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Acetil-CoA

El acetil-CoA es una molécula que resulta de la activación de una molécula de ácido acético (CH3–COOH) por su unión con la coenzima A (CoA). Su obtención es el primer paso de la ruta catabólica de la respiración celular. Las moléculas de acetil-CoA pueden proceder de multitud de reacciones bioquímicas que se producen en nuestro organismo. Por un lado, el acetil-CoA puede formarse a partir del ácido pirúvico, mediante la acción de una enzima denominada piruvato deshidrogenasa, reacción que se produce en la membrana interna de las mitocondrias. La piruvato deshidrogenasa es un complejo multienzimático integrado por tres enzimas diferentes, cada una de las cuales tiene una función en la transformación del ácido pirúvico en acetil-CoA. El producto inicial de la reacción, el ácido pirúvico, puede proceder de dos rutas metabólicas: la glucólisis, donde se forma pirúvico a partir de glucosa; y la transaminación o la desaminación, dos mecanismos del metabolismo de los aminoácidos, y en...

Agua

Compuesto químico formado por oxígeno e hidrógeno, de fórmula molecular H2O. Fue Cavendish quien en 1781 obtuvo agua, mediante la combustión del hidrógeno y, finalmente, Antoine-Laurent Lavoisier quien demostró que los componentes de aquélla eran únicamente hidrógeno y oxígeno. En 1890 Morley estableció su fórmula, como consecuencia de los análisis efectuados sobre ella.       . El agua pura es, a temperatura ambiente, un líquido inodoro, insípido e incoloro, cuya densidad crece de forma anómala en el intervalo de 0 ºC a 3,98 ºC, temperatura a la que alcanza el valor máximo, de 1g/cm3, que puede presentar. Tiene un elevado calor específico (vale la unidad), lo que la hace invariable frente a grandes cambios térmicos, convirtiéndose así en un magnífico regulador de las temperaturas. Sus calores latentes de cambio de estado son, análogamente, muy altos. Su geometría molecular es angular, con enlaces que teóricamente, forman 90º entre sí, aunque las determinaciones experimentales...

Algas

Tradicionalmente encuadradas en el reino vegetal, las algas han perdido en la actualidad rango sistemático en lo que a su clasificación biológica se refiere, puesto que incluyen especies unicelulares y pluricelulares, pertenecientes a diferentes reinos y a distintos phyla o troncos, es decir, que forman un grupo polifilético que no guarda correlación con las relaciones filogenéticas propias de la moderna taxonomía. No obstante, se continúan considerando como entidades unitarias en virtud de su importancia para el estudio de la ecología del medio acuático. Las algas son seres unicelulares y pluricelulares que viven predominantemente en el agua, tanto salada como dulce, y que están provistos de clorofila y, en consecuencia, realizan la función fotosintética. Además de clorofila, las algas contienen muchos otros pigmentos, que en ocasiones la enmascaran y que dan lugar a la diferenciación de las algas verdeazuladas, doradas, pardas, rojas, verdes, etc., lo que constituye la base de su...

Aparato de Golgi

El aparato de Golgi, también llamado complejo de Golgi, es un orgánulo membranoso que se encuentra presente en todas las células eucariotas. Estructuralmente está formado por tres niveles de complejidad: la representación más básica son los sáculos o cisternas, estructuras huecas de forma irregular y rodeadas de membrana; el siguiente nivel estructural lo forman un conjunto de sáculos o cisternas (de siete a nueve) apiladas unas sobre otras, dando lugar a una estructura denominada dictiosoma; por último, varios grupos de dictiosomas forman el complejo de Golgi. Los dictiosomas son estructuras polarizadas, ya que presentan una cara de formación o cara cis, más próxima el retículo endoplasmático, y a la que llegan vesículas que se desprenden del retículo endoplasmático; y una cara de maduración o cara trans, dirigida hacia la membrana plasmática, y de la que se desprenden vesículas, con proteínas en su interior, que se encaminarán a diversos destinos. Esta polaridad viene determinada...

Arcaico

Segundo de los tres eones geológicos que componen la etapa de la historia de la Tierra conocida como precámbrico. Comenzó hace unos 3.800 millones de años y finalizó hace unos 2.500. A inicios de este eón el flujo térmico del planeta era casi tres veces mayor que el actual, al igual que era mucho más elevada la actividad volcánica. La mayoría de las rocas conservadas del arcaico son ígneas de tipo intrusivo y metamórficas. Los continentes no aparecieron hasta el final del eón. Durante el mismo existieron formas reducidas de los mismos, conocidas como protocontinentes, cuyo tamaño se veía limitado por la abundante actividad geológica existente en aquella etapa del planeta. Son abundantes los fósiles de cianobacterias (estromatolitos) originados en este eón. Existió vida durante todo el arcacico, si bien estuvo limitada a formas unicelulares carentes de núcleo, conocidas como procariotas. Se ignora si los organismos eucariotas, provistos de núcleo, no existieron o bien si no quedan...

