Degradación Biológica

El planeta Tierra está constituido por diversos materiales de origen natural como las plantas y algunos alimentos. Sin embargo, el ser humano se ha encargado de desarrollar industrias que impulsan la creación de materiales de origen sintético. A continuación estudiaremos los materiales biodegradables.

Un material biodegradable es aquel que puede descomponerse en los elementos químicos que lo conforman, debido a la acción de agentes biológicos como plantas, animales y microorganismos bajo condiciones ambientales naturales.
El reciclaje es una buena opción para evitar la acumulación de materiales que demoran largos períodos de tiempo en degradarse.

Tipos de biodegradación

  1. Degradación aerobia: este tipo de biodegradación es ejecutada por microorganismos que pueden vivir o desarrollarse en presencia de oxígeno. La palabra “aerobio” se aplica no sólo a organismos sino también a los procesos implicados y a los ambientes donde se realizan. Un ambiente aerobio es aquél rico en oxígeno, es decir, con concentraciones altas de oxígeno.
  1. Degradación anaerobia: este tipo de biodegradación es ejecutada por microorganismos que no utilizan oxígeno en su metabolismo, por lo tanto, el aceptor final de electrones es otra sustancia diferente al oxígeno. Si el aceptor de electrones es una molécula orgánica se trata de metabolismo fermentativo; si el aceptor final es una molécula inorgánica distinta del oxígeno se trata de respiración anaeróbica.

Los organismos que no pueden vivir o desarrollarse en presencia de oxígeno se denominan anaerobios estrictos.

Lista de materiales biodegradables

  • Madera
  • Caja
  • Cartón
  • Semillas
  • Papel (periódicos, revistas, toallas, bolsas, platos y vasos)
  • Tejidos naturales (algodón, lana, seda y lino)
  • Residuos domésticos procedentes de alimentos como verduras, carne, pescado, huesos o restos de frutas
  • Cera de abeja
  • Hojas
  • Restos de plantas
  • Pañales
  • La mayoría de los productos cosméticos
  • Productos elaborados con barro o cerámica (tazas y platos)

Lista de materiales comunes

Materiales Tiempo de descomposición
Cáscara de plátano o de banano 2 a 10 días
Pañuelos hechos de algodón 1 a 5 meses
Papel 2 a 5 meses
Cáscara de naranja 6 meses
Cuerda 3 a 14 meses
Filtros de cigarrillos 1 a 2 años
Estaca de madera 2 a 3 años
Calcetines o medias de lana 1 a 5 años
Aislante térmico de poliestireno 500 a 1.000 años
Botella de vidrio Cerca de 4.000 años
Hierro Depende del tipo de hierro desde 1 año a varios millones de años
Hueso 10 a 15 años

 

Sustituir el uso excesivo de bolsas plásticas por una bolsa de tela ayuda a la conservación del ambiente.

Ventajas de los materiales biodegradables

  1. Los materiales biodegradables son totalmente naturales, por lo tanto pueden ser consumidos por los microorganismos sin dificultad, lo cual permite que el ciclo vital siga su curso sin producir residuos en basureros o vertederos; eso disminuye la probabilidad de que estos materiales se conviertan en una fuente de basura persistente.
  1. En el proceso de descomposición, estos materiales no sueltan elementos químicos ni gases a la atmosfera, es decir, no contaminan ni contribuyen al efecto invernadero. Además, se reciclan numerosos nutrientes que ayudan a la conservación del medio ambiente.
  1. Los productos realizados con materiales biodegradables son más sencillos y económicos de fabricar, ya que los mismos no necesitan ser procesados industrialmente.
  1. Los materiales biodegradables son fáciles de reciclar y son totalmente reutilizables, por lo tanto, no hacen falta procesos complicados para su tratamiento.
  1. Con el auge de los materiales biodegradables cada día son más las empresas que conocen las ventajas de los mismos, por lo que es un sector susceptible de crecer y de crear numerosos empleos en los próximos años.

 

El uso de materiales no biodegradables contamina fuertemente el ambiente.

Desventajas de los materiales biodegradables

Actualmente, los materiales biodegradables no están demasiado extendidos, es decir, este tipo de industria aún está en pleno desarrollo y por lo tanto no hay muchos inversionistas que quieran impulsar a la misma. Como consecuencia, estos materiales son difíciles de encontrar y la población tiende a utilizar materiales no biodegradables por comodidad o por desconocer sus beneficios.

Por el mismo motivo no existen numerosos centros de reciclaje especializados en materiales biodegradables y como consecuencia, acaban tirados en basureros o vertederos.

Diferencias entre materiales biodegradables y materiales no biodegradables

El plástico, los metales, las pilas o la mayoría de las colas y pinturas no son biodegradables, por lo tanto no se descomponen en la naturaleza de forma fácil. El sol, la humedad, las bacterias o los hongos no pueden con ellos, así es que se acumulan en la naturaleza y la contaminan. A diferencia de los materiales biodegradables, los cuales se descomponen y generan alimento y energía, los no biodegradables son nocivos para el medio ambiente.

Balanceo por método algebraico

La materia se transforma constantemente a nuestro alrededor sin que exista una pérdida en la masa. Es por ello que al estudiar las reacciones químicas es necesario balancear o igualar la cantidad de átomos de los reactantes y productos involucrados en la misma.

El balanceo por método algebraico consiste en asignar literales o letras a las especies químicas involucradas en una determinada reacción a fin de obtener un sistema de ecuaciones, cuya resolución permite hallar los valores de los coeficientes estequiométricos.

PARTES DE UNA REACCIÓN

¿Por qué se deben balancear las reacciones químicas?

Las reacciones químicas se deben balancear para cumplir con la ley de la conservación de la masa, cuyo postulado indica que durante un cambio químico la masa es constante. Esto significa que cuando ocurre una reacción química la masa de los productos obtenidos será igual a la de los reactantes.

Pasos para balancear una reacción por método algebraico

  1. Asignar letras a cada uno de los reactantes y productos involucrados en las reacciones, además, se debe considerar la flecha como una igualdad.
  2. Plantear una ecuación para cada elemento químico de la reacción.
  3. Asignar un valor al elemento más repetido en las ecuaciones.
  4. Resolver las ecuaciones.

Ejemplo: balancear por el método algebraico la siguiente ecuación.

Paso 1: asignar letras a los reactantes y productos de la reacción.


Paso 2: plantear ecuaciones para cada una de las especies químicas involucradas.


Paso 3: asignar un valor a la letra que más se repite en las ecuaciones, en este caso C.

Paso 4: hallar el valor de A.

Paso 5: hallar el valor de C.

Paso 6: escribir la ecuación balanceada.

Membrana plasmática: transporte activo

La membrana celular o membrana plasmática es una delgada capa semipermeable que rodea el citoplasma celular. Su función es proteger la integridad del interior de la célula y regular el paso de las sustancias.

¿Qué es el transporte celular?

Se define como transporte celular al movimiento a través del cual las sustancias entran o salen de las células, este movimiento es regulado por la membrana plasmática. Al ser la membrana una estructura semipermeable, tiene un control sobre todo aquello que puede entrar o salir de las células.

La membrana plasmática es una estructura semipermeable.

