Tejidos vegetales.

-Las plantas terrestres proceden de las algas acuáticas. Para adaptarse a la vida aérea tuvieron que desarrollar sus células en distintos tejidos, tejidos con diferentes funciones; esto lo consiguieron inventando la diferenciación celular. Al principio la célula es embrionaria al dividirse, la célula talofita tiene represión irreversible del 90% del ADN. Este 90% lo tienen todas la células, el 10% restante es el que permite la diferenciación por la función de cada célula.

-Los tejidos meristemáticos.

Están formados de células embrionarias, son células redondeadas con pared celular delgada y no tienen cloroplastos. Su única función es la división celular, a medida que se divide provoca crecimiento de la planta y tienen pocas vacuolas.

-Meristemo primario o apical: se encuentra en los extremos del tallo y la raíz. Por división produce el crecimiento de la planta. Las células que se van quedando atrás sufren la diferenciación celular y adquieren una función y estructura específica.

Excepto la que forman dos cilindros.

 -Meristemo secundario: el cambium va formando los anillos del tronco, produciendo su grosor mediante la formación de nuevos vasos. Solo lo tienen las plantas de más de un año; plantas leñosas como las dicotiledoneas. El felógeno fabrica el corcho, solo lo tienen las plantas con más de un año (plantas leñosas, dicotiledoneas).

-Tejidos protectores. 

Son los que recubren y protegen a la planta, está formado de células vivas y se caracterizan porque están íntimamente unidas careciendo de cloroplastos.

-Epidermis: aísla y evita la pérdida de agua. Para evitar la pérdida de agua poseen una cera que se llama cutina que constituye una capa llamada cutícula. La epidermis impide el intercambio gaseoso y la transpiración; son fenómenos fundamentales para funcionar la planta por eso en el envés de la hija donde contiene unos orificios estomáticos (dos células epidérmicas separadas formando un hueco (estoma)) ocurre la transpiración y el intercambio gaseoso. Los estomas no permanecen abiertos o cerrados siempre, sino que se abren cuando lo necesitan. La cámara subestomática es una cámara bajo los estomas donde se producen la transpiración e intercambio gaseoso.

  -Rizodermis: tiene la misma función que la epidermis pero ubicada en la raíz. La diferencia`es que no contienen cutícula como en la epidermis que sí la contiene, porque la función es absorber agua y sales del suelo. A las células de la rizodermis le salen unas extensiones tubulares donde absorben el agua y las sales, es un tejido absorbente y protector. Se encuentran en las partes jóvenes de las plantas o en general en todas las plantas que viven menos de un año o más de un año.

En las plantas leñosas se sustituyen el tejido protector por el suber o corcho. El tejido suberoso está formado por varias capas de células que finalmente se mueren que previamente engrosan sus paredes celulares y acumulan una proteína llamada suberina que es ignífuga, impermeable (pérdida de agua) e infranqueable. También impiden el intercambio gaseoso pero en los troncos, ramas y ojales se desorganizan las células suberales, y aquí se se pueden intercambiar gases.

 En el corcho donde mueren las células dejan huecos donde sólo dejan las paredes celulares, cada hueco es una célula muerta.

 -Tejidos parenquimáticos

 La mayor parte de la planta está formada por tejidos parenquimáticos. Hay varios tipos de parénquimas, en general están formadas de células vivas. Muchas tienen que ver con la nutrición, son células vivas con paredes delgadas poco diferenciadas.

Parénquima clorofílico: los cloroplastos tienen función fotosintética (empalizada+lagunar).

 Almacena sustancias de reserva (frutos y semillas) principalmente almidón.

Parénquima aerífero: parénquima lagunar porque dejan huecos que permiten la circulación de los gases. Sobre todo las tienen las plantas acuáticas (parénquima acuífero) obteniendo más volumen que las terrestres

Parénquima de relleno: rellenan los huecos formados por los demás tejidos.

-Tejido de sostén 

En realidad las plantas no necesitan un tejido de sostén en sí porque cada célula se sostiene a sí misma gracias a la pared celular rígida, y el conjunto de paredes celulares sostienen el vegetal, también tienen células con paredes celulares más gruesas e incluso algunas tienen una proteína que las hace ligníficas (consistencia de madera) llamada lignina. Hay dos tipos de tejido de sostén: Colénquima y Esclerénquima.

• Colénquima: son células que se encuentran entre las células de los tejidos jóvenes para sostenerlos. Tienen las paredes más gruesas sólo en los ángulos; esto les permite crecer porque sólo están engrosadas en los ángulos al mismo tiempo que los tejidos que sostiene. Son solo de celulosa, no tienen lignina y están vivas.
  
• Esclerénquima: formado de células con paredes celulares engrosadas en toda la pared celular, formada de celulosa y lignina, esto hace que después de cumplir su trabajo muere aislada de los demás.
  en el número 5 se ubica el esclerénquima.

-Tejidos conductores.

