ENTRADA 10: Incorporar la Información Seleccionada a su propia Base de conocimiento

Señalización celular:

En esta oportunidad, he decidido realizar la síntesis del tema, mediante un video que encontré en YouTube mientras comenzaba a preparar un examen.


Aunque el video es en inglés, es de muy facil comprensión pues es muy gráfico, además al verlo después de tener unas bases bien estructuradas en clase fue posible entenderlo sin mayores problemas.





Adicionalmente, navegando en internet, me topé con este otro, en español y muchisimo más elaborado que el anterior.



Envejecimiento: Vida y muerte celular
Cargado por raulespert. - Vídeos de ecología, sociedad, economía y sostenibilidad.


Propuesta para el mejor desarrollo del tema:
Mostrando los dos videos anteriores, aparte de conseguir un acercamiento al tema planteado, quise demostrar cuán viable es el aprendizaje por medio de métodos audio visuales bien estructurados.
En las clases de biología los docentes siempre tratan de hacer que interioricemos los temas de una forma completa y agradable. Sucede que, ellos en su labor, no cuentan con cuán monótonas pueden convertirse las clases (De 4 horas) cuando los únicos apoyos visuales son presentaciones de más de 100 diapositivas, acompañadas de su voz.
Por otra parte, la de las propuestas, vale la pena destacar una idea que se me vino a la cabeza. Sería la realización de convenios con otras facultades de la universidad, por ejemplo con la de Ingeniería de sistemas, con el fin de que los estudiantes que ya tienen ciertos conocimientos en realización de archivos digitales, pongan a prueba su conocimiento realizando programas, animaciones u otros, guiados por los docentes de Biología, con el fin de que éstos últimos cuneten con herramientas de su agrado y dominio. Lo anterior facilitaría la explicación del tema y de paso su comprensión.
Espero les agradade mi propuesta.

ENTRADA 9: Identificación de Fuentes de Información para apoyo al Proceso de Enseñanza Aprendizaje

Transporte celular:

El transporte celular abarca procesos mediante los cuales la célula mueve moléculas, elementos, iones, entre otros, desde el líquido extracelular hasta el citosol y viceversa. Lo anterior a través de la membrana plasmática o haciendo uso de esta (Endocitosos, fagocitosis).

A continuación una síntesis:

Datos necesarios:

- Las moléculas hidrofóbicas (Lípidos), pueden atravezar la bicapa lipídica.

- Algunas moléculas, pequeñas y apolares, pueden atravezar la bicapa lipídica.

- Grandes moléculas apolares no pueden atravezar la bicapa lipídica.

- Iones como Na+, H+, Ca++, K+ y Cl-, no pueden atravezar la bicapa lipídica.

- La composición del citosol, es muy diferente a la del líquido extracelular.

- La presión osmótica es estable, dentro y fuera de la célula.

TRANSPORTE DE MICRONUTRIENTES:

1. Pasivo: Se llama así porque, al presentar un flujo de moléculas a favor del gradiente de concentración, no hay gasto de energía en forma de ATP.

• Difusión simple: Una pequeña molécula apolar ingresa y atravieza la bicapa lipídica. Común en los gases.

Tomada de: http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2bch/B2_CELULA/t22_MEMBRANA/diapositivas/38_Diapositiva.jpg
• Difusión facilitada: En este proceso, algunas moléculas atraviezan la membrana con la ayuda de proteinas especializadas en este proceso. Aplicable a moléculas que no alcanzan a diluirse en la bicapa.

Tomado de: http://www.maph49.galeon.com/memb1/Closer.gif
• Canales ionicos: Canales especializados en el transporte de partículas cargadas, que presentan caacterísticas eléctricas ajenas a una buena relación con la bicapa.

Tomado de: http://www.uc.cl/sw_educ/biologia/bio100/imagenes/5af3dc34921filenameF517typeimagegif.gif

2. Activo: Se llama así porque, al presentar un flujo de moléculas en contra del gradiente de concentración, hay gasto de energía.
Puede ser primario (Con gasto de ATP), o secundario (Basado en el aprovechamiento de la energía provista por el transporte pasivo de algunas sustancias).

Sitios WEB recomendados:

Al encontrarnos con un documento respaldado por una institución, podemos confiar plenamente en la información que nos provee.