La membrana plasmática de cualquier célula contiene una variedad de estructuras que le ayudan a mantener el equilibrio interno de las mismas, estas estructuras participan en alguno de los dos tipos de transporte celular, sean el pasivo o el activo.

El transporte celular es un mecanismo sumamente importante para la célula porque le permite expulsar de su interior todas las sustancias de desecho provenientes del metabolismo o incorporar aquellas que sean necesarias para la nutrición.

¿Cuáles son los tipos de transporte celular?

Son dos los mecanismos principales que le permiten a la célula mover sustancias a través de la membrana plasmática: el transporte pasivo y el transporte activo. La diferencia principal entre ambos procesos radica en el gasto de energía, mientras que en uno es necesario el gasto de moléculas de ATP, en el otro no hacen falta.

En el transporte activo es necesario el gasto de moléculas de ATP.

¿Qué es el transporte activo?

Definimos el transporte activo como aquel proceso de intercambio de sustancias a través de la membrana celular en el que es necesario el uso de energía en forma de adenosin trifosfato (ATP). El gasto de energía es necesario ya que, a diferencia del transporte pasivo, este se realiza en contra de un gradiente de concentración, es decir, la concentración de la sustancia dentro de la célula es mayor que en el medio extracelular o viceversa.

¿Sabías qué...?
Cuando las moléculas son muy grandes y de alto peso molecular, las células crean vesículas membranosas que les permiten englobar las sustancias nutritivas o de desecho, para incluirlas o eliminarlas, este mecanismo también requiere el uso de energía y se divide en dos: endocitosis y exocitosis.

A través de la membrana y en contra del gradiente de concentración, se pueden mover desde pequeños iones y moléculas, hasta grandes sustancias de desecho que necesitan ser eliminadas. Algunas células son incluso capaces de engullir microorganismos unicelulares enteros.

¿Qué es un gradiente electroquímico?

Un gradiente electroquímico es una diferencia eléctrica entre el medio intracelular y extracelular. Se produce a causa de que las células contienen proteínas, en su mayoría cargadas negativamente e iones que entran y salen, lo que provoca que haya una diferencia de carga entre ambas zonas.

Movimiento a través de un gradiente: tipos de transporte activo

Para mover sustancias en contra de un gradiente electroquímico, la célula debe usar energía en forma de ATP y complejos enzimáticos encargados de realizar dichos procesos, dentro de ellos se encuentran las bombas sodio potasio y las proteínas transportadoras.

El transporte activo mantiene equilibrada las concentraciones de iones y otras sustancias necesarias para la supervivencia de las células.

Transporte activo primario

  • Bomba Na+/K+: es un conjunto de proteínas situadas en la membrana que se encargan de transportar iones en contra de un gradiente de concentración. En el interior de las células la concentración de sodio (Na+) es baja en comparación con el medio extracelular, y la concentración de potasio (K+) es más alta que en el medio extracelular.

Lo que hace la bomba de Na+/K+ es regular estos iones y permite el intercambio entre el medio extracelular e intracelular, es decir, bombea Na+ al medio extracelular y K+ al medio intracelular, el número de iones que bombea es tres iones de sodio por cada dos de potasio.

Bomba sodio potasio en acción.
  • Bomba Ca+: es un conjunto de proteínas que se encarga de transportar los iones de Ca2+ hacia el exterior de la célula con el fin de mantener el medio intracelular con una concentración baja.

Transporte activo secundario

Se conoce también como cotransporte, para llevar a cabo el transporte las proteínas utilizan la energía proveniente del potencial electroquímico creado por las bombas de iones con el fin de intercambiar una molécula de un lado a otro, es decir, una molécula entra y arrastra consigo una molécula hacia afuera. Los cotransportadores son:

  • Antiporte: es una proteína de membrana integral que se encarga de mover un ión o molécula en una dirección mientras mueve otra en dirección contraria, es decir una hacia fuera y otra hacia adentro de la célula. El anti en antiporte significa “en contra”.
    Transporte activo de tipo antiporte.
  • Simporte: es una proteína de membrana integral que mueve dos iones en la misma dirección. Sim de simporte significa “lo mismo”, es decir, dos sustancias que se mueven en la misma dirección.
Transporte activo de tipo simporte.
ATPasa

Son un complejo multienzimático que se localiza en la membrana plasmática y que tiene como función principal la formación del ATP. Pueden ser muy diversas y se clasifican según su función, sea catabólica, anabólica o de ósmosis, un ejemplo común de estas enzimas es la bomba Na+/ K+.

Grandes escritores de latinoamerica

Latinoamérica ha sido cuna de grandes escritores cuyo legado se mantiene vigente aún en nuestros días. A pesar de que resultaría imposible nombrarlos a todos, en el presente artículo se mostrará la reseña de los más conocidos con sus obras más destacadas.

Rómulo Gallegos

Lugar de nacimiento: Caracas, Venezuela.

Fecha de nacimiento: 2 de agosto de 1884.

Gallegos es considerado el novelista más relevante de Venezuela en el siglo XX. Inició sus estudios de primaria en 1888. Posteriormente, ingresó al colegio Sucre de donde recibió el título de bachiller en 1902. En ese mismo año se inscribió en la Universidad Central de Venezuela para cursar los estudios de derecho, carrera que abandonó tres años más tarde. Para ese entonces, Gallegos ya había comenzado sus trabajos como escritor. Aunque sus inicios estuvieron asociados con el género del teatro, se paseó entre otros géneros como la novela y el cuento.

Obras resaltantes: Reinaldo Solar, La trepadora, Doña Bárbara, Cantaclaro, Canaima, Pobre negro, Sobre la misma tierra, La doncella y el último patriota, Los aventureros, Cuentos completos, La rebelión y otros cuentos.

Algunos reconocimientos: Doctorado honoris causa por la Universidad de Columbia, Premio Nacional de Literatura de México, nominado al Premio Nobel de Literatura entre los años 1959 y 1963.

En 1948 fue elegido como presidente de Venezuela y hasta la fecha ha sido el presidente elegido con mayor cantidad de votos en ese país.
En 1948 fue elegido como presidente de Venezuela y hasta la fecha ha sido el presidente elegido con mayor cantidad de votos en ese país.

Jorge Francisco Luis Borges

Lugar de nacimiento: Buenos Aires, Argentina.

Fecha de nacimiento: 24 de agosto de 1899.

Entre los escritores destacados de la literatura del siglo XX sin duda figura el nombre del argentino Jorge Luis Borges. La sangre literaria recorría sus venas, su bisabuelo paterno era un poeta romántico de los primeros periódicos ingleses del Rio de Plata y su tío paterno Isidoro de Acevedo Laprida, fue un poeta argentino y profesor de filosofía. Por su parte, su padre, era abogado pero siempre estuvo interesado por la literatura, afición que le transmitió desde niño. La originalidad de sus obras y su destacada imaginación siempre fueron el sello de sus trabajos que sirvieron de inspiración para muchos escritores de Latinoamérica y del resto del mundo.

Obras resaltantes:Inquisiciones, Discusión, Historia de la eternidad, Antología personal, Siete noches, Nueve ensayos dantescos, Atlas.