Estos tejidos se encargan del transporte de la savia a través de la planta, está formado por células fusionadas unas con otras formando tubos o vasos conductores, existen dos tipos:

• Xilema:

Transportan la savia bruta, que son el agua y las sales que son absorbidas, llevándolas desde la raíz hasta las hojas. Existen dos tipos de xilemas, las traqueidas y las traqueas.

Las traqueidas son células alargadas y puntiagudas, las cuales sus tabiques de separación presentan unos poros que permiten la ascenccion de la savia, esto es común en los helechos y las gimnospermas. Las traqueas son células cilíndricas, con tabiques muy porosos o inexistente formando anillos. Tanto las traqueidas como las traqueas están lignificadas y son impermeables, lo que quiere decir que están muertas cumpliendo también una función de sostén.

• Floema:

Están formados por células vivas, no lignificadas y permeables. Los tabiques de separación están perforados, parecidos a una criba llamado placa cribosa. En aquellas plantas que tienen hojas caducas, cuando llega el otoño los poros de la placa cribosa quedan tapados por una sustancia llamada celosa que impide la circulación de la savia elaborada, una vez llega la primavera se reactiva la circulación de savia elaborada que está compuesta de agua + monómeros, al disolverse la celosa esta viaja desde las hojas hacia todas las partes de la planta.

-Tejidos secretores/excretores.

La secreción es verter sustancias necesarias dentro del organismo de la planta y la excreción es expulsar sustancias nocivas del metabolismo de las células (nuestro caso la orina).

Las plantas tienen pocos desechos porque no comen, sino que fabricas su propio alimento. Es difícil distinguir entre secreción y excreción en un vegetal. Hay dos tipos de secreción.

1. Externas: hay sustancias que vierten al exterior de la planta, normalmente lo hacen desde la epidermis. Como el néctar que es segregado por las plantas para una posterior fecundación. Los pelos glandulares vierten sustancias tóxicas como los pelos urticantes de la ortiga.
   
2. Internas: como el látex (líquido lechoso), se saca el caucho y alcaloides.
   

-Órganos vegetales.

Los órganos vegetales de las cormofitas son en un principio la raíz, tallo y hojas.

• Raíz: es la parte subterránea de la planta y su función es la de fijar la planta al suelo y absorber el agua y las sales minerales.
• Tallo: generalmente es aéreo y sirve para sostener las hojas y conducir la savia en las dos direcciones.
• Hojas: su función básica es realizar la fotosíntesis y fabricar los monómeros, realizan la transpiración y el intercambio gaseoso.

Tanto el tallo como la raíz presentan estructuras primarias sencillas, que es la única estructura que presentan las monocotiledóneas y una estructura secundaria que las presentan las gimnospermas y dicotiledóneas (árboles y arbustos de aspecto leñoso). Solo aparecen en plantas a partir de los dos años y son consecuencia del crecimiento en grosor.

1. La estructura primaria de la raíz: es una estructura sencilla, tiene una médula en la que encontramos los vasos del xilema y floema rodeando a la endodermis y todo esto rodeado de parénquimas y epidermis. Cuando cambian las células de dentro se dividen formando el xilema y hacia fuera el floema. Las células del felógeno exteriores generan el súber y las células interiores generan el parénquima cortical.

2. Estructura secundaria de la raíz: exclusiva de las plantas leñosas, son los anillos de crecimiento.

-Estructura del tallo: la estructura primaria de las dicotiledoneas y de las gimnospermas es parecida a la raíz. Tienen epidermis, parénquima cortial, floema, xilema y parénquima medular.

-Estructura de la hoja: las hojas unidas al tallo a través del peciolo, envueltas tanto el haz como el envés por células de epidermis, en el envés aparecen también las estomas, formado por orificios llamados ostiolos, que están formadas por células oclusivas que se abren o cierran según las condiciones ambientales. Estas dos células se cierran cuando se hinchan de agua y se cierran cuando tienen poca. La cámara subestomática esta comunicada al exterior gracias al ostiolo, permitiendo que circule el aire a través de la hoja.

Tema 5. Formas de organización de lo seres vivos.

-El primer nivel vivo de los seres vivos es la célula. El siguiente nivel es el de organismos, ya puedan ser unicelulares o pluricelulares.
Los pluricelulares pueden ser sin tejidos, con tejidos, forman órganos, aparatos y sistemas.

Tejidos de las cormofitas.

Helecho: Cormofita. Las cormofitas proceden evolutivamente de las algas verdes que se clasifican por el color. Se caracterizan porque se les diferencian sus partes (raíz, tallo, hoja). Las algas son acuáticas y el verdín (alga) puede vivir en la superficie, concretamente en las zonas húmedas.

Alga: Talofita (todo igual), sin tejidos, ni órganos, ni aparatos ni sistemas. Son las pluricelulares más primitivas, puede que tengan si acaso un órgano reproductor.

Las primeras plantas terrestres fueron briofitas (musgos) aunque siguen siendo una talofita por la forma simple que tiene.