GARCÍA, Ángel L. Transporte de membrana. [En línea].Universidad autónoma de madrid. Madrid (España). <http://www.uam.es/personal_pdi/medicina/algvilla//cyta/fisiologiacyta3.pdf> [Consulta: 29 octubre 2010].

• En este documento, oficial de una institución, podemos encontrar un resumen entendible y agradable del tema en cuestión, y aún másimportante, de una fuente fiable.

GOYANES, Marcelo F. Membrana Celular. [En línea]. Instituto Manuel Belgrano. <http://www.korion.com.ar/archivos/membranacelular.pdf>  [Consulta: 29 octubre 2010].

•  El documento presenta un buen resumen de la información relacionada con el tema en cuestión, además la fuente es confiable pues al consultarla en internet encontramos que es un docente de un instituto reconocido. 

ENTRADA 8: Evaluación de la literatura y sus resultados

DIFERENCIAS ENTRE PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS:


Células Procariotas:

Las célular procariotas, encontradas, por ejemplo, en las bacterias, tienen como característica principal que el material genético, encargado de la síntesis proteica, y que finalmente es quien hace de la célula un organismo vivo, no está organizado en una organela definida, o núcleo.  Lo anterior lo podemos resumir diciendo que los ácidos nucleicos(ADN y ARN), se encuentran en el ciosol de manera libre.

Se dice que en el pasado hubo una célula procariota madre o inicial, la cual marcó el camino evolutivo de la célula actual.

                                              Tomado de: http://www.lorem-ipsum.es/blogs/images/procariota.jpg


Se dividen en:

•  Eubacterias: Procariotas que poseen paredes celulares que contiene peptidoglicano o mureina. (Gran mayoría de bacterias y cianobacterias)
• Arqueobacterias: Pueden soportar ambientes extremos, como manantiales sulfurosos calientes o aguas de salinidad muy eleveada.

Células eucariotas:

En estas células de mayor evolución, encontramos, mas visiblemente, un núcleo celular bien definido y algunos organulos especializados en funciones vitales.
Al poseer núcleo definido, el material genético (ADN y ARN), se encuentra rodeado por una membrana plasmática y agrupado en cromosomas, facilitando así el proceso de transferencia de información genética y la síntesis proteica.
Las eucariotas se autoreplican por medio de mitosis, la cual se inicia con la polarización del material genético en el núcleo, y continúa con las demás etapas en un orden bien definido.

Animal:

Tomado de: http://e-ciencia.com/blog/wp-content/uploads/2010/09/cellulaeucariota.jpg

Vegetal:

Tomado de: http://brunodesosa.blogspot.es/img/celulavegetal.jpg

Evaluación de los sitios WEB:

Sitio 1.  http://www.unf.edu.ar/frn/Documents/MatCatedra/Zootecnia/Biologia/procariotas.pdf

• Validéz: La informa´ción consignada en este PDF es amplia e igual a la que enontramos en cualquier archivo digital o libro impreso.
• Pertinencia: El tema es abordado de una manera profunda, concisa y entendible, aún para un público desconocedor del tema.
• Confiabilidad: Si bien toda la información que nos provee el documento, es amplia, también cabe resaltar que no tiene bibliografía de ninguna índole, lo cual nos hace dudar de las fuentes utilizadas.
• Relevancia: Los datos provistos son muy precisos y profundos en los temas relacionados, y aparentan actualidad.
• Actualidad: El documento no tiene año de publicación, por lo cual no es posible precisar la actualidad o no de su información.

Sitio 2. http://www.selectividad.net/cem/apuntesexamenes/apuntes/biologia/celula_eucarionte.pdf

• Validéz: La información que encontramos aparenta ser bien definida, encontramos un buen índice temático que ahonda en los temas relacionados a célula eucariota.
• Pertinencia: Si bien el tema es básico , este es abordado de una manera medianamente compleja, pero entendible.
• Confiabilidad: Debido a la mediana complejidad del documento, y que esta firmado por una institución, podemos confiar de la información que nos provee, partiendo de la idea de que una empresano sacrificaría su imagen con un mal documento.
• Relevancia: Los datos son bien definidos y pueden ser bien utilizados en una consulta, tanto básica como profunda.
• Actualidad: Aunque no nos provee una fecha de publicación, el documento aparenta ser actual, pues la información es bien estructurada y similar a la de la literatura actualizada.

