viernes, 29 de marzo de 2013


CONCLUSIONES


CONCLUSION PERSONAL

Tras el trascurso de esta clase he aprendido muchísimo más acerca de los temas de la misma, me ha aportado mayores conocimientos de los que ya traía aprendidos.
Al principio me encontraba un poco perdida debido a que se me habían olvidado algunos conocimientos y también a la falta de familiarización con algunos temas.
Pero gracias a la metodología usada por el maestro logre superar esos inconvenientes que pude haber tenido con algún tema y creo que fue lo que más me ayudó  a fortalecer mis conocimiento durante las clases.

En cuanto a la investigación me permitió profundizar más en la historia del origen y evolución de la vida para dar respuesta  a muchos interrogantes desde el punto de vista científico. Pero no se puede desconocer la  participación  religiosa acerca de la creación.
Este trabajo también me permitió reforzar algunos contenidos y recordar aquellos conocimientos adquiridos a través de mi carrera.



CONCLUSION TEORICA


Dinámica de la vida es la relación que tiene los seres vivos con su entorno y la forma de adoptar los  cambios producidos  por el  medio los rodeas.
A través de este modulo he realizado lecturas  acerca del origen de la vida y la creación de las especies en la tierra. Se dice que el principio estaba formado por una más de átomos que en química es la unidad más pequeña con unas propiedades como los protones, neutrones y electrones, la unión de astros átomos conformo elementos químicos los cuales dieron origen a las moléculas, estas a su vez se unieron y produjeron sustancias que a su vez formaron mezclas y estas se unieron para dar origen a los cuerpos celestes y estos conformaron el sistema solar.
El origen del universo también existen varias teorías como la explosión del bigban; según esta teoría  la vida se ha generado en el espacio exterior. El primer filósofo que propuso un origen cósmico de la vida fue Anaxàgoras.
Las hipótesis más acertadas afirman que la vida se generó hace millones de años de forma espontanea. El bioquímico Aleksandr Oparin y el genetistas británico John B.S. Haldane propusieron que la vida se originò en la tierra debido a la asociación de moléculas inorgánicas sencillas. En 1953 Stanley Miller simulo las condiciones  de la supuesta atmosfera primitiva y la sometió a descargas eléctricas. Obtuvo compuestos organicos(aminoácidos); este resultado apoyo la hipótesis de Oparin y Haldane.
Después de todas estas erupciones volcánicas y lluvia acida dieron lugar al caldo primitivo conformado por H,C,O,N aminoácidos que solo se encuentran 21 en la naturaleza. La unión de estos aminoácidos formaron proteínas y la unión de las proteínas dieron lugar a las bases nitrogenadas (adenina, guanina, tinina, citocina, urina) la cuales dieron origen  al ADN que junto con el oxigeno es vital para la vida, dando origen a las primeras células anaerobias que transformaron el O2.
Se dice que los primeros organismos eran procariotas parecidos a las cianobacterias. Oparin habla de la aparición de coacervados, pequeñísimas gotas de macromoléculas con enzimas capaces de realizar reacciones químicas, Sídney hablaba de micro esferas de proteínas formada por la polimerización de aminoácidos.
Científicamente hablando así empieza todo el proceso de la vida en la tierra y su evolución. Sin embargo Charles Darwin explica en su teoría de la evolución; como las especies tienen adaptarse al medio en que viven; el cual plantea unos principios sobre el origen de las especies.

1. Las variaciones genéticas que producen el incremento de probabilidades de supervivencia son azarosas y no son provocadas ni por Dios (como pensaban los religiosos) ni por la tendencia de los organismos a buscar la perfección (como proponía Lamarck). Toda la vida evolucionó a partir de una o de pocas formas simples de organismos.  Las especies evolucionan a partir de variedades preexistentes por medio de la selección natural.  El nacimiento de una especie es gradual y de larga duración. Los taxones superiores (géneros, familias, etc.) evolucionan a través de los mismos mecanismos que los responsables del origen de las especies.
2. La lucha por la supervivencia provoca que los organismos que menos se adaptan a un medio natural específico desaparezcan y permite que los mejores adaptados se reproduzcan, a este proceso se le llama "selección natural.”
3. Los tipos biológicos o especies no tienen una existencia fija ni estática sino que se encuentran en cambio constante.
4. La vida se manifiesta como una lucha constante por la existencia y la supervivencia.
5. La selección natural, el desarrollo y la evolución requieren de un enorme período de tiempo, tan largo que en una vida humana no se pueden apreciar estos fenómenos.




Conclusiones:
 para  la aplicación y la  pràctica

Todos los conocimientos  y estrategias que he adquirido de mis tutores en la universidad siempre las tengo en cuenta para aplicarlas en mi trabajo como docente con mis estudiantes en el aula de clase esto me ha servido para innovar cada semana estrategias de enseñanza que hace que mis estudiantes mantengan el interés en las clases obteniendo de este modo un excelente aprendizaje.
En el área de ciencias  naturales siempre busco implementar mis clases de una manera dinámica y práctica para que sea de mas agrado e interés a los estudiantes y de esta manera logro obtener un buen proceso de aprendizaje con ellos logrando siempre los objetivos propuestos en cada clase.

jueves, 28 de marzo de 2013

CICLOS BIOGEOQUIMICOS


La materia circula desde los seres vivos hacia el ambiente abiótico, y viceversa. Esa circulación constituye los ciclos biogeoquímicos, que son los movimientos de agua, de carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y otros elementos que en forma permanente se conectan con los componentes bióticos y abióticos de la Tierra. Las sustancias utilizadas por los seres vivos no se "pierden" aunque pueden llegar a sitios donde resultan inaccesibles para los organismos por un largo período. Sin embargo, casi siempre la materia se reutiliza y a menudo circula varias veces, tanto dentro de los ecosistemas como fuera de ellos. 
Nuestro planeta actúa como un sistema cerrado donde la cantidad de materia existente permanece constante, pero sufre permanentes cambios en su estado químico dando lugar a la producción de compuestos simples y complejos. Es por ello que los ciclos de los elementos químicos gobiernan la vida sobre la Tierra, partiendo desde un estado elemental para formar componentes inorgánicos, luego orgánicos y regresar a su estado elemental. En las cadenas alimentarias, los productores utilizan la materia inorgánica y la convierten en orgánica, que será la fuente alimenticia para todos los consumidores. La importancia de los descomponedores radica en la conversión que hacen de la materia orgánica en inorgánica, actuando sobre los restos depositados en la tierra y las aguas. Esos compuestos inorgánicos quedan a disposición de los distintos productores que inician nuevamente el ciclo. 
Los ciclos biogeoquímicos más importantes corresponden al agua, oxígeno, carbono y nitrógeno. Gracias a estos ciclos es posible que los elementos principales (carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre) estén disponibles para ser usados una y otra vez por otros organismos. 

Los ciclos biogeoquímicos pueden ser gaseosos, sedimentarios y mixtos. 
-Ciclos gaseosos 
Los elementos casi siempre se distribuyen tanto en la atmósfera como en el agua y de ahí a los organismos, y así sucesivamente. 
Los elementos que cumplen ciclos gaseosos son el carbono, el oxígeno y el nitrógeno. 
La transformación de elementos de un estado a otro es relativamente rápida. 
-Ciclos sedimentarios 
Son aquellos donde los elementos permanecen formando parte de la tierra, ya sea en las rocas o en el fondo marino, y de ahí a los organismos. En estos, la transformación y recuperación de estos elementos es mucho más lenta. Ejemplos de ciclos sedimentarios son el del fósforo y el del azufre. 
-Ciclos mixtos 
El ciclo del agua es una combinación de los ciclos gaseoso y sedimentario, ya que esa sustancia permanece tanto en la atmósfera como en la corteza terrestre. 
Los ciclos biogeoquímicos más importantes corresponden al agua, oxígeno, carbono y nitrógeno. 


