al centro de esta.  Todo esto se ve en el diagrama de abajo:

 
 4.  Anafase: separación de las cromátidas hermanas.  Cada una de ellas migra hacia un polo opuesto de la célula. 

Ya habíamos dicho anteriormente que en la anafase apreciaríamos por qué el material genético se duplica como lo hace.  Si cada cromátida hermana es idéntica, y cada una de ellas se va hacia un polo distinto de la célula, debido a que los cromosomas se dividen por el centrómero, cada polo celular no puede si no ser idéntico al otro.  Esto resulta en que las células que se formarán a partir de esta mitosis sean idénticas la una a la otra.  Las flechas del diagrama a continuación muestran esta situación.  Las flechas azules muestran qué cromátidas se van a la izquierda, y las rojas se van hacia el polo derecho.  En cada polo queda una cromátida celeste, una naranja, una morada, y una roja.

5.  Telofase:  cada polo cuenta con todo su material genético.  La membrana nuclear (también llamada carioteca) se empieza a formar.

La citocinesis (diagrama siguiente), que es la separación de los citoplasmas, con la reconstrucción de la membrana celular que esto requiere, no siempre sucede, como, por ejemplo, en el caso de las células musculares y las neuronas, las cuales necesitan elongarse constantemente.  La citocinesis se logra mediante un anillo contráctil de microfibrillas.

RESUMEN

El siguiente esquema resume el proceso de la mitosis, gracias al cual se obtienen dos células idénticas, donde antes sólo había una.

Clase 12- Mitosis: conceptos previos

La teoría celular moderna incluye el siguiente postulado: 

"Cada célula contiene toda la información hereditaria necesaria para el control de su propio ciclo, y del desarrollo y funcionamiento de un organismo de su especie así como para la transmisión de esa información a la siguiente generación celular".

Recordemos que la célula es la unidad de herencia de los seres vivos.

¿De qué forma encontramos el material genético en la célula? La molécula orgánica que codifica la información genética de un organismo son los ácidos nucleicos.  Si tomasemos TODO el ADN que tenemos en nuestras células, podríamos ir de la tierra a la luna unas 6000 veces.  Tener este largo de ADN en el cuerpo podría ser un problema, pero el cuerpo ha ideado una forma de hacer todo más fácil.  Lo veremos a continuación.

¿Dónde encontramos el material genético en la célula?  En el núcleo, más específicamente, en el nucleolo.  El cuerpo guarda aquí el material genético para protegerlo de cualquier daño que pudiera presentarse.

MITOSIS

1.  ¿Qué es la mitosis?  Consiste en la división celular, para crear una célula idéntica (célula hija) a partir de una célula madre.  Tiene como función el crecimiento, la reparación de tejidos, y la reproducción asexual. 

2.  Necesitamos saber algunos conceptos antes de repasar cómo opera la mitosis. 

    -  El material genético de nuestro cuerpo necesita ser "empaquetado" antes de proceder con la mitosis, para optimizar el proceso y minimizar los errores que en él pudiesen suceder.  Una analogía útil para entender por qué el cuerpo quiere empaquetar su material genético, es el siguiente: si queremos irnos de viaje y tenemos que hacer la maleta, ¿nos es más fácil que nuestra ropa esté por toda la casa, u ordenada en nuestro closet?  Obviamente que conviene que toda la ropa esté en un mismo lugar para así hacer más rápido nuestra maleta. 

El empaquetamiento de material genético prosigue del siguiente modo: 

ADN doble hélice (primer dibujo del diagrama) --> ADN enrollado en proteínas histonas = estructura de rosario = cromatina (segundo dibujo del diagrama) --> más enrollado --> más enrollado --> cromosoma = etapa de máxima condensación del material genético (último dibujo del diagrama). 

ADN enrollado en proteínas histonas (segundo dibujo del diagrama):  el ADN da vueltas (8) alrededor de una proteína llamada histona, para formar una estructura parecida a la de un rosario, en el cual las cuentas se enrollan en el hilo del rosario, que recorre todas las cuentas.  A esta estructura también se le llama cromatina. 

Cromosoma:  es lo más enrollado, condensando, que podemos tener nuestro material genético.  Podemos distinguir las siguientes partes en un cromosoma: 

  

Más adelante veremos que la forma del cromosoma cambiará ligeramente.

Cada especie tiene un número determinado de cromosomas.  Los humanos, tenemos 46 cromosomas ordenados de a pares.  O sea, tenemos 23 pares de cromosomas.  De estos 23 pares, 22 son somáticos (del cuerpo en general), y 1 es sexual.  Este último determina si somos del sexo masculino o femenino.  Los cromosomas de nuestro cuerpo los podemos ver en el siguiente diagrama llamado cariotipo:

Cada par está, entonces, formado por dos cromosomas.  Un cromosoma corresponde a la información de nuestra mamá, y el otro a información de nuestro papá.  Esta información "dialoga" entre si, expresando ciertos genes y otros no.  Es por esto que nosotros no somos idénticos a ninguno de nuestros papás, pero sí somos una combinación de ellos.  

Clase 11 - Energía y Materia en los Ecosistemas

¿Podríamos vivir sin árboles o sin plantas?  Pensemos en todo lo que comemos: carne, verduras...  ¿Y con que alimentamos a los animales que luego comemos?  Con plantas.  Sin plantas, ¿qué comerían los animales, incluidos nosotros?  ¡Nada!  Entonces, NO podríamos vivir sin árboles o plantas.  Esto nos lleva a preguntarnos, ¿y de qué viven las plantas?  De todos los nutrientes que encuentran en el sol, sin duda.  ¿Y de dónde salen estos nutrientes?  Pensemos: ¿podrían las plantas vivir sin sol?  No.  Si bien podemos decir esto por intuición, a medida que avance la clase veremos por qué el sol es estrictamente necesario para la vida de TODO en el planeta.

