REACCIONES QUÍMICAS

Hasta el presente se han reconocido 112 elementos, de ellos 26 se presentan normalmente en el cuerpo humanos.

De estos 26 elementos podemos clasificar a cuatro de ellos como los elementos primarios, estos son oxígeno, hidrógeno, nitrógeno y carbono que conforman el 96% de la masa corporal. Los elementos secundarios representan el 3,8% y son el calcio, fósforo, potasio, sodio, cloro, magnesio y hierro.

En más pequeñas cantidades(0,2%) encontramos los  llamados oligoelementos(oligo: pocos); estos son: magnesio, cinc, hierro, yodo, silicio, cobalto, flúor, cobre y manganeso.

Formas de energía y reacciones químicas

 Todas las reacciones químicas implican transferencia de energía(capacidad de realizar un trabajo). Las dos formas principales de energía son; la energía potencial(energía almacenada en la materia por su posición) y la energía cinética(asociada a materia en movimiento). La energía potencial podría ser la energía almacenada en el agua en una represa; en cambio cuando las puertas de la represa se abren y el agua comienza a moverse se trata de energía cinética.

 La energía química es una forma de energía potencial que está almacenada en las uniones moleculares. La cantidad de energía al principio y al final de una reacción no varía, ya que la energía no se puede crear ni destruir, solo transformarse en otro tipo de energía (ley de conservación de la energía), en los seres vivos el calor que libera la conversión de la energía de una forma a otra es utilizada para mantener la temperatura corporal.

Los enlaces químicos representan energía almacenada, las reacciones químicas son la ruptura de enlaces viejos o la formación de enlaces nuevos. Según absorban y liberen energía las reacciones son endergónicas o exergónicas respectivamente. Parte de la energía liberada en una reacción se almacena en forma de ATP(adenosín trifosfato) que es la molécula energética de la célula.

Energía de activación y catalizadores

 La energía de activación es la energía de colisión necesaria para romper enlaces químicos; es necesario este aporte inicial de energía para que comience una reacción química. La energía de activación depende de la temperatura y del número de partículas reactivas; sin embargo el aumento de temperatura que requieren algunas reacciones podrían matar a las células. Los catalizadores son compuestos químicos que aceleran las reacciones para la disminución de la energía de activación necesaria para que ocurra una reacción. y ayuda a orientar en forma adecuada las partículas, de manera que puedan interactuar en el lugar específico para que la reacción se produzca. Los catalizadores no sufren cambios, son los mismos al finalizar la reacción química y un mismo catalizador puede actuar en varias reacciones sucesivas.

MITOCONDRIAS

Las mitocondrias son las encargadas de generar la energía de la célula a través del proceso de respiración aerobia. Una célula puede contener millones de mitocondrias, como las células musculares; la cantidad de mitocondrias depende de la actividad que realice la misma.

Estructura de la mitocondria

La membrana mitocondrial es similar a la membrana citoplasmática; presenta en la membrana interna una serie de pliegues denominados crestas, que sirven para ampliar la superficie donde se realizan las reacciones químicas de la fase aeróbica de la respiración celular; allí se encuentran las enzimas que catalizan dicha reacción. Su cavidad central se encuentra llena de líquido y recibe el nombre  de matriz.
Las mitocondrias poseen la capacidad de aurreplicarse cuando la demanda energética de la célula aumenta; tienen ADN propio que posee 37 genes, que son heredados exclusivamente de la madre. 
Su función es llevar a cabo las reacciones químicas aeróbicas que sirven para generar ATP (molécula energética de las células).

Microfotografía de mitocondria

CITOESQUELETO

Prof. Macarena de León

RIBOSOMAS

Prof. Macarena de León

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FLUIDEZ DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA

Las membranas son estructuras fluidas, es decir, la mayoría de los lípidos y muchas de las proteínas de la membrana pueden rotar y desplazarse dentro de su mitad de la bicapa lipídica. La fluidez de la membrana depende tanto de la cantidad de colesterol que presente y del número de enlaces existentes entre las colas de ácidos grasos.

Cada enlace doble entre las colas de ácidos grasos pone un "lazo" en la cola del ácido graso, que aumenta la fluidez de la membrana, ya que impiden que las moléculas lipídicas se adosen firmemente.

La fluidez de la membrana le otorga equilibrio a la célula: una membrana rígida carecería de movilidad y una membrana completamente fluida no tendría la organización estructural y el soporte mecánico que requiere la célula. La fluidez de la membrana permite que se produzcan interacciones dentro de la membrana plasmática, como el ensamblado de las proteínas de membrana. También hace posible el movimiento de componentes de la membrana que son responsables de diferentes procesos celulares, como el movimiento de la célula, su crecimiento, división, secreción y la formación de las uniones intercelulares.

La fluidez de la membrana le permite autorrepararse en caso de lesión mecánica.
El colesterol le otorga más resistencia a la bicapa lipídica pero le quita fluidez cuando la temperatura del cuerpo es normal. Con bajas temperaturas, el colesterol tiene el efecto opuesto: aumenta la fluidez de la membrana.

ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA

Cada célula se limita por una membrana celular que actúa para:

- Conservar la integridad estructural de la célula.
- Controlar los movimientos de sustancias hacia el interior y el exterior de la célula (permeabilidad selectiva).
- Regular interacciones entre las células.
- Reconocer, mediante receptores, antígenos y células extrañas, así como células alteradas.
- Actuar como una interfaz entre el citoplasma y el medio externo.
- Establecer sistemas de transporte para moléculas específicas.
- Transferir señales físicas o químicas extracelulares a fenómenos intracelulares.