EL AGUA 
Toda el agua de la Tierra forma la hidrosfera, que se distribuye en tres reservorios principales: los océanos, los continentes y la atmósfera. Entre estos reservorios existe una circulación continua. Alrededor del 70% de la superficie del planeta está cubierta por las aguas de los océanos, lagos, ríos, arroyos, manantiales y glaciares. Al perforar el subsuelo, por lo general se puede encontrar agua a profundidades diversas (agua subterránea o mantos freáticos). La luz solar es la fuente de energía térmica necesaria para el paso del agua desde las fases líquida y sólida a la fase de vapor, y también es el origen de las circulaciones atmosféricas que transportan el vapor de agua y mueven las nubes. 


Ciclo del agua 
Los rayos solares calientan las aguas. El vapor sube a la troposfera en forma de gotitas. El agua se evapora y se concentra en las nubes. El viento traslada las nubes desde los océanos hacia los continentes. 


Diagrama del ciclo del agua 


A medida que se asciende bajan las temperaturas, por lo que el vapor se condensa. Es así que se desencadenan precipitaciones en forma de lluvia y nieve. 
El agua caída forma los ríos y circula por ellos. Además, el agua se infiltra en la tierra y se incorpora a las aguas subterráneas (mantos freáticos). Por último, el agua de los ríos y del subsuelo desemboca en los mares. 

EL CARBONO 

Es uno de los elementos más importantes de la naturaleza. Combinado con oxígeno forma dióxido de carbono (CO2) y monóxido de carbono (CO). 
La atmósfera contiene alrededor de 0.03 % de dióxido de carbono. Es el elemento básico de los compuestos orgánicos (hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). El carbono también forma parte de sales llamadas carbonatos, como el carbonato de sodio (Na2CO3) y el carbonato de calcio (CaCO3), entre otras. 


Ciclo del carbono 
El carbono, como dióxido de carbono, inicia su ciclo de la siguiente manera: 
Durante la fotosíntesis, los organismos productores (vegetales terrestres y acuáticos) absorben el dióxido de carbono, ya sea disuelto en el aire o en el agua, para transformarlo en compuestos orgánicos. Los consumidores primarios se alimentan de esos productores utilizando y degradando los elementos de carbono presentes en la materia orgánica. Gran parte de ese carbono es liberado en forma de CO2por la respiración, mientras que otra parte se almacena en los tejidos animales y pasa a los carnívoros (consumidores secundarios), que se alimentan de los herbívoros. Es así como el carbono pasa a los animales colaborando en la formación de materia orgánica. 
Los organismos de respiración aeróbica (los que utilizan oxígeno) aprovechan la glucosa durante ese proceso y al degradarla, es decir, cuando es utilizada en su metabolismo, el carbono que la forma se libera para convertirse nuevamente en dióxido de carbono que regresa a la atmósfera o al agua. 
Los desechos de las plantas, de los animales y de restos de organismos se descomponen por la acción de hongos y bacterias. Durante este proceso de putrefacción por parte de los descomponedores, se desprende CO2. 


Distribución del carbono en el universo 




Diagrama del ciclo del carbono 


En niveles profundos del planeta, el carbono contribuye a la formación de combustibles fósiles, como el petróleo. Este importante compuesto se ha originado de los restos de organismos que vivieron hace miles de años. Durante las erupciones volcánicas se libera parte del carbono constituyente de las rocas de la corteza terrestre. 
Una parte del dióxido de carbono disuelto en las aguas marinas ayuda a determinados organismos a formar estructuras como los caparazones de los caracoles de mar. Al morir, los restos de sus estructuras se depositan en el fondo del mar. Con el paso del tiempo, el carbono se disuelve en el agua y es utilizado nuevamente durante su ciclo. 
Los océanos contienen alrededor del 71% del carbono del planeta en forma de carbonato y bicarbonato. Un 3% adicional se encuentra en la materia orgánica muerta y el fitoplancton. El carbón fósil representa un 22%. Los ecosistemas terrestres, donde los bosques constituyen la principal reserva, contienen alrededor del 3-4% del carbono total, mientras que un pequeño porcentaje se encuentra en la atmósfera circulante y es utilizado en la fotosíntesis. 





EL OXÍGENO 
La atmósfera posee un 21% de oxígeno, y es la reserva fundamental utilizable por los organismosvivos. Además forma parte del agua y de todo tipo de moléculas orgánicas. 


Ciclo del oxígeno 
El ciclo del oxígeno está estrechamente vinculado al del carbono, ya que el proceso por el cual el carbono es asimilado por las plantas (fotosíntesis) da lugar a la devolución del oxígeno a la atmósfera, mientras que en el proceso de respiración ocurre el efecto contrario. 
Otra parte del ciclo natural del oxígeno con notable interés indirecto para los organismos vivos es su conversión en ozono (O3). Las moléculas de O2, activadas por las radiaciones muy energéticas de onda corta, se rompen en átomos libres de oxígeno (O) que reaccionan con otras moléculas de O2, formando ozono. Esta reacción se produce en la estratosfera y es reversible, de forma que el ozono vuelve a convertirse en oxígeno absorbiendo radiaciones ultravioletas. 


EL NITRÓGENO 
La reserva fundamental es la atmósfera, que está compuesta por un 78% de nitrógeno. No obstante, la mayoría de los seres vivos no lo puede utilizar en forma directa, con lo cual dependen de los minerales presentes en el suelo para su utilización. En los organismos productores el nitrógeno ingresa en forma de nitratos, y en los consumidores en forma de grupos amino. Existen algunas bacterias especiales que pueden utilizar directamente el nitrógeno atmosférico. Esas bacterias juegan un papel muy importante en el ciclo al hacer la fijación del nitrógeno. De esta forma convierten el nitrógeno en otras formas químicas como amonio y nitratos, para que puedan ser aprovechadas por las plantas. 


Ciclo del nitrógeno 
Está compuesto por las siguientes etapas. 
1- Fijación: se produce cuando el nitrógeno atmosférico (N2) es transformado en amoníaco (NH3) por bacterias presentes en los suelos y en las aguas. Rhizobium es un género de bacterias que viven en simbiosis dentro de los nódulos que hay en las raíces de plantas leguminosas. En ambientes acuáticos, las cianobacterias son importantes fijadoras de nitrógeno. 
2- Amonificación: es la transformación de compuestos nitrogenados orgánicos en amoníaco. En los animales, el metabolismo de los compuestos nitrogenados da lugar a la formación de amoníaco, siendo eliminado por la orina como urea (humanos y otros mamíferos), ácido úrico (aves e insectos) o directamente en amoníaco (algunos peces y organismos acuáticos). Estas sustancias son transformadas en amoníaco o en amonio por los descomponedores presentes en los suelos y aguas. Ese amoníaco queda a disposición de otro tipo de bacterias en las siguientes etapas. 
3- Nitrificación: es la transformación del amoníaco o amonio (NH4+) en nitritos (NO2–) por un grupo de bacterias del género Nitrosomas para luego esos nitritos convertirse en nitratos (NO3–) mediante otras bacterias del género Nitrobacter. 

