miércoles, 26 de mayo de 2010

Fotosíntesis y respiración: procesos complementarios

La fotosíntesis y la respiración son procesos complementarios.
Cuando los autótrofos fotosintetizan, toman dióxido de carbono de la atmósfera. Luego, como producto de la respiración, vuelven a liberar este gas, que puede utilizarse nuevamente en la fotosíntesis. Por otra parte, cuando fotosintetizan liberan oxígeno a la atmósfera, que luego puede utilizarse en la respiración.
De manera similar, pero ahora entre organismos distintos, el dióxido de carbono liberado por los heterótrofos durante la respiración, puede ser utilizado por los autótrofos para fotosintetizar. Y como producto de la fotosíntesis, los autótrofos liberan oxígeno que utilizan los heterótrofos para respirar, volviendo a liberar dióxido de carbono, y así sucesivamente.

Para realizar la respiración celular, todos los seres vivos requieren moléculas orgánicas, a las que oxidan. Los heterótrofos las obtienen de otros seres vivos, ya que al consumirlos incorporan carbohidratos, lípidos y proteínas (siendo los dos primeras, las principales fuentes de energía).
Los autótrofos también requieren moléculas orgánicas para realizar la respiración celular, pero las fabrican ellos mismos mediante la fotosíntesis.

De este modo, a través de estos procesos complementarios, los átomos realizan un ciclo pasando de un proceso a otro, ya sea entre los mismos autótrofos, o entre autótrofos y heterótrofos. Veamos los ejemplos con el carbono y el oxígeno.

El carbono está en la atmósfera como dióxido de carbono, luego pasa a formar parte de una molécula de glucosa durante la fotosíntesis, y posteriormente vuelve a liberarse como dióxido de carbono durante la respiración, al oxidarse esa glucosa, y así sucesivamente.

En cuanto al oxígeno, está formando parte de la molécula de agua que es absorbida por un autótrofo. Luego, durante la fotosíntesis, el oxígeno se libera a la atmósfera y es tomado por el organismo durante la respiración. En este proceso, el oxígeno se reduce con hidrógenos y pasa a formar parte de una molécula de agua, que luego es incorporada por un autótrofo, y así sucesivamente.

lunes, 3 de mayo de 2010

Virus: estructura

Los virus son partículas inertes que no presentan las características habituales de los seres vivos, ya que no se alimentan, no respiran, no metabolizan, etc.. Solamente pueden multiplicarse, pero para ello, tienen que ingresar a una célula. Los virus no son células, su nivel de organización es el de complejos de macromoléculas.
Todos los virus están formados por una cápside de proteínas y algunos presentan una envoltura lipídica en forma de bicapa, similar a la membrana plasmática, que rodea a la cápside. De acuerdo con la presencia de envoltura, los virus se clasifican en envueltos (con ella) o desnudos (sin ella).
La cápside de los virus desnudos y la envoltura de los envueltos presentan glicoproteínas. Estas se unen a los receptores de las células, para sí poder ingresar en ellas por transporte en masa.
En el interior, los virus presentan material genético, que en algunos es ADN y en otros es ARN (no ambos).
Por último, algunos virus contienen enzimas en el interior de la cápside, que participan en la replicación una vez que ingresan a la célula.

En el siguiente link puede observarse uno de los mecanismos de entrada de los virus envueltos a la célula, que es por fusión entre la envoltura y la membrana plasmática. Otro mecanismo posible es la endocitosis mediada por receptor.
http://www.microbelibrary.org/microbelibrary/files/ccImages/Articleimages/Foley/envelopedvirusentry.GIF


Esquema de virus envuelto


Foto de virus del herpes (envuelto)




Alimentos: materia y energía

El concepto de que los alimentos aportan energía es bastante familiar, pero no lo es tanto el concepto de que también aportan materia. Sabemos que el alimento es necesario para el organismo, es decir, concebimos a un organismo que necesita el alimento para seguir funcionando, pero no tenemos en cuenta de que se formó gracias a este último.
Sabemos que nuestro cuerpo está formado por células y sustancias producidas por ellas, y que a su vez, las células están formadas por estructuras integradas por proteínas, lípidos, hidratos de carbono y ácidos nucleicos, y que estas moléculas están formadas por átomos, principalmente, C, H, O, N, P, y S. En última instancia, estamos hechos de átomos
¿De dónde salieron las moléculas y los átomos de los que estamos hechos? Alguna vez, todos fuimos una célula, producto de la fecundación de un óvulo y un espermatozoide, y podemos decir que en ese momento estábamos hechos del material proporcionado por ambas células.
Pero una vez que dejamos de ser una sola célula y estamos hechos de millones de ellas… ¿de dónde salieron los átomos y moléculas para formar esas nuevas células? Esas células no vinieron del exterior, sino que se produjeron en nuestro organismo, y para ello, se necesitaron biomoléculas ¿de dónde salieron estas biomoléculas?.
La pregunta también podría plantearse de otro modo: para formar las proteínas de nuestras células, previamente se necesitaron aminoácidos; para los oligosacáridos y polisacáridos se necesitaron monosacáridos; para los ácidos nucleidos se necesitaron nucleótidos; para los lípidos, glicerol y ácidos grasos, etc. ¿De dónde salieron los monómeros para fabricar esas molécula más complejas?
La respuesta es: de los alimentos. Con los alimentos obtenemos moléculas orgánicas que pueden degradarse en monómeros (durante la digestión) y con esos monómeros, fabricar otros polímeros. Por ejemplo, una proteína que comemos puede digerirse en aminoácidos, y con ellos, podemos fabricar una proteína.
Pero los monómeros también pueden “desarmarse” en las células formando cadenas carbonadas más pequeñas, y esas cadenas se utilizan para fabricar monómeros diferentes. Por ejemplo, partiendo de un monosacárido puede fabricarse un aminoácido.
Por último, existen ácidos grasos y aminoácidos que nuestras células no pueden fabricar. Se denominan “aminoácidos/lípidos esenciales”, y la única forma de obtenerlos es con los alimentos. Por el contrario, los aminoácidos/lípidos que nuestras células sí pueden fabricar, se denominan “no esenciales”, pero recordemos que para fabricarlos siempre se requiere partir de cadenas carbonadas previas, que en última instancia, provienen de los alimentos.