-  Los árboles producen su propia comida.  Por ende, son organismos autótrofos.  Esto es distinto a los animales, que deben obtener su comida desde "afuera".  Los animales, los hongos, los humanos, etc., son organismos heterótrofos. 

-  ¿Cómo producen las plantas su propia comida?  Convirtiendo la energía lumínica, proveniente del sol, a energía química, la cual se encuentra en forma de azúcar. Esto por medio del proceso de la fotosíntesis. 

CO2 --> dióxido de carbono.  H20 --> agua.  C6H12O6 --> glucosa (monosacárido).  O2 --> oxígeno.  

Al lado izquierdo de la ecuación de fotosíntesis encontramos lo que necesitamos para que ésta ocurra (dióxido de carbono obtenido de la atmósfera, y agua absorbida por las raíces).  Estos son los reactantes.  Al lado derecho encontramos lo que producimos, o sea, los productos: glucosa, la "comida" de la planta, y O2 que es liberado a la atmósfera.  

Es interesante notar que no solo vivimos gracias a la fotosíntesis porque las plantas pueden "comer", si no también porque la fotosíntesis absorbe CO2 del aire, para luego liberar oxígeno a la atmósfera.  Sin oxígeno claramente la vida no sería posible.  

-  ¿Cómo funciona la fotosíntesis?  En dos fases: fase primaria o lumínica, y fase secundaria u oscura. 

La fase lumínica rompe los reactantes con ayuda de la luz solar (pregunta: ¿cuáles son los reactantes de la fotosíntesis?) para generar subproductos, que luego nos llevarán a los productos finales. 

La fase secundaria u oscura, también llamada Ciclo de Calvin, toma estos subproductos para llegar a los productos finales (¿cuáles eran estos?).  

-  ¿Dónde ocurre la fotosíntesis?  en las hojas y los tallos verdes de las plantas.  ¿Por qué son verdes?  Porque contienen clorofila, un pigmento que absorbe la luz.  Este pigmento se encuentra contenido en los cloroplastos de las hojas (los cloroplastos son organelos de la célula vegetal).  O sea, más concretamente, la fotosíntesis ocurre la clorofila de los cloroplastos de la célula vegetal, los cuales se encuentran en las hojas y los tallos verdes de las plantas.

Al principio de la clase, hablamos de lo que comíamos los animales, y siempre se llega a una planta.  Esto lo analizaremos a continuación, junto con algunos conceptos importantes de entender.

-  Ecosistema: conjunto de lo biótico (lo vivo) y lo abiótico (lo no vivo) en una región determinada.  

Pregunta de reforzamiento: identifica los elementos que componen el ecosistema ilustrado arriba.

-  Cadena alimentaria o cadena trófica:  conjunto de organismos a través de los cuales fluye la energía que se almacenó en los organismos autótrofos.  También, proceso de transferencia de sustancias nutritivas a través de las diferentes especies de una comunidad biológica.  Por último, corriente de energía y nutrientes que se establece entre las distintas especies de un ecosistema.  

¿Qué queremos decir con todo esto?  Imaginemos la siguiente cadena trófica:

Todo parte de una planta, ya que es un organismo autótrofo.  En el caso de una cadena trófica también se le llama productor.  El insecto se come la planta, siendo un consumidor primario.  La planta en si (su materia) como la energía contenida en ella, pasan al insecto.  El ratón se come al insecto, siendo un consumidor secundario.  El insecto en si, y su energía contenida, pasan al ratón, PERO el insecto tenía también la energía y la materia de la planta.  La cadena sigue hasta su fin, en este caso el águila.  Cuando el águila muera, entran en juego otros actores de las cadenas tróficas: los descomponedores.  El cadáver del águila será descompuesto por estos organismos, a menudo bacterias, a pedacitos más y más chicos, hasta que se obtengan nutrientes que se vuelven a incorporar al suelo gracias a mecanismos especializados.  Así, el ciclo puede repetirse una y otra vez como ya lo ha hecho a lo largo de los años.  Esto último puede relacionarse con lo que se aprende en física.  La materia no se crea ni se destruye.  Los descomponedores devuelven la materia que circuló por la cadena trófica, al suelo, que fue donde todo partió.  Pregunta de reforzamiento: ¿es importante devolverle al suelo los nutrientes, como por ejemplo, el nitrógeno?  ¿De qué molécula orgánica descompuesta podríamos obtener nitrógeno, y qué formará en el futuro?  

Entonces, ¿qué significan las flechas de una cadena trófica o alimentaria?  Más que significar quién se comió a quién, indican hacia dónde va el flujo de materia, y el flujo de energía.  Por último, tenemos como conceptos clave: productor, consumidor (1ario, 2ario, 3ario...), descomponedor, materia, energía.

-  Consecuencias de la bioacumulación de sustancias químicas nocivas: ¿qué pasaría si el insecto, o el ratón, come una sustancia tóxica?  De acuerdo a las flechas, esta se traspasaría a todos los niveles de la cadena trófica.  Esto nos llama a cuidar el medio ambiente en el que vivimos, ya que todo lo que pueda afectar a otro ser vivo afectará también a muchos otros.   Un claro ejemplo son los pesticidas.  

Clase 10 - Transporte a través de la membrana

Habíamos mencionado anteriormente que, entre las funciones de la membrana celular, estaban:
  -  Aislar a la célula de su medio ambiente, y a la vez comunicar a la célula con su medio ambiente.
  - Dejar pasar de modo selectivo distintas moléculas a la célula.  

Al igual como nosotros necesitamos inyectarle comida a nuestro organismo para poder vivir, la célula necesita de diversas moléculas para llevar a cabo las funciones en los organelos que ya revisamos.  ¿Cómo pasarán distintas moléculas a la célula?

Tipos de transporte a través de la membrana celular: 
  - Osmosis.
  - Transporte pasivo: difusión simple, y difusión facilitada.
  - Transporte activo.

