Biologa

Sofia Huamn Vizconde

MODULO 1

BIOLOGA

Se dice que la biologa es la ciencia que estudia, origen, organizacin y evolucin. Estudia la parte viva de la naturaleza

La biologa tiene como objetivo la vida, su

conservacin y perfeccionismo de este mismo.

Qu es la clula?

clula Como sistema mnima de vida,

la clula esta sujeta a cambios

debido a estmulos externos, ya

sea presin, temperatura,

calor, etc. Es decir tiene alta

sensibilidad.

La capacidad que tiene la clula para adaptarse se debe

a procesos internos que

combinan principios fsicos,

bioqumicos y genticos. Por

ejemplo, por ejemplo la

capacidad que tiene los

organismos de cambiar de

medio, bacterias es el ejemplo

mas bsico

Nota: los virus no son considerados clula

Clasificacin de la clula

Son las clulas menos evolucionadas

o primitivas, debido a que no posee

ncleo definido

- Bacterias

- protozoarios

Son aquellas clulas ms evolucionadas, poseen ncleo definido

- Clulas vegetales

- Clulas animales

1. Membrana

Celular

3. Ncleo

2. Citoplasma

Estructura celular

Estructura celular A partir de este punto tomaremos en

cuenta que la clula la dividiremos en 3 zonas o regiones. Cada zona tiene una funcin y procesos especficos. Estas zonas son, membrana celular, citoplasma y ncleo celular.

Por ejemplo, la membrana es una barrera protectora , selectiva y de comunicacin.

El citoplasma contiene el conjunto de procesos y mecanismos que permiten obtener fuentes energticas y de nutricin.

El ncleo, es la central que le da identidad y funcionamiento en si a toda la celula

Como un intercomunicador, como

un filtro, como contencin

Como conjunto de procesos

dentro de una fabrica

Como el CPU de un computador

Divisin clasica

Membrana celular

La membrana es una bicapa lipdica que posee zonas hidrofilica e hidrofobica.

La parte hidrofilica esta en la zona externa, este permite el paso de nutrientes del exterior al interior de la clula. La parte hidrofobica se encuentra interior de la clula y controla la salida de residuos al exterior de la clula.

Funciones:

-selectivamente permeable

-transporte de solutos

-interaccin celular

Generalidades de

la membrana La membrana desde el punto de vista

de comunicacin es importante, en su

prefierea posee protenas que en

muchos caso sirven como medios de

comunicacin entre el medio interno y

externos, enviando seales al interior

celular, como si fueran antenas.

Tambin estas protenas son puentes de paso para molculas o iones que

permiten el dinamismos de la clula.

Los canales mas conocidos son la bomba de sodio (Na) y potasio (K)

Existe mas Na fuera de la clula y mas K en el citoplasma. La fuerza que empuja

el intercambio de estos iones se llama

gradiente de concentracin.

Como vemos la bomba de sodio y potasio permite el

intercambio de sodio y potasio entre el citoplasma y

el medio extracelular

Citoplasma

Es el lugar o espacio donde contiene a los orgnulos u organelos.

Estructura:

1. CITOESQUELETO

2. ORGANELAS

3. SISTEMA DE

ENDOMEMBRANAS

1. Citoesqueleto

o Micro-tbulos

o Micro-filamentos

o Filamentos intermedios

Dar forma y sostn a la clula

Generalidades del

citoesquelto

El cito esqueleto esta presenten en el interior de la

celular, lo que permite esta

estructura es fijar los

organelos, darles un lugar en

especifico. Esto es importante

ya que los organelos tiene

lugares especficos y

conexiones especificas. Si

estas posiciones cambiaran,

los mecanismo internos de la

clula tambin cambiaran.

2.organelos

Ribosomas Funcin:

. Sintetizar o formar protenas.

Esta funcin es importante,

ya que las protenas portan

informacin para tomar

accin. Por ejemplo, en la

coagulacin de la sangre

interviene protenas

procedentes del ribosoma

Centriolo Funcin:

. En una estructura de unin que sirve

para formar lo que se denomina uso

acromtico. Esto solo es visible cuando la

clula pasa por muna etapa de divisin

celular.

