sábado, 14 de noviembre de 2009

RESUMEN DE ALGAS

RESUMEN CARACTERISTICAS GENERALES DE LAS ALGAS

• Son foto autótrofas
• La mayoría poseen pared celular, que contiene carbonato sílico o sílice; es una proteína
• La mayoría viven en el agua, otras rocas, plantas y en animales.
• Su color varia, las hay verdes (carófitas, clorofilas), rojas, amarillas, cafés.
SE CLASIFICAN EN:
• unicelulares móviles por flagelos
• unicelulares inmóviles
• ameboides (no tienen pared celular)
Algunas se agrupan unidas por mucílagos formando el cenobio.
• Multicelulares: algunas se agrupan formando tejidos filamentosos, acintados, cenocíticos y ceptados en forma de hojas, TALO.
• Poseen pigmentos accesorios. Ficobilina, xantofila, carotenos.
• Tienen clorofila: A,B,C,D,E, los tipos de algas están dadas por su pigmentación.
• Todas poseen sustancias de reserva (almacenan la energía producida por el desdoblamiento de algunos organelos (ATP) estas sustancias son:
-almidón
-paramillo
-almidón de florídeas
-sicolaminina
-glucosa
-leuco plastos
-aceites
• Su movimiento se debe gracias a los flagelos, formados por microtúbulos, 2 centrales y 9 periféricos.
• Su tamaño va desde unas micras hasta unos 100mtrs de largo.
• El crecimiento puede ser:
- Generalizado: se divide por completo.
- Localizado: tiene la capacidad de dividirse solo en su sitio determinado
ALGAS PARDAS: conocidas como feofiitos. Se encuentran en las zonas agitadas de las zonas polares, son las algas de mayor tamaño conocido con formas como la laminaria gigante o las malas hierbas flotantes su color se debe a la presencia del pigmento fucoxantina que junto con pigmentos xantofílicos, enmascara el color verde de la clorofila en las células vegetales.
ALGAS ROJAS o rodófitos, se caracterizan por tener pigmentos ficobinílicos que les dan el color rojizo, las algas rojas proporcionan una serie de coloides, principalmente agar-agar y carragenina. Entre ellas se encuentran la chasca, la champa, el pelillo o carminco, la chicoria, el llapin y el liquen gomoso.
ALGAS VERDES: o clorofitas, la primera alga verde aparece en el registro fósil hace mas de 2000 millones de años, predecesoras de las plantas verdes terrestres.
Las algas marinas se diferencian de las plantas superiores porque carecen de tallos, hojas, raíces y sistemas vasculares verdaderos. Se anclan a objetos sólidos mediante un órgano llamado hapterio o haptero y absorben los nutrientes directamente del agua, fabricando su alimento a través de la fotosíntesis.

Las algas pueden llegar a ser importantes constituyentes de la flora del suelo y pueden existir sobre la nieve, entre las arenas del desierto o en aguas termales. Otro grupo vive adherido a rocas, piedras y bolones; se les conoce como algas bentónicas; ambos grupos son los productores más importantes en el mar y la base de todas las cadenas tróficas.
Se llaman algas a diversos organismos que hacen la fotosíntesis de organización sencilla que viven en el agua o en ambientes muy húmedos. Pertenecen al reino protoctista, las algas son los organismos autótrofos que realizan la fotosíntesis oxigénica.
Muchas “algas” son unicelulares microscópicas, otras son coloniales y algunas han desarrollado anatomías complejas, incluso con tejidos diferenciados, como ocurre en las algas pardas. Las más grandes, miembros del grupo anterior, forman cuerpos laminares de decenas de metros de longitud.
LISTADO DE GÉNEROS NOTABLES DE ALGAS
• Acetabularia
• Anabaena
• Asterionella
• Caulerpa
• Ceratium
• Cyclotella
• Corallina
• Chara
• Diatoma
• Dinobryon
• Fragilaria
• Fucus
• Gelidium
• Gloecapsa
• Halemida
• Laminaria
• Musgo de Irlanda
• Nereocystis - (Alga cinta)
• Noctiluca
• Nostoc
• Oscillatoria
• Postelsia - (Palmera de Mar)
• Spirulina
• Ulva lactuca - (Lechuga de Mar)
• Vaucheria
• Volvox

BIBLIOGRAFÍA
Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993--2008 Microsoft Corporation.
Cabioch, Jaqueline. Guía de las algas de los mares de Europa: Atlántico y Mediterráneo. Barcelona: Ediciones omega 1995. Guía de identificación de especies de algas europeas.
Campbell, A.C. Guía de la flora y fauna del mar mediterráneo. Barcelona: ediciones omega 1984. Guía descriptiva de invertebrados y vertebrados y algas del mar mediterráneo.
FECHA DE CONSULTA: 12 de noviembre de 2009

RESUMEN DE PROTOZOOS

RESUMEN PROTOZOOS
Protozoos o protozoarios, son organismos microscópicos, unicelulares eucarióticos; heterótrofos, fagótrofos, depredadores o detritívoros, a veces mixótrofos (parcialmente autótrofos); que viven en ambientes húmedos o directamente en medios acuáticos, ya sean aguas saladas o aguas dulces; la reproducción puede ser asexual por bipartición y también sexual por isogametos o por conjugación intercambiando material genético.
Características
Los protozoos se extienden generalmente a partir del μm la 10-50, pero pueden crecer hasta 1 milímetro, y se ven fácilmente debajo de un microscopio. Se mueven alrededor con las colas whip-like llamadas los flagelos. Los protozoos existen a través de ambientes acuosos y del suelo, ocupando una gama de niveles tróficos. Como depredadores, cazan sobre algas, bacterias, y microhongos unicelulares o filamentosos. Los protozoos desempeñan un papel como los herbívoros y los consumidores en el acoplamiento del descomponer de la cadena alimentaria. Los protozoos también desempeñan un papel vital en poblaciones y biomasa de las bacterias que controlan. Los protozoos pueden absorber el alimento mediante sus membranas celulares; Ejemplo: las amebas, el alimento del anillo y engullirlo, pero otros tienen aberturas o " poros" de la boca; en cuál barren el alimento. Todos los protozoos digieren su alimento en estómago-tienen gusto de los compartimientos llamados las vacuolas. Como componentes del micro- y de la meiofauna, los protozoos son una fuente importante del alimento para los micro invertebrados. Así, el papel ecológico de protozoos en la transferencia de la producción bacteriana y algácea a los niveles tróficos sucesivos es importante. Los protozoos tales como los parásitos de malaria (Plasmodium spp.), trypanosomes y leishmania son también importantes como parásitos y symbionts de animales multicelulares. Algunos protozoos tienen etapas de la vida el alternar entre las etapas proliferativas (e.g. trophozoites) y los quistes inactivos. Como quistes, los protozoos pueden sobrevivir condiciones ásperas, como exposición a las temperaturas extremas y a los productos químicos dañosos, o largos periodos sin el acceso a los alimentos, al agua, o al oxígeno por un periodo de tiempo. El ser un quiste permite a especie parásita sobrevivir fuera del anfitrión, y permite su transmisión a partir de un anfitrión a otro. Cuando los protozoos están bajo la forma de trophozoites (el Griego, tropho=to alimenta), alimentan y crecen activamente. El proceso por el cual los protozoos toman su forma del quiste se llama encystation, mientras que el proceso de la transformación nuevamente dentro del trophozoite se llama excystation. Los protozoos pueden reproducirse por la fisión binaria o la fisión múltiple. Algunos protozoos se reproducen sexual, algunos asexual, mientras que algunos utilizan una combinación, (eg. Coccidios). Un protozoo individual es hermafrodita. Otro nombre para los protozoos es Acrita (R. Owen, 1861). Pueden causar malaria o disentería amébica.
La clasificación de Honigberg & col. (1964), dominante en los textos de Zoología, trata a los protozoos como un sólo filo dividido en cuatro clases basadas sobre todo en el modo de locomoción. Debido a que todas estas formas se desarrollan por evolución convergente, las clases son en realidad complejos grupos polifiléticos:
• Rizópodos o sarcodinos (Rhizopoda). Estos protozoos, como las amebas, se desplazan por medio de pseudópodos, formando apéndices temporales desde su superficie y como proyección del citoplasma. Los pseudópodos son deformaciones del citoplasma y de la membrana plasmática que se producen en la dirección el desplazamiento y que arrastran tras de sí al resto de la célula. Los pseudópodos también son utilizados para capturar el alimento, que engloban en el interior, en el proceso llamado fagocitosis. Según los pseudópodos sean muy gruesos o muy delgados, son de dos tipos: con lobopodios (gruesos) como Lobosea (Amoebozoa) y con filopodios diversos generalmente acompañados de un exoesqueleto con microtúbulos y son tales como: radiolarios, foraminíferos, nuclearias, heliozoos y otros.
• Ciliados (Ciliophora). Aparecen rodeados de cilios y presentan una estructura interna compleja pero análoga a los flagelos, los cuales también se relacionan con citoesqueleto y centriolos. El paramecio (género Paramecium) es un representante muy popular del grupo. Además, los cilios son filamentos cortos y muy numerosos que con su movimiento provocan el desplazamiento de la célula.
• Flagelados o mastigóforos (Mastigophora). Se distinguen por la posesión de uno o más flagelos. Los flagelos son filamentos más largos que los cilios cuyo movimiento impulsa a la célula. Las formas unicelulares desnudas (sin pared celular), dotadas de sólo uno o dos flagelos, representan la forma original de la que derivan todos los eucariontes. Por eso son tantos y tan variados los protistas diferentes que encajan en este concepto. Las plantas por ejemplo derivan ancestralmente de protozoos biflagelados que adquirieron los plastos por endosimbiosis con una Cianobacterias. Varios protozoos portan plastos y son por lo tanto autótrofos o mixótrofos como los dinoflagelados y euglenas. Los Metamonada tienen dos o múltiples flagelos, son anaerobios y en su mayoría simbiontes o parásitos de animales. Entre los un flagelados están los coanoflagelados, ancestrales de los animales y los quítridos, ancestrales de los hongos.
• Esporozoos (Sporozoa). Parásitos con una fase de esporulación (división múltiple) y sin mayor movilidad.