4- Asimilación: las plantas toman el amonio (NH4+) y el nitrato (NO3–) por las raíces para poder utilizarlos en su metabolismo. Usan esos átomos de nitrógeno para la síntesis de clorofila, de proteínas y de ácidos nucleicos (ADN y ARN). Los consumidores obtienen el nitrógeno al alimentarse de plantas y de otros animales. 
5- Desnitrificación: proceso llevado a cabo por bacterias desnitrificantes que necesitan utilizar el oxígeno para su respiración en suelos poco aireados y mal drenados. Para ello, degradan los nitratos y liberan el nitrógeno no utilizado a la atmósfera. 



Diagrama del ciclo del nitrógeno 

NITRIFICACIÓN: transformación bacteriana de amoníaco en nitratos. 
DESNITRIFICACIÓN: transformación bacteriana de nitratos en nitrógeno. 
AMONIFICACIÓN: transformación de los desechos orgánicos en amoníaco por los descomponedores. 
ASIMILACIÓN: absorción de nitratos y amonio por las raíces de las plantas. 
FIJACIÓN: transformación bacteriana del nitrógeno atmosférico en amoníaco. 


EL FOSFORO 
La proporción de fósforo en la materia viva es bastante pequeña, pero el papel que desempeña es vital. Es componente de los ácidos nucleicos como el ADN. Se encuentra presente en los huesos y piezas dentarias. 
En la fotosíntesis y en la respiración celular, muchas sustancias intermedias están combinadas con el fósforo, tal el caso del trifosfato de adenosina (ATP) que almacena energía. 
El fósforo es el principal factor limitante del crecimiento para los ecosistemas, porque su ciclo está muy relacionado con su movimiento entre los continentes y los océanos. 
La mayor reserva de fósforo está en la corteza terrestre y en los depósitos de rocas marinas. El fósforo se encuentra en forma de fosfatos (sales) de calcio, hierro, aluminio y manganeso. 


Ciclo del fósforo 
La lluvia disuelve los fosfatos presentes en los suelos y los pone a disposición de los vegetales. El lavado de los suelos y el arrastre de los organismos vivos fertilizan los océanos y mares. Parte del fósforo incorporado a los peces es extraído por aves acuáticas que lo llevan a la tierra por medio de la defecación (guano). Otra parte del fósforo contenido en organismos acuáticos va al fondo de las rocas marinas cuando éstos mueren. Las bacterias fosfatizantes que están en los suelos transforman el fósforo presente en cadáveres y excrementos en fosfatos disueltos, que son absorbidos por las raíces de los vegetales. 


Diagrama del ciclo del fósforo 


EL AZUFRE 
El azufre está presente dentro de todos los organismos en pequeñas cantidades, principalmente en los aminoácidos (sustancias que an lugar a la formación de proteínas). Es esencial para que tanto vegetales como animales puedan realizar diversas funciones. Las mayores reservas de azufre están en el agua del mar y en rocas sedimentarias. Desde el mar pasa a la atmósfera por los vientos y el oleaje. 


Ciclo del azufre 
Gran parte del azufre que llega a la atmósfera proviene de las erupciones volcánicas, de las industrias, vehículos, etc. Una vez en la atmósfera, llega a la tierra con las lluvias en forma de sulfatos y sulfitos. Su combinación con vapor de agua produce el ácido sulfúrico. Cuando el azufre llega al suelo, los vegetales lo incorporan a través de las raíces en forma de sulfatos solubles. Parte del azufre presente en los organismos vivos queda en los suelos cuando éstos mueren. La descomposición de la materia orgánica produce ácido sulfhídrico, de mal olor, devolviendo azufre a la atmósfera. 


Diagrama del ciclo del azufre 






FLUJO DE ENERGÌA

Se le llama FLUJO DE ENERGÍA al pasar de una forma de energía a otra.

La energía es la capacidad de realizar un trabajo y el comportamiento de la misma la describen las leyes de la termodinámica, que son dos:

· La primera ley dice que la energía puede transformarse de una clase en otra, pero no puede destruirse. Por ejemplo, la energía de la luz se transforma en materia orgánica (leña), que a su vez se transforma en calor (fuego) y luz; el calor se puede transformar en energía de¡ movimiento (máquinas a vapor); ésta en luz (dinamo que produce electricidad), y así sucesivamente.

· La segunda ley dice que al pasar de una forma de energía a otra (energía mecánica a química a calor y viceversa) hay pérdida de energía en forma de calor. Cualquier cambio de una forma de energía a otra produce pérdidas por calor. De esto se deduce que un ecosistema no puede ser autoabastecido de energía en el corto plazo y que todos los procesos naturales son irreversibles en cuanto al flujo de energía, es decir, el flujo de energía sigue una sola dirección.



Para que un ecosistema funcione, necesita de un aporte energético que llega a la biosfera en forma, principalmente de energía luminosa, la cual proviene del Sol y a la que se le llama comúnmente flujo de energía (algunos sistemas marinos excepcionales no obtienen energía del sol sino de fuentes hidrotermale
El flujo de energía es aprovechado por los productores primarios u organismos compuestos orgánicos que, a su vez, utilizarán los consumidores primarios o herbívoros, de los cuales se alimentarán los consumidores secundarios o carnívoros.
De los cadáveres de todos los grupos, los descomponedores podrán obtener la energía para lograr subsistir. De esta forma se obtendrá un flujo de energía unidireccional en el cual la energía pasa de un nivel a otro en un solo sentido y siempre con una pérdida en forma de calor.
Los diferentes niveles que se establecen (organismos fotosintéticos, herbívoroscarnívoros y descomponedores) reciben el nombre de niveles tróficos.
FLUJO DE ENERGÌA EN BOSQUES:
En los ecosistemas acuáticos en cada paso se pierde el 90% de la energía, y solo queda el 10% para el siguiente nivel trófico. En los terrestres el porcentaje que llega es aún menor. Los bosques acumulan una gran cantidad de biomasa vertical, y muchos son capaces de acumularla a un ritmo elevado, ya que son altamente productivos. Esos niveles altos de producción de biomasa vertical representan grandes almacenes de energía potencial que pueden ser convertidos en energía cinética bajo las condiciones apropiadas. Dos de esas conversiones de gran importancia son los incendios forestales y las caídas de árboles; ambas alteran radicalmente la biota y el entorno físico cuando ocurren. Igualmente en los bosques de alta productividad, el rápido crecimiento de los propios árboles induce cambios bióticos y ambientales, aunque a un ritmo más lento y de menor intensidad que las disrupciones relativamente abruptas como los incendios.



CADENAS ALIMENTARIAS


En los ecosistemas se establecen relaciones alimentarias que obedecen a la consigna de “quién come a quién” entre las distintas poblaciones.
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En otras palabras, las cadenas alimentariasindican qué seres vivos se alimentan de otros que habitan el mismo ecosistema.
Estas relaciones que se establecen entre los diversos organismos en su ambiente natural tienen dos consecuencias de gran importancia: el flujo de energía y la circulación de la materia.

Flujo de energía

Este flujo va desde los organismos autótrofos(por lo general, organismos que realizanfotosíntesis) hacia otros que se alimentan de ellos y que corresponden a herbívoros. A su vez, los herbívoros son presas de otros animales: losdepredadores. Se constituye así una verdadera cadena para la vida, donde cada eslabón corresponde a un ser vivo.