Algunos reconocimientos: recibió el doctorado honoris causa por las universidades de Cuyo, de los Andes (Colombia), de Cincinati, de Michigan, de Chile, de La Soborna y de Tucumán, Gran Premio del Fondo nacional de las Artes, Orden del Sol, Premio Cervantes, Premio Konex.

Los aportes de Borges fueron innumerables, en su haber se encuentran una serie de poemas, cuentos, ensayos y prólogos.
Los aportes de Borges fueron innumerables, en su haber se encuentran una serie de poemas, cuentos, ensayos y prólogos.

Julio Florencio Cortázar

Lugar de nacimiento: Bruselas, Bélgica.

Fecha de nacimiento: 26 de agosto de 1914.

Nacido de padres argentinos en Suiza, pasó gran parte de su vida en el sur del Gran Buenos Aires. Desde niño se interesó por la lectura y fue considerado un escritor precoz al redactar una pequeña novela y otras obras cuando tenía entre 9 y 10 años. En 1932 se graduó como maestro normal en la Escuela N°10 de Banfield y tres años más tarde obtuvo el título de Profesor en Letras de la Escuela Normal de Profesores Mariano Acosta. Sus obras literarias se caracterizaron por experimentar e innovar en los estilos literarios de la época.

Obras resaltantes:Rayuela, La otra orilla, Bestiario, Historias de Cronopios y famas, Manual de Instrucciones, Antología, Un tal Lucas, Salvo el crepúsculo.

Algunos reconocimientos: se le otorgó el Premio Konex post mórtem, su nombre es utilizado en varios lugares emblemáticos de Buenos Aires como el Puente Julio Cortázar y la plaza Cortázar.

Además de escritor, Cortázar destacó como traductor para la UNESCO.
Además de escritor, Cortázar destacó como traductor para la UNESCO.

Gabriel García Márquez

Lugar de nacimiento: Aracataca, Colombia.

Fecha de nacimiento: 6 de marzo de 1928.

En 1947 inició sus estudios de derecho en la Universidad Nacional de Colombia, ubicada en Bogotá. A pesar de su fuerte interés por la literatura y el inmenso placer que le causaba escribir, continuó la carrera de derecho para complacer a su padre. En 1948, los disturbios causados en Bogotá por el magnicidio de un líder popular, su universidad fue cerrada indefinidamente y la pensión en donde se hospedaba fue incendiada, esto lo llevó a trasladarse a Cartagena, en donde comenzó a laborar como reportero del diario El Universal. Dos años más tarde, abandonó definitivamente sus estudios de derecho y se centró en el periodismo para trabajar luego como columnista del periódico El Heraldo. García Márquez nunca terminó sus estudios superiores, pero diversas casas de estudios le han otorgados el título de Doctor honoris causa en letras por su gran aporte en el ámbito de la literatura.

Obras resaltantes:La hojarasca, El coronel no tiene quien le escriba, Cien años de soledad, El otoño del patriarca, Crónica de una muerte anunciada, El amor en tiempos de cólera.

Algunos reconocimientos: Premio Nobel de literatura 1982, Premio de la Novela ESSO, Doctor honoris causa de la Universidad de Columbia, Premio Rómulo Gallegos, Condecoración Águila Azteca.

El rostro de Gabriel García Márquez ha sido incluido los billetes de Colombia.
El rostro de Gabriel García Márquez ha sido incluido los billetes de Colombia.

Jorge Mario Pedro Vargas Llosa

Lugar de nacimiento: Arequipa, Perú.

Fecha de nacimiento: 28 de marzo de 1936.

Comenzó a estudiar las carreras de Derecho y Literatura en la Universidad Nacional Mayor de San Marcos en 1953, universidad de la cual se recibió como bachiller de Humanidades en 1958. En ese mismo año obtuvo la beca Javier Prado que lo llevó a trasladarse a la Universidad Complutense de Madrid, de la cual recibió el título de Doctor en Filosofía y Letras. En los años siguientes su vida estuvo influencia por viajes que realizaba entre Perú y varias ciudades de Europa.

Obras resaltantes:La ciudad y los perros, La casa verde, Pantaleón y las visitadoras, La tía Julia y el escribidor, Kathie y el hipopótamo, La fiesta del Chivo.

Algunos reconocimientos: Premio Príncipe de Asturias de las Letras, Premio Miguel de Cervantes, Premio Nacional de Novela de Perú y Premio Rómulo Gallegos, entre otros.

En el año 2010, Vargas Llosa fue galardonado con el Premio Nóbel de Literatura.
En el año 2010, Vargas Llosa fue galardonado con el Premio Nóbel de Literatura. Fuente: Arild Vågen

Juan Rulfo Vizcaíno

Lugar de nacimiento: Saluya, México.

Fecha de nacimiento: 16 de mayo de 1917.

El entorno social de la época siempre tuvo una influencia ente las obras de este escritor que pudo mezclar la realidad y el misterio en una misma cosa. Las obras de Rulfo marcaron un hito en la literatura mexicana y dieron fin al estilo literario de ese entonces: la novela revolucionaria.

La única novela escrita por Juan Rulfo fue Pedro Páramo que sirvió de referencia para escritores mexicanos que le siguieron.

Obras resaltantes:Nos han dado la tierra, Pedro Páramo, El gallo de oro, El llano en llamas, La vida no es muy seria en sus cosas, Talpa.

Algunos reconocimientos: Premio Xavier Villaurrutia, Premio Nacional de Literatura de México, Premio Príncipe de Asturias, fue elegido miembro de la Academia Mexicana de la Lengua.

Juan Rulfo también colaboró como guionista en obras de cine como Emilio “el Indio” Fernández.
Juan Rulfo también colaboró como guionista en obras de cine como Emilio “el Indio” Fernández.

Ciclo de Krebs: respiración celular

Después de la glucólisis, sigue otro mecanismo de la respiración celular que consta de múltiples etapas: el ciclo de Krebs, también conocido como el ciclo del ácido cítrico o el ciclo de ácido tricarboxílico.

¿Qué es el ciclo de Krebs?

Ciclo de ácido tricarboxílico, también conocido como ciclo de Krebs o ciclo de ácido cítrico, es la segunda etapa del proceso de respiración celular, mecanismo mediante el cual las células vivas descomponen moléculas de combustible orgánico en presencia de oxígeno para recoger la energía que necesitan para crecer y dividirse.

 

Se lleva a cabo en las mitocondrias, específicamente en la matriz, a excepción de las bacterias.

El ciclo de Krebs desempeña un papel central en la descomposición o catabolismo de moléculas de combustible orgánico, es decir, la glucosa, los ácidos grasos y algunos aminoácidos. Antes de que estas moléculas puedan entrar en el ciclo, deben ser degradadas en un compuesto de dos carbonos llamado acetil coenzima A (acetil CoA).

El ciclo de Krebs se produce en la mayoría de los organismos, tanto animales como vegetales.

¿Qué es el acetil CoA?

Es una molécula sintetizada a partir del piruvato e imprescindible para la síntesis de sustancias como ácidos grasos, colesterol y acetilcolina. Está formado por un grupo acetil unido a la coenzima A, el cual finalmente es degradado en CO2 H2O a través del ciclo de Krebs, la síntesis de ácidos grados o la fosforilación oxidativa.