GENERALIDADES
Del griego protos, primero y zoon, animal; son en su mayor parte animales unicelulares de tamaño microscópico. Constituyen el mas inferior de todos los grades grupos tipos del Reino animal que se diferencian de todos los demás, que son pluricelulares y que están formados por tejidos y se les llama Metazoos.
Por su estructura los protozoos se parecen a una célula de los Metazoos, pero funcionalmente son organismos completos, equilibrados fisiológicamente y realizan todas las funciones esenciales de un animal.
Algunos son de estructura muy simple y otros complejos, con orgánulos (celulares) que sirven para determinados procesos vitales y funcionalmente son análogos a los sistemas de órganos de los animales pluricelulares.
Se conocen 30 000 protozoos diferentes, y el número de individuos es superior al de todos los demás animales. Cada especie vive en un ambiente húmedo particular: en el agua de mar o en el fondo del océano, en tierra, en las aguas dulces, salobres o corrompidas; en el suelo o en la sustancia orgánica en descomposición.
Muchos viven y nadan libremente, mientras que otros son sedentarios, y en ambas categorías los hay coloniales. Otros viven encima o en el interior de algunas especies de plantas y de toda clase de animales desde otros protozoos al hombre. En cada caso varia la relación con el huésped, desde ser meramente casual hasta un parasitismo estricto. Muchos protozoos sirven de alimento a otros animales pequeños. Algunos son útiles en la purificación de los lechos de filtraje o alcantarillado, pero las especies productoras de enfermedades como la disentería amebiana, la malaria o la enfermedad del sueño son un azote de la humanidad.
BIBLIOGRAFIA
• Cavalier-Smith, T. (2006). «Protozoa: the most abundant predators on earth» Microbiology Today Nov 06. n.º Pt. pp.
• Honigberg, B. M., Balamuth, W., Bovee, E. C., Corliss, J. O., Gojdics, M., Hall, R. P., Kudo, R. R., Levine, N. D., Loeblich, A. R., Jr., Weiser, J. & Wenrich, D. H. (1964). «A Revised Classification of the Phylum Protozoa» J Protozool. Vol. 11. pp. 7-20.
• Scamardella, J. M. (1999). «Not plants or animals: a brief history of the origin of Kingdoms Protozoa, Protista and Protoctista» Int Microbiol. Vol. 2. n.º 4. pp. 207-16.
• Taylor, F. J. (2003). «The collapse of the two-kingdom system, the rise of protistology and the founding of the International Society for Evolutionary Protistology (ISEP)» Int J Syst Evol Microbiol. Vol. 53. n. º Pt 6. pp. 1707-14.
• Hickman, Cleveland P. y otros. Zoología: principios integrales. Madrid: McGraw-Hill/Interamericana de España, S.A., 10ª ed., 1998. Extenso tratado de zoología que abarca desde los protozoos hasta los mamíferos, incidiendo también en la ecología y la evolución de la vida animal.
• Ingraham, John L. e Ingraham, Catherine A. Introducción a la Microbiología. 2 vols. Barcelona: Editorial Reverté, S.A., 1998. Libro de texto de microbiología didáctica y sencilla que aborda en el primer tomo los principios de la microbiología y la descripción básica de los microorganismos, y en el segundo las interacciones de los microorganismos con su entorno.
• Madigan, Michael T. y otros. Brock, Biología de los microorganismos. Madrid: Prentice Hall Iberia, 8ª ed., 1998. Libro de texto de referencia necesaria que presenta los conceptos esenciales de la microbiología y los ilustra con las últimas informaciones científicas de la literatura. Libro altamente didáctico centrado en las tres áreas principales de la microbiología: conceptos generales, genética molecular y aspectos médico-inmunológicos.
• Prescott, Lansing M. y otros. Microbiología. Madrid: McGraw-Hill/Interamericana de España, S.A., 4ª ed., 1999. Texto básico de microbiología con numerosas ayudas pedagógicas para el estudiante que constituye una introducción equilibrada en las áreas más importantes que componen esta ciencia, desde la microbiología básica a la microbiología médica y aplicada.


FECHA DE CONSULTA: 07 de noviembre de 2009

sábado, 31 de octubre de 2009

PREGUNTAS
1. ¿QUÉ SON LOS VIRUS?
Son parásitos intracelulares submicroscópicos, compuestos por ARN o (ADN), nunca ambos y una capa protectora de proteína o de proteína combinada con componentes lipídicos o glúcidos.

2. ¿CÓMO SE LLAMA LA CUBIERTA EXTERNA DE LA PROTEINA Y LAS SUBUNIDADES QUE LA COMPONEN?
La cubierta externa de la proteína se llama cápsida, y las subunidades que la componen, capsómeros.

3. ¿QUÉ SON PARÁSITOS GENÉTICOS?
Los que no pueden reproducir ni amplificar la información de sus genomas y poseen las enzimas e información requeridas para programar a las células infectadas con el objeto de que sinteticen los componentes necesarios para su replicación.

4. ¿CUÁLES SON LOS COMPONENTES BÁSICOS DE UN VIRUS?
*Proteínas estructurales, que forman a la partícula viral.
*Proteínas no estructurales, como las enzimas.
*Cápside, la cubierta externa, constituida por capsómeros.