El liquen es una simbiosis entre un hongo y un alga, fueron las primeras en habitar la tierra, pero no son plantas exactamente.

Las cormofitas son las siguientes a las briofitas, son plantas con cormo (raíz, tallo y hoja) presentan vasos.

La primeras cormofitas fueron las pteridofitas (helechos) sin semillas y se reproducen por esporas. A partir de las pteridofitas aparecen las espermatofitas (plantas con semillas y flores); se subdividen en dos grupos:

Gimnospermas

Espermatofitas con piña; cipreses y pinos

Semillas desnudas.

Angiospermas (con flor)

Semillas protegidas en el ovario.

Las angiospermas se subdividen en dos grupos.

-Dicotiledoneas (árboles y arbustos) son los más primitivos de los dos grupos. Contienen dos cotiledones (hojas embrionarias en las semillas.

-Monocotiledoneas (más evolucionadas) contienen un cotiledon, son la mayoría herbáceas como la avena o la cebada.

Funciones vitales.

-Es la principal característica de los seres vivos, hace que sean autónomos (que se valgan por sí mismos). La unidad más pequeña que cumple estos requisitos es la célula.

• Nutrición: todas la células necesitan tomar materia y energía del medio, luego la transforman mediante reacciones químicas. Esto es una parte del metabolismo, la materia y energía del exterior la transforman en materia y energía propia.

       Hay dos tipos de nutrición: 

• Nutrición autótrofa: viene de alimentarse así mismo. Captan materia inorgánica y luz, convirtiéndolo en monómeros y oxógeno; este proceso es la fotosíntesis. Quien hace esta función son las plantas y algunas bacterias. Los monómeros obtenidos los convierten en polímeros uniendo los monómeros anteriores, también la célula vegetal los utiliza para obtener energía.
• Nutrición heterótrofa: significa alimentarse de otro, de materia orgánica ya fabricada. Las células realizan la digestióny dividen los polímeros en monómeros. Utilizamos los propios monómeros para crear materia y obtener energía.

-Funciones de nutrición:

1. Metabolismo: 

Son reacciones químicas que ocurren en la célula, la nutrición es una parte significativa del metabolismo. 

Son reacciones químicas con características peculiares, ya que estas pueden ser reversibles. Como una sustancia A da lugar a B+C y viceversa.

Otra característica es que las reacciones están acopladas, de esta forma se consigue más velocidad obteniendo así el producto antes. La principal ruta de secuencia de reacciones se ramifica al final en el último producto de las reacciones originando una ramificación de rutas metabólicas.

Somos máquinas que funcionan con reacciones químicas, y para que una máquina trabaje con reacciones químicas tiene que ir a tiempo real, van a cierta velocidad depende de la necesidad. Esto se consigue aportando altas temperaturas, pero solo se puede observar en un laboratorio porque nuestro organismo no aguanta bien el calor, ya que las proteínas pierden la forma por el motivo de que sus enlaces son débiles y terminan perdiendo su función al desformarse.

Los catalizadores son sustancias que aumentan la velocidad de las reacciones y disminuyen la energía necesaria; estos catalizadores son las enzimas. Todos los catalizadores intervienen en las reacciones y cada reacción tiene su propio catalizador. El catalizador al acabar la reacción está intacto como al principio, esto nos lleva a que las enzimas necesitan sustancias que acepten los grupos químicos que dan o quitan a los sustratos; estos son las coenzimas que son aceptores temporales de grupos químicos entre sustratos.

La mayoría de reacciones del metabolismo son reacciones redox (reducción-oxidación) y todas ellas están acopladas. Una sustancia es reducida cuando tiene alto contenido en hidrógeno, bajo en oxígeno, alto en electrones y alto en energía. Mientras que una sustancia que está oxidada tiene bajo contenido en hidrógeno, alto en oxígeno, bajo en electrones y bajo en energía. En las reacciones de oxidación se rompen enlaces y se libera energía que contenían.
En las reacciones de reducción se forman enlaces para lo que se necesita energía.

      1.1 Anabolismo y catabolismo.

-El anabolismo es la unión de moléculas pequeñas para formar grandes moléculas y formar enlaces, entonces necesitan energía. Se unen monómeros para formar polímeros, es una forma de obtener la propio materia.

- El catabolismo es la rotura de grandes moléculas en otras más pequeñas, se rompen enlaces y se libera energía de esos enlaces rotos. En la mitocondria se oxida los monómeros rompiendo sus enlaces y generando CO2+agua+ATP; esta es la respiración celular, es una forma de obtener energía.