1.  Osmosis:
    -  Se refiere exclusivamente al paso de agua a través de la membrana semipermeable.
    -  ¿En qué dirección se moverá el agua?  ¿Hacia dentro o hacia fuera de la célula?  DEPENDE.

Imaginemos que tenemos un recipiente con una membrana semipermeable, con agua y azúcar a ambos lados (A y B) (los puntos verdes son azúcar).  Como es semipermeable, lo que quiere decir que algunas cosas pasan, otras no, pasará el agua ya que el azúcar es muy grande.

En el caso (1), hay más azúcar al lado A que al lado B.  El agua se mueve del lado B al lado A, lo cual es representado con la flecha azul.  Es decir, de donde hay más agua a donde hay menos agua, o sea, de donde había menos concentración de azúcar hacia donde hay más concentración de azúcar.  Esto quiere decir que el agua se mueve a favor del gradiente de concentración (gradiente=diferencia).  Al principio, el lado A estaba hipertónico (hiper=mucho --> había mucha concentración de azúcar) con respecto al lado B.  De igual modo, el lado B estaba hipotónico (hipo=poco --> había poca concentración de azúcar) con respecto al lado A.  O sea, el agua se movió de hipotónico a hipertónico.  Al final del experimento, ambos lados son isotónicos con respecto al otro (iso=igual --> hay igual concentración de azúcar).  O sea, la osmosis funciona siempre a favor del equilibrio en un sistema (equilibrio biológico=homeostasis).

Ejercicio de reforzamiento:  En el caso (2), ¿qué lado tiene más concentración de azúcar, A o B?  El lado A, ¿es hipertónico, hipotónico, o isotónico, con respecto a B?  El lado B, ¿es hipertónico, hipotónico, o isotónico, con respecto a A?  ¿Hacia qué lado se mueve el agua?  ¿De hipertónico a hipotónico, o al revés?  ¿Cuál es el resultado final del experimento?

Ejercicio de reforzamiento: Explica por qué el experimento (3) no demuestra cambios al principio y al final.  Aplica las palabras antes revisadas de hipertonía, hipotonía, e isotonía.

¿Cómo podríamos aplicar esto a la célula?  Imaginemos que despertamos.  No comemos hace horas, por lo tanto nuestras células tienen poca azúcar dentro de ellas.  Tras desayunar, hay mucha azúcar en nuestra sangre producto de la digestión.  El azúcar entrará a las células, dándonos energía.  El azúcar se movió de donde había más azúcar a donde había menos azúcar, o sea, a favor del gradiente de concentración de azúcar.

¿Por qué tomar agua del mar nos hace mal?  El agua de mar tiene sal.  Si tomamos agua de mar, vamos a encontrar mucha sal en nuestra sangre.  La concentración de sal en la sangre será mayor que la concentración de sal en la célula.  Por ende, el agua saldrá de la célula hacia la sangre para intentar igualar las concentraciones (para llegar a la isotonía), haciendo que nos deshidratemos más rápidamente.

2.  Transporte pasivo 
    -  El transporte pasivo se distingue del transporte activo por no necesitar energía para suceder.  
    -  Existen dos tipos de transporte pasivo: la difusión simple, y la difusión facilitada.
    -  Difusión simple: ciertas moléculas pasan libremente a través de la membrana.  Es como osmosis, pero para moléculas que NO son agua (ya dijimos que el término osmosis se refiere exclusivamente al paso de agua a través de la membrana).

Recordemos la estructura de la membrana plasmática:

Por dentro es hidrofóbica, y por fuera es hidrofílica.  Pregunta de reforzamiento: ¿qué componente de la membrana logra que tenga este carácter anfipático?  O sea, ¿qué moléculas esperamos que puedan pasar libremente?  Las hidrofóbicas.  También, los gases (O2 oxígeno y CO2 dióxido de carbono), y pequeños iones (pese a que los iones son hidrofílicos, logran pasar por su pequeño tamaño).  

    -  Difusión facilitada:  ciertas moléculas que no pasan libremente a través de la membrana, sea por su tamaño o por su polaridad, ejemplo: glucosa y otros monosacáridos.  Con la ayuda de proteínas transportadoras que se encuentran en la membrana (ver diagrama de arriba) estas moléculas pueden pasar hacia dentro de la célula.  

3.  Transporte activo

  -  A diferencia del transporte pasivo, el transporte activo necesita energía para suceder.  Esta energía se encuentra en nuestro organismo en forma de ATP.   

   -  Ocurre para las moléculas que no pueden entrar a la célula por ningún tipo de difusión,  por su gran tamaño y por su polaridad que las hace ser hidrofílicas, ejemplo: sodio (Na), potasio (K), ión calcio (Ca+2).  ¿Cómo lo logran?  Con la ayuda de proteínas transportadoras que se encuentran en la membrana, las cuales forman bombas de transporte. 

    -  Clasificación de transporte activo según la dirección de entrada de las moléculas:

Caso (1): uniporte.  Entra una molécula hacia la célula. Ejemplo:  bomba de glucosa.

Caso (2): simporte.  Una molécula entra gracias al movimiento de otra molécula.  Es el caso del "+1". Ejemplo: dos sodio (2 Na+) y una glucosa.   

Caso (3): antiporte.  Una molécula entra, al mismo tiempo que otra sale.  Ejemplo: bomba sodio potasio.  Salen 3 sodio (3 Na+) por dos potasio (2 K+).

Tanto simporte como antiporte son casos de cotransporte, ya que involucran a más de una molécula.  

4.  Ejemplos biológicos varios

    -  Células vegetales:  la crenación si colocamos una célula vegetal en un medio hipertónico, es decir, con mucho soluto (soluto=lo que se disuelve en el solvente), el agua se moverá hacia afuera.  La planta se deshidrata y se seca.  Lo contrario es el fenómeno de la turgencia, donde la célula vegetal es colocada en un medio hipotónico.  El agua entra, hinchando la vacuola, pero la célula no se revienta al estar protegida por la pared celular.  