5. ESCRIBRE ALGUNAS ENFERMEDADES VIRALES
Entre las enfermedades virales se incluye el resfriado común, la rabia, las fiebres hemorrágicas, la encefalitis, la poliomielitis y la fiebre amarilla, la gripe, el sarampión, las paperas, la fiebre con calenturas (herpes simple), la varicela, los herpes (como el herpes zóster), enfermedades respiratorias, las diarreas agudas, las verrugas y la hepatitis, la rubéola (el sarampión alemán), (SIDA), cáncer, la esclerosis múltiple.

6. ¿QUÉ DETERMINA LA SIMETRÍA DE LOS VIRUS?
La forma de la nucleocápsida.

7. NOMBRA Y EXPLICA ALGUNAS SIMETRIAS
*Simetría helicoidal, en la que el virus se aprecia como una espiral con el ácido nucléico en el eje central.

*Simetría icosahédrica, la partícula viral presenta 20 caras con 12 ángulos.
*Simetría compleja (no helicoidal ni icosahédrica), con lípidos tanto en la envoltura como en las membranas externas.

8. ¿QUÉ CONSTITUYE EL GENÓMA VIRAL?
Los ácidos nucléicos, RNA o DNA.

9. ¿QUÉ SUCEDE CUANDO UN VIRUS INVADE UNA CÉLULA?
Suceden cambios observables en las células denominados efectos citopáticos, y son debidos a alteraciones en la síntesis de los ácidos nucléicos y proteínas propios, en la estructura del citoesqueleto y en la membrana.

10. ¿QUÉ ES APOPTOSIS?
Modalidad específica de muerte celular, implicada en el control del desarrollo y el crecimiento.

11. ¿QUÉ CAMBIOS MALIGNOS PRODUCEN LOS VIRUS A LAS CELULAS?
Incremento en el rango de multiplicación, crecimiento desordenado, propagación indefinida y presencia de antígenos tumorales en su superficie.

12. ¿CUÁLES SON LOS PRINCIPALES VIRUS ONCOGÉNICOS?
• papillomavirus
• virus de la hepatitis B
• virus Epstein-Barr, (DNA virus).
• los retrovirus, (RNA virus).

13. ¿QUÉ SON PRIONES Y QUE CAUSAN?
Agente infeccioso, constituido exclusivamente por proteínas, que produce alteraciones neurodegenerativas contagiosas en diversas especies animales.

14. ¿CUÁL ES LA CARACTERÍSTICA DE LOS PRIONES?
La conversión durante la post-traducción de una proteína codificada por el hospedero, la proteína celular del prion, en una isoforma anormal, dicha transición involucra un cambio en la conformación, lo que le confiere insolubilidad en detergentes y cierta resistencia a la degradación proteolítica.

15. MENCIONA ALGUNOS VIRUS Y ¿QUE ENFERMEDADES CAUSAN?
• Adenovirus: Queratoconjuntivitis epidémica, fiebre faringoconjuntival, penumonías, infecciones gastrointestinales, cistitis hemorrágica, enterocolitis necrotizante y meningoencefalitis.
• Coronavirus: Producen hasta el 10% de los resfriados comunes y pueden causar complicaciones en personas con bronquitis crónica o asma.
• Paramyxovirus: Bronquiolitis y pulmonía.
• Orthomyxovirus: Afectan el sistema respiratorio, produce pandemias e influenza.
• Rotavirus: Gastroenteritis en niños y ancianos.
• Rubivirus: Rubeola y cuando se complica poliartritis.
• Poxvirus: Viruela en el hombre, viruela vacuna, molluscum contagiosos
• Poliovirus: Poliomielitis.
• Herpesvirus: Herpes labial, herpes genital, varicela.
• Filovirus: Infectan principalmente el hígado y bazo, daño a células endoteliales, causa fiebres hemorrágicas en el hombre.
• HIV: Produce SIDA

























PREGUNTAS

1. ¿QUÉ SON LOS VIRUS?

2. ¿CÓMO SE LLAMA LA CUBIERTA EXTERNA DE LA PROTEINA Y LAS SUBUNIDADES QUE LA COMPONEN?


3. ¿QUÉ SON PARÁSITOS GENÉTICOS?

4. ¿CUÁLES SON LOS COMPONENTES BÁSICOS DE UN VIRUS?


5. ESCRIBRE ALGUNAS ENFERMEDADES VIRALES

6. ¿QUÉ DETERMINA LA SIMETRÍA DE LOS VIRUS?


7. NOMBRA Y EXPLICA ALGUNAS SIMETRIAS

8. ¿QUÉ CONSTITUYE EL GENÓMA VIRAL?


9. ¿QUÉ SUCEDE CUANDO UN VIRUS INVADE UNA CÉLULA?

10. ¿QUÉ ES APOPTOSIS?


11. ¿QUÉ CAMBIOS MALIGNOS PRODUCEN LOS VIRUS A LAS CELULAS?

12. ¿CUÁLES SON LOS PRINCIPALES VIRUS ONCOGÉNICOS?


13. ¿QUÉ SON PRIONES Y QUE CAUSAN?

14. ¿CUÁL ES LA CARACTERÍSTICA DE LOS PRIONES?

15. MENCIONA ALGUNOS VIRUS Y ¿QUE ENFERMEDADES CAUSAN?
WBQVIRUS:
En latín, ‘veneno’), entidades orgánicas compuestas de material genético, rodeado por una envoltura protectora. Carecen de vida independiente, pero se pueden replicar en el interior de las células vivas, perjudicando en muchos casos a su huésped en este proceso. Los cientos de virus conocidos son causa de muchas enfermedades distintas en los seres humanos, animales, bacterias y plantas.
CARACTERÍSTICAS
Los virus son parásitos intracelulares submicroscópicos, compuestos por ARN o por ácido desoxirribonucleico (ADN) —nunca ambos— y una capa protectora de proteína o de proteína combinada con componentes lipídicos o glúcidos. El ácido nucleíco es una molécula única de hélice simple o doble; sin embargo, ciertos virus tienen el material genético segmentado en dos o más partes. La cubierta externa de proteína se llama cápsida, y las subunidades que la componen, capsómeros. Se denomina nucleocápsida al conjunto de todos los elementos anteriores. Algunos virus poseen una envuelta adicional que suelen adquirir cuando la nucleocápsida sale de la célula huésped. La partícula viral completa se llama virión. Los virus son parásitos intracelulares obligados, sólo se replican en células con metabolismo activo, y fuera de ellas se reducen a macromoléculas inertes.


La clasificación de los virus es más congruente si se tienen las secuencias de nucleótidos de su genoma. Los sistemas actuales se basan además en:
• Acido nucléico (tipo y estructura)
• Simetría de la cápside viral
• Envoltura lipídica
Consideremos a la partícula viral como un sistema de entrega, constituído por componentes que le permiten sobrevivir, y la "mercancía" (no deseada) formada por el genoma viral + enzimas necesarias para iniciar la replicación. El receptor es necesariamente una célula intacta que pueda sintetizar cientos o miles de viriones: el virus dirige dicha síntesis.
El tamaño y forma de los virus son muy variables. Hay dos grupos estructurales básicos: isométricos, con forma de varilla o alargados, y virus complejos, con cabeza y cola (como algunos bacteriófagos). Los virus más pequeños son icosaédricos (polígonos de 20 lados) que miden entre 18 y 20 nanómetros de ancho (1 nanómetro = 1 millonésima parte de 1 milímetro). Los de mayor tamaño son los alargados; algunos miden varios micrómetros de longitud, pero no suelen medir más de 100 nanómetros de ancho. Así, los virus más largos tienen una anchura que está por debajo de los límites de resolución del microscopio óptico, utilizado para estudiar bacterias y otros microorganismos
Las partículas virales dependen completamente de la célula hospedera, procariótica o eucariótica. No pueden reproducir ni amplificar la información de sus genomas, así que podríamos denominarlos "parásitos genéticos", ya que poseen las enzimas e información requeridas para programar a las células infectadas con el objeto de que sinteticen los componentes necesarios para su replicación.
Los componentes básicos de un virus son:
• Proteínas estructurales, que forman a la partícula viral.
• Proteínas no estructurales, tales como las enzimas.
• Cápside, la cubierta externa, constituida por capsómeros, que son hilos de polipéptidos entretejidos de tal manera que semejan "bolas de lana".