ENTRADA 7: El sendero de la Cita

TERMODINAMICA

 Las mitocondrias son uno de los orgánulos más conspicuos del citoplasma y se encuentran en casi todas las células eucarióticas. Observadas al microscopio, presentan una estructura característica: la mitocondria tiene forma alargada u oval de varias micras de longitud y está envuelta por dos membranas distintas, una externa y otra interna, muy replegada. Las  mitocondrias son los orgánulos productores de energía. La célula necesita energía para crecer y multiplicarse, y las mitocondrias aportan casi toda esta energía realizando las últimas etapas de la descomposición de las moléculas de los alimentos. Estas etapas finales consisten en el consumo de oxígeno y la producción de dióxido de carbono, proceso llamado respiración, por su similitud con la respiración pulmonar. Sin mitocondrias, los animales y hongos no serían capaces de utilizar oxígeno para extraer toda la energía de los alimentos y mantener con ella el crecimiento y la capacidad de reproducirse. Los organismos llamados anaerobios viven en medios sin oxígeno, y todos ellos carecen de mitocondrias.
        Mitocondria (del griego mitos = hilo, hebra; chondros = grano, terrón, cartílago): La usina celular. Organelas autorreplicantes, que se encuentran en el citoplasma de la célula eucariota rodeadas por dos membranas, completan el proceso de consumo de la glucosa generando (por quimiósmosis) la mayor parte del ATP que necesita la célula para sus funciones.
        Diminuta estructura celular de doble membrana responsable de la conversión de nutrientes en el compuesto rico en energía trifosfato de adenosina (ATP), que actúa como combustible celular. Por esta función que desempeñan, llamada respiración, se dice que las mitocondrias son el motor de la célula.
        Se encuentran mitocondrias en las células eucarióticas (células con el núcleo delimitado por membrana). El número de mitocondrias de una célula depende de la función de ésta. Las células con demandas de energía particularmente elevadas, como las musculares, tienen muchas más mitocondrias que otras. Por su acusado parecido con las bacterias aeróbicas (es decir, que necesitan oxígeno), los científicos creen que las mitocondrias han evolucionado a partir de una relación simbiótica o de cooperación entre una bacteria aeróbica y una célula eucarióticas ancestral.