El acetil CoA, es una molécula sumamente energética.

Etapas del ciclo de Krebs

El ciclo de Krebs consiste en ocho etapas catalizadas por ocho enzimas diferentes. Se inicia cuando el acetil CoA reacciona con un compuesto denominado oxaloacetato para formar citrato y liberar coenzima A (CoA-SH).

¿Sabías qué...?
El ciclo de Krebs en total forma 1 molécula de GTP, NADH y FADH2, las cuales en su paso por la cadena transportadora de electrones, realizada en la mitocondria, serán transformadas por ATP sumamente energética. 

Luego, el citrato se reordena para formar isocitrato; el cual posteriormente pierde una molécula de dióxido de carbono y sufre oxidación para formar alfa-cetoglutarato; seguidamente este pierde una molécula de dióxido de carbono y se oxida para formar succinil CoA; el succinil-CoA se convierte en succinato y se oxida a fumarato, el cual se hidrata para producir malato, finalmente el malato se oxida a oxaloacetato.

Reacciones del ciclo de Krebs.

Reacción 1: citrato sintasa

La primera reacción del ciclo de Krebs es catalizada por la enzima citrato sintasa, durante esta etapa, el oxaloacetato, un intermediario metabólico, se une con el acetil-CoA para formar ácido cítrico. Una vez unidas las dos moléculas, una de agua ataca al acetilo para provocar la liberación de la coenzima A.

Reacción 2: acontinasa

La siguiente reacción del ciclo del ácido cítrico es catalizada por la enzima acontinasa. En esta reacción, una molécula de agua se retira del ácido cítrico y se coloca en otra ubicación. El efecto de esta conversión es que el grupo -OH se mueve de la posición 3′ a la posición 4′ sobre la molécula, esto trae como consecuencia la transformación de citrato a isocitrato.

Reacción 3: Isocitrato deshidrogenasa

En esta etapa ocurren dos eventos dependientes de la enzima isocitrato deshidrogenasa, localizada en la mitocondria. En la primera fase dicha enzima cataliza la oxidación del isocitrato, el cual se transforma en oxalsuccinato (un intermediario), lo que libera una molécula de NADH formada a partir de NAD.

Seguidamente, se produce la descarboxilación (liberación del CO2) del oxalsuccinato, lo que conlleva a la formación de alfa-cetoglutarato, una molécula compuesta por dos grupos carboxilos en los extremos y una cetona en posición alfa a uno de los carboxilos.

Reacción 4: alfa-cetoglutarato deshidrogenasa

Durante esta reacción se produce otra descarboxilación, el alfa-cetoglutarato es quien pierde la molécula de dióxido de carbono y en su lugar se añade la coenzima A. Esta descarboxilación se produce con la ayuda de NAD, quien es transformado durante el proceso en NADH.

La enzima catalizadora de esta reacción es la alfa-cetoglutarato deshidrogenasa u oxoglutarato deshidrogenasa, como resultado de esta etapa se forma la molécula succinil CoA.

Reacción 5: succinil CoA sintetasa

La enzima succinil-CoA sintetasa es la protagonista de esta reacción y se encarga de catalizar la síntesis de trifosfato de guanosina o GTP. El GTP es una molécula muy similar en estructura y propiedades energéticas al ATP, por lo que puede ser utilizado por las células de la misma manera.

El GTP es formado por la adición de un grupo fosfato libre a una molécula de GDP. En esta reacción, el grupo fosfato libre ataca primero a la molécula de succinil-CoA lo que provoca la liberación de la coenzima A. Después de que el fosfato se une a la molécula, se transfiere al GDP para formar GTP, el producto final es una molécula denominada succinato.

Reacción 6: succinato deshidrogenasa

La enzima succinato deshidrogenasa cataliza la eliminación de dos hidrógenos del succinato en la sexta reacción del ciclo del ácido cítrico. En esta etapa, una molécula de FAD, se reduce a FADH2 debido a que recibe los hidrógenos provenientes del succinato, de esta reacción se genera el fumarato.

Reacción 7: fumarasa

Esta reacción se produce gracias a la catálisis de la enzima fumarasa, la cual genera la adición de una molécula de agua en forma de OH al fumarato para dar lugar a la molécula L-malato.

Reacción 8: malato deshidrogenasa

Es la reacción final del ciclo, en ella es regenerado el oxaloacetato mediante la oxidación del L-malato, se utiliza otra molécula de NAD como aceptor de hidrógeno y se forma un NADH.

Energía en los alimentos

La mayor parte de nuestra energía la obtenemos de nuestros alimentos, los cuales por varias reacciones metabólicas nos permiten obtener moléculas energéticas como el ATP, FADH2 y el NADH, por ejemplo, el ciclo de Krebs logra aprovechar el 62 % de la energía contenida en la glucosa.

 

Fecundación In Vitro

La fecundación en el ser humano ocurre internamente mediante la unión de un óvulo y un espermatozoide, si esto no se puede dar de manera natural por problemas de fertilidad o genéticos, se realiza una serie de procedimientos, entre los que se encuentra la fecundación in vitro.

La fecundación in vitro implica la combinación de óvulos y espermatozoides fuera del cuerpo de la mujer, en un laboratorio. Una vez que un embrión o embriones se forman, se colocan en el útero.

La FIV es una forma eficaz de tecnología de reproducción asistida.

Procedimiento

Durante la fertilización in vitro (FIV), los huevos y los espermatozoides se reúnen en un plato de vidrio de laboratorio para permitir que el esperma fertilice un óvulo.

Pasos para la fertilización in vitro

Ovulación y recuperación de óvulos

Los medicamentos de fertilidad se prescriben para estimular la producción de óvulos. Lo ideal es contar con varios óvulos porque algunos de ellos no se desarrollan o fertilizan después de la recuperación. Se utiliza un ultrasonido transvaginal para examinar los ovarios y se toman muestras de sangre para verificar los niveles hormonales.

Los óvulos se extraen a través de un procedimiento quirúrgico menor que utiliza imágenes de ultrasonido para guiar una aguja hueca a través de la cavidad pélvica.

Colecta de esperma

Los espermatozoides se recogen mediante la masturbación o la obtención de semen de un testículo a través de una pequeña incisión; este último se realiza si un bloqueo impide que se expulse el esperma o si hay un problema con el desarrollo del mismo.

Fertilización y transferencia de embriones

Los óvulos y los espermatozoides se colocan en un plato de vidrio y se incuban a una temperatura adecuada, como medida de control atmosférico y control de infección durante 48 a 120 horas.

Los óvulos son monitoreados para confirmar que la fertilización y la división celular ocurran. Una vez que esto sucede, los huevos fertilizados se consideran embriones.

Embriones congelados vs embriones frescos

Los embriones congelados por donante de un ciclo de FIV anterior, tienen menos probabilidades de resultar en un nacimiento vivo que los embriones de FIV recién fecundados; sin embargo, los congelados son menos costosos y menos invasivos, porque la superovulación y la recuperación de óvulos no son necesarios.