Cápside + ácido nucléico = Nucleocápside.
Algunos virus tienen una envoltura lipídica cuyo origen es la misma membrana plasmática de la célula hospedera, y que es adquirida al salir las nuevas partículas virales de la célula en un proceso de gemación. Los capsómeros atraviesan esta envoltura como proyecciones tridimensionales de diversas formas y con diferentes funciones.
• La partícula viral completa + envoltura externa (si se encuentra presente) = Virión.
La forma de la nucleocápside determina las diferentes clases de simetría de los virus.
Existen virus con simetría helicoidal, en la que el virus se aprecia como una espiral con el ácido nucléico en el eje central.
Otro tipo de simetría es la icosahédrica. En esta forma geométrica la partícula viral presenta 20 caras con 12 ángulos.
Algunos virus con un gran genoma (Poxvirus), tienen lo que se denomina simetría compleja (no helicoidal ni icosahédrica), con lípidos tanto en la envoltura como en las membranas externas.
Los virus tienen ácidos nucléicos, RNA o DNA, los cuales constituyen el genoma viral. Es importante enfatizar que:
• El ácido nucléico puede tener una sola cadena, doble cadena, ser lineal o circular, continuo o segmentado.
• Los virus poseen un solo tipo de ácido nucléico. Hay familias virales de DNA y familias que contienen RNA.
• En el caso de los DNA virus, éstos no se encargan de forma directa de la síntesis de proteínas. Las copias de RNA de segmentos apropiados de DNA son utilizados como "templados" para dirigir dicha síntesis
• Algunos virus tienen enzimas específicas, principalmente polimerasas y transcriptasas.
• Cuando el RNA de un virus puede emplearse directamente como RNA mensajero (RNAm), decimos que tiene "polaridad positiva" (+); en cambio, cuando requiere de una transcriptasa para hacer copias (complementarias) en sentido positivo, se habla de "polaridad negativa (-).
Consecuencias de la invasión viral a nivel celular:
Los cambios observables en las células han sido denominados efectos citopáticos, y son debidos a alteraciones en la síntesis de los ácidos nucléicos y proteínas propios, en la estructura del citoesqueleto y en la membrana. Pueden derivar en la inducción de mecanismos genéticamente programados de destrucción celular, la apoptosis. Existen DNA virus que pueden bloquear la autodestrucción.
Otra posibilidad, también relacionada con algunos virus, es su capacidad de producir cambios malignos en las células parasitadas. Las células transformadas sufren varias alteraciones: incremento en el rango de multiplicación, crecimiento desordenado, propagación indefinida y presencia de antígenos tumorales en su superificie. Los principales virus oncogénicos conocidos son: papillomavirus, virus de la hepatitis B y el virus Epstein-Barr, entre los DNA virus, y los retrovirus dentro de los RNA virus.
Enfermedades virales emergentes

Las enfermedades infecciosas emergentes son patologías que han aparecido durante las últimas dos décadas
Ej: HIV, hantavirus, virus de la hepatitis C (HCV), priones, Ebola virus.
Las enfermedades infecciosas re-emergentes involucran a organismos patógenos conocidos, antes bajo control, efectivo, o relativo. Entre éstas puede mencionarse a: encefalitis japonesa, fiebre amarilla, dengue.








Entre las enfermedades virales se incluye el resfriado común, que afecta a millones de personas cada año. Otras enfermedades tienen graves consecuencias. Entre éstas se encuentra la rabia, las fiebres hemorrágicas, la encefalitis, la poliomielitis y la fiebre amarilla, la mayoría de los virus causan enfermedades que sólo producen un intenso malestar, siempre que al paciente no se le presenten complicaciones serias. Como la gripe, el sarampión, las paperas, la fiebre con calenturas (herpes simple), la varicela, los herpes (como el herpes zóster), las enfermedades respiratorias, las diarreas agudas, las verrugas y la hepatitis. Otros agentes virales, como los causantes de la rubéola (el sarampión alemán) y los citomegalovirus, pueden provocar anomalías serias o abortos. El síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) está causado por un retrovirus. Se conocen dos retrovirus ligados con ciertos cánceres humanos, y se sospecha de algunas formas de papovavirus. Hay evidencias, cada vez mayores, de virus que podrían estar implicados en algunos tipos de cáncer, en enfermedades crónicas, como la esclerosis múltiple, y en otras enfermedades degenerativas.

Priones:
Varios mamíferos, incluyendo al hombre, sufren enfermedades causadas por priones (potencial zoonótico).
Los priones causan trastornos neurodegenerativos fatales, e incluyen a: la enfermedad de Creutzfeldt–Jakob (CJD), la enfermedad de Gerstmann–Sträussler–Scheinker (GSS), Insomnio Fatal Familiar (FFI), Kuru y la variante CJD (vCJD) en humanos.
La característica principal de los priones consiste en la conversión durante la post-traducción de una proteína codificada por el hospedero, la proteína celular del prion (PrPC), en una isoforma anormal, denominada PrPSc. Dicha transición aparentemente involucra un cambio en la conformación, no de tipo covalente, lo que le confiere a la PrPSc insolubilidad en detergentes y cierta resistencia a la degradación proteolítica.
Existe evidencia de que la isoforma anormal PrP es el principal componente del agente infeccioso transmisible (prion). Las enfermedades causadas por estos agentes son determinadas por:
- Mutaciones en el gen de la proteína humana del prion (PRNP)
- Enfermedad heredada,
- Infección (inoculación, dieta, iatrógenica debido a terapias con hormona del crecimiento contaminada)
- Enfermedad esporádica, comprende el 85% de los casos.
La PrPc mide 33 - 35 kDa, se encuentra en células normales, predominantemente neuronales. La PrP-res (o PrPSc), resistente a proteasas, presenta un tamaño un poco menor y conformación molecular diferente. Se multiplica principalmente en SNC, donde produce lesiones no inflamatorias, vacuolas, depósitos amiloideos y astrogliosis. La muerte neuronal por apoptosis es muy importante, con la consiguiente atrofia cerebral.


Existe una gran variedad de virus. En ocasiones su clasificación puede parecer confusa. Algunos autores prefieren distribuirlos en capítulos basándose en criterios morfológicos; otros se refieren a ellos de acuerdo a los síndromes que producen. Algunos ejemplos son:
Adenovirus. TEM. Identificados por primera vez en adenoides humanas, de ahí su nombre. Son DNA virus, con simetría icosahédrica. Los síndromes que producen se asocian a diferentes serotipos (se conocen 47). Las enfermedades que producen: queratoconjuntivitis epidémica, fiebre faringoconjuntival, penumonías en pacientes inmunodeprimidos, infecciones gastrointestinales, cistitis hemorrágica, enterocolitis necrotizante y meningoencefalitis.
Coronavirus. TEM. Su nombre proviene del término en latín corona. Son RNA virus (el mayor genoma de RNA en seres humanos) y pleomórficos. Las enfermedades que causan se asocian a 2 serotipos. Producen hasta el 10% de los resfriados comúnes y pueden causar complicaciones en pacientes con bronquitis crónica o asma.
Paramyxovirus. TEM. Virus sincicial respiratorio (conocido con las siglas RSV). Altamente contagioso; da lugar a bronquiolitis y/o penumonía


Orthomyxovirus. TEM. de influenza A. Estos virus se clasifican en tipos A, B y C. Afectan el sistema respiratorio. Son RNA virus con envoltura lipídica. El potencial del virus de la influenza A para producir pandemias se relaciona con su capacidad para generar "rearreglos" en los 8 segmentos de su genoma, con contactos entre especies animales. El virus de la influenza B se ha asociado al Síndrome de Reyé. Las formas severas de la enfermedad son causadas por los tipos A y B.