Para que haya anabolismo tiene que haber antes catabolismo, porque para anabolizar se necesita energía producida del catabolismo.
Todas las reacciones llevan aparejado el intercambio de grupos químicos. Se intercambia energía, pero esa energía no puede quedar libre porque nos calentaríamos demasiado, lo que conllevaría una deformación de las proteínas de nuestro cuerpo causándonos la muerte, somos termolábiles. Además las enzimas deben quedar intactas por eso no deben quedarse la energía. Aquí actúan las coenzimas transportadoras de energía (la única energía que pueden utilizar los seres vivos es la energía química). Cuando se intercambia lo hace en forma de enlace de alta energía con el ácido ortofosfórico. Hay muchas reacciones donde se intercambian electrones de hidrógeno de alta energía. Si los electrones de alta energía quedaran sueltos reducirían indeseablemente la materia orgánica. Las coenzimas redox son las que se quedan los electrones de alta intensidad. 

         1.1.1. Procesos catabólicos importantes.

-Son reacciones de oxidación en los cuales se rompen enlaces y se libera energía que contenían dichos enlaces. Son una parte muy importante del metabolismo porque es la forma de obtener energía la célula a partir de los monómeros (monosacáridos, disacáridos, y ácidos grasos).

            1.1.1.1. Catabolismo anaerobio (fermentación).

-La fermentación fue el primer mecanismo que inventaron los seres vivos para obtener energía en un mundo sin oxígeno. Esto ocurre en el hialoplasma, consiste en una oxidación sin oxígeno de los monómeros. La más famosa de las fermentaciones es la glucolisis (rotura glucosa) C₆ H₁₂ O₆ esto da lugar a 2C₃ H₆ O₃+ 2 ATP (oxidación incompleta).
Son procesos despilfarradores, aprovechan solo el 20% de la energía de la glucosa, el 80% se conserva en ácido pirúvico y también se producen muchas sustancias tóxicas.
Todas las fermentaciones son glucosílicas más una serie de pasos posteriores y diferentes productos , como el ácido láctico es el producto del ácido pirúvico.

              1.1.1.2. Catabolismo aerobio.

-En este catabolismo se produce la respiración celular. El catabolismo comienza en el hialoplasma convirtiendo los monómeros en ácido pirúvico (glucolisis). El ácido pirúvico penetra en las mitocondrias donde ocurrirá su oxidación completa con O₂.
Oxidación completa: C₆ H₂₂ O₆ + 6 O₂  da lugar a 6 CO₂ + 6 H₂O + 36 ATP, aquí no se puede aprovechar más energía.

       1.1.2. Procesos anabólicos.

-Son siempre reacciones de reducción, aquí se forman enlaces y se precisa energía. Se unen moléculas pequeñas para formar moléculas grandes (monómeros-> polímeros). De esta forma fabrican su materia todos los seres vivos (animales y plantas).

         *Fotosíntesis.

-Forma de obtener los monómeros los vegetales.

La célula.

-La célula es la unidad estructural y funcional del organismo. El funcionamiento del ser vivo es el resultado del funcionamiento de sus células. Son autónomas porque son capaces de valerse por sí mismas, por lo que tienen funciones vitales, tanto las unicelulares como las pluricelulares. Además una célula siempre procede de otra, es así que nuestra primera célula fue el cigoto, cuya división dio como resultado un feto. Todos esto abarca la teoría celular.

Hay dos tipos de células:

- La primera es la célula procariota, es la más primitiva, no contienen núcleo celular definido, cuyo material genético se encuentra disperso por el citoplasma. Son organismos unicelulares.

-La segunda se le denomina célula eucariota; 100 veces más grande que la procariota y contiene orgánulos.

Los orgánulos son diferentes estructuras contenidas en el citoplasma (espacio interno de la célula).

Las siguientes características son comunes tanto en las células procariotas como en las eucariotas:

-Membrana plasmática: separa y comunica el interior de la célula con el medio. Es una bicapa lipídica formada por fosfolípidos, glicolípidos y proteínas. Regula la entrada y salida de sustancias del citoplasma.

-Citoplasma: es la cavidad celular llena de líquido (citosol). Aquí es donde ocurren las reacciones del metabolismo (en las eucariotas también ocurren en los orgánulos).

-Ácidos nucléicos: ADN (ácido desoxirribonucleico) es el que dirige el funcionamiento celular a través de los ARN que fabrican las proteínas que son las que funcionan.

Orgánulos de la célula eucariota.

-Retículo endoplasmático: se comunica con la capa externa (membrana) del núcleo, es una serie de laberinto con canales. Comunica directamente con el núcleo e indirectamente con la membrana plasmática a través de su relación con el aparato de Golgi. Tiene dos partes; la parte rugosa y la parte lisa.

-Retículo endoplasmático rugoso: la rugosidad es debida a los ribosomas que contiene. Su función consiste en la síntesis de proteínas que se van a almacenar o exportar. Almacenan por ejemplo enzimas digestivas.

-Retículo endoplasmático liso: no contienen ribosomas, se encargan de fabricar lípidos en ambiente seco porque no son compatibles con el agua.

Tanto uno como otro se dedican también a la desintoxificación de la célula.