Circulación de materia

Ésta se traspasa de eslabón a eslabón en la cadena alimentaria, a través de las interacciones que se establecen entre los organismos que la conforman.
Aquí ya podemos definir en propiedad una cadena alimentaria, y podemos decir que es aquella sucesión en la cual las agrupaciones de organismos (cada uno representando un eslabón) establecen interacciones de manera tal que los primeros son alimento de los segundos traspasándose sucesivamente materia y energía de un eslabón al siguiente.
El primer eslabón, o primer nivel trófico, de cualquier cadena alimentaria siempre está representado por los productores, organismos autótrofos, los vegetales, que son capaces de transformar la energía lumínica del Sol en un tipo de energía que puede ser utilizado por plantas, bacterias, animales, etc.
Entonces, podemos decir que productores son aquellos organismos fotosintéticos que “producen” energía útil para todos los seres vivos. La vida en el planeta se mantiene en una cadena alimentaria, gracias a estos organismos fotosintéticos.
El segundo eslabón, o segundo nivel trófico, lo ocupan los consumidores, organismos incapaces de utilizar la energía lumínica del Sol, y que para conseguir la energía necesaria para vivir deben alimentarse de otros organismos.
A los consumidores se les denomina heterótrofos, ya que el término significa: hetero = otro, diferente y trofos = alimentación.
Se distinguen diferentes tipos de consumidores, según sea el nivel de la cadena en que aparecen.
Consumidores primarios o de primer orden son los organismos que se alimentan directamente de los productores.
Consumidores secundarios o de segundo orden son los organismos que se alimentan de los consumidores primarios.
En general, el nombre de los consumidores estará determinado por el nivel trófico en que aparezcan.  Sin embargo, no es posible encontrar cadenas con más de cinco niveles, porque la cantidad de energía que se va traspasando de un nivel trófico al siguiente va disminuyendo de manera importante.
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Red trófica terrestre.
Otro grupo de organismos que son de gran relevancia para el flujo normal de materia y energía, a través de una cadena alimentaria, son los denominados descomponedores.
Descomponedores son los microorganismos que habitan en el suelo y son los encargados de degradar y descomponer organismos muertos o restos de ellos.
Ejemplo de descomponedores son los hongos y las bacterias.
Esto determina que la materia que formaba parte de los seres vivos sea "devuelta" al ambiente, específicamente al suelo, donde puede volver a ser utilizada por otros organismos como los productores, los que a su vez los transmitirán a los consumidores de primer orden y así sucesivamente a lo largo de la cadena.  El hecho de que los descomponedores actúen sobre restos de organismos muertos puede hacer pensar que siempre actúan en el último nivel trófico.  Sin embargo, los descomponedores pueden actuar en cualquier nivel trófico.
En la naturaleza, sin embargo, no se da el hecho de que un consumidor primario se alimente sólo de un tipo específico de planta, o que un consumidor secundario se alimente sólo de un tipo de presa.
En realidad, las poblaciones establecen interacciones de alimentación o interacciones tróficas, bastante más complejas que lo que representa una cadena.
Se habla de Redes tróficas o Redes alimentarias para señalar un conjunto de cadenas que se interconectan en algunos niveles tróficos. De esta forma, un productor, como la hierba de un prado, puede ser pastoreado por más de un herbívoro o consumidor primario, como, por ejemplo, una cabra, una vaca, un conejo, etc.; a su vez, la cabra, lo mismo que la vaca, puede ser presa para dos o más consumidores secundarios.  Se aprecia entonces lo difícil que es representar estas complejas interacciones en forma lineal.  Más bien se obtiene una malla de flechas que sugieren el flujo de materia y energía, que se da entre las poblaciones interactuando entre sí.
Las redes tróficas corresponden a la representación de varias cadenas, que se interconectan en diferentes niveles alimenticios.
Ver: PSU: Ecologia y ambiente; Pregunta 41_2010

Flujo de la energía en el ecosistema

La estructura y función trófica, o flujo de energía, pueden representarse gráficamente mediante pirámides ecológicas en las que el nivel de los productores forman la base y en los niveles subsiguientes se hallan los consumidores, desintegradores o saprótrofos.
 Del total de energía solar que llega a la tierra, sólo el 0,1 por ciento se ocupa en la fotosíntesis.
 Se observa que la energía fluye unidireccionalmente desde los productores a los consumidores y descomponedores, con pérdida de energía en cada paso. A partir de este hecho, encontramos que las pirámides ecológicas pueden ser de tres tipos generales:
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1.- En toda trama alimentaria la masa total de los organismos de cada nivel trófico disminuye progresivamente desde los productores a los consumidores, estableciendo la pirámide de la biomasa, en la cual se representa el peso seco total, valor calorífico o cualquier otra medida de la cantidad de materia viva.
2.- En toda trama alimentaria la energía total de los organismos de cada nivel trófico disminuye en forma progresiva, constituyendo la pirámide de la energía, la cual representa el flujo de energía, la productividad en niveles tróficos sucesivos o ambas cosas.
3.- En toda trama alimentaria el número de individuos de cada nivel trófico disminuye progresivamente desde los productores a los consumidores, constituyendo la pirámide de número, que representa entonces el número de organismos individuales.
4.- Mientras más larga es una cadena trófica, menos eficiente es en cuanto a energía utilizable debido a que la pérdida de energía es mayor.
 Así como la energía fluye unidireccionalmente por el ecosistema, la materia en el ecosistema pasa de un ser vivo a otro y de estos al medio ambiente, formando ciclos. Estos ciclos oscilan entre el medio abiótico y biótico. Es decir, se incorpora a los seres vivos mediante los productores y vuelve al mundo abiótico mediante los descomponedores. Estos ciclos, conocidos como biogeoquímicos, son, por ejemplo, el ciclo del aguadel O2 , del nitrógeno y del carbono.
Las pirámides de biomasa y de número pueden ser invertidas, donde la base puede ser más pequeña que uno o más escalones superiores, si los organismos productores son más pequeños en promedio que los individuos consumidores. Por el contrario, la pirámide de energía siempre tiene la base en la parte inferior más amplia y los otros escalones se van reduciendo, esto responde a que según vamos pasando de un nivel a otro, la energía disponible es cada vez menor porque gran parte de esta se disipa en forma de calor.

Tramas alimentarias






Las flechas indican la relación “es comido por”: 1 Productor - 2 Ratón Consumidor primario - 3 Comadreja Consumidor secundario - 4 Zorro Consumidor terciario - 5 Hongos y bacterias - 6 Descomponedores
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La mayoría de los animales de un ambiente tienen una alimentación muy variada, comen distintos tipos de organismos.
Así, es posible agregar a la cadena alimentaria otros productores y consumidores, formando redes alimentarias.
Las redes representan las diferentes relaciones alimentarias que se establecen en un ecosistema.
1 Conejo - 2 Ardilla - 3 Zorro - 4 Ratón - 5 Langosta - 6 Mantis religiosa - 7 Gorrión - 8 Sapo - 9 Serpiente - 10 Águila.

Definiciones

Carnívoro: Literalmente, son organismos que comen carne. La mayoría de los carnívoros son animales, pero existen algunos organismos del reino fungi, plantas y protistas que también lo son.
Carroñero: Que se alimenta de carne en descomposición. Ejemplo: cóndor, hiena.
Detrívoro: un detrívoro es un organismo que come restos muertos de otros organismos (detritus), obteniendo la mayoría de sus nutrientes de los detritos del ecosistema. Ejemplo de detrívoros incluyen cangrejos, moscas, buitres y hienas.
Saprófitos: organismos que comen animales en proceso de muerte o descomposición, por lo que cumplen la función de recicladores de nutrientes en el ecosistema. Fungi y Bacterias son dos grupos con importantes saprófitos.
Putrefactores: son aquellos que se alimentan de organismos que están en descomposición.