Arqueobacteria

Las arqueobacterias, también denominadas, arqueas, son un grupo de microorganismos unicelulares muy afines a las bacterias cuyo prefijo, del griego arkhaion, antiguo, hace referencia a su remoto origen evolutivo, estimado en torno a los 3.500 millones de años, por lo que se situarían como uno de los primeros antecedentes de las formas de vida sobre la tierra. Se trata de seres morfológicamente encuadrados en el ámbito de las bacterias, ya que presentan material genético sin núcleo diferenciado (son, en consecuencia, procariotas), y con orgánulos carentes de membranas. Una de las características diferenciadoras de las arqueobacterias es la composición de su membrana celular, que carece de un péptido, la mureína, presente en la de las bacterias verdaderas o eubacterias, y que presenta también distintos lípidos de membrana. Por esa razón, entre otras, el biólogo estadounidense Carl Woese estableció a principios de la década de 1990 tres dominios independientes. La distinción de tales...

Botánica

Parte de la Biología que se ocupa del estudio de los vegetales, es decir de las plantas, de las algas y de los hongos. Su campo cubre todos los aspectos ligados con estos seres vivos, por lo que estudia sus células (citología vegetal), sus tejidos (histología vegetal), sus órganos (morfología vegetal), el funcionamiento de los mismos (fisiología vegetal), las características que se transmiten de unas generaciones a otras (genética vegetal) y sus relaciones con el medio ambiente (ecología). Otras ramas notables son las dedicadas a sus enfermedades (patología vegetal o fitopatología), su distribución en la superficie de la Tierra (geobotánica o fitogeografía) y la evolución desde sus formas primitivas a las actuales, para lo que resulta de inestimable valor la paleobotánica, dedicada al estudio de los fósiles vegetales. El origen de la Botánica, tanto en su aspecto de proveedora de alimentos para el hombre, como en el plano ornamental, o en el de sus aplicaciones médicas, se pierde...

Cadena transportadora de electrones

La cadena transportadora de electrones es la tercera fase de la ruta catabólica de la respiración celular. Está formada por varias moléculas de origen proteico que se agrupan formando cuatro complejos (denominados I, II, III y IV), y que llevan a cabo multitud de reacciones encadenadas de oxidación-reducción. Gracias a la cadena transportadora de electrones y a la fosforilación oxidativa se obtiene agua (H2O) y se genera la mayor parte del ATP que se libera en las reacciones catabólicas. La primera reacción que se produce en la cadena es la oxidación del NADH o del FADH2, los cuales van a perder electrones: en el caso de la primera molécula, sus electrones van a pasar al complejo I de la cadena; sin embargo, en el caso del FADH2, sus electrones liberados pasan directamente al complejo II. A partir de aquí, los electrones van pasando de un complejo a otro de manera consecutiva (se “transportan”), produciendo la oxidación de algunos complejos o la reducción de otros. Una vez que han...

Caldo primitivo (caldo primordial)

Nombre que se da a la hipótesis formulada por el ruso Oparin y comprobada por el estadounidense Miller, que afirma que la vida surgió en la tierra gracias a una serie de reacciones químicas creadoras de moléculas orgánicas; dichas moléculas se habrían combinado en el mar para dar lugar a una mezcla de la cual habría surgido la vida (“caldo primitivo”). En 1924, el científico ruso Alesandr I. Oparín (1894-1980) formuló una hipótesis para intentar dar respuesta al origen de la vida a partir de materia no viva. Esto habría tenido lugar mediante reacciones químicas (síntesis prebiótica). Para Oparín, las moléculas orgánicas se formaron a partir de los gases atmosféricos, sometidos a las descargas eléctricas que se producían durante las tormentas. Después, estas moléculas se acumularon y combinaron en el mar para dar lugar a una mezcla muy rica de moléculas orgánicas (“caldo primitivo”). La teoría de Oparín fue comprobada en 1953 por el químico norteamericano Stanley Miller, quien...

Centrosoma

El centrosoma, también denominado centro celular, se sitúa cerca del núcleo de la célula, considerándose el centro organizador de microtúbulos. En su interior aparece una estructura denominada diplosoma, que está formada por dos centriolos dispuestos de forma perpendicular. Los centriolos son orgánulos celulares exclusivos de organismos eucariotas animales y cada uno de ellos contiene nueve tripletes de microtúbulos, a los que se denomina A, B y C, unidos entre sí por unas prolongaciones proteicas, que salen del microtúbulo A de un triplete hacia el microtúbulo B del siguiente. Del centrosoma derivan todas las estructuras que están constituidas por microtúbulos, como los cilios y flagelos, y el huso mitótico, encargado de la separación de los cromosomas durante la división celular.