-Aparato de Golgi: son una serie de sacos membranosos apilados y aplanados (formado por 80 dictiosomas), se encuentra exactamente encima del retículo endoplasmático liso. Las sustancias fabricadas en el retículo endoplasmático van hacia el aparato de Golgi. Estas sustancias fabricadas se fusionan con el primer saco del aparato de Golgi. Así sucesivamente hasta que llega a la última membrana del aparato del Golgi y es expulsado. También puede haber el caso de que esa sustancia se almacene como los lípidos y las enzimas digestivas, estas últimas se almacenan dentro de los lisosomas, atrapadas para no poder digerir la propia célula. (La podemos ver en la figura n. 8).

También se genera la síntesis de glúcidos, en la célula vegetal se regenera la pared celular con los glúcidos.

-Lisosomas: son pequeñas vesículas membranosas procedentes del aparato de golgi contiene enzimas digestivas fabricadas en retículo endoplasmático rugoso. Son las causantes de la digestión intracelular, es el caso de las células unicelulares, el proceso llamado heterofagia, como cuando un protozoo se alimenta de una bacteria.

Todos los seres vivos hacen autofagia: las células se vuelven viejas y se digieren los orgánulos, creando luego otros nuevos a partir de la materia de la digestión de los anteriores orgánulos.

Nuestras células hacen autofágia, tanto la de los animales como la de los vegetales. Las propias células se comen unas entre otras

-Ribosomas: son orgánulos rígidos formados de ARNr y proteínas. Están formados de dos subunidades;

 su función es la síntesis de proteínas, este orgánulo se encuentra tanto en las células eucariotas y procariotas. Se encuentra en el citoplasma, en las mitocondrias, en el retículo endoplasmático rugoso y en los cloroplastos.

-Vacuolas: Son vesículas membranosas. Su función es almacenar diversas sustancias, mayormente agua. La presentan todas las células y en las células vegetales son de mayor tamaño, pues ocupan el 80% de la célula completa.

-Mitocondria: Fue una célula procariota primitiva aeróbia que se introdujo dentro de una célula eucariota, por lo que no llegó a digerirla, ya que le convenía su presencia, para que, de algún modo, evitar la oxidación por el propio oxígeno. Su función es quemar monómeros mediante oxígeno transformándolo en energía química + CO2+ agua, este proceso se le denomina respiración celular. Es un orgánulo de doble membrana que en su interior ocupa unas crestas mitocondriales y en la matriz mitocondrial contiene su propio ADN. 

-Cloroplastos: Tienen muchas similitudes con las mitocondrias, en el caso del cloroplasto, este fue introducido en una célula eucariota vegetal y no llegó a ser digerido. La fotosíntesis ocurre en este orgánulo; CO2+ agua+ sales+ luz dan lugar a los monomeros necesarios para el desarrollo de la planta. Contiene una triple membrana, la más interna es la membrana de los tilacoides (son sacos aplanados y apilados que forman parte de la estructura de la membrana de luz de la fotosíntesis), todo esto es exclusivo de los vegetales.

-Centrosoma: Orgánulo muy pequeño, está en la periferia del núcleo y tiene un aspecto estrellado. Son dos cilindros aparejados compuestos de proteínas, responsables de los movimientos de los cromosomas durante la división. No están rodeados de membrana y forma parte del citoesqueleto; entramado tridimensional de proteínas que provee soporte interno en las células.

-Membrana plasmática: Formada de una bicapa de fosfolípidos. En la cabeza de los fosfolípidos se encuentra el colesterol que estabiliza la bicapa impidiendo que se vuelva monocapa. El colesterol permite el intercambio del medio interno y externo, con todo esto se le denomina modelo del mosaico fluido porque se muestra la bicapa de fosfolípidos con proteínas asimétricas.

- Pared celular: exclusivo en los vegetales, es un orgánulo extraceluar. Sus componentes se fabrican en el aparato de golgi y son vertidas al exterior de la célula. Está formada básicamente de celulosa, es un plisacárido y ocupa 1/2 del carbono terrestre.

La pared celular es una envoltura muy resistente, su función es sostener la propia célula y hace que no se deslice entre las demás. Protege la célula del choque osmótico.



-Citoplasma: es la cavidad celular o hueco donde contiene un líquido hialino (se deja atravesar por la luz). Es básicamente agua, monómeros, sales, metabolitos y proteínas enzimáticas.
Este líquido hialino es el llamado citosol; donde las sustancias se encuentran disueltas, suspendidas (sedimentación) y dispersas (dispersión coloidal).
Los metabolitos son cualquier molécula utilizada o producida en el metabolismo; un ejemplo es el ácido láctico, producto de desecho de la glucosa (sustrato). El metabolismo ocurre en el hialoplasma con enzimas digestivas, este es único es células eucariotas y procariotas pero existen diferencias, y es que en las eucariotas el trabajo del metabolismo se reparte en los diferentes orgánulos.
Todo el hialoplasma se encuentra atravesado por un citoesqueleto, este son filamentos insolubles de proteína dando la forma de la célula.
Hay muchas estructuras celulares como el centrosoma derivadas del citoesqueleto, también los cilios y flagelos, corrientes citoplasmáticas, invaginaciones de la membrana y en general todos los movimientos celulares.