Rotavirus.TEM. Su nombre proviene del latín "rota", que significa rueda (las proyecciones que emite desde el centro dan la impresión de dicha forma). Son RNA virus. Su cápside tiene doble cubierta, la interna icosahédrica. Existen 6 serotipos, pero la mayor parte pertenece al grupo A. Produce gastroenteritis, principalmente en niños pequeños y en ancianos.

Rubivirus. TEM. El único género de la familia Togoviridea no transmitido por artrópodos. El virus de la rubeóla tiene un genoma de RNA y existe 1 serotipo. Su nombre proviene del término rubellus, que significa rojizo (color de la erupción cutánea que produce). Puede dar lugar a anormalidades fetales severas cuando se adquiere en utero y en el adulto se complica con poliartritis.
Poxvirus. TEM. Virus del molusco contagioso. La familia Poxviridae incluye 2 géneros que producen enfermedad en el hombre. Tienen genoma de DNA y su estructura es compleja. El molusco contagioso se caracteriza por lesiones nodulares umbilicadas en piel; también se puede adquirir por contacto sexual.
Poliovirus. TEM. Es uno de los miembros de la familia Picornaviridae más importantes. Esta familia comprende 5 géneros. Se trata de virus muy pequeños. Son RNA virus con simetría icosahédrica. El género Enterovirus incluye a 3 poliovirus. Se transmiten de manera oro- fecal, por lo que la enfermedad es más frecuente en zonas pobres del mundo. Afecta principalmente a niños.
Herpesviridae es una familia de virus que comprende a 3 sub-familias: Alphaherpesvirinae (imagen: TEM Herpex simplex), Betaherpesvirinae y Gammaherpesvirinae. Son DNA virus con simetría icosahédrica.
Filovirus. TEM. De la familia Filoviridae. Virus Marburg. Su nombre proviene del término filum (filamento).Tienen un genoma de RNA y su simetría es helicoidal. Son pleomórficos (adoptan formas extrañas, ramificadas, circulares). Pueden llegar a tener un tamaño mayor al de una bacteria. Infectan varios órganos, principalmente hígado y bazo, resultando en degeneración, necrosis, daño a células endoteliales, con el consiguiente aumento en la permeabilidad vascular, lo que conduce a las hemorragias masivas que les son características. La mortalidad oscila entre 20 - 90%.
Filovirus. Virus Ebola. (Recomiendo las historias novelizadas The Hot Zone, del autor Richard Preston y "Ebola".
HIV - 1. TEM. De la familia Retroviridae. La instalación de signos y síntomas es larga e insidiosa. Poseé un genoma de RNA y es de estructura compleja. Su envoltura externa se encuentra perforada por 72 protuberancia de origen glucoprotéico. Produce SIDA.


Bibliografía.

- Quentin Sattentau. Avoiding the void: cell-to-cell spread of human viruses.
Nature Reviews Microbiology, Nov 2008:6:815-826.
- DNA. Y RNA. En Wikipedia, la enciclopedia libre. Un inicio sencillo.
- Mario Nuvolone, Adriano Aguzzi, and Mathias Heikenwalder. Minireview. Cells and prions: A license to replicate. FEBS Letters, 20 Aug 2009;583(16):2674-2684.
- Prion-Related Disorders. Edited by G. Telling Biochimica et Biophysica Acta (BBA), Molecular Basis of Disease, Jun 2007;1772(6):597-714. Este número de la revista está dedicado a los priones, con minirevisiones y artículos originales.
- Infectious Diseases (Fall 2005). Neal R. Chamberlain. Enfermedades infecciosas por aparatos y sistemas, principalmente de origen viral y bacteriano. Última revisión en 2009.
- Técnicas para evaluar la inmunidad viral. C Hernández, MD Lastra. Sección Inmunología Aplicada, Departamento de Biología. Facultad de Química, UNAM, 2005. Presentación ppt.
- VIPERdb Virus Particle Explorer. En este sitio se describe la estructura de las cápsides de varios virus icosahédricos dentro de the Protein Data Bank (PDB), con detallados análisis estructurales y computacionales.
- Molecular Expressions. Dentro de este sitio se encuentra un pequeño espacio dedicado a la Estructura Viral, 2005.
- Mandujano A, Montes S, Guzman A, et al. Artículo de revisión. Fisiopatología de las enfermedades por priones. Gac Méd Méx [online]. 2006;142(5):399-406. [Citado 2008-08-18].
- Collier L, Oxford J. Human Virology. (2006). 3th Ed. Oxford University Press. USA,
- Stroll WA, Rouse H, Fisher BD. (2007). Lippincott's Illustrated Reviews: Microbiology. 2nd Ed. Lippincott Williams and Wilkins. USA.

jueves, 15 de octubre de 2009

REINO HONGOS – FUNGI

REINO HONGOS – FUNGI
Los hongos son organismos unicelulares o pluricelulares, tienen una membrana plasmática (donde predomina el ergosterol en vez de colesterol), núcleo, cromosomas (los hongos son, por lo general, haploides), y orgánulos intracelulares. Aunque ningún hongo es estrictamente anaeróbico, algunos pueden crecer en condiciones anaeróbicas. La pared celular es rígida, con un componente polisacarídico, hecho de mánanos, glucanos y quitina, asociado con proteínas.
Los hongos se presentan en dos formas principales:
• HONGOS FILAMENTOSOS: (antiguamente llamados "mohos")
El cuerpo de un hongo filamentoso tiene dos porciones, una reproductiva y otra vegetativa. La parte vegetativa, es haploide y generalmente no presenta coloración, está compuesta por filamentos llamados hifas (usualmente microscópicas); un conjunto de hifas conforma el micelio (usualmente visible). A menudo las hifas están divididas por tabiques llamados septas.
• HONGOS LEVADURIFORMES: o simplemente levaduras — son siempre unicelulares, de forma casi esférica. No existen en ellos una distinción entre cuerpo vegetativo y reproductivo.

CLASIFICACIÓN DE LOS HONGOS
Los hongos se clasifican en basados principalmente en el tipo de esporas y cuerpos fructíferos que forman. Muchos micólogos dividen el reino Hongos en cuatro filos:
Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota y Basidiomycota. Un quinto grupo, Deuteromycota u hongos imperfectos, está formado por hongos que no son fácilmente clasificados en ninguno de los cuatro grupos anteriores en base a sus estructuras sexuales.
• CHYTRIDIOMYCOTA
El filo Chytridiomycota, conocido comúnmente como Quítridos o Quitridiomicetes, incluye unas 800 especies que son encontradas en ambientes húmedos o acuáticos (dulces o salados). Son los hongos más sencillos y simples. Algunos son unicelulares y otros poseen micelios formados por cadenas ramificadas de células. Los quítridos forman estructuras llamadas esporangios que contienen esporas provistas de un flagelo. Son saprofitos, si obtienen nutrientes a partir de materia orgánica muerta, o parásitos de plantas, animales, algas y otros hongos. Algunos no necesitan oxígeno para vivir y solo se desarrollan en el estómago de herbívoros, donde digieren la celulosa y otros compuestos, su pared celular está formada principalmente por quitina.
• ZYGOMYCOTA