3.6.1.Importancia de la mitocondria y el nucleo en organismos autótrofos.
        Las mitocondrias son orgánulos granulares y filamentosos que se encuentran como flotando en el citoplasma de todas las células eucariotas. Aunque su distribución dentro de la célula es generalmente uniforme, existen numerosas excepciones. Por otro lado, las mitocondrias pueden desplazarse de una parte a otra de la célula. El tamaño es también variable, pero es frecuente que la anchura sea de media micra, y de longitud, de cinco micras o más. En promedio, hay unas 2000 mitocondrias por célula, pero las células que desarrollan trabajos intensos, como las musculares, tienen un número mayor que las poco activas, como por ejemplo las epiteliales.
        Una mitocondria está rodeada por una membrana mitocondrial externa, dentro de la cual hay otra estructura membranosa, la membrana mitocondrial interna, que emite pliegues hacia el interior para formar las llamadas crestas mitocondriales. Éstas a su vez se encuentran tapizadas de pequeños salientes denominados partículas elementales. Entre las dos membranas mitocondriales queda un espacio llamado cámara externa, mientras que la cámara interna es un espacio limitado por la membrana por la membrana mitocondrial interna, que se encuentra llena de un material denominado matriz mitocondrial. En el interior de las mitocondrias, localizadas en distintas porciones, se han podido identificar las enzimas que intervienen en el ciclo de Krebs, así como las que participan en las cadenas de transporte de electrones y la fosforificación oxidativa. Esto ha hecho que se compare a las mitocondrias con calderas en las que los seres vivos queman (oxidan) diferentes componentes para recuperar la energía que contienen y convertirla en ATP (ácido adenosín trifosfótico). Es muy probable que la mayoría de las mitocondrias, si no todas, se originen por fragmentación de otras ya existentes, antes de la división celular.
        Las mitocondrias presentan estrechas asociaciones topograficas con los elementos del retículo endoplasmático, lo cual se debe a las necesidades de este ultimo para recibir para su proceso d síntesis la energía producidas por ellas, que, por otra parte, son probablemente deudoras, frente al retículo endoplasmático de las proteínas o de otros compuestos necesarios para su crecimiento y multiplicación.
       En partes particulares de la actividad celular, sobretodo en los periodos de intensa multiplicación del condrioma, las mitocondrias se adosan de la membrana nuclear, proceso que se ha observado con el microscopio óptico, valiéndose de la microcinematografía en contraste de fase, y también con el electrónico. Ha sido posible constatar, en oocitos de muchos animales en fases precoces del desarrollo, la salida del núcleo de una notable cantidad de material, producido verosilmente en el mismo. Las mitocondrias reciben del núcleo un estimulo para su intensa multiplicación. Se ignora todavía la naturaleza química de este material que parece desempañar un papel tan importante en la multiplicación mitocondrial: Es posible, no obstante, que se trate de RNA, o bien de NAD⁺ o NADP⁺, es decir de una coenzima necesaria para las mitocondrias, pero sintetizada solamente al nivel del nucléolo.
En Organismos Autotrofos.
        Mientras que los plastos intervienen de distintas formas en el almacenamiento de energía, las mitocondrias (otros orgánulos celulares) son las sedes de la respiración. Este proceso consiste en la transferencia de energía química desde los compuestos que contienen carbono al trifosfato de adenosina o ATP, la principal fuente de energía para las células. La transferencia tiene lugar en tres etapas: glicolisis (producción de ácidos a partir de los hidratos de carbono), ciclo de Krebs y transferencia de electrones. Como los plastos, las mitocondrias están envueltas en dos membranas, la interna muy plegada; estos pliegues internos o crestas mitocondriales constituyen las superficies en las cuales se producen las reacciones respiratorias.
3.6.2. Estructura de las mitocondrias.
        La mitocondria, que tiene una longitud comprendida entre 0,5 y 1 micrómetro, está envuelta en una membrana doble. La membrana exterior lisa está separada de la interior por una película líquida. La membrana interior, replegada en unas estructuras llamadas crestas, rodea una matriz líquida que contiene gran cantidad de enzimas o catalizadores biológicos. Dentro de esta matriz líquida hay ácido desoxirribonucleico mitocondrial (mDNA), que contiene información sobre síntesis directa de proteínas.
        Se evidencian por medio de técnicas histológicas especiales e incluso se los puede aislar mediante ultracentrifugación; están presentes y repartidas de modo uniforme en todas las células, tanto vegetales como animales. En la célula se hallan en continuo movimiento.
3.6.3. Función mitocondrial.
        La principal función de las mitocondrias es generar energía para mantener la actividad celular mediante procesos de respiración aerobia. Los nutrientes se escinden en el citoplasma celular para formar ácido pirúvico que penetra en la mitocondria. En una serie de reacciones, parte de las cuales siguen el llamado ciclo de Krebs o del ácido cítrico, el ácido pirúvico reacciona con agua para producir dióxido de carbono y diez átomos de hidrógeno. Estos átomos de hidrógeno se transportan hasta las crestas de la membrana interior a lo largo de una cadena de moléculas especiales llamadas coenzimas. Una vez allí, las coenzimas donan los hidrógenos a una serie de proteínas enlazadas a la membrana que forman lo que se llama una cadena de transporte de electrones.
La cadena de transporte de electrones separa los electrones y los protones de cada uno de los diez átomos de hidrógeno. Los diez electrones se envían a lo largo de la cadena y acaban por combinarse con oxígeno y los protones para formar agua.