-Núcleo: es una estructura membranosa, en las células eucariotas, de doble membrana nuclear. La membrana del núcleo es una parte especializada del retículo endoplasmático rugoso. Las dos capas forman un poro que hace comunicar el interior del núcleo con el citoplasma. El líquido del núcleo es denominado nucleoplasma; igual que el citosol. Aquí se encuentra disperso el ADN llamada cromatina; conjunto de ADN, histonas y proteínas que se encuentran en el núcleo de la célula. Cuando la célula se va a dividir la cromatina se vuelve cromosoma; pequeños cuerpos donde se empaqueta y organiza la cromatina del núcleo celular. 

El núcleo orgánulo que se encuentra en el núcleo es el nucleolo, este es el encargado de la transcripción del ARNr.

Proteínas.

-Son polímeros de monómeros distintos, llamados aminoácidos. Hay 20 aminoácidos distintos. Generalmente el aminoácido es así:

Se distinguen unos de otros por el resto (la R en la imagen). La palabra proteína viene del griego, que significa el primero más abundante, cualitativa y cuantitativamente.

Cuantitativamente porque son más del 50% de la materia seca de nuestro cuerpo. Y cualitativamente porque es la que tiene más funciones dentro del organismo . No funcionan apenas como fuente energética, pero sí funcionan como hormonas mensajeras químicas, insulina, hormonas del crecimiento. Forman estructuras como: membranas, cilios, flagelos, pelos. Generan movimiento: músculos. También forman anticuerpos y hemoglobina siendo una proteína conjugada.

Pero lo más importante de las proteínas es que la mayoría son enzimas, actúan como catalizadores (aceleran reacciones químicas del metabolismo) siendo una enzima para cada reacción química.

Los aminoácidos están colocados en cierto orden en las proteínas; llamadas secuencia, la secuencia aporta una información. Esta secuencia de aminoácidos determina la forma de la proteína, la forma determina el funcionamiento de la proteína, la proteína depende de la forma para ejercer cierta función.

La enzima automáticamente capta al sustrato encajante y lo divide en dos. El sustrato es complementario de la enzima.

Caben tantas combinaciones posibles de aminoácidos como formas de proteínas. Los seres vivos necesitamos tantas moléculas diferentes como funciones.

Las proteínas adquieren espontáneamente una forma dependiendo de las polaridades de los aminoácidos, el resultado es una proteína de menor energía, más estable y tiene más enlaces. Los enlaces que forman la proteína siempre son débiles, así se alteran fácilmente. Se alteran de varias maneras como cambiándoles el PH, la temperatura, someterlas en sal, etc. Al perder la forma pierden la función desnaturalizándose. Como cuando tenemos fiebre alta, nuestras proteínas pueden terminan rompiéndose causándonos la muertes, por lo tanto las proteínas son termolábiles. Si devuelves la proteína a sus condiciones sin haberse roto las cadenas de los aminoácidos se renaturalizarán. 

La mayoría de las proteínas son solubles en agua porque la mayoría de los aminoácidos son polares, pero son muy grandes, para que se disuelvan, a parte de ser polar, deben de tener un diámetro pequeño. La dispersión actúa cuando el diámetro es mayor y sigue siendo polar divididos en dos estados (sol/gel). El estado sol es cuando la dispersión es más acuosa y el gel es cuando abunda más el sólido. Como el interior de la célula llamado citosol.

Son posible tantas combinaciones en las proteínas que lo verdaderamente difícil es que coincidan. Nuestro sistema inmunitario es capaz de reconocer nuestras propias proteínas, si es diferente ataca a esa proteína, como ocurre en los transplantes de órganos.

Ácidos nucleicos.

Los ácidos nucleicos son polímeros de monómeros llamados nucleótidos. Son los más grandes de las moléculas orgánicas con miles de millones de átomos. Mientras que los glúcidos y los lípidos siempre tienen los mismos monómeros, en el caso de los ácidos nucleicos los monómeros son diferentes (Adenina, Timina, Citosina, Guanina, Uracilo). Los nucleótidos están formados de una pentosa, que puede ser ribosa (ARN) o desoxirribosa (ADN). 

Todas las pentosas forman un enlace glucosílico siempre unido a una base nitrogenada (Adenina, Timina, Citosina, Guanina, Uracilo) y también unido a un ácido ortofosfórico. Lo que se diferencia entre un nucleótido de otro es en la base nitrogenada.

Son polímeros de monómeros diferentes, siempre son los mismos nucleótidos y diferente secuencia, aportan información genética que es igual al orden de los nucleótidos en el ADN, todos tenemos los mismos nucleótidos en diferente orden. 