El filo Zygomycota, conocido como Zigomicetos, incluye unas 900 especies, la mayoría de las cuales poseen hifas cenocíticas (hifas sin tabiques transversales). En este grupo se encuentran varios hongos descomponedores, los hongos formadores de micorrizas y los parásitos de arañas e insectos. Uno de los zigomicetos más conocidos es el moho negro del pan (Rhizopus nigricans), que produce masas de hifas sobre el pan, la fruta y otros alimentos. El hongo forma filamentos enmarañados en los que se ven pequeños puntos negros que son esporangios creciendo al final de hifas especializadas. Los esporangios producen esporas asexuales, que no son móviles y que reciben el nombre de esporangiosporas. Los zigomicetos se reproducen sexualmente mediante la formación de zigosporas con paredes gruesas.
• ASCOMYCOTA
Ascomicetos, el grupo más numeroso de hongos, con alrededor de 50.000 especies conocidas, incluyen levaduras, especies formadoras de líquenes, hongos filamentosos conocidos como mohos y hongos en taza. Dos especies de ascomicetos se utilizan en la elaboración de los quesos Camembert y Roquefort para proporcionarles su sabor característico. Las estructuras fructíferas de las morillas y las trufas, dos tipos de hongos en taza, se consideran un manjar. De algunas especies del género Penicillium se obtiene el antibiótico penicilina.
Los ascomicetes tienen hifas bien desarrolladas, por lo general con un único núcleo en cada hifa y segmentadas por septos transversales. Un poro en cada septo permite el movimiento de núcleos y orgánulos entre los segmentos.
Las esporas sexuales, llamadas ascosporas, se forman, mediante un proceso de meiosis, dentro de unas estructuras con forma de saco que recibe el nombre de ascas. En muchas especies las ascas se forman dentro de unas estructuras denominadas ascocarpos.
La reproducción sexual tiene lugar cuando dos hifas de dos tipos sexuales distintos se juntan y sus respectivas estructuras de apareamiento se fusionan. Sin embargo, no se produce la fusión de sus núcleos y la célula se transforma en dicariótica (célula con dos núcleos genéticamente distintos), a partir del cual se forma una hifa dicariótica.
Los ascomicetos también pueden producir unas esporas asexuales llamadas conidios, que se producen mediante mitosis y que pueden sobrevivir durante semanas. Los conidios se forman en los extremos de hifas especializadas que reciben el nombre de conidióforos.
La levadura de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae), además de reproducirse por medio de ascosporas, lo hace también mediante unas protuberancias, o yemas, que a la larga se separan de las células parentales. Las levaduras del género Schizosaccharomyces se dividen por fisión.
• BASIDIOMYCOTA
El grupo Basiodiomycota, conocido como Basidiomicetes, incluye unas 25.000 especies de setas, pedos de lobo, hongos oreja de árbol, royas, tizones y políporos. Este grupo engloba algunos parásitos de las plantas, mutualistas y saprofitos, incluyendo los hongos que causan la podredumbre blanca de la madera.
Los basidiomicetes poseen hifas con septos provistos de pequeños poros. Reciben su nombre por sus células reproductoras, de aspecto hinchado, llamadas basidios, que se localizan en las puntas de las hifas y en las que se forman las basidiosporas.
En el ciclo de vida típico de los basidiomicetos, se produce la fusión de los núcleos en el basidio, formándose un núcleo diploide. Tras la meiosis se originan cuatro núcleos haploides, que forman las basidiosporas. Estas son liberadas y forman hifas haploides. Posteriormente, las hifas de tipos sexuales distintos se fusionan, originando una hifa dicariótica. El micelio dicariótico crece y finalmente produce las estructuras fructíferas, en las que se desarrollan los basidios.
• DEUTEROMYCOTA - HONGOS IMPERFECTOS
Constituyen un grupo no monofilético de hongos de difícil clasificación, que no tiene categoría taxonómica. En general, los hongos se clasifican en base a sus estructuras de reproducción sexual, pero hay hongos que no tienen un ciclo sexual definido. Actualmente se están incluyendo estas especies en los cuatro grupos principales de hongos en base a las secuencias de su ADN. Sin embargo, los hongos que todavía no se han incluido en uno de esos grupos se incluyen en los deuteromicetos.


REPRODUCCIÓN DE LOS HONGOS
Los hongos se reproducen sobre todo por medio de esporas, las cuales se dispersan en un estado latente, que se interrumpe sólo cuando se hallan condiciones favorables para su germinación. Cuando estas condiciones se dan, la espora germina, surgiendo de ella una primera hifa, por cuya extensión y ramificación se va constituyendo un micelio. La velocidad de crecimiento de las hifas de un hongo es verdaderamente espectacular: en un hongo tropical llega hasta los 5 mm por minuto. Algunos hongos se pueden ver crecer bajo los propios ojos.
Las esporas de los hongos se producen en esporangios, ya sea asexual o sexualmente. En este último caso la producción de esporas es precedida por la meiosis de las células, de la cual se originan las esporas y se denominan meiosporas, las meiosporas tienen una capacidad de resistencia que les permite sobrevivir en las condiciones más adversas, mientras que las esporas producidas asexualmente cumplen sobre todo con el objetivo de propagar el hongo con la máxima rapidez y con la mayor extensión posible.
El micelio vegetativo de los hongos tiene un aspecto muy simple, porque no es más que un conjunto de hifas dispuestas sin orden. La fantasía creativa de los hongos se manifiesta sólo en la construcción de cuerpos fructíferos, los cuales, sirven para portar los esporangios que producen las esporas.
MORFOLOGÍA DE LOS HONGOS
La mayoría de los hongos están constituidos por filamentos tubulares (hifas). Cada hifa está rodeada por una pared celular que contiene quitina, un material que también forma parte del exoesqueleto de los insectos. La mayoría de las hifas no están divididas en células separadas y los núcleos y orgánulos están esparcidos por todo el citoplasma. Algunas hifas pueden estar divididas por tabiques llamados septos, en estas hifas, los septos poseen unos poros que permiten el movimiento de orgánulos dentro de la hifa.
Las hifas crecen por alargamiento de las puntas y también por ramificación. La proliferación de hifas se llama micelio. Cuando el micelio se desarrolla puede llegar a formar grandes cuerpos fructíferos, tales como las setas u otras estructuras que contienen esporas reproductoras. Normalmente, los cuerpos fructíferos son la parte más visible del hongo y suelen crecer por encima del suelo o de otras superficies, de manera que las esporas pueden ser dispersadas por las corrientes de aire o mediante otros mecanismos. Por el contrario, el micelio normalmente permanece enterrado. Por ejemplo, el micelio de una seta está encerrado bajo el suelo, mientras que el cuerpo fructífero, la estructura en forma de paraguas que nos resulta tan familiar, brota por encima del suelo.

IMPORTANCIA MÉDICA Y USO
Los hongos han sido utilizados como alimento. Muchas especies de setas son comestibles, como el champiñón, el rebozuelo y el boleto. Las trufas, un hongo con un aroma característico, son una de las especies comestibles más apreciadas. Las trufas son recolectadas con perros o cerdos entrenados que utilizan su fragancia para localizar los hongos que se encuentran enterrados.
Otros hongos se emplean en la producción o fabricación de alimentos. Las levaduras, por ejemplo, son necesarias en la fabricación del vino, en la fermentación del pan y en la elaboración de la cerveza. Ciertos hongos se emplean en el proceso de maduración del queso, en los quesos Brie, Camembert y Roquefort. En Asia, ciertos hongos se añaden a la soja para que fermente obteniendo, de esa forma, varios productos alimenticios— la salsa de soja fermentada se elabora con el hongo Aspergillus y el tempeh con el moho negro del pan Rhizopus.
Otros producen compuestos que son útiles en diversos procesos industriales. Estos compuestos incluyen alcoholes, como el etanol y el glicerol que se originan en la fermentación, y reguladores del crecimiento de las plantas, como el ácido giberélico, que estimula el crecimiento de las células vegetales, y es utilizado para acelerar el desarrollo de plantas y frutos. Los hongos también son muy importantes en la producción de antibióticos; por ejemplo, la penicilina, la ciclosporina, la cefalosporina y la griseofulvina son utilizadas para luchar contras las enfermedades fúngicas y bacterianas.
Ciertas especies de hongos se emplean en los procesos de biorremediación (utilización de microorganismos para eliminar la contaminación del medio ambiente). Los hongos también se emplean con éxito en el control de las plagas de insectos, de los hongos patógenos y de las poblaciones de nematodos y otros organismos que pueden ocasionar daños en los cultivos.