Aproximadamente 2 a 5 días después de la fertilización, se seleccionan los mejores óvulos fertilizados. Uno a tres de estos se colocan en el útero mediante el uso de un tubo flexible delgado, llamado catéter, que se inserta a través del cuello uterino. Los restantes pueden ser congelados para futuros intentos.

Embarazo y nacimiento

Cualquier embrión que se implante en el útero puede resultar en el embarazo y el nacimiento de uno o más infantes.

La FIV es un procedimiento complejo y costoso, sólo alrededor del 5 % de las parejas con infertilidad lo buscan.

¿Por qué se hace la FIV?

La fertilización in vitro puede ser una opción de tratamiento si:

  • Las trompas de Falopio de una mujer faltan o están bloqueadas.
  • Una mujer tiene endometriosis severa.
  • Un hombre tiene un bajo recuento de espermatozoides.
  • La inseminación artificial o intrauterina no ha tenido éxito.
  • La infertilidad inexplicada ha continuado durante mucho tiempo.

La FIV puede realizarse incluso si:

  • La mujer ha tenido una cirugía de reversión de ligadura de trompas que no tuvo éxito.
  • La mujer no tiene trompas de Falopio.
  • La FIV se puede hacer mediante el uso de óvulos donados para las mujeres que no pueden producir sus propios óvulos debido a la edad avanzada u otras causas.

¿Qué esperar después del tratamiento?

En general, la fertilización in vitro es emocional y físicamente exigente para la pareja. La superovulación con hormonas requiere análisis de sangre regulares, inyecciones diarias, control frecuente por parte de su médico y recolección de óvulos.

Estos procedimientos se realizan de forma ambulatoria y requieren sólo un corto tiempo de recuperación.

Riesgos

  • La fertilización in vitro (FIV) aumenta los riesgos del síndrome de hiperestimulación ovárica y del embarazo múltiple.
¿Sabías qué...?
Louise Brown fue el primer bebé de FIV en el mundo, nació en julio de 1978 en Inglaterra; a los 28 años ella tuvo su propio bebé sin FIV.
  • La superovulación con tratamiento hormonal puede causar síndrome de hiperestimulación ovárica severa. El médico puede minimizar este riesgo mediante la supervisión de cerca los ovarios y los niveles hormonales durante el tratamiento.
  • El riesgo de concebir un embarazo múltiple está directamente relacionado con el número de embriones transferidos al útero de una mujer.

 

Los embarazos múltiples son de alto riesgo tanto para la madre como para los fetos.
  • Puede haber un mayor riesgo de defectos de nacimiento para los bebés concebidos por ciertas técnicas de reproducción asistida, como la fecundación in vitro.

¿Qué tan exitosa es la fertilización in vitro?

La tasa de éxito de las clínicas de FIV depende de una serie de factores, que incluyen la historia reproductiva, la edad materna, la causa de la infertilidad y los factores de estilo de vida. También es importante entender que las tasas de embarazo no son las mismas que las tasas de nacidos vivos.

Diferencias entre inseminación artificial y fertilización in vitro

INSEMINACIÓN ARTIFICIAL FERTILIZACIÓN EN VITRO
Introduce el semen previamente seleccionado en el útero de la mujer que ha sido preparado por la estimulación de la ovulación. Consiste en recuperar los óvulos de una mujer para ser fertilizados en el laboratorio y posteriormente introducir los embriones obtenidos dentro del útero.
La fecundación ocurre dentro de la mujer, específicamente en la trompa de Falopio. La fecundación ocurre fuera de la mujer, en el laboratorio.
Es una técnica más simple ya que no requiere la recuperación de óvulos. Es una técnica compleja que requiere un procedimiento quirúrgico para obtener los óvulos y ser fertilizados en el laboratorio.
La estimulación ovárica debe ser mínima para evitar el riesgo de embarazos múltiples. La estimulación ovárica tiene como objetivo obtener un número adecuado de óvulos, que oscila entre 6 y 15.
Es más asequible si se tiene en cuenta el costo por tratamiento. La carga financiera es más alta, aunque es más asequible si se tiene en cuenta el costo por nacimiento vivo.
Las posibilidades de éxito son menores, alrededor del 15 % por intento. Es el tratamiento con las mayores tasas de éxito por intento. En ciertos casos, las posibilidades de lograr el embarazo son hasta el 60%.
No proporciona ninguna posibilidad de éxito en casos de bloqueo de las trompas de Falopio o factor masculino severo. Las posibilidades de éxito, excepto en casos extremos, no están necesariamente afectadas por el bloqueo de las trompas de Falopio o por el factor masculino severo.
Ofrece resultados muy pobres cuando el tiempo de esterilidad es de más de 3 años, se debe a un factor masculino moderado o la mujer tiene endometriosis. Esta podría ser la primera opción para parejas con un tiempo prolongado de esterilidad, factores masculinos moderados o mujeres con endometriosis.
Ofrece información limitada durante el tratamiento. Se obtiene información valiosa durante el tratamiento, ya que se evalúan factores importantes como la respuesta ovárica a la estimulación, la calidad de los óvulos, la fertilización y el desarrollo del embrión.
Es una buena opción para parejas jóvenes que no han tratado de concebir durante mucho tiempo sin alteraciones significativas del semen, bloqueo de las trompas de Falopio o endometriosis. Es el tratamiento con las mayores posibilidades de éxito en la reproducción asistida y es la primera opción en muchos casos.

 

La inseminación artificial es una técnica simple realizada en parejas con problemas específicos de fertilidad.

 

Reino animal: vertebrados e invertebrados

El reino Animalia está formado por un grupo de organismos eucariotas, heterotróficos y multicelulares que carecen de pared celular y dependen directa o indirectamente de las plantas para su alimento. Son sumamente variados y pueden clasificarse en vertebrados e invertebrados.

Sistemas biológicos de los invertebrados

Sistema digestivo

El tracto digestivo en invertebrados varía de acuerdo al grado de complejidad del organismo, va desde estar completamente ausente a estar parcial o totalmente formado. En el caso de que esté presente, se encuentra dorsal al cordón nervioso, y se extiende desde la boca hasta el ano.

Por otro lado, la digestión puede ocurrir dentro de la célula (digestión intracelular) o fuera de ella (digestión extracelular). En las esponjas, por ejemplo, la digestión la llevan a cabo unas células conocidas como coanocitos, que se encuentran localizados en la pared de dichos organismos.

El reino Animalia está formado por un grupo de organismos eucariotas, heterotróficos y multicelulares que carecen de pared celular y dependen directa o indirectamente de las plantas para su alimento. Son sumamente variados y pueden clasificarse en vertebrados e invertebrados.

La mayoría de los invertebrados exhiben digestión extracelular y en los más desarrollados incluso tienen un intestino bien definido.

Sistema circulatorio

El sistema vascular va desde muy simple hasta muy desarrollado, en algunos grupos, como el de los artrópodos y los moluscos, el sistema circulatorio es abierto o lagunar, es decir, la sangre no siempre está encerrada, es transportada por vasos abiertos que desembocan en algún lugar del cuerpo. El corazón se encuentra siempre dorsal al intestino y el sistema portal hepático, que transporta sangre del intestino al hígado, está ausente.