Hay dos tipos de ácidos nucléicos ADN (A, T, C, G) y ARN (A, U, G, C). El orden de los nucleótidos es el código genético que es exactamente como un idioma. Las letras del idioma son: A, T, C, G y las palabras son tripletes (tres nucleótidos), cada triplete es un aminoácido. La secuencia de nucleótidos del ADN determina la secuencia de aminoácidos de una proteína. Esto se le denomina a una proteína completa. Luego la proteína realiza la función.

El ADN es una molécula única en los seres vivos. Es la única molécula capaz de servir de molde para duplicarse. El ADN tiene dos cadenas que se separan para duplicarse formándose otra cadena complementaria, y así dando lugar a cuatro cadenas idénticas dos a dos.

Esto permite la transmisión del código genético a las células hijas y a la descendencia.

Es capaz de transmitir su información a la célula a través de sus intermediarias los ARN. Para sacar la información del núcleo el gen crea ARNm (mensajero) que es una copia del gen, a este proceso se le denomina transcripción, en los nucleótidos del ARNm se cambia el Uracilo por la Timina. El ARNr (ribosómico) sintetiza (crea) las proteínas y el ARNt (transferente) transporta los aminoácidos a los ribosomas. Los ribosomas están compuestos de proteínas y de ARNr, el ribosoma "lee y traduce" el gen que trae el ARNm uniendo aminoácidos que transporta el ARNt en cada triplete.

El ADN dirige el funcionamiento celular a través de los ARN que fabrican las proteínas que son las que realizan las funciones.

Lípidos.

-Son las únicas moléculas orgánicas que tienen composición química heterogénea.
Sólo tienen una característica en común, son polares, a diferencia de las proteínas y glúcidos. Son moléculas orgánicas que no se disuelven en agua y si son solubles en disolventes orgánicos, son hidrófobos (repelen al agua) y lipófilos (afinidad con los lípidos).
Tienen una clasificación más compleja en dos grupos. Derivados de ácidos grasos y derivados del isopreno. Los lípidos derivados de ácidos grasos son saponificables (jabón). Los ácidos grasos son las moléculas más características de los lípidos, forman hidrocarburos apolares con un grupo ácido en el extremo polar (COOH), también tienen un grupo alcohol. Este grupo completo son anfipáticos, por lo tanto son repelidos por el agua. Como es el ejemplo de la glicerina, junto a los grupos hidróxilos estarían unidos los trigliceridos.

Los ácidos grasos son moléculas más reducidas por la cantidad de hidrógeno, más apolares que los monosacáridos, por tanto están menos oxidados y aportan más energía que los monosacáridos.

La principal función de la grasas es la reserva de energía. Es la principal función energética de los animales, un gramo de grasa tienen 6 veces más energía que un gramo de almidón.

Si tuviéramos como reserva los monosacáridos pesaríamos el doble. 

Los fosfolípidos son un tipo de lípidos anfipático compuestos por una molécula de glicerol (glicerina) con dos grupos OH esterificados con ácidos grasos; estos forman enlaces ester. Y el tercero de los OH no lo tiene con un ácido graso, sino con un ácido ortofosfórico; este esterifica con el tercer grupo OH. También tiene una base nitrogenada que captura cargas positivas (polar). Son anfipáticas porque tienen carga polar y apolar. Tienen un comportamiento en el agua especial, la parte polar se atrae con el agua y las colas apolares huyen del agua uniendose entre ellas. Forman una bicapa lipídica de fosfolípidos, como está formada la membrana plasmática.

Los no saponificables son los derivados del isopreno, sustancia que se elabora de forma natural en los seres vivos, y es generalmente el hidrudo más común en el cuerpo humano. Tienen muchos dobles enlaces. 

Los lípidos derivados del isopreno no se parecen en nada a los lípidos anteriores, no tienen enlace ester, ni ácidos grasos.

Están formados de muchas moléculas de isopreno, no están aisladas unas de otras. Dos isoprenos unidos se denomia terpeno. La cantidad de dobles enlaces hace que tengan muchos colores; el caso del caroteno (color naranja o rojo), antofila (color amarillo) y clorofila (color verde). Al haber muchos enlaces dobles también explica que se compartan muchos electrones en los enlaces covalentes. Siempre que las moléculas compartan muchos electrones, estos tienen una cierta libertad que les hacen saltar de un enlace a otro dejando al átomo cargado positiva o negativamente según el caso. Los pigmentos fotosintéticos convierten la energía electromagnética en energía química al mover el electrón con el fotón de luz.

Los terpenos son derivados directos del isopreno. Un derivado indirecto del isopreno son los esteroides. La siguiente imagen muestra varios ejemplos de esteroides.

Los esteroides son precursores de las vitaminas A, D y K, las hormonas sexuales y el colesterol. El colesterol es un lípido que forma parte de la membrana plasmática, está pegado en las cabezas de los fosfolípidos estabilizando y haciendo fluida la membrana para el intercambio de solutos y evitando que la bicapa se transforme en monocapa, es esencial en la dieta para todas las membranas celulares. El exceso de colesterol es perjudicial porque se acumula en las paredes de los vasos sanguíneos cerrando prácticamente la circulación de la sangre (aterosclerosis).