REMEDIOS

• SECALE CORNUTUM (Sec) (Cornezuelo del centeno)
• AGARICUS MUSCARICUS (Agar) (hongo loco)
• BOVISTA LYCOPODIUM (Bov)
• USTILAGO MAYZ (Ust) (hongo del maíz)
• BOLETUS LARICIS (Bol-lar)


BIBLIOGRAFÍA


• Alexopoulos, constantine j. y otros. Introducción a la micología. Barcelona: ediciones omega, 1985. Tratado sobre micología.
• Bon, Marcel. Guía de campo de los hongos de Europa. Barcelona: ediciones omega, 1988. Guía descriptiva de más de 1500 especies.
• Christensen, clyde m. los hongos y el hombre. México, d. f.: McGraw-Hill - interamericana de México, 1963. Obra de carácter divulgativo.
• Dickson, Gordon. Guía celeste de las setas y hongos. Madrid: ediciones celeste, 1991. Guía para iniciarse en el tema de la micología.
• Moreno, Gabriel y otros. la guía de incafo de los hongos de la península ibérica. 2 vols. Madrid: editorial incafo, 1986. guía descriptiva.
• Pacioni, Giovanni. Guía de hongos. Barcelona: ediciones Grijalbo, 1982. Guía completa de los hongos del mundo.
• Torres-rodríguez, Josep mª. Micología médica. Barcelona: masson, 1993. Tratado sobre los efectos de los hongos en el ser humano.
• Allen H.C. Materia Médica Homeopática. Ed. Albatros.
• Farrington Materia Médica Clínica. Ed. Albatros.
• Sankaran R. The Sensation in Homeopathy. Ed. Homeopathic M.P.
• Shore J. Birds. Ed. Homeopathy Nest
• Von Lippe. Notas Fundamentales de la Materia Médica. Ed. FEMH.
• Vijnovky. Tratado de Materia Médica. Ed. Albatros.