Ciclo de Krebs

El ciclo de Krebs (llamado así por el científico que lo descubrió) también conocido como ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos, consiste en un conjunto de reacciones que producen la oxidación completa (pérdida de electrones y átomos de hidrógeno) del acetil coenzima A (acetil-CoA), resultando dos moléculas de CO2, energía en forma de GTP (molécula similar al ATP, pero con la base nitrogenada guanina), y NADH o FADH2 (moléculas a partir de las cuales se puede generar energía). Este ciclo es común a varias rutas metabólicas, ya que produce la oxidación tanto de monosacáridos, como de ácidos grasos y de aminoácidos, siendo además capaz de realizar reacciones catabólicas y anabólicas. Al contrario que la glucólisis, este ciclo sólo se puede realizar en presencia de oxígeno. Las reacciones del ciclo de Krebs se producen en unos orgánulos del citoplasma celular denominados mitocondrias, en las cuales se concentran todas las enzimas necesarias para llevar a cabo...

Cilios y flagelos (célula)

Los cilios y los flagelos son apéndices que se proyectan desde la superficie de una gran variedad de células eucarióticas. Se llaman cilios cuando son numerosos y cortos (10-25 micras de longitud), y son flagelos cuando son escasos y largos (hasta 1 o 2 mm de longitud). Se encuentran tanto en protozoos como en células de metazoos, como por ejemplo, los espermatozoides. Los cilios y flagelos presentan una misma estructura constituida por cuatro componentes: axonema, placa basal, corpúsculo basal y raíces ciliares. Axonema. Es la prolongación con forma de cilindro que se proyecta a partir de la superficie libre de la célula, siendo su longitud variable, pero manteniendo un diámetro constante. Está rodeado por una membrana que se continúa con la membrana plasmática. Si se hace un corte transversal a esta estructura, podemos encontrar diferentes componentes. En la zona más externa se encuentra la membrana. En su interior, una estructura muy característica, constituida por dobletes de...

Citoesqueleto

El citoesqueleto tiene como función crear y mantener un nivel de organización en la célula, ya que controla la localización de los complejos proteicos y los orgánulos, creando vías de comunicación entre ellos. Es una estructura exclusiva de células eucariotas, constituida por una red compleja de filamentos proteicos, y que desempeña funciones tan importantes como el mantenimiento de la forma celular, el movimiento de las células, el transporte de vesículas o la división celular. El citoesqueleto desempeña estas funciones gracias a una gran cantidad de proteínas que se agrupan formando tres tipos de filamentos: los microtúbulos, los microfilamentos de actina y los filamentos intermedios. Son estructuras cilíndricas, huecas y muy largas, que se extienden a través del citoplasma y dirigen la localización de los orgánulos delimitados por membrana y de otros componentes. Su diámetro es de unos 25 nm (nanometros, 10–9 metros), y están constituidos por 13 protofilamentos, cada uno de los...

Cloroplasto

Los cloroplastos son orgánulos característicos de células eucariotas vegetales y de muchos protistas que poseen metabolismo fotosintético, ya que son los encargados de realizar el proceso de fotosíntesis. No son tan abundantes como las mitocondrias y son más grandes que éstas (entre tres y diez μ de diámetro). Estructuralmente, los cloroplastos están formados por una doble membrana, una externa, muy permeable, y otra interna; el estroma o parte interna del cloroplasto contiene proteínas, moléculas orgánicas, iones, ADN circular de doble hélice, ARN, ribosomas, tilacoides y gránulos de reserva de almidón y lípidos. Los tilacoides se agrupan formando una estructura de “discos” apilados, denominada grana, habiendo tilacoides alargados que conectan unos grana con otros. Esta estructura está delimitada por una membrana tilacoidal, constituida por lípidos (entre los que se encuentran los pigmentos fotosintéticos) y proteínas, en la que se encuentran los elementos necesarios para llevar a...

Competencia (biología)

Cuando dos o más especímenes de una población o una comunidad ecológicas utilizan un mismo recurso, como el alimento, el agua o el espacio vital, se genera la interrelación biótica conocida como competencia. Si se produce en una población, es decir, entre individuos de una misma especie, se llama competencia intraespecífica, mientras que si tiene lugar en el seno de una comunidad integrada por diversas especies, la competencia es interespecífica. Se trata de una relación muy extendida, y que puede manifestarse de muy distintas formas. En ocasiones, las especies compiten obteniendo recursos más rápidamente que sus competidores, lo que se conoce como competencia por explotación. Éste sería el caso de la que se establece entre los felinos de la sabana africana, ya que leones, leopardos y guepardos compiten por un mismo tipo de presas. Cuando una especie limita el surgimiento de otra, la competencia se llama por interferencia. Este tipo de interrelación se da, por ejemplo, en un...