Regulación de los equilibrios osmóticos.

En nuestro medio interno se encuentra alta cantidad de agua con otras sustancias; como la glucosa (sustancia pequeña) solubles en agua, y otras sustancias más grandes que son insolubles (dispersión), el medio interno es turbio. El agua actúa de dispersante y la fase dispersa la sustancia soluble. Es posible que no sedimente esa sustancia por el calor específico.
Hay otras sustancias que son muy grandes y muy solubles y sedimentan en el medio acuoso (suspensión).
Desde que se forma una dispersión o disolución parece un movimiento en la fase dispersa que ocurre hasta que se igualen las concentraciones (difusión).

Esto da lugar a un transporte de sustancias gratuito sin consumo de energía.

El movimiento se produce por la presión osmótica, es directamente proporcional a la concentración del soluto. La célula contiene soluto como las sales y se va introduciendo agua en el interior de la célula hasta conseguir que explote, si la célula no contiene sales expulsa agua hasta arrugarse (plasmolisis).

El medio es hipertónico cuando hay más solutos fuera que en la célula, ocurre entonces la plasmolisis (la célula se arruga) e hipotónico cuando hay más solutos dentro de la célula que fuera de ella, ocurre así la turgencia (la célula se hincha).

El organismo va a tender a estabilizarse como bien expliqué anteriormente, por lo tanto intentara que la cantidad de soluto sea proporcional dentro y fuera de la célula, en este caso, el medio será isotónico. El choque osmótico se produce cuando el medio se encuentra hipertónico o hipotónico.

La homeostasis es una propiedad de los organismos vivos que consiste en la capacidad de mantener una condición interna estable.

Mantenimiento de los equilibrios ácido/base.

El PH es la medida de acidez o alcalinidad de una disolución, y en nuestro organismo debe obtenerse una neutralidad entre la acidez y la alcalinidad o base (6,5 ó 7) porque si no se producen unos cambios de cargas eléctricas en las proteínas, dándole otra forma diferente a estas y eliminando su función.

En el organismo, como dije antes, se produce una serie de reacciones en el metabolismo donde el PH se desequilibra y el organismo trata siempre de regularlo utilizando las células sales para neutralizar estos cambios mediante un tampón (ácido o base débil / sal correspondiente) la forma salina captura las cargas H+/-OH; estas moléculas son las responsables del desequilibrio del PH, y así, con esta captura, el PH no cambia.

Moléculas orgánicas.

Glúcidos.

-Se les conocía como carbohidratos. El nombre más propio es el polihidroxialdeido. Están compuestos de hidrocarburos (CH). Todos los C menos uno tienen un grupo hidroxilo (OH), ese uno que no tiene el grupo OH se le llama carbonilo teniendo doble enlace con el oxígeno. Si el carbono está en el extremo se le denomina aldehído, y si está en el interior se le llama acetona. Esto da origen a monosacáridos polares.

Todos los monosacáridos presentan carbonos asimétricos, tienen enlaces con cuatro sustancias diferentes.

A partir de 5 átomos de carbono no forman moléculas lineales, sino cicladas; así con esta estructura son más estables.

Los monosacáridos son  los glúcidos más sencillos (gliceraldehído) 3 átomos de carbono . Los glúcidos más complejos son los que tienen 5 átomos de carbono como la ribosa (ADN), la desoxiribosa (ADN), ribulosa (fotosíntesis), con 6 átomos de carbono; glucosa (hexosas), galactosa (aldohexosa), fructosa (cetohexosa).

Estos son los monómeros del resto de los glúcidos.

La glucosa más la galactosa da origen a la lactosa, disacárido (dos monosacáridos) de la leche. Unidos por enlaces glucosílico. Desprende agua y se rompe con agua (hidrólisis).

Otro disacárido importante se forma por la glucosa más fructosa, es la sacarosa, disacarido de la remolacha, el azúcar de caña. Los anteriores disacaridos nombrados son naturales.

Tanto los monosacaridos como los disacaridos actúan como fuente de energía rompiendo sus enlaces covalentes se libera la energía química que almacenaban estos enlaces, la única forma de energía aprovechable por la célula. Por la respiración celular se obtiene energía, que es el conjunto de reacciones bioquímicas por los cuales determinados compuestos son degradados completamente por oxidación, hasta convertirse completamente en sustancias inorgánica.

Luego están los oligosacaridos que son los que tienen de 2-10 monosacáridos y los polisacáridos tienen más de 10. Dentro de los polisacáridos nos encontramos con el almidón; reserva energética que tiene los vegetales. Y el glucógeno en los animales, pero no es tan importante el glucógeno para los animales que el almidón para los vegetales.

La celulosa es un polisacárido estructural, formado por dos glucosas, forma la pared celular y así las paredes vegetales de todas las plantas. Las plantas contienen paredes vegetales, en la osmosis cuando la célula está en fase de plasmolisis, esta no llega a explotar porque las impide las paredes celulares.