        La energía se libera a medida que los electrones pasan desde las coenzimas a los átomos de oxígeno y se almacena en compuestos de la cadena de transporte de electrones. A medida que éstos pasan de uno a otro, los componentes de la cadena bombean aleatoriamente protones desde la matriz hacia el espacio comprendido entre las membranas interna y externa. Los protones sólo pueden volver a la matriz por una vía compleja de proteínas integradas en la membrana interior. Este complejo de proteínas de membrana permite a los protones volver a la matriz sólo si se añade un grupo fosfato al compuesto difosfato de adenosina (ADP) para formar ATP en un proceso llamado fosforilación.
        El ATP se libera en el citoplasma de la célula, que lo utiliza prácticamente en todas las reacciones que necesitan energía. Se convierte en ADP, que la célula devuelve a la mitocondria para volver a fosforilarlo.
3.6.4. Investigación reciente sobre la mitocondria.
        Las mitocondrias se utilizan para buscar los ancestros de organismos que contienen células eucarióticas. Entre los mamíferos, las mitocondrias tienden a seguir una pauta de herencia materna.
        Cuando una célula se divide, las mitocondrias se reproducen con independencia del núcleo. Las dos células hijas formadas después de la división reciben cada una la mitad de las mitocondrias. Cuando el espermatozoide fecunda al óvulo, sus mitocondrias quedan fuera del huevo. El cigoto fecundado hereda sólo las mitocondrias de la madre. Esta herencia materna crea un árbol familiar que no se ve afectado por la recombinación de genes que tiene lugar entre el padre y la madre.
        Una comparación reciente de muestras de mDNA humano sugiere que la humanidad desciende de una mujer que vivió en África hace entre 140.000 y 290.000 años. Muestras genéticas tomadas de grupos étnicos africanos, asiáticos, australianos, europeos y de Nueva Guinea han revelado un número específico de tipos de mDNA. La comparación de estos tipos ha permitido a los científicos construir un árbol genealógico que sugiere que los distintos grupos empezaron probablemente a evolucionar por separado. En este árbol, el mDNA africano ocupa la rama más larga y antigua y de ella brotan los demás grupos étnicos. Probablemente había muchas otras mujeres vivas en la época de la llamada Eva mitocondrial, pero sus líneas de herencia materna se han extinguido. Esto ocurre habitualmente cuando una generación de una familia no produce ninguna hija.
        El análisis de mDNA se aplica también en investigación forense. Recientemente se ha establecido la identidad de unos esqueletos atribuidos a Nicolás II, último zar de Rusia, y a su familia utilizando mDNA. El obtenido de un pariente vivo de la familia del zar resultó ser idéntico al encontrado en los restos de Alejandra de Rusia, esposa de Nicolás, y en tres de sus hijos. Como el mDNA se hereda por línea materna, el del esqueleto del zar no coincidía con el hallado en los restos de la zarina y de sus hijos.
        Según investigaciones recientes, unas pocas enfermedades heredadas por línea materna son imputables a defectos del mDNA, entre ellas algunas patologías neuromusculares y ciertas formas de diabetes mellitus.
3.7. Cloroplastos
        Los cloroplastos son orgánulos aún mayores y se encuentran en las células de plantas y algas, pero no en las de animales y hongos. Su estructura es aún más compleja que la mitocondrial: además de las dos membranas de la envoltura, tienen numerosos sacos internos formados por membrana que encierran el pigmento verde llamado clorofila. Desde el punto de vista de la vida terrestre, los cloroplastos desempeñan una función aún más esencial que la de las mitocondrias: en ellos ocurre la fotosíntesis; esta función consiste en utilizar la energía de la luz solar para activar la síntesis de moléculas de carbono pequeñas y ricas en energía, y va acompañado de liberación de oxígeno. Los cloroplastos producen tanto las moléculas nutritivas como el oxígeno que utilizan las mitocondrias.
        Los cloroplastos son orgánulos celulares exclusivos de las células vegetales. Tienen un tamaño variable de unas plantas a otras, pero en las plantas superiores es de alrededor de cinco micras de diámetro. Al igual que las mitocondrias, los cloroplastos tienen la capacidad de multiplicarse por división. El número de cloroplastos varía de unas especies a otras, desde las que tienen una sóla por célula, que se divide sincrónicamente con el núcleo, hasta las que tienen cincuenta o más. Los cloroplastos tienen también una doble membrana limitante. La membrana interna emite prolongaciones al espacio interior. Estas prolongaciones son tubulares, pero de trecho en trecho se ensanchan y aplanan formando discos. Los discos, a su vez, pueden apilarse para formar una estructura llamada grana, en las que son muy abundantes sustancias tales como las clorofilas y los carotenoides. En los cloroplastos se lleva a cabo la función clorofílica, de la que depende en la actualidad toda la vida del planeta. Es frecuente encontrar en muchos de ellos acúmulos de almidón, formados al polimerizarse la glucosa obtenida durante los procesos de asimilación fotosintética del anhídrido carbónico.
La teoría endosimbiotica afirma que las mitocondrias, cloroplastos y quizás también los centríolos y los flagelos surgieron de relaciones simbióticas (relación entre dos o más organismos de diferentes especies) entre dos organismos procarióticos. La prueba principal de esta teoría es que la mitocondria y los cloroplastos poseen parte de un aparato genético propio aunque no todo. Sin embargo dicha teoría no constituye la respuesta final a la evolución de las eucarióticas a partir de procarióticas.