Sistema respiratorio

El intercambio gaseoso se realiza a través de la piel en muchos invertebrados inferiores, en grupos superiores como los moluscos y los artrópodos acuáticos las branquias son más comunes. Sin embargo, también existen grupos que pueden respirar a través de tráqueas e incluso pulmones.

Pulmones en libro

También conocidos como pulmones laminares o filotráqueas, son los órganos respiratorios de los escorpiones y las arañas, reciben ese nombre porque están formados por cavidades de tejido que se organizan como la página de un libro.

Los protozoarios, las esponjas y muchos gusanos tienen respiración cutánea.

La respiración pulmonar es uno de los tipos más raros de intercambio gaseoso dentro de los invertebrados y sólo se da en pocos organismos, principalmente moluscos.

 

En los insectos, el sistema traqueal está adaptado para la respiración aérea.

Sistema excretor

La mayoría de los invertebrados no cuenta con estructuras que le permitan excretar los desechos, por lo que realizan la difusión a través de las membranas celulares, sin embargo, otros poseen estructuras más complejas como protonefridios (platelmintos), metanefridios (anélidos), glándulas verdes (crustáceos) o túbulos de Malpighi (insectos).

Sistema nervioso

En invertebrados con simetría radial como los equinodermos, la cabeza está ausente y el sistema nervioso central está representado por un anillo de tejido nervioso que rodea el cuerpo.

En los invertebrados con simetría bilateral, como los moluscos, anélidos o artrópodos, el sistema nervioso central está formado por un par de cuerdas nerviosas que se extienden a lo largo de la línea media ventral del cuerpo.

El anillo nervioso y las cuerdas nerviosas tienen ganglios, en los invertebrados más complejos, los ganglios de la cabeza forman el cerebro.

Sistemas biológicos de los vertebrados

Sistema digestivo

De manera general, el sistema digestivo de los vertebrados tiene la misma secuencia, el alimento entra a través de la boca y se rompe generalmente en pedazos más pequeños por los dientes. Muchos vertebrados tienen una lengua que ayuda a manipular los alimentos en la boca y glándulas salivales que los lubrican.

El sistema digestivo de los vertebrados tiene la misma estructura general, sin embargo, presenta adaptaciones de acuerdo al tipo de alimentación.

Poseen un esófago que conecta la faringe y el estómago, también intestinos donde se produce la absorción de los nutrientes y además tienen glándulas digestivas accesorias como el hígado o el páncreas.

Tienen dientes adaptados a su dieta, por ejemplo, los herbívoros tienen dientes cortantes para morder y cortar las hojas y tallos. Los carnívoros tienen incisivos caninos para rasgar y triturar, mientras que los omnívoros tienen características compartidas entre los herbívoros y carnívoros.

Sistema circulatorio

Es de tipo cerrado, es decir, la sangre siempre circula por una red de vasos sanguíneos que conecta con todas las partes del cuerpo.

Todos los vertebrados tienen un corazón muscular que varía en el número de aurículas y ventrículos, por ejemplo, los peces poseen un corazón con dos cámaras con una aurícula y un ventrículo; mientras que los cocodrilos, aves y mamíferos tienen un corazón de cuatro cámaras con dos aurículas y dos ventrículos.

La circulación puede ser simple, doble incompleta o doble, esto va a depender de si la sangre oxigenada y la desoxigenada están completamente separadas o no.

Sistema respiratorio

Tienen dos tipos de respiración: unidireccional y bidireccional. En la unidireccional, el oxígeno se mueve a través de los tejidos en una dirección, los peces y las aves tienen este tipo de respiración.

¿Sabías qué...?
Los cetáceos a pesar de vivir en el agua respiran a través de pulmones, por lo que cada cierto tiempo necesitan subir a la superficie para tomar oxígeno, sin embargo, no deben sacar todo su cuerpo ya que para eso tienen el espiráculo.

El segundo tipo es la respiración bidireccional, lo que implica que el medio (aire) entra y sale por el mismo canal. En este caso, el medio contiene más residuos porque el aire que se inhala y se exhala entra y sale por el mismo canal.

La respiración bidireccional es característica de los mamíferos.

La respiración cutánea también es posible y se produce a través de la piel. La respiración cutánea es única porque puede ocurrir en el aire o en el agua.

Los anfibios utilizan la respiración cutánea para obtener oxígeno.

Sistema excretor

Presentan órganos específicos para la eliminación de sustancias cargadas de nitrógeno, además de la regulación de otras sustancias que podrían ser dañinas para el cuerpo. El órgano encargado de llevar a cabo estas funciones es el riñón, en total son dos, formados por túbulos renales y estructuras filtradoras (pronefros, mesonefros y metanefros).

Sistema nervioso

En los vertebrados, el tejido nervioso se concentra en el extremo anterior del cuerpo, dando origen al cerebro. El sistema nervioso de los vertebrados se caracteriza por esta centralización bien marcada y por la presencia de grandes cantidades de tejido nervioso, los cuales controlan los típicos patrones de comportamiento de los vertebrados.

 

Propiedades y nomenclatura de aminas

Las aminas son compuestos orgánicos nitrogenados conocidos por su importancia a nivel biológico y medicinal. Ejemplo de ello es la serotonina, un neurotransmisor involucrado en diversos procesos de tipo afectivo a nivel del sistema nervioso central.

Las aminas son compuestos orgánicos derivados del amoniaco, conformados por uno o más grupos alquilo o arilo enlazados al átomo de hidrógeno mediante un enlace simple.


En función del número de grupos alquilo o arilo unido al nitrógeno las aminas se clasifican en:

Amina primaria: están constituidas por un grupo amino unido a un sustituyente alquilo o arilo (R- NH2).

Amina secundaria: están formadas por dos grupos alquilo o arilo (R-NH-R´) unidos al átomo de hidrógeno.


Amina terciaria: tienen tres grupos alquilo o arilo unidos al nitrógeno (NR3).


IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LAS AMINAS

En el cuerpo humano hay diferentes aminas que cumplen funciones vitales en el organismo, entre las cuales se encuentran:

Histamina: es la sustancia responsable de las reacciones típicas de la alergia como la dilatación de los vasos sanguíneos, también es un importante neurotransmisor.

Niacina: es una vitamina que ayuda al buen funcionamiento de órganos como la piel, además interviene en procesos del sistema digestivo y nervioso.

Dopamina: es un neurotransmisor del sistema nervioso central y periférico.

PROPIEDADES DE LAS AMINAS

Las propiedades de las aminas están asociadas a su estructura química y la forma en que ésta determina las interacciones moleculares. En general, las aminas son polares y presentan interacciones del tipo dipolo-dipolo, además, aquellas que contienen enlaces de N-H pueden interactuar mediante enlaces de hidrógeno. Debido a que el nitrógeno es menos electronegativo que el oxígeno presente en los alcoholes (R-OH), los puentes de hidrógeno en las aminas son más débiles y por tanto sus puntos de ebullición suelen ser menores a los de los alcoholes de igual masa molecular.

¿Sabías que incluso las aminas terciarias pueden interaccionar con otras moléculas que formen enlaces de hidrógeno? Esto debido al par de electrones libre del nitrógeno.