Vacuolas Las vacuolas son organelos que tiene

como funcin principal almacenar agua , nutrientes y enzimas.

Es importante estos organelos ya que sirven como reservorio

El tamao de la vacuola en la clula vegetal es mayor que en la clula animal.

Funcin:

- Almacenar solutos, agua, enzimas y nutrientes.

- Permite mantener la clula hidratada

Lisosomas

Organelo conocido como sistema digestivo de la celula, Contienen enzimas hidrolticas y

proteolticas (degradar proteinas) , que sirven

para digerir los materiales de origen externo

(heterofagia) o interno (autofagia) que llegan a

ellos (Funcin digestin celular).

Mitocondria Funcin:

- Respiracin Celular, tiene

capacidad respiratoria

(Sntesis de ATP=energia para la

celula)

- Participacin oxidacin de cidos grasos

Plastos Funcin:

- Produccin y almacenamiento de compuestos bioqumicos

usados por la clulas.

3. Sistema de endomembranas

Estructura:

I.MENBRANA NUCLEAR

II.RETCULO ENDOPLASMTICO

- Retculo endoplasmtico rugoso

- Retculo endoplasmtico liso

III.APARATO DE GOLGI

I. Membrana nuclear

Es aquella membrana que envuelve al ncleo, Llamado

tambin carioteca.

Estructura:

o Sacos aplanados porosos

Funcin:

o Aloja y comunica material

nuclear con citoplasma.

Retculo endoplasmtico rugoso (RER)

Funcin:

- Sintetizar protenas

En la estructura del R.E.R se encuentran adheridos los

ribosomas (recordar la funcin de

los ribosomas es sntesis de

protenas), por esto se dice que el

R.E.R cumple esta funcin.

Retculo endoplasmtico liso (REL)

Funcin:

Sntesis de esteroides

Degradacin de Hormonas

Detoxificacin celular

III. Aparato de Golgi

Funcin:

Secrecin celular

Sntesis Glcidos (Adicin a protenas)

Formacin lisosomas

Ncleo

Estructura:

Carioteca

Carioplasma

Nuclolo

Cromatina

La carioteca o membrana

nuclear algunas veces es

considerada dentro de las

estructura del ncleo

Nucleoplasma o Carioplasma

*Funcin:

Replicacin, transcripcin

y traduccin del ADN

Nuclolo

*Formado por ARN, tambin

presenta ADN y protenas.

*Funcin:

Sintetizar ARNr y Riboforina

Generalidades del ncleo

El ncleo esta considerado como el centro de comandos, donde la informacin y la identidad de la secular esta contenida

Almacena informacin gentica en ADN

La informacin almacenada indica a la clula tanto su funcin como la forma que tendr en el tejido especifico

Adems se encarga de dar ordenes y regular las actividades en el citoplasma

Importancia y aplicaciones de la

clula

Entender a la clula con sus estructuras no permite modelar, pero porque modelar ?

El modelamiento nos da una aproximacin de la realidad. En este caso acercarnos al comportamiento de la clula.

Hacer modelos nos ayuda a nivel biolgico, bioqumico y biofsico, para creacin de frmacos y como las clulas de ciertos tejidos se comportaras.

Como bajo cambio de condiciones de presin temperatura y Ph la clula

reaccionara y que compuestos puede sintetizar en base a las actividades

qumicas externas.

Software para modelar a nivel

biologico

Enfoque

El enfoque de esta primera parte es conocer y entender las funciones de la clula y de sus orgnulos para poder hacer un anlisis a nivel de

ingeniera

Cada software como virtual cell, cell designer, matlab, simulink, cell modelling for bioreactors, etc, son herramientas que como ingenieros

debemos de conocer para hacer modelos

Los software bioinformticos tambin son aplicables, pero esto se limitan a nivel del ncleo, siendo fuente importante para el estudio de las protenas

y ADN

Links complementatios

http://www.nrcam.uchc.edu/

https://www.youtube.com/watch?v=ji02ZnSsZMI

http://www.johnkyrk.com/index.esp.html (animaciones, recomendado)

https://www.youtube.com/watch?v=5GATtn4edeU

https://www.youtube.com/watch?v=p0ZJ0j3KBQo

Estos recursos deben de verse para los examenes. Gracias