Célula

Las células son las unidades estructurales y funcionales básicas de todo ser vivo. Todos los organismos están compuestos por células, bien por una sola (organismos unicelulares), o bien por miles o millones de ellas (organismos pluricelulares). Según el nivel de complejidad, se dividen en células procariotas, las más sencillas y menos evolucionadas, y en células eucariotas, que derivan de las procariotas y que presentan un elevado grado de organización y funcionamiento. El término “célula” fue propuesto por primera vez en el siglo XVII por Robert Hooke, que fue capaz de observar restos celulares de vegetales con un rudimentario microscopio. Sin embargo, no fue hasta el siglo XIX cuando se estableció la teoría celular, que afirma que las células son las unidades estructurales y funcionales básicas de todos los organismos vivos, y que todas las células proceden de otras preexistentes. Las formas más simples de vida son células solitarias que se propagan dividiéndose en dos. Sin...

Célula animal

La célula animal es un tipo de célula eucariota. Se trata de células complejas con presencia de una gran cantidad de orgánulos celulares en el citoplasma y con el material genético encerrado en una membrana y formando el núcleo. A diferencia de las células eucariotas vegetales carecen de pared celular y de un tipo concreto de orgánulos, los cloroplastos. El hecho de carecer de pared celular les permite adoptar numerosas formas complejas, por lo que en el reino animal se puede hablar de organización pluricelular. Las células se han especializado en la realización de diversas funciones, pasando a integrarse dentro de tejidos y órganos que desempeñan tareas comunes. Por ejemplo, el tejido muscular que forma parte de un animal está formado por un tipo particular de células, las fibras musculares, de cuya cooperación resulta la realización de una función específica, la contracción muscular. En un nivel de organización superior, el tejido muscular se combina con otros tejidos como el...

Célula eucariota

Las células eucariotas se caracterizan por poseer un núcleo diferenciado, rodeado de membrana, que aloja al material genético. Tienen un tamaño hasta 1.000 veces mayor que las procariotas, midiendo entre cinco y cien micras. Los organismos que están formados por este tipo de células se llaman eucariotas, de los cuales existen algunos unicelulares, constituidos por una única célula, como los protozoos, que pertenecen al reino Protoctistas, y otros pluricelulares, como los metazoos, donde se incluye a los hongos, los animales y las plantas. Todas las células eucariotas poseen grandes similitudes, ya que presentan una estructura básica y algunos orgánulos citoplasmáticos comunes. Sin embargo, entre los distintos grupos de organismos eucariotas existen algunas diferencias, como la existencia de cloroplastos en protozoos fotosintéticos y plantas, pero no en animales y hongos; o la presencia de una pared celular en hongos y plantas, pero no en animales. La primera de las estructuras...

Célula procariota

Tipo de célula muy sencilla que se caracteriza por no tener núcleo, es decir, que su material genético no se encuentra separado del resto de los componentes de la célula por ningún tipo de membrana. Son células esféricas o alargadas y con un tamaño de entre una y diez micras (una micra, μ, equivale a la millonésima parte de un metro). Los primeros habitantes de la Tierra, hace 3.700 millones de años, eran pequeños seres vivos formados por una sola célula muy sencilla, denominada procariota. A partir de ella y por diversos mecanismos que se dieron a lo largo de la evolución, surgió otro tipo de célula más compleja: la célula eucariota. Los organismos que están formados por este tipo de células se denominan procariotas, siendo todos ellos unicelulares –aunque en algunas especies se asocian integrando colonias celulares– y pertenecientes al reino de las Moneras (al que pertenecen las bacterias y las cianobacterias).Las bacterias son microorganismos –ya que su tamaño oscila entre 0,4...

Célula vegetal

Las células de las plantas varían de forma, tamaño y estructura en función del tejido en el que se encuentren, debido a la especialización celular. Cuando las células están muy especializadas, como en el caso de los espermatozoides, la forma se mantiene constante. El tamaño de las células vegetales también es variable, aunque la mayoría de ellas sólo se ven al microscopio. Las células vegetales pueden ser procarióticas o eucarióticas. Las primeras no tienen el material genético rodeado por una membrana, es decir, no poseen un núcleo diferenciado, mientras que en las células eucarióticas hay un núcleo bien diferenciado y protegido por una membrana nuclear y han desarrollado una gran cantidad de orgánulos especializados en las distintas funciones celulares. Las células procarióticas se caracterizan principalmente porque son más pequeñas que las eucarióticas, no poseen núcleo diferenciado y carecen de orgánulos membranosos en el citoplasma. Se dividen usualmente por bipartición y no...