Clase 9 - La membrana celular

1.  Composición
     -  Fosfolípidos
     -  Proteínas
     -  Carbohidratos
     -  Colesterol

Gracias a cada uno de estos componentes es que la membrana celular cumple con las siguientes funciones.

2.  Funciones
     -  Aislar a la célula de su medio ambiente, Y a la vez comunicar a la célula con su medio ambiente.
     -  Dejar pasar de modo selectivo distintas moléculas a la célula --> algunas cosas pasarán, otras no.
     -  Dar forma a la célula, hacerla resistente a fuerzas que actúen sobre ella, etc.

En fin, la membrana celular es como la pared de una casa, con varias puertas y ventanas por donde uno deja  pasar lo que quiere, y lo que no, queda afuera.

3.  Fosfolípidos
     -  Recordar de la clase de lípidos, que los fosfolípidos son una cabeza de glicerol unida a 2 ácidos grasos, y a un grupo fosfato:

La cabeza de glicerol es atraída por el agua.  Es decir, es hidrofílica (hidro=agua, fílico="amor").
Los ácidos grasos son repelidos por el agua.  Es decir, son hidrofóbicos (hidro=agua, fóbico=fobia).
O sea, una parte del fosfolípido quiere estar en contacto con el agua (el glicerol) y la otra no quiere estar en contacto con el agua (las colas de ácidos grasos).  Esto hace que los fosfolípidos sean moléculas anfipáticas.
     -  Por esto mismo, es que los fosfolípidos forman una bicapa lipídica.  Hay agua fuera y dentro de la célula, entonces, formando una bicapa, los ácidos grasos quedan por dentro, protegidos del agua, y las cabezas de glicerol quedan por fuera, tocando el agua.  La bicapa luce así:

Los fosfolípidos estan en color dorado en el esquema.  ¿Pueden observar la bicapa lipídica?
     - Pregunta: si el interior de la membrana, o de la bicapa, no "acepta" el agua, ¿podrán moléculas hidrofílicas como el ion calcio cruzar la bicapa?  ¿Podrán moléculas hidrofóbicas como los gases oxígeno y dióxido de carbono cruzar la bicapa?

4.  Proteínas de membrana
     -  Proteínas integrales o intrínsecas: cruzan la membrana de un lado a otro, formando canales de proteína.
     -  Proteínas periféricas o extrínsecas: no cruzan la membrana, si no que se encuentran unidas a las cabezas de glicerol por adentro de la membrana o por afuera de ella.  Tienen funciones como de señalización celular.

5.  Carbohidratos
     -  Se encuentran unidos a proteínas extrínsecas de membrana, formando estructuras como el glicocáliz, que funciona como la "huella digital" de la célula.  O sea, funcionan en procesos de comunicación y señalización celular.

6.  Colesterol
     -  Aporta rigidez a la membrana plasmática.  Recordar, de la clase de lípidos, que el colesterol es un anillo plano hecho de carbonos e hidrógenos.  Por su forma, un tanto "tiesa", logra darle rigidez a la membrana. 

7.  Estructura de la membrana
     -  La membrana celular es asimétrica: la distribución de sus componentes varía de una célula a otra, y no es igual en todos lados. 
     -  La membrana celular es fluída: no es estática, no está quieta, los fosfolípidos se pueden mover en la membrana por ejemplo. 
     -  Por todo esto decimos que la membrana celular responde a un modelo de mosaico fluído.

Clase 8 - La célula

Habiendo terminado ya la unidad "Composición Química de los Seres Vivos", podemos entrar a estudiar la célula, ya que estas moléculas son fundamentales para entender los procesos que en la célula se dan gracias a ellos.

1.  Teoría Celular
     -  La célula como unidad fisiológica de los seres vivos: todo ser vivo está formado por una o más células.  O sea, si pensamos en un organismo vivo como un polímero, su monómero (pieza de lego más chica) es la célula.
     -  La célula como unidad funcional de los seres vivos: todos los procesos que tienen que ocurrir para que sea posible la vida se dan dentro de la célula.
     -  La célula como unidad de origen de los seres vivos: toda célula proviene de una célula pre-existente.
     -  La célula como unidad de herencia de los seres vivos: la información de una célula se traspasa a su próxima generación.

2.  La célula
     -  Las células son muy chicas y podemos sólo verlas con un microscopio.  Ahora, cada célula está compuesta por un número de organelos, al igual como nosotros estamos hechos de una serie de órganos como los pulmones, el estómago, etc.  Es decir, ¡la célula no es lo más chico! A continuación vemos un esquema de la composición de una célula animal (porque las células de los animales no son iguales a las de las plantas):

     -  Cada una de estas partes de la célula es un organelo.
     -  Principales organelos:
       a.  Ribosoma. 
       b.  Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) (número 5 en el diagrama).
       c.  Retículo Endoplasmático Liso (REL). 
       d.  Aparato de Golgi (número 6 en el diagrama).
       e.  Mitocondria (n° 9).
       f.  Núcleo --> envoltura nuclear (2) + nucleolo (1).
       g.  Peroxisoma.
       h.  Lisosoma.
       i.  Citoplasma. 
       j.  Membrana nuclear --> hecha de fosfolípidos, proteínas, carbohidratos, y colesterol.