tomado de: http://www.javeriana.edu.co/Facultades/Ciencias/neurobioquimica/libros/celular/mitocondria.html

SINTESIS:
Las mitocondrias son pequeños cuerpos ubicados en el citoplasma(la materia que ocupa el espacio entre las paredes internas de lacélula y el exterior del núcleo) de lacélula que suelen presentar diferentes formas: filamentos, bastoncitos o esféricas y su tamaño suele variar entre 0.2 y 5 micras. Una característica resaltante de las mitocondrias es que contienen su propio ADN.

La función principal de las mitocondrias es la de producir energía (aportan cerca del 90% de la energía que necesita la célula) por medio de la utilización de ciertas enzimas capaces de transformar los materiales nutrientes en moléculas ATP (trifosfato de adenosina) las cuales son aprovechadas por la célula como fuente directa de energía.
Las mitocondrias están cubiertas por dos membranas, la membrana interna presenta una gran cantidad de pliegues a los cuales se les llama crestas mitocondriales. En la superficie de estos pliegues se producen las reacciones respiratorias, en donde se presenta el consumo de oxigeno y la producción de dióxido de carbono. La membrana externa, por otra parte, es lisa y sirve para demarcar el límite exterior.


ARTICULOS SELECCIONADOS:
- Las enfermedades mitocondriales: un reto para las Ciencias Médicas
URL: http://bvs.sld.cu/revistas/san/vol8_n1_04/san08104.htm
-Las mitocondrias
URL: http://www.monografias.com/trabajos11/nucleoy/nucleoy.shtml
-Eva mitocondrial
URL: http://es.wikipedia.org/wiki/Eva_mitocondrial

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

• http://www.tsbvi.edu/seehear/spring02/mitochondrial-span.htm
• http://www.infodoctor.org/www/meshc18.htm?idos=14953
• http://es.wikipedia.org/wiki/Enfermedad_mitocondrial
• http://trabajosdemedicina.iespana.es/mitocondria.pdf
• http://www.lab314.com/mitocondria/mitocondria.htm
• http://www.actionbioscience.org/esp/evolucion/ingman.html
• http://tematicacristiana.blogspot.com/2008/05/eva-mitocondrial-eva-mitocondrial-habra.html
• http://axxon.com.ar/noticias/2010/08/la-eva-mitocondrial-originadora-de-todos-los-seres-humanos-vivio-hace-200-000-anos/

OPINION

creo que es mas que obvio el porque son importantes las referencias bibliograficas, claro que debo admitir que al principio no lo considereba necesario, pero estas referencias son fundamentales en el proceso de busqueda ya que ayudan a esclarecer mas un tema y a ver los diferentes puntos de vista que se tienen sobre este. las referencias bibliograficas, arrojan todos los datos que se necesitan para no solo aclarar dudas sino tambien para establecer un criterio personal sobre el tema y asi poder sacar las propias conclusiones y emitir las opiniones adecuadas que seran relativas para cada persona.

La termodinámica (del griego θερμo-, termo, que significa "calor"¹ y δύναμις, dinámico, que significa "fuerza")² es una rama de la física que estudia los efectos de los cambios de magnitudes de los sistemas a un nivel macroscópico. Consituye una teoría fenomenológica, a partir derazonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sin modelizar y sigue un método experimental.³ Los cambios estudiados son los detemperatura, presión y volumen, aunque también estudia cambios en otras magnitudes, tales como la imanación, el potencial químico, lafuerza electromotriz y el estudio de los medios continuos en general. También podemos decir que la termodinámica nace para explicar los procesos de intercambio de masa y energía térmica entre sistemas térmicos diferentes. Para tener un mayor manejo especificaremos quecalor significa "energía en tránsito" y dinámica se refiere al "movimiento", por lo que, en esencia, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento. Históricamente, la termodinámica se desarrolló a partir de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primeras máquinas de vapor.