 OSMORREGULACIÒN DE LOS SERES VIVOS


La osmorregulación es el proceso mediante el cual los seres vivos mantienen relativamente constante su medio interno, de manera que su composición química varíe muy poco. Para ello, los organismos deben regular la entrada y salida de agua, sales minerales y otras sustancias.
Los organismos unicelulares acuáticos como las bacterias y muchos protozoos están en contacto permanente con el agua y ello facilita ampliamente este proceso. En los organismos pluricelulares, por el contrario, solo algunas superficies celulares se encuentran en contacto con el ambiente externo, mientras que las células internas están rodeadas por un líquido extracelular que tiene una composición y unas características diferentes a las del entorno.
La función principal de la  osmorregulaciòn es mantener la composiciòn quìmica del citoplasma celular y de los fluidos internos dentro de los lìmites los que se puede desarrollar una especie.
la osmorregulaciòn se basa principalmente en el movimiento de sustancias entre los fluidos internos del organismos y el medio ambiente.
para la realizaciòn de este proceso los seres vivos generalmente cuentan con estructuras como sistemas excretores, òrganos, tejidos, cèlulas y vacuolas. estas estructuras se especializan en eliminar desechos tòxicos que se producen a partir el metabolismo celular. Tanto en organismos pluricelulares como unicelulares el proceso fundamental para llevar a cabo la osmorregulaciòn es la òsmosis.
LA OSMOSIS:  es el paso de agua a travès de una membrana que tiene permeabilidad diferencial, es decir, que no es igualmente pemeable a todo tipo de sustancias. Esta permeabilidad es la que permite que el interior de la cèlula tenga una concentracion de sustancias diferente a la del exterior celular. El agua ingresa a las cèlulas con màs facilidad que las demàs sustancias.






OSMORREGULACIÒN EN ANIMALES

CLASIFICACIÒN DE LOS ANIMALES DE ACUERDO A SU AMBIENTE OSMÒTICO
Los organismos acuáticos pueden ser clasificados de acuerdo a sus capacidades para sobrevivir en ambientes osmóticos diferentes:
Estenohalinos:
tiene una tolerancia limitada a los cambios en las concentraciones osmóticas del ambiente externo, la mayoría de los animales caen en este grupo.
Eurihalinos:
toleran un intervalo más amplio de concentraciones osmóticas aunque el grado de tolerancia depende del tiempo de exposición, edad, temperatura ambiental y otros factores.
Independientemente de que los animales sean esteno o eurihalinos también se clasifican de acuerdo a su capacidad de osmorregular en diferentes ambientes osmóticos:Osmoconformadores:
tiene una concentración interna que varía paralelamente con los cambios del medio externo. No son capaces de osmorregular.
Osmoreguladores:
mantienen su concentración osmótica interna en un nivel constante (o casi), aún con cambios en el medio externo
Hiperosmoreguladores:
viven en agua dulce donde el mayor problema osmótico involucra mantener un estado hiperosmótico porque los fluidos corporales están más concentrados que el medio externo.Todos (menos celenterados y esponjas han desarrollado órganos excretores que producen mucha orina hipotónica a los fluidos corporales. Tienen sistemas de transporte activo diseñados para recuperar sales en regiones especializadas de branquias, piel, o tracto gastrointestinal.
Hipoosmorreguladores:
se encuentran en los océanos y aguas de alta salinidad. Son hipoosmóticos con el medio y están expuestos a una pérdida osmótica de agua y un influjo de sales por difusión. Entre estos organismos se encuentran teleósteos marinos, y mamíferos marinos, presentan una gran diversidad de formas de enfrentar y solucionar el problema, a nivel celular hay un transporte activo con control nervioso y endocrino y adaptaciones morfológicas, como piel altamente impermeable.Para los vertebrados en general, a nivel celular las concentraciones iónicas son diferentes a las del medio externo, pero su osmolaridad es la misma. Para el epitelio que separa al organismo del medio, elproblema es distinto ya que mantiene concentraciones y osmolaridad diferentes a las del medio externo al animal. La regulación en este tejido se lleva a cabo en zonas especializadas (glándulas de sal,riñones, branquias), el resto de la superficie epitelial es prácticamente impermeable.El intercambio obligado entre el medio y el organismo (agua, alimento, desechos) implica un gasto energético que mantiene el balance iónico y osmótico.El aislamiento temporal del medio en casos extremos, permite reducir el intercambio con el medio a costa de reducir el metabolismo.Los productos de desecho se pierden por difusión en animales acuáticos pequeños, pero los más grandes se excretan también por el riñón que también hace trabajo de osmorregulación INTERCAMBIOS OSMOTICOS Intercambios osmóticos obligatorios: Son las respuestas a factores físicos para los organismos que no tienen prácticamente ningún control.Gradientes entre el organismo y el medio











LA OSMORREGULACIÒN EN LAS PLANTAS

 

La ósmosis es un fenómeno físico - químico relacionado con el comportamiento del agua como solvente de una solución ante una membrana semipermeable para el solvente agua pero no para los solutos. Tal comportamiento entraña una difusión simple a través de la membrana, sin gasto de energía. La ósmosis es un fenómeno biológico importante para la fisiología celular de los seres vivos.


PASOS DE LA ÓSMOSIS

 

ISOTONICO: Es cuando la concentración de solutos es igual fuera y dentro  de la célula.

HIPOTÓNICO: Es cuando la concentración de solutos es menor fuera de la célula , en la planta se denomina  turgencia.

HIPERTONICO: Cuando la concentración de solutos es mayor  fuera de la célula, en las plantas se denomina plasmólisis.