En cuanto a la solubilidad, las aminas con menos de siete átomos de carbono son solubles en agua, propiedad que disminuye al aumentar el número de carbonos.

Las aminas se comportan como bases débiles en presencia de un ácido, tal como muestra el siguiente ejemplo:


AMINAS MEDICINALES

En la medicina hay drogas o fármacos que pertenecen al grupo de las aminas, como son los antihistamínicos recetados en los casos de alergias y gripes, también la morfina administrada en dosis pequeñas a pacientes que sufren dolor crónico y agudo.

Sin embargo, algunas aminas como la cocaína, la nicotina y la metanfetamina generan adicción y demás efectos negativos sobre el sistema nervioso central y la salud en general.

¿Sabías que el nombre de vitaminas se debe a que inicialmente se creía dichas biomoléculas eran todas aminas?

NOMENCLATURA DE AMINAS

Las aminas se nombran como alcanoaminas o alquilaminas, es decir, se nombran utilizando el nombre del alcano o sustituyente alquilo, respectivamente. En ambos casos se utiliza la terminación –amina.


En aquellos casos donde hay más de un sustituyente se deben nombrar en orden alfabético, así mismo, si alguno de estos se repite varias veces se utilizan los prefijos de cantidad: di, tri y tetra, entre otros.


También es posible nombrar los sustituyentes empleando la letra N como localizador, siempre que los sustituyentes estén unidos al átomo de nitrógeno.


En compuestos donde la prioridad corresponde a otra función química, las aminas se nombran empleando el término amino- precedido por el localizador.


SALES CUATERNARIAS

Las sales cuaternarias se forman cuando una amina reacciona con un ácido. Se utilizan como producto de limpieza y en medicamentos, ya que son más estables y resistentes que las aminas de las cuales provienen.



¡Aplica lo aprendido!

Indica el nombre del siguiente compuesto.


  1. Enumera la cadena carbonada más larga.

  1. Identificar los sustituyentes.

  1. Nombrar el compuesto.

Membrana plasmática: transporte sin gasto de energía

La membrana plasmática es una estructura semipermeable que permite el paso de ciertas sustancias a la célula y evita el paso de otras, a esto se le conoce como transporte a través de la membrana, puede ser de dos tipos, pasivo o activo de acuerdo a si hay o no gasto de energía.

Membrana plasmática

La membrana celular o membrana plasmática es una bicapa formada principalmente por fosfolípidos, rodea al citoplasma y tiene como característica distintiva su semi-permeabilidad, lo que permite proteger la integridad de la célula mediante el control de las sustancias que pueden entrar y salir de ella.

La membrana plasmática recubre el citoplasma de todas las células.

Las fases esenciales y continuas en la vida de cualquier célula son la absorción y la expulsión de sustancias dañinas, todas éstas deben pasar a través de la membrana plasmática mediante un mecanismo denominado transporte celular.

¿Sabías qué...?
Las acuaporinas son proteínas de membrana encargadas de transportar moléculas de agua sin permitir el paso de iones. Se encuentran a lo largo de toda la membrana celular y están implicadas en los cambios rápidos del volumen de las células.

Transporte celular

El transporte celular es el movimiento mediante el cual las sustancias entran o salen de la célula. Las membranas celulares son semipermeables, lo que significa que tiene control sobre lo que las células pueden o no dejar pasar.

Algunas sustancias pueden entrar y salir fácilmente, otras requieren de estructuras especiales para hacerlo, mientras que otras incluso necesitan un impulso de energía para atravesar la membrana.

Todas las células en su membrana plasmática contienen una mezcla adecuada de estructuras que ayudan a mantener el ambiente interno de la célula a través de su participación en el transporte de sustancias.

Son dos los mecanismos principales que permiten que las moléculas puedan moverse a través de la membrana celular, el transporte pasivo y el transporte activo, la diferencia principal entre ellos radica en el gasto de energía, mientras que en uno son necesarias moléculas de ATP, en el otro no.

Transporte pasivo

Es el mecanismo a través del cual las sustancias son transportadas dentro y fuera de la célula sin la necesidad de utilizar energía. Debido a esto, el paso sólo es posible cuando las partículas se mueven a favor de un gradiente de concentración, desde una zona de mayor concentración hasta una de menor concentración.

Un gradiente de concentración es una diferencia gradual en la concentración de soluto entre dos áreas, en este caso sería entre el medio extracelular y el intracelular.

Gradiente de concentración entre dos zonas.

De acuerdo a esto, existen tres tipos de transporte pasivo:

  • Difusión simple.
  • Difusión facilitada.
  • Osmosis.

Difusión simple

El medio extracelular y el intracelular están compuestos por agua, sin embargo, la membrana plasmática está formada por una bicapa de fosfolípidos, ésta tiene una región hidrofóbica (región que no se mezcla con el agua) que impide que cualquier molécula grande o hidrófila (que reacciona con el agua), la atraviese. Por otro lado, moléculas que son hidrofóbicas pueden pasar a través de la membrana por difusión simple.

Membrana plasmática

De manera que la difusión simple es un tipo de transporte pasivo que permite el paso de pequeñas moléculas hidrofóbicas desde una región de concentración más alta a una de concentración más baja. El proceso de difusión finaliza cuando en ambos medios se iguala las concentraciones.

Lado derecho: la concentración de solutos es mayor de un lado de la membrana. Lado izquierdo: se iguala la concentración de soluto en ambos lados, por difusión simple.

Difusión facilitada

Ciertas moléculas que se encuentran en el cuerpo pueden atravesar la membrana plasmática sin ningún problema, como por ejemplo, el oxígeno o el dióxido de carbono. Sin embargo, otras a pesar de haber un gradiente que las favorezca no pueden cruzar el núcleo hidrofóbico de la membrana plasmática, porque están cargadas o porque son polares, por lo tanto necesitan estructuras que las ayuden.

Dicho esto, se entiende por difusión facilitada al transporte pasivo de moléculas a través de la membrana plasmática, con la ayuda de proteínas o canales transportadores.

  • Proteínas transportadoras: son proteínas que llevan a cabo el transporte de una molécula de un lado a otro de la membrana, mediante el cambio en su estructura, es decir, las proteínas transportadoras cambian su forma cuando se unen a la molécula que transportarán y es este cambio el que permite que la molécula sea trasladada.
  • Canales transportadores: son canales de proteínas que forman túneles hidrofílicos a través de la membrana plasmática, lo que permite la entrada de moléculas hidrofílicas, cargadas y polares, que de otra manera serían frenadas por la zona hidrofóbica de la membrana.

Los canales transportadores son selectivos, es decir, eligen qué moléculas pueden cruzar y cuáles no. Adicionalmente, algunos de ellos pueden estar abiertos todo el tiempo, sin embargo, otros se cierran y se abren como respuesta a señales eléctricas o a la unión de una molécula.

Proteínas encargadas de la difusión facilitada.

Osmosis

La osmosis es un tipo especial de difusión, consiste en el transporte de agua a través de la membrana, desde la zona más diluida, es decir, con poca concentración de solutos, hasta la zona más concentrada, es decir, con alta concentración de solutos con el fin de tener el mismo grado de concentración en ambos lados.