El punto de partida para la mayor parte de las consideraciones termodinámicas son las leyes de la termodinámica, que postulan que la energía puede ser intercambiada entre sistemas en forma de calor o trabajo. También se introduce una magnitud llamada entropía,⁴ que mide el orden y el estado dinámico de los sistemas y tiene una conexión muy fuerte con la teoría de información. En la termodinámica se estudian y clasifican las interacciones entre diversos sistemas, lo que lleva a definir conceptos como sistema termodinámico y su contorno. Un sistema termodinámico se caracteriza por sus propiedades, relacionadas entre sí mediante las ecuaciones de estado. Éstas se pueden combinar para expresar la energía interna y los potenciales termodinámicos, útiles para determinar las condiciones de equilibrio entre sistemas y los procesos espontáneos.

Con estas herramientas, la termodinámica describe cómo los sistemas responden a los cambios en su entorno. Esto se puede aplicar a una amplia variedad de temas de ciencia eingeniería, tales como motores, transiciones de fase, reacciones químicas, fenómenos de transporte, e incluso agujeros negros. Los resultados de la termodinámica son esenciales para la química, la física, la ingeniería química, etc, por nombrar algunos

MITOCONDRIA

ENTRADA 6: Estrategias de Búsqueda sobre recursos de apoyo a la Academia

EZIMAS

Las enzimas son catalizadoras de las reacciones, es decir, son las encargadas de acelerar los procesos que sin ellas tomarían mucho tiempo en realizarse.

Las enzimas¹ son moléculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas, siempre que seatermodinámicamente posible (si bien pueden hacer que el proceso sea más termodinámicamente favorable).^2 3 En estas reacciones, las enzimas actúan sobre unas moléculas denominadas sustratos, las cuales se convierten en moléculas diferentes denominadas productos. Casi todos los procesos en las células necesitan enzimas para que ocurran a unas tasas significativas. A las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones enzimáticas.

Debido a que las enzimas son extremadamente selectivas con sus sustratos y su velocidad crece sólo con algunas reacciones, el conjunto (set) de enzimas sintetizadas en una célula determina el tipo de metabolismo que tendrá cada célula. A su vez, esta síntesis depende de la regulación de la expresión génica.

Como todos los catalizadores, las enzimas funcionan disminuyendo la energía de activación (ΔG^‡) de una reacción, de forma que se acelera sustancialmente la tasa de reacción. Las enzimas no alteran el balance energético de las reacciones en que intervienen, ni modifican, por lo tanto, el equilibrio de la reacción, pero consiguen acelerar el proceso incluso millones de veces. Una reacción que se produce bajo el control de una enzima, o de un catalizador en general, alcanza el equilibrio mucho más deprisa que la correspondiente reacción no catalizada.

Al igual que ocurre con otros catalizadores, las enzimas no son consumidas por las reacciones que catalizan, ni alteran su equilibrio químico. Sin embargo, las enzimas difieren de otros catalizadores por ser más específicas. Las enzimas catalizan alrededor de 4.000 reacciones bioquímicas distintas.⁴ No todos los catalizadores bioquímicos son proteínas, pues algunas moléculas de ARN son capaces de catalizar reacciones (como la subunidad 16S de los ribosomas en la que reside la actividad peptidil transferasa).^5 6 También cabe nombrar unas moléculas sintéticas denominadas enzimas artificiales capaces de catalizar reacciones químicas como las enzimas clásicas.⁷

La actividad de las enzimas puede ser afectada por otras moléculas. Los inhibidores enzimáticos son moléculas que disminuyen o impiden la actividad de las enzimas, mientras que los activadores son moléculas que incrementan dicha actividad. Asimismo, gran cantidad de enzimas requieren de cofactores para su actividad. Muchas drogas o fármacos son moléculas inhibidoras. Igualmente, la actividad es afectada por la temperatura, el pH, la concentración de la propia enzima y del sustrato, y otros factores físico-químicos.

Algunas enzimas son usadas comercialmente, por ejemplo, en la síntesis de antibióticos y productos domésticos de limpieza. Además, son ampliamente utilizadas en diversos procesos industriales, como son la fabricación de alimentos, destinción de jeans o producción de biocombustibles.