a.  Ribosoma:  síntesis de proteínas.  Fabrica proteínas, juntando los distintos amino ácidos que están dentro de la célula, con ayuda del ARN (información genética mensajera).
b.  RER: organelo que contiene ribosomas.  Por ende, participa en la síntesis de proteínas.  Sin embargo,  es "más sofisticado" que el ribosoma solo, porque puede darle estructura a las proteínas, por ejemplo, plegándolas a su estructura secundaria.  También guarda calcio en su interior (recordar clase moléculas inorgánicas: sales minerales.  ¿Para qué sirve el calcio?).
c.  REL:  al no tener ribosomas, no puede participar en la síntesis de proteínas.  Sintetiza lípidos.  Funciona como reserva de calcio.
d.  Aparato de Golgi: se encarga de plegar proteínas, agregarles grupos funcionales a todas las moléculas orgánicas (carbohidratos, lípidos, proteínas), activar ciertas moléculas que por "x" motivo están en estado inactivo.  "Enchula" moléculas, para luego mandarlas a donde son necesarias, en pequeñas bolsitas de membrana llamadas vesículas.
e.  Mitocondria: es el "motor" de la célula.  Aportan energía al romper moléculas orgánicas, como por ejemplo glucosa, liberando la energía que tiene en su interior, y guardándola en moléculas especializadas en almacenar energía como por ejemplo ATP (adenosina tri fosfato).
f.  Núcleo:  contiene el ADN, o sea, la información genética.  Éste se concentra en un punto en específico, al encontrarse muy bien empaquetado: a este punto le llamamos el nucleolo.  Para proteger al material genético, el núcleo está envuelto por una membrana llamada la membrana nuclear.  Así, se controla quién entra y quién no al núcleo.  O sea, la membrana nuclear es una especie de pared al núcleo, donde las puertas son los poros nucleares ("hoyitos" por donde pasan algunas cosas, y otras no).  
g.  Peroxisoma: participa en detoxificación celular.  O sea, rompe compuestos tóxicos que puedan estar en la célula como alcohol, o peróxido (más conocido como agua oxigenada, H2O2 --> muy tóxica).
h.  Lisosoma: digestión celular, esto gracias a que contienen muchas enzimas (enzimas=rompen grandes moléculas en sus unidades más chicas).
i.. Citoplasma: mayoritariamente hecho de agua (¿cuáles son las propiedades del agua que la vuelven fundamental para la vida?), es el líquido en el cual encontramos todos los organelos, junto con un gran número de moléculas disueltas y no disueltas útiles para la célula, que viajan hacia los distintos organelos (ejemplo: el oxígeno va hacia la mitocondria, las moléculas orgánicas al lisosoma, etc).

Clase 7 - Ácidos Nucleicos

1.  Composición: C-H-O-N-P (¿qué átomos son estos?).


2.  Función:
     -  Contener toda la información genética de un organismo vivo.
     -  Traspasar esta información como herencia al momento de reproducirse.
     -  Dirigir la síntesis de proteínas --> los ácidos nucleicos indican qué proteínas deben hacerse, cómo, cuándo, etc.  (Recordar que las proteínas participan en la mayoría de los procesos celulares).


3.  Tipos: 
     -  ADN: ácido desoxirribonucleico.  Se mantiene dentro del núcleo de la célula (ver clase 8, "La célula").
     -  ARN: ácido ribonucleico.  Sale del núcleo de la célula (ver clase 8, "Lá célula") para ir a distintas partes, dando información importante, como para la síntesis de proteínas (función ya mencionada).  Es la información genética "mensajera".


4.  Monómeros y Polímeros: 
     -  Monómeros: Los ácidos nucleicos están hechos a partir de nucleótidos.  Los nucleótidos son las "piezas de lego chicas" de los ácidos nucleicos; son la "unidad fundamental".
     -  Estructura de un nucleótido (monómero): al igual que los amino ácidos (¿de qué molécula orgánica son monómeros los amino ácidos?), los nucleótidos están hechos de distintos componentes, como lo muestra el siguiente esquema:

Grupo fosfato + azúcar pentosa + base nitrogenada.

¿Qué quiere decir "azúcar pentosa"? Los monosacáridos pueden clasificarse de acuerdo a cuántos carbonos contengan.  Un azúcar pentosa es un monosacárido con 5 carbonos.

ADN vs ARN: la pentosa del ADN será un monosacárido llamado desoxirribosa.  La pentosa del ARN será un monosacárido llamado ribosa.  Ambos son pentosas.
ADN vs ARN: en el carbono 2, ADN tiene un "H" (hidrógeno).  En el carbono 2, ARN tiene un "OH" (oxígeno+hidrógeno=hidroxilo).

     -  Bases nitrogenadas: compuestos orgánicos que contiene 1 o más átomos de nitrógeno como lo indica su nombre.  Existen cuatro bases nitrogenadas, clasificadas de la siguiente manera:

PURINAS: Adenina - Guanina.

PIRIMIDINA: Timina - Citosina.

Existe una quinta base nitrogenada, que sólo encontramos en ARN: uracilo.  Esta reemplaza a la citosina.  O sea, en ARN las bases nitrogenadas se clasifican de la siguiente manera: 

PURINAS: Adenina - Guanina.

PIRIMIDINA: Timina - URACILO.

     -  Polímeros: los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos.  Los nucleótidos se unen entre si por el enlace fosfodiéster, como se muestra en el siguiente esquema:

El carbono 3 de la pentosa del primer nucleótido, se enlaza con el grupo fosfato del siguiente nucleótido, en un enlace fosfodiéster.

El resultado es una hebra de ADN, si el monosacárido (azúcar) de los nucleótidos es desoxirribosa, o una hebra de ARN, si el monosacárido (azúcar) de los nucleótidos es ribosa.

Ahora bien, el material genético no está todavía listo:
     -  Estructura del material genético: es bicatenario, bi=2, catenario=cadena.  O sea, está compuesto por dos cadenas, o dos hebras de ácidos nucléicos.  Veamos el siguiente esquema:

A la izquierda tenemos una hebra de ácido nucléico, formada gracias a enlaces fosfodiéster entre los distintos nucleótidos, y a la derecha tenemos otra hebra de ADN.  Las bases nitrogenadas de cada hebra de ADN están "mirándose".  Estas bases que están frente a frente se van a unir por medio de una fuerza llamada "puente de hidrógeno" (la misma fuerza que hay entre moléculas de agua).  Ahora bien, no se van a unir con cualquiera.  

Adenina (purina) + Timina (pirimidina) --> dos puentes de hidrógeno.

Guanina (purina) + Citosina (pirimidina) --> tres puentes de hidrógeno.

O sea, purinas y pirimidinas se unen entre si. 

Si recordamos que en ARN no existe citosina, si no que uracilo, en una molécula de ARN la guanina se va  unir a uracilo.

¿Cuál es el resultado de todas estas interacciones? 

     -  Una molécula muy resistente.  ¿Por qué es esto importante?  El material genético tiene que cuidarse MUCHO ya que es donde está toda nuestra información, para cada uno de los procesos que ocurren en nuestro cuerpo.

5.  Propiedades

     -  Desnaturación:  al igual que las proteínas, el ADN puede desnaturarse por factores como altas temperaturas.  Si recordamos, las proteínas van perdiendo su estructura conforme se desnaturan, pero no se rompen los enlaces peptídicos entre los amino ácidos del polipéptido.  De modo similar, la desnaturación de una molécula de ADN o ARN rompe los puentes de hidrógeno entre bases nitrogenadas, pero no rompe los enlaces fosfodiéster entre los nucleótidos.    

Clase 6 - Lípidos (grasas)

1.  Composición: C-H-O-P-S (¿qué átomos son estos?)
2.  Propiedades: 
     -  No se disuelven en agua (pensar cuándo le echamos aceite al agua, ¿qué pasa?  ¿Qué vemos?).
     -  Presentan un aspecto graso, es decir, son brillantes y al tacto son grasientos.

3.  Tipos: a diferencia de las otras moléculas orgánicas que hemos visto, los carbohidratos y las proteínas, los lípidos no están hechos a partir de monómeros que se ensamblan unos con otros.  Es decir, no hay una pequeña piezecita común a todas las grasas, que uniéndose unas con otras por medio de la polimerización, formen una molécula grande (macromolécula).  Por lo mismo, los lípidos son un grupo altamente heterogéneo (variado) de moléculas.  Podemos mencionar algunos de los lípidos más importantes en el cuerpo humano:
     -  Fosfolípidos:  una molécula de glicerol + 2 ácidos grasos + 1 grupo fosfato.
     -  Triglicéridos: una molécula de glicerol + 3 ácidos grasos.
     -  Esteroles:  anillos de C y H, con algunos oxígenos entre medio.  Ejemplo de esterol es el colesterol.

Algunas definiciones para entender mejor estos tipos de lípidos:
     -  Glicerol: molécula hecha de C, H y O.  Su fórmula química es la siguiente: C₃H₈O_3.
     -  Ácido graso: cadena de C y H.  Se dibuja como se indica en el diagrama de abajo, donde cada vértice (punta) es un carbono.
     -  Grupo fosfato: estructura molecular con fósforo, P, presente.

Diagramas de fosfolípidos, triglicéridos, y el colesterol, se encuentran abajo.

Las grasas también se pueden clasificar según sean saturadas o insaturadas.  Una grasa será saturada si es que los ácidos grasos que la componen son saturados, o insaturada si sus ácidos grasos son insaturados.
     -  ¿A qué nos referimos con saturados?  Saturado= lleno.  Un lípido que está lleno de hidrógenos será un lípido saturado.  Por el contrario, un lípido que no esté lleno de hidrógenos será un lípido insaturado=no lleno.  ¿Lleno (o no lleno) de qué?  H.            
     -  ¿Cómo se insatura una grasa?  Generando enlaces dobles entre los carbonos.  El C tiene que estar generar 4 enlaces, sea con H, o con otros átomos.  Si quiere sacarse un hidrógeno de encima, se une dos veces con el carbono de al lado.  El H entonces ya no es necesario, se va, y quedamos con menos hidrógenos=no llenos de hidrógenos=insaturados.  O sea, un lípido con enlaces dobles será insaturado.  Por el contrario, un lípido que sólo tenga enlaces simples entre sus carbonos será saturado.  ¿Por qué?  Porque está lleno de hidrógenos (con ellos el carbono logra sus 4 enlaces).
     -  Representando enlaces simples/dobles: los simples se representan con una línea.  Los dobles, con dos.

Abajo vemos diagramas de ácidos grasos insaturados, y saturados.

Pregunta de reforzamiento:  ¿qué tipos de grasas vemos abajo, saturadas o insaturadas?

3.  Funciones de los lípidos:  
     -  Membrana plasmática/Membrana celular: imaginemos que tenemos una pequeña bolsa de plástico, llena de cosas diversas adentro.  Todo lo que está adentro conforma la célula.  ¿Qué separa a las cosas de adentro, del ambiente de afuera?  La bolsa.  La bolsa representa entonces la membrana plasmática: un "plastiquito" que envuelve la célula y la separa de su alrededor.  La membrana celular está hecha principalmente por fosfolípidos, y también encontramos un poco de colesterol.
     -  Vitaminas:  las vitaminas pueden dividirse en aquellas hidrosolubles, y liposolubles.  Las liposolubles se disuelven en grasa, porque son lipídicas, y las hidrosolubles en agua, porque no son lipídicas.  Ejemplos de vitaminas liposolubles: A, D, E, K.  Pregunta de reforzamiento: ¿para qué sirven estas vitaminas?  ¿En qué alimentos las encontramos? 
     -  Hormonas: muchas de las hormonas sexuales, que controlan las funciones sexuales del ser humano, son esteroles (recordar, según dice más arriba, qué es un esterol).  Ejemplos: testosterona, progesterona, corticoides.
     -  Reserva de energía:  los lípidos son la molécula orgánica con más energía de todas.  1 gramo de carbohidratos, o proteínas, tiene 4 calorías.  1 gramo de lípido tiene 9 calorías, ¡más del doble! Por eso que comer muchas grasas hace que subamos de peso.

Clase 5 - Proteínas. Lípidos.

FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS
   
 -  Estructural: forman el citoesqueleto.  Forman parte de la piel, del pelo, y del tejido conjuntivo de los órganos del cuerpo (parte de los órganos que hace que mantengan su forma y estructura).  Ejemplo de proteínas estructurales: colágeno, elastina, queratina.
     -  Hormonal: las hormonas son los mensajeros y reguladores del cuerpo.  Como ejemplo de proteínas que son hormonas tenemos a la insulina y al glucagón (regulan los niveles de azúcar en la sangre, o sea, regulan la glicemia, sacando o "metiendo" glucosa, el monosacárido más simple, a las células), y a la hormona del crecimiento.
     -  Defensiva:  en la sangre, hay moléculas encargadas de digerir a bacterias, pelear contra enfermedades, etc., llamadas anticuerpos.  Las proteínas que funcionan como anticuerpos en la sangre son las immunoglobulinas.  También, la trombina y el fibrinógeno participan en la coagulación sanguínea (cuando se rompe un vaso sanguíneo y hay que repararlo).
     -  Transporte: proteínas transportadoras de la membrana plasmática (membrana plasmática=envuelve a la célula, separándola de su medio ambiente.  Si la célula fuese una habitación de una casa, la membrana plasmática es las paredes que separan a esa pieza del resto de la casa, y las proteínas transportadoras serían las puertas y las ventanas de la pieza).  
     -  Contráctil: actina y miosina son responsables de la contracción muscular, ej. cuando hacemos deporte.
     -  Enzimática: son las proteínas más numerosas y especializadas.  Catalizan las reacciones químicas dentro de la célula.  "Hacen que las cosas pasen".

LÍPIDOS

1.  Composición química: C-H-O-P-S (¿a qué átomos corresponden estos símbolos químicos?)


2.  Propiedades: no son solubles (no se disuelven) en agua, y otros solventes polares.  Presentan un aspecto graso (brillantes, resbalosos si se tocan).


3. Monómeros y polímeros: a diferencia de todas las otras moléculas orgánicas (carbohidratos, proteínas) que hemos visto, los lípidos son un grupo muy heterogéneo (variado) de moléculas.  Es decir, pueden tomar numerosas formas, al componerse de un número de estructuras bastante amplio, no como las otras moléculas donde, por ejemplo en el caso de las proteínas, eran puros amino ácidos uno después de otro unidos por un enlace peptídico.  

Clase 4 - Proteínas

Tras haber visto el agua, las sales minerales, y los carbohidratos, las proteínas son la segunda macromolécula orgánica que estudiaremos, dentro de la unidad "Composición Química de los Seres Vivos".

1.  Composición química: C-H-O-N-S (¿a qué átomos corresponden estos símbolos químicos?
2.  Monómeros y Polímeros
     -  Los monómeros de las proteínas se llaman amino ácidos o péptidos.  Ahora, los amino ácidos están hechos de distintos componentes, o distintos grupos funcionales, como lo muestra el siguiente diagrama:  

El ámino ácido tiene, en torno al "C" que vemos en el esquema, llamado carbono central, un grupo amino: NH2, un grupo carboxilo: COOH, un hidrógeno: H, y una cadena lateral o radical: R.  Con cadena lateral nos referimos a que, en esa ubicación, se pueden ubicar muchas cosas, desde un simple átomo de hidrógeno, a grandes grupos de átomos.

Existen 20 amino ácidos en total.  De estos, el cuerpo humano puede producir sólo 10.  O sea, hay otros 10 amino ácidos que el cuerpo NO puede producir por si solo.  Por ende, estos los debemos obtener de los alimentos que comemos.  Por esto mismo, a los amino ácidos que no podemos producir los llamamos "esenciales": es "esencial" que los comamos (esencial=absolutamente necesario).  Los otros 10 amino ácidos, son los amino ácidos no esenciales.  

Pregunta de reforzamiento: ¿Qué parte del amino ácido (con parte nos referimos a grupo amino, grupo carboxilo, etc.) va a marcar la diferencia entre los 20 amino ácidos que existen?

     -  Los polímeros resultan de la unión de los monómeros.  Entonces, muchos amino ácidos unidos van a forman a las proteínas, o a los polipéptidos (poli=muchos.  Por ende polipéptido quiere decir "muchos péptidos").  Los polipéptidos pueden tener hasta miles de amino ácidos, unidos todos en fila.
     -  El proceso de la polimerización forma la unión entre dos monómeros para formar un polímero.  En el caso de las proteínas, esta unión (o enlace) se llama enlace peptídico (por péptido).  Los amino ácidos no se unen de cualquier manera entre si, si no que lo hacen de manera ordenada.  El grupo carboxilo de un amino ácido, se unirá con el grupo amino del otro amino ácido, para poder así formar largas cadenas de amino ácidos.  Veamos el siguiente esquema:

Vemos que, cada vez que unimos un amino ácido con otro, por el grupo carboxilo COOH de uno con el grupo amino NH2 del otro, se forma una molécula de agua, H2O.

Resumen: Siguiendo la línea de las clases anteriores, el amino ácido es la pieza chica de lego, que, al juntarse con otros amino ácidos, otras piezas de lego, formarán a las proteínas, que serían pues grandes cadenas de lego.  Cuando juntamos las dos piezas de lego, existe entre ellas un enlace peptídico.  Si recordamos que en la unión de amino ácidos sólo participa el grupo carboxilo COOH de uno, con el grupo amino NH2 de otro, entonces vemos que las piezas de lego pueden unirse sólo por algunos lados.  Digamos que el lado derecho de la pieza de lego es el COOH, y el izquierdo el NH2.  Las piezas de lego las iremos juntando lado derecho con lado izquierdo, lado derecho con lado izquierdo.  Es decir, la filita de amino ácidos, que es el polipéptido, la iríamos armando de izquierda a derecha.  

