Biología celular y metabolismo: conceptos clave de la célula y procesos metabólicos

Conceptos fundamentales de biología celular y metabolismo

Glucólisis

Glucólisis: es una ruta metabólica que consiste en 10 reacciones mediante las cuales la molécula de glucosa se transforma en dos moléculas de ácido pirúvico.

Fermentación

Fermentación: oxidación incompleta de las moléculas orgánicas que actúan como combustible.

Reacciones de óxido‑reducción

Reacciones de óxido‑reducción: una molécula se oxida si pierde electrones, al tiempo que otra molécula gana esos electrones y se reduce.

Metabolismo

Metabolismo: es el conjunto de reacciones químicas catalizadas por enzimas que se producen en el interior de las células vivas y que llevan a la transformación de unas moléculas en otras. Su finalidad es obtener energía química para realizar los distintos trabajos y la fabricación de moléculas propias.

Catabolismo

Catabolismo: es el conjunto de reacciones en las que se degradan moléculas nutritivas orgánicas para dar productos más pequeños y sencillos y menos energéticos, por lo que tiene lugar una liberación de energía libre.

Anabolismo (biosíntesis)

Anabolismo (biosíntesis): conjunto de reacciones de síntesis de moléculas orgánicas pequeñas que se incorporan para construir los componentes macromoleculares de las células.

Fosforilación oxidativa

Fosforilación oxidativa: una molécula orgánica se oxida y los electrones pasan a una cadena situada en la membrana interna. El paso de protones a través de la ATP sintasa la activa y se forma ATP.

Teoría celular

Teoría celular: la célula es la unidad vital, morfológica, fisiológica y genética de los seres vivos. Las funciones de cualquier organismo son el resultado de las funciones de sus células. Cada célula procede de otra anterior por división de la misma. La célula es la unidad genética de los seres vivos; contienen información hereditaria, la cual se transmite de células madre a células hijas.

Procariotas

Procariotas: muy primitivas, muy simples, sin núcleo, con un solo cromosoma (ADN circular). Ejemplo: bacterias.

Eucariotas

Eucariotas: más evolucionadas, más complejas (orgánulos), con núcleo, ADN asociado a proteínas (varios cromosomas).

Diferencias entre célula vegetal y célula animal

Diferencias entre célula vegetal y animal:

  • Vegetal: tienen pared celular; tienen plastos; mayor tamaño; vacuolas mayores; sin centrosoma; núcleo situado en la periferia; almidón como polisacárido de reserva energética.
  • Animal: no tienen pared celular; no tienen plastos; menor tamaño; vacuolas pequeñas; tienen centrosomas; núcleo en el centro; glucógeno como polisacárido de reserva.

Células diploides

Células diploides: poseen dos series de cromosomas iguales (2n). Los cromosomas de una pareja son iguales en tamaño y forma, llamados cromosomas homólogos. (Somáticas)

Células haploides

Células haploides: poseen solo una serie de cromosomas diferentes entre sí. (Sexuales)

Mitosis

Mitosis: es el proceso que asegura que cada una de las células hija reciba un núcleo con la información genética completa e idéntica a la de la célula progenitora. Fases: profase, metafase, anafase y telofase.

Citocinesis

Citocinesis: es la división del citoplasma, que comienza al final de la anafase y continúa a lo largo de la telofase. Durante ella, los componentes citoplasmáticos se reparten entre las dos células hijas. En células animales ocurre por estrangulamiento y en las vegetales por formación de fragmoplastos.

Meiosis

Meiosis: es un mecanismo especial de división celular por el cual, a partir de una célula diploide, se originan cuatro células hijas haploides. Consiste en dos divisiones celulares consecutivas y está ligado a la reproducción sexual.

Endocitosis

Endocitosis: es el proceso por el que la célula incorpora macromoléculas y partículas.

Pinocitosis

Pinocitosis: es la ingestión de líquidos y sustancias disueltas mediante la formación de pequeñas vesículas (invaginación).

Fagocitosis

Fagocitosis: es la ingestión de partículas sólidas de gran tamaño (evaginación).

Exocitosis

Exocitosis: es un proceso inverso al de endocitosis, en el que una vesícula intracelular se acerca a la membrana plasmática fusionándose con ella de manera que el contenido de dicha vesícula es vertido al medio extracelular.

Fotosíntesis

Fotosíntesis: es un tipo de nutrición autótrofa en la que las sustancias inorgánicas se transforman en sustancias orgánicas mediante el aporte de energía luminosa.

Quimiosíntesis

Quimiosíntesis: es el tipo de nutrición autótrofa en el que las sustancias inorgánicas se transforman en sustancias orgánicas mediante el aporte de energía liberada en la oxidación de ciertos compuestos inorgánicos.

Transporte pasivo

Transporte pasivo: es un proceso de difusión en el que las moléculas se desplazan a través de la membrana sin consumo de energía, ya que se realiza a favor de un gradiente de concentración o a favor de su gradiente eléctrico.

Transporte activo

Transporte activo: se realiza en contra del gradiente electroquímico y conlleva un consumo de energía. Tiene lugar mediante proteínas transportadoras que tienen actividad ATPasa.

Membrana plasmática

Membrana plasmática: rodea a la célula. Componentes: lípidos y proteínas. Estructura: modelo del mosaico fluido (bicapa lipídica fluida). Funciones: estructural, regulación del intercambio de sustancias, y recepción y transmisión de señales.

Orgánulos en el citoplasma

En el citoplasma se encuentran:

  • Retículo endoplásmico liso (REL): síntesis de lípidos; interviene en procesos de detoxificación; regulador de los niveles intracelulares de Ca2+.
  • Retículo endoplásmico rugoso (RER): síntesis de proteínas.
  • Complejo de Golgi: interviene en procesos de secreción.
  • Lisosomas: digestión intracelular y extracelular.
  • Vacuolas: almacenan sustancias, acumulan agua.
  • Mitocondrias: respiración celular.
  • Cloroplastos: fotosíntesis.

Agua

Agua: funciones: disolvente (vehículo de transporte de sustancias); química (reactivo químico, hidrólisis); termorreguladora (amortiguador térmico); estructural y mecánica (la elevada fuerza de cohesión da forma y consistencia a las células); permite la vida bajo la superficie helada de lagos y océanos porque el hielo flota al tener menor densidad que el agua líquida.

Sistema tampón

Sistema tampón: amortiguador de pH.

Ácidos grasos

Ácidos grasos: son ácidos orgánicos formados por una larga cadena lineal hidrocarbonada y un grupo carboxilo terminal.

Aminoácidos

Aminoácidos: biomoléculas orgánicas que están formadas por un grupo amino (NH2) y un grupo carboxilo (COOH).