miércoles, 27 de marzo de 2013




SINTESIS DE LOS LIPIDOS

Podemos entender que los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas principalmente por, Carbono e Hidrogeno y generalmente Oxigeno. Son sustancias heterogéneas que tienen en común varias características como el ser insolubles en agua, son solubles en disolventes orgánicos como el éter, benceno, etc. Están presentes en el tejido de los animales y las plantas. Las grasas o lípidos en el organismo humano sirven como depósitos de energía, como protección de los órganos, aislamiento del frío, transporte de las vitaminas liposolubles disueltas en las grasas y para aportar ácidos grasos esenciales. El cuerpo humano necesita de las grasas para poder realizar la síntesis de ciertas hormonas como la testosterona.
Es por ello que estaremos estudiando en este trabajo la síntesis, metabolismo, anabolismo y catabolismo de los lípidos, los tejidos adiposos.
CONTENIDO
SÍNTESIS DE LOS LIPIDOS
Uno podría predecir que la vía de síntesis de ácidos grasos seria el reverso de su vía de oxidación. Sin embargo, esto no permitiría una regulación distinta para estas dos vías aun cuando estas vías están separadas en distintos compartimientos intracelulares.
La vía de síntesis de los ácidos grasos ocurre en el citoplasma, mientras que su oxidación sucede en la mitocondria. La otra diferencia importante es el uso de co-factores nucleótidos. La oxidación de las grasas incluye la reducción del FAD+ y NAD+. La síntesis de las grasas involucra la oxidación de NADPH. Sin embargo, la química esencial de los dos procesos son el reverso uno del otro. Tanto la oxidación como la síntesis de la grasa utiliza un intermediario activado de dos carbonos, acetil. CoA. Sin embargo, la acetil.Coa en la síntesis de la grasa esta temporalmente unida al complejo enzimático como malonil-CoA.
La síntesis de la malonil-CoA es el primer paso de cometimiento para la síntesis de ácidos grasos y la enzima que cataliza esta reacción, la acetil.Coa carboxilasa (ACC), es el sitio más importante de la regulación de la síntesis de ácidos grasos. Como otras enzimas que transfieren CO2 a sustratos, la ACC requiere como co-factor a la biotina.
La tasa de síntesis de ácidos grasos se controla por el equilibrio entre la ACC monoméricas y la ACC polimérica. La actividad de la ACC requiere polimerización. Este cambio conformacional es incrementado por el citrato e inhibido por los ácidos grasos de cadena larga. La ACC también es regulada por fosforilación (ver después).
Los grupos acetil que son productos de la oxidación de los ácidos grasos están unidos a la CoASH. Como se recordara, la CoA tiene un grupo fosfopantoténico unido al AMP. El transportador de grupos acetil (y grupos acilo para alargamiento) durante la síntesis de ácidos grasos es también un grupo prostético fosfopantoténico, sin embargo, está unido a un hidroxilo de serina en el complejo enzimático de síntesis. La porción transportadora del complejo de síntesis se llama proteína transportadora de acilos, ACP. Esto es de alguna forma una mala denominación en la síntesis de ácidos grasos en eucariotes debido a que la porción ACP del complejo enzimático es simplemente uno de muchos dominios en un solo polipéptido. La acetil.CoA y la malonil-CoA son transferidas a la ACP por acción de la transacilasa acetil.CoA y la transacilasa malonil-CoA, respectivamente. La unión de estos átomos de carbono a la ACP permite que estos entren al ciclo de la síntesis de ácidos grasos.
La síntesis de ácidos grasos a partir de la acetil.CoA y de la malonil-CoA se hace por acción de la sintasa de ácidos grasos, FAS. La enzima activa es un dímero de subunidades idénticas.
Todas las reacciones de la síntesis de ácidos grasos se llevan a cabo por las múltiples actividades enzimáticas de la FAS. De forma similar a la oxidación de ácidos grasos, la síntesis de ácidos grasos comprende 4 actividades enzimáticas. Estas incluyen, β-ceto-ACP sintasa, β-ceto-ACP reductasa, 3-OH acil-ACP dehidratasa y enoil-CoA reductasa. Las dos reacciones de reducción requieren la oxidación de NADPH a NADP+.
EL ANABOLISMO
El anabolismo es la fase del metabolismo en la que a partir de unos pocos precursores sencillos y relativamente oxidados se obtienen moléculas orgánicas cada vez más complejas y reducidas.
Podemos distinguir tres tipos de anabolismo:
1.-ANABOLISMO AUTÓTROFO: FOTOSÍNTESIS.
La fotosíntesis es un proceso que llevan a cabo las células fotolitótrofas en el que, utilizando la energía luminosa capturada por ciertos pigmentos, se sintetiza materia orgánica a partir de materia inorgánica. Su ecuación global puede escribirse como sigue: El CO2 puede sustituirse en esta ecuación por sales minerales como nitratos o sulfatos, que también se incorporan a la materia orgánica por este procedimiento.
CO2 + H2O + LUZ → MATERIA ORGÁNICA + O2
Puede apreciarse que la ecuación presenta un gran parecido con la de la respiración celular. Veremos que no se trata de una simple coincidencia. La fotosíntesis tiene lugar principalmente en los cloroplastos, siendo la principal función que desempeña este orgánulo en las células de las plantas verdes y de las algas. Sin embargo, algunas células procariotas (como ciertas bacterias y las algas cianofíceas) también realizan la fotosíntesis a pesar de no poseer estos orgánulos, ya que poseen pigmentos fotosintéticos asociados a sus respectivas membranas plasmáticas. Las reacciones de la fotosíntesis pueden agruparse en dos grandes bloques: la fase luminosa, en la que la energía de la luz capturada por los pigmentos fotosintéticos se transforma en energía química del ATP y NADPH, y la fase oscura, en la que la energía acumulada en estos dos compuestos es utilizada para transformar el dióxido de carbono y las sales minerales en materia orgánica. Vamos a considerar en primer lugar la naturaleza y localización de los pigmentos encargados de capturar la energía luminosa, y a continuación analizaremos en detalle las dos fases de la fotosíntesis.
2.-ANABOLISMO AUTÓTROFO: QUIMIOSÍNTESIS.
La quimiosíntesis es un proceso que llevan a cabo las células quimiolitótrofas, las cuales son capaces de utilizar la energía liberada en la oxidación de moléculas inorgánicas sencillas para fijar la materia inorgánica en forma de materia orgánica. Sólo un reducido número de bacterias, entre las que destacan las bacterias del suelo que oxidan el amoníaco a nitritos y estos a nitratos, pueden llevar a cabo este proceso.
La quimiosíntesis, de manera análoga a la fotosíntesis consta de dos fases:
a) En la primera fase, análoga a la fase luminosa de la fotosíntesis, se obtiene energía química en forma de ATP y coenzimas reducidos a partir de la oxidación de compuestos inorgánicos sencillos tales como amoníaco, nitritos, azufre y sus derivados, hierro y otros. Cada grupo de organismos quimiosintéticos está especializado en la obtención de energía a partir de un determinado tipo de compuestos inorgánicos.
b) En la segunda, el ATP y coenzimas reducidos obtenidos en la fase anterior son utilizados para reducir compuestos inorgánicos transformándolos en compuestos orgánicos. Esta segunda fase es muy similar, tanto para el carbono como para el nitrógeno, a la fase oscura de la fotosíntesis.
3.- ANABOLISMO HETERÓTROFO.
Las rutas del anabolismo heterótrofo son comunes para todas las células. En ellas se sintetizan macromoléculas fuertemente reducidas a partir de moléculas orgánicas relativamente oxidadas.
Las células autótrofas obtienen estas moléculas precursoras fabricándolas en el anabolismo autótrofo, mientras que las células heterótrofas las obtienen a partir del catabolismo de distintos tipos de biomoléculas ingeridos en el alimento.
El anabolismo heterótrofo es un proceso endergónico y como tal consume energía química que es aportada por el ATP y coenzimas reducidos. La mayoría de las reacciones del anabolismo heterótrofo tienen lugar en el hialoplasma de la célula; algunas finalizan en el retículo endoplasmático o en el aparato de Golgi. Muchas rutas del anabolismo heterótrofo recorren en parte el camino inverso de las correspondientes rutas catabólicas aprovechando aquellas reacciones que son claramente reversibles. Las reacciones irreversibles se evitan dando "rodeos metabólicos".