Plasmólisis

Es un fenómeno íntimamente relacionado con la ósmosis, se produce cuando la célula se encuentra en un medio hipertónico y deja salir agua desde su interior para intentar igualarse al medio, lo que trae como consecuencia que la célula se deshidrate.

Proceso de osmosis.

La tonicidad, por otro lado, es la capacidad que tiene el medio extracelular de mover agua hacia el interior de la célula a través de la osmosis. Esto está relacionado con la osmolaridad, definida como la concentración total de solutos dentro de una solución. De acuerdo a esto, existen tres tipos de medios:

  • Medio hipotónico: cuando la concentración de solutos es mayor en el interior de la célula que en el medio extracelular, en este caso el agua fluye al interior de ella.
  • Medio hipertónico: cuando la concentración de solutos es mayor en el medio extracelular que en el interior de la célula, en este caso el agua fluye desde la célula hacia afuera.
  • Medio isotónico: cuando la concentración de solutos en el medio intracelular y extracelular es la misma. En este caso no hay flujo de agua a través de la membrana.
Osmosis en células sanguíneas.

 

Biomoléculas: lípidos

Los lípidos son un grupo diverso de compuestos orgánicos que incluye a las grasas, los aceites, las hormonas y ciertos componentes de las membranas, se agrupan porque tienen como característica común su insolubilidad en el agua.

¿Qué son los lípidos?

Los lípidos, llamados incorrectamente grasas, son un conjunto de biomoléculas orgánicas formadas por carbono e hidrógeno, aunque también es posible encontrar en porcentajes más bajos, oxígeno, fosforo nitrógeno o azufre.

Estructura química de un lípido

Son compuestos caracterizados por ser insolubles en agua y solubles en compuestos orgánicos como el alcohol o el éter. Además, tienen como funciones reservar energía y servir como componentes básicos de los sistemas estructurales de muchos seres vivos.

Alimentos ricos en lípidos.

Clasificación de los lípidos

Los lípidos se clasifican en dos grandes grupos de acuerdo a un criterio principal, la reacción de saponificación, que no es más que la formación de jabón a partir de la reacción química entre ciertos lípidos y el hidróxido de sodio o cualquier otro medio alcalino.

En base a esto los lípidos pueden ser saponificables y no saponificables o insaponificables.

Lípidos saponificables

Son aquellos que contienen largas cadenas de ácidos grasos unidos a un grupo alcohol a través de un enlace éster. En ellos los ácidos grasos pueden ser separados mediante reacciones de saponificación.

Dentro de los lípidos saponificables se pueden distinguir los siguientes:

  • Ácidos grasos: son moléculas formadas por un grupo carboxilo unido a largas cadenas de carbono e hidrógeno. No se encuentran en estado libre y provienen usualmente de los fosfolípidos y los triglicéridos. Son de vital importancia porque a partir de ellos se generan moléculas de ATP.

Pueden ser de tipo saturado o insaturado. Los ácidos grasos saturados se caracterizan por estar unidos entre sí mediante enlaces simples, se deben consumir con moderación porque su exceso produce hipercolesterolemia.

¿Sabías qué...?
La arteriosclerosis es una enfermedad que se produce cuando la grasa y el colesterol, junto con otras sustancias, se acumulan en las arterias y forman una especie de placa, esto trae como consecuencia que el espacio para que la sangre oxigenada circule sea mucho menor.
Los alimentos de origen animal, como lácteos, huevos o la carne roja son ricos en ácidos grasos saturados.

Por otro lado, los ácidos grasos insaturados poseen enlaces dobles en su estructura y se encargan de disminuir el colesterol malo de nuestro cuerpo.

Los frutos secos, como las almendras o las nueces son alimentos ricos en ácidos grasos insaturados.
  • Acilglicéridos: son moléculas orgánicas de tipo éster que poseen ácidos grasos y glicerol (glicerina). Son abundantes en el tejido adiposo de los animales, en las frutas y en las semillas. Tienen como función principal, reservar energía.

Existen de tres tipos, monoacilglicéridos, diacilglicéridos y triacilglicéridos, estos últimos, también llamados triglicéridos, son los más importantes, suministran energía al cuerpo y sirven como fuente de reserva a largo plazo, sin embargo, consumirlos en exceso puede provocar la enfermedad de las arterias coronarias.

  • Céridos: son esteres producidos por la reacción química entre ácidos grasos y alcoholes de alto peso molecular. Su función es de tipo estructural, protege ciertas partes del cuerpo de los animales y las plantas.
  • Fosfolípidos: son lípidos formados por ácidos grasos, una base nitrogenada, un grupo fosfato y glicerol o esfingosina. Juegan un papel muy importante porque forman la bicapa lipídica de la membrana plasmática e intervienen en la regulación de la entrada y salida de sustancias en la célula.
Bicapa lipídica formada por fosfolípidos.
  • Glucolípidos: son lípidos unidos a carbohidratos, forman parte de la bicapa lipídica de la membrana plasmática y tienen como función participar en el reconocimiento celular y actuar como receptores antigénicos.

Lípidos no saponificables o insaponificables

Son aquellos lípidos que carecen de enlaces de tipo éster, están formados por ácidos grasos que no pueden ser separados mediante reacciones de saponificación. Se distinguen los siguientes:

  • Terpenos: son compuestos orgánicos formados por la unión de varias unidades de un compuesto denominado isopreno.
Los terpenos abundan en las plantas, en ellas son los encargados de dar las características organolépticas de aroma y sabor.
  • Esteroides: son lípidos derivados de los terpenos, poseen en su estructura una molécula de estreano. Dentro de sus funciones están regular los niveles de sal, formar parte de la estructura de la membrana plasmática, participar en la secreción de la bilis y, en el caso de las hormonas esteroideas, estimular la función de otras células.
El estrógeno es la hormona esteroidea sexual femenina.
  • Prostaglandinas: son lípidos formados a partir del ácido araquidónico, reciben ese nombre porque fueron descubiertas en la glándula prostática.

Cumplen diversas funciones en el cuerpo, entre ellas están promover el sueño fisiológico y el estado de vigilia, intervenir en la producción de mucosa intestinal, participar en la contracción de la musculatura del útero y producir respuestas inmunes.

Colesterol

Es un tipo de lípido que se encuentra en todos los rincones de nuestro cuerpo, se fabrica en el hígado y se libera al torrente sanguíneo. Dentro de sus funciones están, ser parte estructural de las células y participar en la fabricación de hormonas y de la bilis. 

Lípidos en la dieta

El consumo de lípidos es necesario para llevar una vida sana, se recomienda un consumo diario de entre el 20-30 %; de los cuales, 10 % deben corresponder a grasas saturadas, 5 % a grasas insaturadas y 5 % a grasas poliinsaturadas.

El omega-3 y el omega-6 son ácidos grasos que no deben faltar en nuestra dieta, ya que el cuerpo no es capaz de sintetizarlos y su ausencia trae como consecuencia daños en la salud.

Sin embargo, su exceso, principalmente el de ácidos grasos saturados, está relacionado con el riesgo de padecer enfermedades como la hipercolesterolemia, los infartos, las embolias y la arteriosclerosis.