3.  Estructura de las proteínas
     -  Existen cuatro niveles de estructuración de las proteínas: primario, secundario, terciario, y cuaternario.
     -  Estructura primaria:  la fila de amino ácidos, todos unidos por medio de enlaces peptídicos.  Es lo que primero se obtiene, tratando de formar una proteína.
     -  Estructura secundaria: la fila de amino ácidos se dobla, se plega, sobre si misma, como si enrollamos una cinta alrededor de algo.  Pueden formarse dos formas principales: alfa hélice y lámina beta (diagramas abajo)

   
     -  Estructura terciaria: la estructura secundaria se sigue doblando.
     -  Estructura cuaternaria: se unen dos proteínas con estructura terciaria.

O sea, vemos que cada nivel forma proteínas más complejas, más difíciles de ver, que el anterior.  Por eso que hablamos de que la estructura que puede adoptar una proteína es como una escalera: del peldaño de más abajo, el primero, se pasa al segundo.  Sólo estando en segundo se puede subir al tercero, para después ir al cuarto que es el peldaño de más arriba, o sea, el más complicado.

4.  Propiedades de las proteínas
     -  Desnaturación: Las proteínas pueden perder la estructura de la cual hablamos anteriormente, por diversos factores de desnaturación: pH (si están en un lugar ácido o básico), alzas en la temperatura, o agitación mecánica.  La desnaturación funciona de la misma manera que la escalera de la cual hablamos antes, pero en vez de subir peldaños, bajamos peldaños.  Si desnaturo una proteína con estructura 4, pasa a ser una proteína de estructura 3.  Si desnaturo esta proteína, se convierte en una de estructura 2, y si desnaturo esta también, pasa a ser la proteína de estructura 1.

Pregunta de reforzamiento: si sabemos que "desnaturar" es lo mismo que "perder la estructura", ¿podemos desnaturar una proteína de estructura primaria?  (pensar: ¿a qué escalón se iría?). 

Clase 3 - Carbohidratos

De la clase anterior, sabemos que los carbohidratos se forman a partir de monómeros que llamaremos monosacáridos, los cuales se van juntando, como lo harían las piezas de un lego, para crear compuestos más y más grandes. 

1.  Disacáridos = dos monosacáridos.  Cada disacárido se encuentra en distintos lugares, con funciones únicas.  Las diferencias entre disacáridos son debido a los monosacáridos que los componen.  Siguiendo con el ejemplo del lego, donde los monosacáridos son las piezas más chicas de un lego, si juntamos una pieza verde con una verde, el resultado será distinto a haber juntado la misma primera pieza verde con una pieza amarilla.  Algunos de los disacáridos más comunes son:
    
     -  Maltosa = glucosa + glucosa.  Se encuentra en semillas.
     -  Sacarosa = glucosa + fructosa.  Es el "azúcar de mesa", y proviene de la remolacha y de la caña de azúcar.   
     -  Lactosa = glucosa + galactosa.  Es el azúcar de la leche.

Recordemos las funciones de los carbohidratos: energía a corto plazo (para ocupar inmediatamente, como cuando nos comemos un chocolate antes de una prueba), energía a largo plazo (o sea, que se guarda en el cuerpo para cuando sea necesaria), y formar parte de estructuras (como la madera en los árboles, o la concha de un cangrejo).  Los disacáridos, por ser estructuras simples y pequeñas, no van a cumplir tareas tan complicadas como ser parte de una estructura, o formar parte de nuestra reserva energética.  Entonces, su principal función es ser fuente de energía a corto plazo.

2.  Oligosacáridos = entre 2 y 10 monosacáridos juntos.  Por ende, son más grandes que los disacáridos, pudiendo cumplir entonces funciones más complejas.

3.  Polisacáridos = muchos monosacáridos juntos.  Son más grandes que los disacáridos, y que los oligosacáridos.  Por lo mismo, pueden cumplir tareas complejas en los seres vivos, como ser los principales componentes de la madera, de los esqueletos de algunos animales, etc.  Teniendo en mente estas funciones ya dichas, podemos dividir a los polisacáridos en dos grandes grupos: polisacáridos de reserva energética (su función es guardar energía en los organismos), y polisacáridos estructurales. 

Algunos de los polisacáridos de reserva energética más comunes son:

     -  Almidón = muchas glucosas.  Se encuentra en las plantas, ejemplo: papas, trigo, maíz, etc. 
     -  Glucógeno = muchas glucosas.  Se encuentra en animales, principamente en el hígado.
     -  Pregunta de reforzamiento: ¿podemos encontrar glucógeno en una planta?  ¿Por qué sí, o por qué no?

Algunos de los polisacáridos de estructura más comunes son:

     -  Celulosa = muchas glucosas.  Se encuentra en la pared celular de las células vegetales, aportando rigidez, ejemplo: madera.
     -  Quitina = muchas glucosas.  Se encuentra en las células de animales, como los cangrejos. 

Muchos se preguntarán cómo puede ser la celulosa distinta de la quitina, o la celulosa distinta del almidón o el almidón distinto del glucógeno, si todos están hechos de glucosa.  Esto puede responderse nuevamente con el ejemplo del lego.  Imaginemos que todas las glucosas son piezas de lego rojas.  Si yo pongo una pieza roja encima de otra, y otra más encima, y otra y otra, obtengo una torre roja.  Pero también, puedo empezar a poner piezas para el lado, y ya no me queda una torre, si no otra forma.  Y puedo empezar a poner piezas por donde quiera y me pueden salir muchas formas distintas.  Lo mismo pasa cuando se juntan muchas glucosas: se pueden juntar de muchas formas distintas, logrando los distintos compuestos que hemos analizado.