A continuación haremos un breve resumen de las principales rutas del anabolismo heterótrofo:
a) Anabolismo de glúcidos.- Se realiza en dos fases sucesivas: la síntesis de la glucosa y la síntesis de polisacáridos. La síntesis de la glucosa se realiza a partir del ácido pirúvico en una ruta denominada gluconeogénesis. Esta ruta recorre en gran parte el camino de la glucolisis en sentido ascendente. Cuando en este camino se encuentra una reacción irreversible se evita mediante una secuencia alternativa que consta de varias reacciones. En las células autótrofas los fosfatos de triosa obtenidos en el ciclo de Calvin se incorporan a la gluconeogénesis, de la cual son intermediarios, sirviendo así de nexo entre el anabolismo autótrofo y el heterótrofo. La síntesis de polisacáridos se lleva a cabo a partir de glucosa fosforilada en un proceso enzimático que consume energía del UTP o del ATP.
b) Anabolismo de lípidos.- La síntesis de triacilglicéridos requiere glicerina y ácidos grasos. La glicerina, en forma de glicerolfosfato, se obtiene por reducción de la dihidroxiacetona, o bien se recicla la que procede de la hidrólisis de otros lípidos. Los ácidos grasos se sintetizan a partir de acetil-CoA en un proceso catalizado por varios enzimas que forman el complejo de la ácido graso sintetasa. La síntesis de ácidos grasos requiere gran cantidad de poder reductor, que es aportado por el NADPH.
c) Anabolismo de proteínas.- La síntesis de aminoácidos se realiza mediante reacciones de transaminación, inversas a las que tienen lugar en la degradación de los mismos, en las que el grupo amino del ácido glutámico es transferido a diversos esqueletos carbonados presentes en la célula, los cuales proceden del ciclo de Krebs o de otras rutas afines. El ensamblaje de los aminoácidos para formar proteína se lleva a cabo en los ribosomas siguiendo las instrucciones cifradas en la secuencia de nucleótidos del DNA.
d) Anabolismo de ácidos nucleicos.- Aunque los nucleótidos, o sus componentes moleculares, que proceden de la hidrólisis de unos ácidos nucleicos generalmente se reciclan para sintetizar otros, a veces puede ser necesario sintetizarlos "ex novo". La ribosa y la desoxirribosa se obtienen en la ruta de las pentosas. El ácido fosfórico es un componente habitual de las células. Las bases nitrogenadas se sintetizan mediante complejas secuencias de reacciones que parten de los esqueletos de diversos aminoácidos.
CATABOLISMO DE LOS LÍPIDOS.
Los lípidos son un grupo de sustancias celulares muy variadas
Los hay estructurales como el colesterol, los fosfolípidos, muchos terpenos, los céridos...
Mensajeros intercelulares como los esteroides, prostaglandinas...
Los hay de reserva energética como los triacilglicéridos
Cada tipo de lípido tiene su via degradativa.
Los de los terpenos y esteroides es muy diferente de la de los ácidos grasos
De todas las rutas catabólicas vamos a estudiar la de los triacilglicéridos por ser los que más se movilizan en células y organismos pluricelulares al ser moléculas de reserva energética
- La gran mayoría son TAG.- La lipólisis empieza a partir de la rotura de los enlaces de los TAG.- Como reserva de energía aporta aproximadamente el doble de energía que la glucosa.- Es una manera de tener una reserva de un sustrato muy energético en relativamente pocoespacio.- La degradación tiene lugar en las mitocondrias, pero viene determinada por otros sustratos.- El cerebro, en caso de necesidad puede usar los cuerpos cetónicos, que son en realidadderivados de los AG.
Comiendo
En ayuno
En ayuno en el intestino no
hay aporte, por lo que el flujo
comenzará en el T.A.
- La reesterificación, la cetogénesis, y la esteroidogénesis se han de realizar en tejidosespecializados. La cetogénesis es exclusivamente hepática.
Etapas del catabolismo de los lípidos
- Lipólisis: degradación de los TAG generando 3AG y glicerol.
- Se trata de un proceso secuencial
TAG -> AG + 1,2 DAG ; TAG – lipasa
1,2 DAG -> AG + 2 MAG ; DAG – lipasa
2 MAG -> AG + Glicerol ; MAG – lipasa
TAG -> 3 AG + Glicerol
- La TAG lipasa provoca toda la reacción, y es un ejemplo de la regulación en cascada ya quese trata de un enzima muy regulado.
- No se puede producir la reesterificación ya que el glicerol y la G3P se están usando para laGNG.
- El transporte de AG implica:
- Transporte entre órganos
- Transporte intermembrana
- Transporte intracelular
-El transporte interórganos viene facilitado por la unión del AG con la albúmina.
- El transporte a través de la matriz o de la membrana viene facilitado por transportadores como las FABP, que les permiten la entrada.
- El transporte intracelular viene facilitado por moléculas de FABP de menor peso molecular que las anteriores, ya que permiten el transporte, igual que lo hacía la albúmina en la sangre. Estas proteínas las llevarán hasta la membrana mitocondrial, donde serán introducidas gracias al transporte CAT, o transporte de Acil carnitina.
- La membrana es impermeable al Acil CoA, pero permite el paso de Acil Carnitina, translocándola con carnitina.
- En el interior la Acil Carnitina reacciona a Carnitina y Acil CoA.
- Encontraremos diversos tipos de sintetasas, dependiendo del AG sobre el que se vaya a actuar.
- En caso de ser un ácido graso de cadena corta, podrá atravesar todas las membranas, y será finalmente activado por otra sintetiza ya en el interior de la mitocondria.
- El proceso de la β - oxidación recibe ese nombre, porque se producen roturas de enlace a nivel α - β
.- Se conocen α y ω oxidaciones
METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS
• Al igual que en el metabolismo de los carbohidratos, el metabolismo de lípidos consiste en:
– Digestión
– Transporte
– Almacenamiento
– Degradación
– Biosíntesis
Digestión de lipidos
• Los lípidos más abundantes en los alimentos son los aceites y las grasas. Ambos son triacilgliceroles (triglicéridos).
• Los otros componentes más abundantes son fosfolípidos.
• Los lípidos de la dieta deben ser degradados en el intestino a ácidos grasos para su absorción por el epitelio intestinal.
• La digestión de los lípidos ocurre en las interfases lípidoagua.
• En el lumen intestinal son incorporados en micelas formadas con la ayuda de las sales biliares.
• El enlace éster de los triacilgliceroles y fosfolípidos en las micelas está orientado hacia el exterior, permitiendo su hidrólisis por lipasas solubles secretadas por el páncreas (lipasa y fosfolipasa A2).
• Las lipasa pancreática digiere los triacilgliceroles en ácidos grasos y monoacilglicerol, hidrolizando los enlaces ésteres.
•Su mecanismo catalítico es parecido al de las proteasas de serina.
Sales biliares
• Son moléculas anfipáticas sintetizadas en el hígado a partir de colesterol y secretadas por la vesícula biliar.
• Facilitan la digestión de las grasas en el intestino.
Absorción y transporte de lípidos
• Las micelas que contienen a los productos de la digestión son absorbidas por las células de la mucosa intestinal a través de la membrana plasmática.
• En estas células de la mucosa intestinal se resintetizan los triacilgliceroles.
• Para su transporte, los triacilgliceroles se empacan en partículas de lipoproteínas llamadas quilomicrones que se liberan al sistema linfático, desde donde pasan a la sangre.
• Los quilomicrones contienen fundamentalmente un tipo de proteína: la apolipoproteína B-48.
• Los quilomicrones también funcionan en el transporte del colesterol y de las vitaminas liposolubles (A, D, E y K) ingeridos en la dieta.
Transporte de lípidos
• Los triacilgliceroles sintetizados en el hígado se transportan por la sangre en otro tipo de lipoproteínas llamadas lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL)
• Los ácidos grasos se transportan en complejo con la albúmina sérica, que es la proteína má abundante del plasma sanguíneo.
• Las sales de Na + o K+ de los ácidos grasos son jabones, por lo que si exceden una cierta concentración en forma libre son muy tóxicos.