Las membranas celulares no son visibles con el microscopio óptico. En microfotografías electrónicas, el plasmalema tiene alrededor de 7,5 nm de grosor y aparece como una estructura trilaminar de dos líneas densas y delgadas, con un área lúcida intermedia.

Bicapa lipídica

El  modelo estructural de la membrana se denomina modelo de mosaico fluido, ya que el ordenamiento molecular de la membrana se asemeja a un mar de lípidos que está en constante movimiento y contiene un mosaico de diferentes proteínas.
Podemos distinguir dos tipos de proteínas; algunas de ellas flotan libremente como si fuera un iceberg, mientras que otras están fijas como las embarcaciones de un puerto. Las proteínas de la membrana llevan a cabo varias funciones.

Estructura de la membrana plasmática

La membrana plasmática está constituida por dos capas formadas por tres tipos de moléculas: fosfolípidos, colesterol y glucolípidos.

Los fosfolípidos comprenden alrededor del 75% de la membrana plasmática; luego le sigue el colesterol que representa un 20% de los componentes de la membrana y un 5% corresponde a los glucolípidos.

La disposición en bicapa se produce porque los fosfolípidos son moléculas anfipáticas(tiene partes polares y apolares).  La cabeza(fosfato), el segmento polar del fosfolípido es hidrofílica. Los segmentos apolares están formados por dos colas de ácidos grasos, que son el segmento hidrófobico.  Por lo tanto las cabezas hidrofílicas se ubican hacia el exterior de la bicapa, enfrentando el medio acuoso (citosol y líquido intercelular) y las colas hidrofobas hacia el interior.

Estructura del fosfolípido

Las moléculas de colesterol son débilmente anfipáticas y se disponen entre los lípidos en ambas capas de la membrana. Mientras que los glucolípidos aparecen solo en la capa de la membrana que está en contacto con el líquido extracelular, una de las razones por las que las capas de la membrana son asimétricas (diferentes) entre ellas.

Proteínas de la membrana

Las proteínas de la membrana se clasifican en integrales y periféricas.
Las proteínas integrales están contenidas en la bicapa lipídica, extendiéndose entre las colas de ácidos grasos. La mayor parte de las proteínas integrales son proteínas transmembrana(atraviesan completamente la bicapa y sobresalen en ambos lados), como los lípidos de la membrana, las proteínas también son anfipáticas; sus regiones hidrofilas sobresalen hacia el líquido extracelular o el citosol y las hidrofobas se ubican entre las colas de ácidos grasos.

Las proteínas periféricas están laxamente unidas a las cabezas de los fosfolípidos o con proteínas integrales.
Muchas proteínas periféricas son glucoproteínas (proteínas que contienen un carbohidrato), orientadas hacia el líquido extracelular. Los hidratos de carbono que conforman las glucoproteínas y los hidratos de carbono de los glucolípidos conforman el glucocáliz, nombre que se le da a una cubierta extensa, que les permite a las células el reconocimiento entre sí, impide que las células sean digeridas por las enzimas del líquido extracelular y permite que se adhieran unas a otras en algunos tejidos.

Funciones de la membrana plasmática

Las diferencias existentes entre las membranas de diferentes tipos de células están determinadas fundamentalmente por  las proteínas que en ella se encuentran.

 Algunas proteínas integrales forman canales iónicos(orificios, poros) a través de los cuales pueden fluir algunos iones específicos(ej. potasio). Casi todos los canales iónicos son selectivos.

 Otras actúan como transportadores; los mismos llevan una sustancia polar o ion desde un lado de la membrana a otro.

Los receptores actúan como sitio de reconocimiento celular. Cada tipo de receptor reconoce y se une a un tipo específico de molécula(ligando).

Algunas proteínas integrales son enzimas que catalizan reacciones químicas específicas en ambas superficies de la membrana.

Proteínas de fijación actúan uniendo entre sí a las proteínas presentes en la membrana de las células vecinas o bien con los filamentos proteicos que se encuentran dentro y fuera de la célula.

Las proteínas periféricas también sirven como enzimas y como proteínas de fijación.


Las proteínas periféricas también ayudan a sostener a la membrana plasmática, fijan las proteínas integrales y participan en algunas actividades mecánicas como en transporte de sustancias y orgánulos dentro de la célula, el cambio de forma celular y la adhesión entre sí.




Glucocáliz

Esta cubierta se compone de cadenas de carbohidratos unidas de manera covalente a proteínas transmembranales, moléculas de fosfolípidos, o ambas, de la capa externa de la bicapa.
Son variables su intensidad y grosor, pero pueden ser tan gruesas como 50 nm en algunas vainas epiteliales, como las regiones de recubrimiento del sistema digestivo.
La función más importante del glucocáliz es proteger a la célula de la interacción con proteínas inapropiadas y lesiones químicas y físicas. Otras funciones de la cubierta celular incluyen el reconocimiento y adherencia de célula con célula, como ocurre entre células endoteliales y neutrófilos, en la coagulación de la sangre y en reacciones inflamatorias.

Microfotografía electrónica

Campaña antidrogas

Profesora Macarena de León

Extraido  de:

http://www.facebook.com/l.php?u=http%3A%2F%2Fwww.youtube.com%2Fwatch%3Fv%3DEU8NhioCp6c&h=QAQERc4YA