CICLO CELULAR Y METABOLISMO

METABOLISMO
Conjunto de reacciones químicas que tienen lugar dentro de las células de los organismos vivos, las cuales transforman energía, conservan su identidad y se reproducen. Las células tienen una serie de enzimas o catalizadores que se encargan de activar, controlar y terminar todas estas reacciones, cada una está coordinada con otras que se producen en el organismo.
Hay dos grandes procesos metabólicos:
ANABOLISMO: fase biosintética o metabolismo constructivo, Es el conjunto de las reacciones de síntesis necesarias para el crecimiento de nuevas células y el mantenimiento de todos los tejidos. Las reacciones anabólicas incluyen la biosíntesis enzimática de los ácidos nucleícos, los lípidos, los polisacáridos y las proteínas; todos estos procesos necesitan la energía química suministrada por el ATP.
CATABOLISMO: fase degradativa. El catabolismo es un proceso centrado en la producción de energía necesaria para la realización de todas las actividades físicas externas e internas. El catabolismo engloba también el mantenimiento de la temperatura corporal e implica la degradación de las moléculas químicas complejas (glúcidos, lípidos y proteínas) en sustancias más sencillas (ácido acético, amoníaco, ácido láctico, dióxido de carbono o urea), que constituyen los productos de desecho expulsados del cuerpo a través de los riñones, el intestino, los pulmones y la piel. En dicha degradación se libera energía química que es almacenada en forma de ATP hasta que es requerida por los diferentes procesos anabólicos.
Las reacciones anabólicas y catabólicas siguen rutas metabólicas; ambos tipos de rutas se combinan para producir compuestos finales específicos y esenciales para la vida. Las rutas anabólicas parten de compuestos químicos relativamente simples y difusos llamados intermediarios. Estas vías utilizan la energía que se obtiene en las reacciones catalizadas por enzimas y se orientan hacia la producción de compuestos finales, en especial macromoléculas en forma de hidratos de carbono, proteínas y grasas. Valiéndose de otras secuencias enzimáticas y moviéndose en sentido contrario, las rutas catabólicas disgregan las macromoléculas complejas en compuestos químicos menores que se utilizan como bloques estructurales relativamente simples.
Cuando el anabolismo supera en actividad al catabolismo, el organismo crece o gana peso; si es el catabolismo el que supera al anabolismo, como ocurre en periodos de ayuno o enfermedad, el organismo pierde peso. Cuando ambos procesos están equilibrados, decimos que el organismo se encuentra en equilibrio dinámico.
FUENTES DE ENERGÍA METABÓLICA:
Para cumplir las dos primeras leyes de la termodinámica, el organismo vivo no puede ni crear ni destruir energía, sólo transformarla de unas formas en otras. Así, la clorofila vegetal, captura la energía de la luz solar y la utiliza para alimentar la síntesis de células vegetales vivas a partir de sustancias inorgánicas como dióxido de carbono, agua y amoníaco. Esta energía, en forma de productos de alto contenido energético (hidratos de carbono, grasas y proteínas) es ingerida por los animales herbívoros y por los carnívoros secundarios, para los que constituye la única fuente energética y de compuestos químicos para la construcción de células.
Todos los organismos vivos obtienen la energía del Sol. Cuando se reproduce, cada uno —sea una planta verde, un herbívoro o un carnívoro— transmite ciertas instrucciones genéticas sobre la forma de interceptar, transformar y liberar la energía al medio ambiente durante su ciclo vital. El metabolismo abarca los procesos por medio de los cuales las células interceptan químicamente y distribuyen la energía que de forma constante pasa por su organismo. Las células devuelven la energía libre en forma de calor.
ALIMENTACIÓN Y ENERGÍA
Todos los organismos dependen de la energía contenida en los alimentos para vivir. Las plantas sintetizan hidratos de carbono, grasas y proteínas durante los periodos en que reciben luz solar, y almacenan estos compuestos para utilizarlos cuando el crecimiento les obliga a consumir grandes cantidades de energía.
La energía que contienen los alimentos se expresa en calorías o julios; en el metabolismo energético, la unidad utilizada es la kilocaloría, que es la cantidad de energía necesaria para elevar en 1 ºC la temperatura de 1 kg de agua. Los hidratos de carbono tienen un contenido medio de 4,1 kilocalorías (17 kilojulios) por gramo; las proteínas de 4,2 kilocalorías (17,5 kilojulios), y las grasas de 9,3 kilocalorías (39 kilojulios).
Los organismos recurren a unos u otros tipos de alimentos para satisfacer necesidades especiales. El zorro ártico, depende casi únicamente de las grasas, ligeras y de elevado rendimiento energético. Las semillas, que deben pesar poco y, almacenar grandes cantidades de energía, contienen casi siempre un elevado porcentaje de grasas y aceites. Por el contrario, los árboles cuentan con abundante espacio de almacenamiento en las raíces, y utilizan casi exclusivamente hidratos de carbono en forma de sacarosa.
Una característica exclusiva de los organismos vivos es la capacidad para consumir los propios tejidos una vez agotadas todas las demás fuentes de energía; otra es que, en lugar de liberar la energía de manera radical utilizando compuestos de combustión rápida, la liberan paso a paso a lo largo de cadenas de reacciones químicas. La energía que desprende una reacción sirve para iniciar otra, de modo que se libera poco a poco a costa de una fatiga celular mínima.
Las reacciones químicas en los tejidos, sujetos tanto a degradación catabólica como a nueva síntesis anabólica, son exergónicas o endergónicas. Las exergónicas, propias del catabolismo, liberan energía a partir del sistema de sustancias en reacción; las endergónicas, que ocurren durante el anabolismo, necesitan tomar energía del exterior. Cuando las sustancias que intervienen en una reacción endergónica han absorbido energía, pueden iniciar una reacción exergónica. Las reacciones oxidativas desencadenan reacciones endergónicas dentro de las células.
El metabolismo es un conjunto de innumerables reacciones que desprenden o absorben energía, conectadas unas a otras en una red intracelular de interrelaciones.
La energía química se intercambia en todas las células vivas por medio de trifosfato de adenosina o ATP, un compuesto que tiene enlaces fosfato ricos en energía. Las plantas utilizan ATP para transferir energía química desde las fuentes fotosintéticas. Al transferir energía a otras moléculas, el ATP pierde uno o dos de sus grupos fosfato, y se transforma en difosfato de adenosina (ADP) o monofosfato de adenosina (AMP). Las plantas transforman estos dos compuestos de nuevo en ATP a costa de la energía química generada en las células fotosintéticas a partir de energía solar, mientras que los animales utilizan la energía química producida en las células heterotróficas.
REGULACIÓN
Las enzimas reguladoras o limitadoras de velocidad son elementos primordiales de estas reacciones. Cada una de estas moléculas enzimáticas, tiene un punto específico o activo que encaja en el sustrato o compuesto sobre el cual actúa la enzima y se forma un producto. La precisión con que las enzimas limitadoras de la velocidad y los sustratos se acoplan para iniciar reacciones impide que las reacciones se produzcan de forma indiscriminada dentro de las células, donde fluyen compuestos químicos muy diversos. Cantidades mínimas de una enzima de este tipo pueden inducir cambios profundos en el metabolismo celular.
El metabolismo, está también regulado por el sistema nervioso, el páncreas, la glándula pituitaria y las glándulas suprarrenales. Las hormonas que se vierten en el torrente sanguíneo, alcanzan los tejidos diana y en muchos casos modifican la permeabilidad de las membranas celulares; alterando las cantidades de sustancias que entran en las células y salen de ellas. Las hormonas, que también afectan al metabolismo vegetal, cambian las rutas metabólicas, para ello modifican los puntos catalíticos de las enzimas limitantes de la velocidad.
METABOLISMO DE LOS ALIMENTOS
Aunque los tres tipos principales de alimentos —proteínas, hidratos de carbono y grasas— tienen distintas composiciones químicas y siguen rutas bioquímicas independientes, en cierta fase de las reacciones metabólicas todos ellos forman compuestos de carbono. Estos compuestos siguen la misma pauta de reacciones oxidativas que terminan por rendir dióxido de carbono y agua, que se excretan del organismo. Cada etapa está formada por varias reacciones bioquímicas muy complejas y convergentes.
• PROTEINAS
Las proteínas poseen gran variedad de funciones:
*actúan como vehículos de transporte, como catalizadores, como elementos estructurales, en los sistemas contráctiles y como elementos nutritivos de reserva.
Las proteínas compuestas por una o varias cadenas polipeptídicas, se absorben en el aparato digestivo y se descomponen por hidrólisis en veinte aminoácidos esenciales, necesarios para el anabolismo celular. Los aminoácidos pueden experimentar nuevas alteraciones químicas que los transforman en compuestos de secreción interna, como hormonas, enzimas digestivas y elementos de protección (anticuerpos).
Los aminoácidos que no hacen falta para reponer las células y fluidos orgánicos se catabolizan en dos pasos:
*La desaminación oxidativa, que consiste en la separación de la porción de la molécula que contiene nitrógeno, se combina con carbono y oxígeno para formar urea, amoníaco y ácido úrico, que son los productos nitrogenados del metabolismo proteico.
*Los aminoácidos experimentan nuevas degradaciones químicas y forman nuevos compuestos que a su vez son catabolizados en rutas bioquímicas a las que se unen compuestos similares derivados del catabolismo de hidratos de carbono y grasas. Los productos finales de estas porciones proteicas son dióxido de carbono y agua.
• HIDRATOS DE CARBONO
Los hidratos de carbono se absorben en el aparato digestivo en forma de azúcares, en especial glucosa, el principal combustible de la mayoría de los organismos vivos. Ésta se mantiene en la sangre a concentración constante y se cataboliza con facilidad para satisfacer las necesidades energéticas del organismo. En este proceso, la molécula de glucosa se descompone en compuestos de carbono que se oxidan a dióxido de carbono y agua, y se excretan. La glucosa que no se utiliza para la producción de energía se almacena en forma de glucógeno en el hígado y los músculos. Cuando estas reservas se colman, la glucosa se convierte en grasa y se deposita en el tejido adiposo. Las plantas también son capaces de almacenar glucosa pero en forma de polímeros, almidón y celulosa.
• GRASAS
En la digestión, las grasas se descomponen en glicerina y ácidos grasos. Éstos se transforman mediante síntesis en triglicéridos, compuestos de colesterol y fosfolípidos, que son grasas combinadas con fósforo que circulan en la sangre. Las grasas pueden sintetizarse en las estructuras del organismo o almacenarse en el tejido adiposo en grandes células especializadas en el almacenamiento de grasa (adipocitos), de las que se toman cuando es necesario. En las fibras del músculo cardiaco se encuentran también pequeñas gotas de grasa que son utilizadas como fuente energética al transformarse en ácidos grasos. Como la glucosa, su catabolismo da lugar a compuestos carbonados que se descomponen en dióxido de carbono y agua.
• VITAMINAS
Las vitaminas son compuestos orgánicos esenciales para estimular el metabolismo de aminoácidos, hidratos de carbono y grasas en los organismos vivientes. Algunos de estos organismos, sintetizan vitaminas, a menudo en cantidades superiores a las que necesitan, ej: plantas verdes.
ERRORES METABÓLICOS CONGÉNITOS
Si una enzima falta del organismo a consecuencia de algún defecto hereditario, queda bloqueada la transformación química que debería regular. En consecuencia, hay productos celulares que dejan de sintetizarse o catabolizarse, de modo que se acumula una cantidad excesiva de otro producto metabólico que lesiona los tejidos, o impide que ciertos materiales intracelulares atraviesen la membrana celular.
El efecto de ciertos errores metabólicos se manifiesta en la primera infancia, otros sólo se observan en la madurez. Algunos de estos pueden ser mortales, otros no parecen ejercer ningún efecto nocivo, la enfermedad llamada fenilcetonuria se debe a un error en el metabolismo de los aminoácidos; afecta a los lactantes y determina el bloqueo del metabolismo del aminoácido fenilalanina; los productos metabólicos acumulados pueden causar un retraso en el desarrollo cerebral normal.
La galactosemia es un error del metabolismo de los hidratos de carbono que consiste en la ausencia de la enzima necesaria para que la galactosa se transforme en glucosa; la incapacidad para metabolizar los azúcares de la leche determina la acumulación de galactosa en la sangre, lo que puede lesionar el cerebro y el hígado, y la formación de cataratas y el retraso mental.
BIBLIOGRAFÍA:
Duncan, G. G. enfermedades del metabolismo. 2vols. Barcelona: ed. Salvat, 1979.
Gil Martínez, Francisco. Elementos de fisiología vegetal: metabolismo. Madrid: ed. Mundi-prensa, 1995.
Meléndez-Hevia, Enrique, La evolución del metabolismo: hacia la simplicidad. Madrid: EUDEMA, 1993.
es.wikipedia.org, la enciclopedia libre/GOOGLE.