• Los lípidos también se transportan a través de la sangre como cuerpos cetónicos, que son moléculas producto del catabolismo de los ácidos grasos y que se usan como fuente de energía en los tejidos periféricos bajo determinadas condiciones.
Almacenamiento de lípidos
• Los quilomicrones y las VLDL se unen a las lipoproteín lipasas de la membrana plasmática de las células de músculo y tejido adiposo, fundamentalmente.
• De nuevo, los triacilgliceroles se degradan por una lipoproteín lipasa a ácidos grasos y monoacilglicerol para ser incorporados a las células. El glicerol se transporta al hígado o al riñón.
• En las células de músculo y tejido adiposo se resintetizan los triacilgliceroles y se almacenan.
• La composición de la grasa almacenada, es decir su proporción relativa en mono, di o triacilgliceroles y el tipo de ácido graso que contienen, depende del organismo.
• La transformación de las grasas de la dieta en las grasas características de cada organismo la realiza el hígado.
Degradación de lípidos
• Se llama movilización al proceso de liberación de los ácidos grasos de la grasa almacenada cuando se necesita degradarla para producir ATP.
• La movilización de los ácidos grasos está regulada por una cascada controlada por hormonas (adrenalina y glucagón), semejante a la que regula el metabolismo de carbohidratos.
• Los triacilgliceroles se hidrolizan a glicerol y ácidos grasos por una triacilglicerol lipasa sensible a hormonas.
• Una vez que se liberan los ácidos grasos en el tejido adiposo, difunden a través de la membrana celular y se transportan al hígado unidos a la albúmina.
Hígado graso
• Una excesiva movilización de los ácidos grasos puede llevar a la formación de un hígado graso, que contienen una gran proporción de tejido graso no funcional.
• El hígado graso también puede resultar de la exposición a químicos que destruyen las células hepáticas, las cuales son reemplazadas por tejido graso.
• Una deficiencia de colina y metionina puede también producir hígado graso, porque se produce una deficiencia en la síntesis de fosfolípidos y por tanto de lipoproteínas, afectándose así el transporte de los lípidos desde el hígado.
Degradación y síntesis de ácidos grasos
• La degradación y la síntesis de los ácidos grasos son
procesos sencillos esencialmente uno el reverso del otro.
• Los cuatro pasos que son opuestos en la degradación y en la síntesis son:
– Oxidación (reducción)
– Hidratación (deshidratación)
– Oxidación (reducción)
– Ruptura de enlace (condensación)
• Se parte siempre de grupos acilo activados, por lo que ambos procesos comienzan con reacciones de activación.
EL TEJIDO ADIPOSO
El Tejido adiposo desempeña la función de reserva energética y sirve también de aislante térmico y amortiguador mecánico Está constituido por adipocitos , células redondas y fijas que contienen en su interior una gota de grasa que derivan del firoplasto. Este tejido forma el panículo adiposo de la piel y el tuétano (o médula amarilla) del interior de los huesos. El protoplasto y el núcleo celular quedan reducidos a una pequeña área cerca de la membrana citoplasmática. El resto es ocupado por grandes gotas de grasa que se encuentran en estado semi-líquido.
Tipos de tejidos adiposos
Existen dos tipos de tejidos: Tejido adiposo blanco. Tejido adiposo marrón o pardo
Tejido adiposo blanco (TAB)
Es unilocular su color es dado según la dieta, en los primates amarillo por su alto contenido de carotenos. Cada adipocito contiene una gota central grande de lípido y el citoplasma ha sido reducido aun fino reborde de la célula, el núcleo esta desplazado hacia la zona periférica, es oval con cromatina de grano fina, no contiene nucleolo, posee organelas pocas mitocondrias algo de retículo endoplasmático rugoso y liso y un pequeño complejo de golgi. La gota de lípidos esta limitada por pequeños filamentos, este tejido es muy vascularizado, cada célula esta en contacto por lo menos con un capilar.
1. Gran gota lipídica
2. Núcleo
3. Filamentos que limitan la gota lípidica
4. Capilar
Este tejido esta subdividido por pequeños tabiques de tejido conectivo en pequeños lobulillos no muy definidos, esto es más visible en zonas que la función de este tejido es amortiguar ejemplo los gluteos allí los tabiques de tejido conectivo son gruesos y dividen en camaras la grasa entre la piel y las capas inferiores.
En el ayuno las células adiposas liberan gradualmente los lípidos almacenados y la vacuola central disminuye de tamaño. El tejido adiposo blanco se encuentra distribuido como grasa subcutánea y panículo adiposo en el mesenterio en la zona retroperitoneal. En los niños una capa de grasa uniforme cubre todo el cuerpo, mientras que en los adultos se acumula en algunas zonas y estas son diferentes en el hombre y la mujer constituye uno de los caracteres sexuales secundarios. En la mujer de trata de las mamas, la cadera, nalgas y muslos mientras que en el hombre la nuca, la región lumbosacra y las nalgas.
En ciertas zonas de acumulación de grasa no liberan lípidos durante el ayuno. Así por ejemplo en las grasas acumuladas en los orbitales de los ojos, rodillas, palmas de manos, plantas de pies puesto que la función en estas zonas es de tipo mecánico, de sostén y para amortiguar golpes.
Funciones del tejido adiposo blanco
Es un aislante del frío y del calor. Actúa como una almohadilla y también como un almacén de reservas nutritivas. Este tipo de tejido cumple funciones de rellenado, especialmente en las áreas subcutáneas. También sirve de soporte estructural. Finalmente tiene siempre una función de reserva. La grasa varía, es de diferente consistencia, líquida o sólida.
Tejido adiposo marrón o pardo (TAM)
Uno de los mecanismos para aumentar la temperatura reside en las propias mitocondrias. Estos orgánulos son los centrales energéticos de las células y como tales son las encargadas de proporcionar calor cuando es necesario.
El tejido adiposo marrón (pardo) es el encargado de la termogénesis sin estremecimientos de los recién nacidos (localizado en el cuello y en la espalda), en los animales hinbernantes y en los animales de experimentación inducida por la dieta. El agente encargado en la termogénesis inducida por el frio en la grasa marrón es la proteína desacopladora,“UCP-1”(termogenina), localizada exclusivamente en la membrana interna del tejido adiposo marrón.
La UCP-1 transporta protones hacia el interior a través de la membrana mitocondrial interna y de este modo actúa desacoplando la síntesis de ATP del transporte electrónico.
La termogénesis es el resultado de la activación de nervios simpáticos del cerebro en respuesta ala exposición al frio, con la consecuente liberación de noradrenalina (hormona y neurotransmisor) que se une a los a los receptores β-adrenérgicos de las membranas celulares de las células grasas marrones.
La unión de la noradrenalina a los receptores β-adrenérgicos produce la liberación de cAMP y la activación de la proteína quinasa A, lo que da lugar ala estimulación de la lipólisis (reacción mediante la cual los lípidos del organismo son metabolizados para producir ácidos grasos y glicerol).
La producción de ácidos grasos libres durante la lipólisis activa la UCP-1 para el transporte de protones hacia adentro a través de la membrana.La estimulación crónica inducida por el frío del receptor β-adrenérgico por la noradrenalina da lugar a un incremento de la estimulación del gen UCP-1, ala estimulación de la biogénesis mitocondrial y finalmente hiperplasia (aumento de tamaño) de tejido adiposo marrón iniciando un desacoplamiento del gradiente de protones y la liberación de la energía del gradiente en forma de calor.Recientemente se han descubierto en tejidos que no son el tejido adiposo marrón, otras cuatro proteínas desacopladoras, UCP-2, UCP-3, UCP-4 y UCP-5 con secuencias de aminoácidos similares a UCP-1 pero no se a podido identificar su funcionalidad exacta lo que a aumentado su investigación, se especula un probable papel en la obesidad y la regulación del gasto energético.