NOMENCLATURA

Antiguamente las enzimas fueron nombradas atendiendo al substrato sobre el que actuaban, añadiéndole el sufijo -asa o haciendo referencia a la reacción catalizada. Así tenemos que la ureasa, cataliza la hidrólisis de la urea; la amilasa, la hidrólisis del almidón; la lipasa, la hidrólisis de lípidos; la ADNasa, la hidrólisis del ADN; la ATPasa, la hidrólisis del ATP, etc.

Debido al gran número de enzimas conocidas en la actualidad, se ha adoptado una clasificación y nomenclatura más sistemática, en la que cada enzima tiene un número de clasificación que la identifica.

1. Oxidorreductasas. Reacciones de transferencia de electrones.

2. Transferasas. Transferencia de gruposfuncionales.

Ej.UDP-glucosa-fructosa-glucotransferasa.

3. Hidrolasas. Reacciones de hidrólisis. Ej. lipasa, proteasa, celulasa.

4. Liasas. Adición a dobles enlaces. Ej. carboxilasa, fenilalanina amonioliasa.

5. Isomerasas. Reacciones de isomerización.Ej. fosfoglucosa isomerasa.

6. Ligasas. Se conocían como sintetasas. Participan en la formación de enlaces con hidrólisis de ATP.

tomado de: http://locuras-mooy.blogspot.com/2008/04/enzimas-definicin-nomenclatura-y.html

COENZIMAS

Estructura 3D de la coenzima NAD+

Las coenzimas son pequeñas moléculas orgánicas no proteicas que transportan grupos químicos entre enzimas. A veces se denominan cosustratos. Estas moléculas son sustratos de las enzimas y no forman parte permanente de la estructura enzimática. Esto distingue a las coenzimas de los grupos prostéticos, que son componentes no protéicos que se enlazan estrechamente a las enzimas, tales como los centros hierro-azufre, la flavina o los grupos hemo. Tanto coenzimas como grupos prostéticos pertenecen a un grupo más amplio, los cofactores, que son moléculas no protéicas (por lo general, moléculas orgánicas o iones metálicos) que requieren las enzimas para su actividad.

En el metabolismo, las coenzimas están involucradas en reacciones de transferencia de grupos (como la coenzima A y la adenosina trifosfato (ATP)), y las reacciones redox (como la coenzima Q10 y la nicotinamida adenina dinucleótido (NAD+)). Las coenzimas se consumen y se reciclan continuamente en el metabolismo; un conjunto de enzimas añade un grupo químico a la coenzima y otro conjunto de enzimas lo extrae. Por ejemplo, las enzimas como la ATP sintasa fosforilan continuamente la adenosina difosfato (ADP), convirtiéndola en ATP, mientras que enzimas como las quinasas desfosforilan el ATP y lo convierten de nuevo en ADP.

Las moléculas de coenzima son a menudo vitaminas o se hacen a partir de vitaminas. Muchas coenzimas contienen el nucleótido adenosina como parte de su estructura, como el ATP, la coenzima A y el NAD+. Esta estructura común puede reflejar un origen evolutivo como parte de los ribozimas en un antiguo mundo de ARN.

Tomado de: http://www.coenzima.com/

SINTESIS:

las enzimas son las encargadas de acelerar las reacciones, es por esto que son llamadas catalizadoras de reacciones, estas son de naturaleza proteica. si durante la reaccion se libera calor, esta reaccion es llamada exergonica, pero si por el contrario se absorbe calor, entonces esta reaccion es llamada endergonica, para su nomencaltura, las enzimas siempre terminaran en el sufijo asa, y se le añadira el nombre del sustrato sobre el que actuan. ejm Urasa, que actua sobre la urea. Entre las clases de enzimas tenemos: oxido-reductasas, transferasas, hidrolasas, liasas, isomerasas, y ligasas, cada una cataliza un tipo de reaccion diferente. tambien estan las coenzimas que son sutratos de las enzimas, no tienen naturaleza proteica, y son las encargados de transportar grupos quimicos.

Sitios de interes

• http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0864-03001996000200001&script=sci_arttext
• http://articulosdemedicina.com/enzimas/
• http://www.eluniversal.com.mx/articulos/41057.html
• http://www.revistainfotigre.com.ar/2010/06/22/trio-de-enzimas-para-la-biosintesis-de-hidrocarburos/
• http://www.revistafucsia.com/wf_InfoArticulo.aspx?IdArt=2122

CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS