Anatomia Celular - La anatomia de una celula.

La célula es un componente fundamental de nuestra definición moderna de la vida y los seres vivos. Las células son consideradas como los bloques de construcción básicos de la vida y se utilizan en la definición difícil de alcanzar de lo que significa estar "vivo".

Echemos un vistazo a una definición de la vida:

"Los seres vivos son organizaciones químicas compuestos de células y son capaces de reproducirse. (Keeton 1986, 85)"

Esta definición se basa en dos teorías, la teoría celular y la teoría de la biogénesis. La teoría celular, propuso por primera vez en la década de 1830 por dos científicos alemanes Matthias Jakob Schleiden y Theodor Schwann, afirma que todos seres vivos están compuestos por células. La teoría de la biogénesis, propuesto en 1858 por Rudolf Virchow establece que todas las células vivas se derivan de ya existentes (de vida) las células y no células son creadas espontáneamente a partir de materia inerte (Keeton 1986, 84).

función de las células

Las células organizar las cosas. Mantienen los procesos químicos ordenados y en compartimientos para los procesos celulares individuales no interfieran con los demás y la célula puede ir sobre su negocio de metabolizar, reproducirse, etc Para organizar las cosas, los componentes celulares están encerrados en una membrana que actúa como una barrera entre el exterior mundo y la química interna de la célula. La membrana celular es una barrera selectiva, es decir que permite algunas sustancias químicas entrar y a otras salir, al hacerlo, mantiene el equilibrio necesario para que la célula viva.

Dos tipos de células fundamentales

Todos los organismos vivos se pueden clasificar en uno de los dos grupos en función de la estructura fundamental de sus celdas. Estos dos grupos son los procariotas y eucariotas, las. Procariotas son organismos constituidos por células que carecen de un núcleo de la célula o cualquier orgánulos envueltas de membrana. Los eucariotas son organismos constituidos por células que poseen un núcleo unido a la membrana (que contiene el material genético), así como orgánulos unidos a la membrana.

Anatomía de una célula procariota

Una célula procariótica típica puede contener los siguientes componentes:

1.      la pared celular
2.      la membrana plasmática
3.      citoplasma
4.      flagelos y pili
5.      nucleoide
6.      plásmido

Anatomía de una célula eucariota

Una célula eucariótica típica puede contener los siguientes componentes:

1.      la membrana plasmática
2.      nucleolo
3.      núcleo
4.      cromosomas
5.      rhibosome
6.      vesícula
7.      retículo endoplásmico
8.      aparato de Golgi
9.      citoesqueleto
10.      citoplasma
11.      lisosoma
12.      centríolos
13.      las mitocondrias

La membrana de la célula

La membrana celular regula el cruce de productos químicos dentro y fuera de la célula de varias maneras: por difusión (la tendencia de las moléculas de soluto para minimizar la concentración y así pasar de una zona de mayor concentración hacia un área de menor concentración hasta igualar las concentraciones), la ósmosis (el movimiento de disolvente a través de un frontera selectiva con el fin de igualar la concentración de un soluto que es incapaz de moverse a través del límite), y el transporte selectivo (a través de los canales de membrana y bombas de membrana)

Principios básicos de la Biología

La base de la biología, tal como existe hoy en día se basa en cinco principios básicos. Se trata de la teoría celular, la teoría genética, la evolución, la homeostasis, y las leyes de la termodinámica.

Teoría de la célula: todos los organismos vivos están compuestos por células. La célula es la unidad básica de la vida.

Teoría genética: los rasgos son heredados a través de la transmisión genética. Los genes se encuentran en los cromosomas y se componen de ADN.

Evolución: cualquier cambio genético en una población que se hereda durante varias generaciones. Estos cambios pueden ser pequeños o grandes, perceptibles o no se nota así.

Homeostasis: capacidad de mantener un ambiente interno constante en respuesta a los cambios ambientales.

Termodinámica: la energía es constante y la transformación de la energía no es del todo eficiente.

Subdiciplinas de la Biología

El campo de la biología es muy amplio en su alcance y se puede dividir en varias disciplinas. En el sentido más general, estas disciplinas se clasifican en función del tipo de organismo estudiado. Por ejemplo, ofertas de zoología con los estudios en animales, ofertas botánica con los estudios de las plantas, y microbiología es el estudio de los microorganismos. Estos campos de estudio puede dividirse aún más en especial de varios sub-disciplinas. Algunos de los cuales incluyen la anatomía, biología celular, genética y fisiología.

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Biologia: caracteristicas de la vida.

Despues de haber visto la sintesis de la biologia y la teoria celular, podemos hechar un vistazo a la manera en que la vida en todos los sentidos se caracteriza.

Los seres vivos se incluyen tanto el mundo visible de los animales y plantas, así como el mundo invisible de las bacterias. En un nivel básico, podemos decir que la vida se ordena. Los organismos tienen una organización enormemente compleja. Todos estamos familiarizados con los sistemas intrincados de la unidad básica de la vida, la célula.

La vida también puede "trabajar". No, no la variedad de trabajo diario, pero los seres vivos puede tomar la energía del medio ambiente. Esta energía, en forma de alimentos, se transforma para mantener los procesos metabólicos y para la supervivencia.

La vida crece y se desarrolla. Esto significa algo más que cada vez más grande en tamaño. Los organismos vivos también tienen la capacidad para reconstruir y reparar a sí mismos cuando se lesionó.

La vida puede reproducirse. ¿Alguna vez has visto la suciedad se reproducen? No lo creo. La vida sólo puede provenir de los demás seres vivos.

La vida puede responder. Piense en la última vez que accidentalmente aplastó el dedo del pie. Casi al instante, que retrocedió en el dolor. La vida se caracteriza por la respuesta a los estímulos.

Por último, la vida puede adaptarse y responder a las exigencias que le imponen el medio ambiente. Hay tres tipos básicos de adaptaciones que pueden ocurrir en los organismos superiores.

    Cambios reversibles ocurrir como respuesta a cambios en el medio ambiente. Digamos que usted vive cerca del nivel del mar y de viajar a una zona montañosa. Usted puede comenzar a experimentar dificultad para respirar y un aumento en la frecuencia cardiaca como consecuencia del cambio de altura. Estos síntomas desaparecen cuando vuelve a bajar al nivel del mar.

    Cambios somáticos ocurrir como resultado de cambios prolongados en el medio ambiente. Utilizando el ejemplo anterior, si usted fuera a permanecer en la zona montañosa por un largo tiempo, usted notará que su ritmo cardíaco comenzará a disminuir la velocidad y que comenzaría a respirar normalmente. Cambios somáticos son también reversibles.

    El último tipo de adaptación se llama genotípica (causada por una mutación). Estos cambios tienen lugar dentro de la composición genética del organismo y no son reversibles. Un ejemplo sería el desarrollo de resistencia a los plaguicidas por los insectos y arañas.

En resumen, la vida se organiza, "funciona", crece, se reproduce, responde a los estímulos y se adapta. Estas características constituyen la base del estudio de la biología.

La teoria celular.

Definición: La teoría celular es uno de los principios básicos de la biología. Crédito para la formulación de esta teoría se le da a los científicos alemanes Theodor Schwann, Schleiden Matías, y Virchow Rudolph.

La teoría celular:

Todos los organismos vivos están compuestos por células. Pueden ser unicelular o multicelular.
La célula es la unidad básica de la vida.
Las células se derivan de células preexistentes.

La versión moderna de la teoría celular incluye las siguientes ideas:

El flujo de energía se produce dentro de las células.
Información hereditaria (ADN) se transmite de célula a célula.
Todas las células tienen la misma composición química básica.

Biologia: El estudio de la vida.

¿Qué es la biología? En pocas palabras, es el estudio de la vida - la vida en toda su grandeza. De las algas muy pequeñas a el elefante muy grande, la vida tiene un milagro esten seguros de ello. Con esto en mente, ¿cómo sabemos si algo está vivo? Es un virus vivo o muerto? ¿Cuáles son las características de la vida? Todas estas son preguntas muy importantes con respuestas igualmente importantes.

10 datos interesantes sobre las células

Las células son las unidades fundamentales de la vida. Ya sean las formas de vida unicelulares o multicelulares, todos los organismos vivos están compuestos por y dependen de las células para funcionar normalmente. Los científicos estiman que nuestros cuerpos contienen de 75 a 100 trillones de células. Las células hacen todo, desde proporcionar la estructura y la estabilidad en el suministro de energía y un medio para la reproducción de un organismo. Los siguientes 10 datos sobre las células le proporcionará cositas bien conocidas y tal vez poco conocidas de información acerca de las células.

 

1. Las células son demasiado pequeñas para ser vista sin amplificación.

Las células varían en tamaño desde 1 a 100 micrómetros. El estudio de las células, también llamada biología celular, no habría sido posible sin la invención del microscopio. Con los microscopios de avanzada de hoy en día como el microscopio electrónico de barrido y el microscopio electrónico de transmisión, los biólogos celulares son capaces de obtener imágenes detalladas de la más pequeña de las estructuras celulares.

 

2. Hay dos tipos principales de células.

Las células eucariotas y procariotas son los dos tipos principales de células. Las células eucariotas se denominan así porque tienen un núcleo verdadero. Animales, plantas, hongos y protistas son ejemplos de organismos que están compuestos por células eucariotas. Los procariotas son las bacterias y arqueas.

 

3. Procarióticos organismos unicelulares fueron las formas más antiguos y primitivos de la vida en la tierra.

Los procariotas pueden vivir en ambientes que serían letales para la mayoría de los otros organismos. Son capaces de vivir y prosperar en diferentes hábitats extremos. Arqueas, por ejemplo, viven en áreas tales como las fuentes hidrotermales, aguas termales, pantanos, humedales, y los intestinos, incluso animales.

 

4. Hay más células bacterianas en el cuerpo que  células humanas.

Los científicos han estimado que aproximadamente el 95% de todas las células en el cuerpo son bacterias. La gran mayoría de estos microbios se encuentran en el tracto digetivo.

 

5. Las células contienen material genético.

Las células contienen ADN (ácido desoxirribonucleico), la información genética necesaria para dirigir las actividades celulares. El ADN es un tipo de molécula conocida como un ácido nucleico. En las células procariotas, la única molécula El ADN bacteriano no se separa del resto de la célula pero esta enrollada en una región del citoplasma llamada la región nucleoide. En las células eucariotas, las moléculas de ADN se encuentra dentro del núcleo de la célula. ADN y las proteínas son los componentes principales de los cromosomas. Las células humanas contienen 23 pares de cromosomas (para un total de 46). Hay 22 pares de autosomas (cromosomas no sexuales) y un par de cromosomas sexuales. Los cromosomas X e Y del sexo determina el género.

 

6. Las células contienen estructuras llamadas organelos que llevan a cabo funciones específicas.

Los organelos tienen una amplia gama de responsabilidades dentro de una célula que incluyen desde el suministro de energía para producir hormonas y enzimas. Las células eucariotas tienen varios tipos de orgánulos, mientras que las células procariotas contienen unos pocos organelos (ribosomas) y ninguno que están unidos por una membrana. También hay diferencias entre los tipos de organelos que se encuentran dentro de los diferentes tipos de células eucariotas. Las células vegetales, por ejemplo, contienen estructuras tales como una pared celular y cloroplastos que no se encuentran en las células animales. Otros ejemplos de orgánulos incluyen:

• núcleo
• Las mitocondrias
• retículo endoplásmico
• complejo de Golgi
• Los ribosomas

 

7. Los diferentes tipos de células se reproducen a través de métodos diferentes.

La mayoría de células procariotas se reproducen por un proceso llamado fisión binaria. Este es un tipo de proceso de clonación en la que dos células idénticas se derivan de una sola célula. Los organismos eucariotas tienen un tipo similar de método reproductivo conocido como mitosis. Algunos eucariotas también tienen la capacidad de reproducirse sexualmente, lo que implica la fusión de las células sexuales o gametos. Los gametos son producidos por un proceso llamado meiosis.

 

8. Los grupos de células similares forman los tejidos.

Los tejidos son grupos de células ambas con una estructura compartida y función. Las células que forman los tejidos de los animales a veces se entrelazan con las fibras extracelulares y en ocasiones se mantienen unidos por una sustancia pegajosa que recubre las células. Los diferentes tipos de tejidos también pueden ser organizadas en conjunto para formar órganos. Grupos de órganos puede a su vez forman sistemas de órganos.

 

9. Las células tienen diferentes ciclos de vida.

Las células dentro del cuerpo humano tienen períodos de vida diferentes en función del tipo y la función de la célula. Pueden vivir en cualquier lugar desde unos pocos días a un año. Ciertas células del tracto digestivo viven unos días, mientras que algunas células del sistema inmune pueden vivir hasta seis semanas. Las células pancreáticas pueden vivir durante tanto tiempo como un año.

 

10. Las células se suicidan.

Cuando una célula se daña o se somete a algún tipo de infección, ellas se autodestruyen por un proceso llamado apoptosis. La apoptosis trabaja para asegurar un correcto desarrollo y para mantener el proceso natural del cuerpo de la mitosis en jaque. La incapacidad de una célula a la apoptosis puede resultar en el desarrollo del cáncer.

Estructura Celular

La vida es maravillosa y majestuosa. Sin embargo, durante toda su majestuosidad, todos los organismos están compuestos por la unidad fundamental de la vida, la célula. La célula es la unidad más simple de la materia que está viva. De las bacterias unicelulares a animales multicelulares, la célula es uno de los principios básicos de organización de la biología. Echemos un vistazo a algunos de los componentes de este organizador básico de los organismos vivos.

Estructura Celular de Las células eucariotas y células procariotas

Hay dos tipos principales de células: las células eucariotas y células procariotas. Las células eucariotas se denominan así porque tienen un núcleo verdadero. El núcleo, que alberga el ADN, está contenida dentro de una membrana y separada de otras estructuras celulares. Las células procariotas sin embargo, no tienen núcleo verdadero. El ADN en una célula procariota no se separa del resto de la célula pero enrollada en una región llamada nucleoide.

Como está organizada en el Sistema de Dominio de tres, los procariontes incluyen los archaea y las bacterias. Los eucariontes incluyen a los animales, plantas, hongos y protistas. Típicamente, las células eukaryoitc son más complejas y mucho más grandes que las células procariotas. Por término medio, las células procariotas son aproximadamente 10 veces menor en diámetro que las células eucariotas.

Los eucariotas crecen y se reproducen a través de un proceso llamado mitosis. En los organismos que se reproducen sexualmente también, las células reproductoras son producidos por un tipo de división celular llamado meiosis. La mayoría de procariotas se reproducen a través de un proceso llamado fisión binaria. Durante la fisión binaria, la molécula de ADN de una sola se replica y la célula original se divide en dos células hijas idénticas.

Ambos organismos eucariotas y procariotas obtienen la energía que necesitan para crecer y mantener la función celular normal a través de la respiración celular. La respiración celular tiene tres etapas principales: la glucólisis, el ciclo del ácido cítrico, y el transporte de electrones. En eucariotas, las reacciones de la respiración celular más tener lugar dentro de la mitocondria. En procariotas, que se producen en el citoplasma y / o dentro de la membrana celular.

Plantas, animales y bacterias modelos celulares

Las células vivas se dividen en dos tipos: procariotas y eucariotas (a veces escrito procariotas y eucariotas). Esta división se basa en la complejidad interna. Las páginas siguientes pueden proporcionar hojas de ruta gráficos para la organización de estos dos tipos de células.

Eucariótica: Las células de los protozoos, plantas y animales superiores son muy estructurados. Estas células tienden a ser más grandes que las células de las bacterias, y han desarrollado mecanismos especializados de embalaje y transporte que sean necesarios para apoyar a su mayor tamaño. Utilice la animación interactiva de las células vegetales y animales para conocer sus respectivos orgánulos.

Clickea aqui si deseas ver la animacion

Procariota: Estas células son de estructura sencilla, sin orgánulos reconocibles. Tienen una pared celular externa que les da forma. Justo debajo de la pared celular rígida esta la membrana de la célula con más fluido. El citoplasma encerrado dentro de la membrana celular no presenta estructura mucho cuando se ve por microscopía electrónica.

Clickea aqui si deseas ver la animacion

Para Teoria Celular, estos fueron modelos celulares de animales y bacterias.

Las celulas y la Biotecnologia.

Entonces, ¿cuál es la biotecnología y la ingeniería genética? Hay tres acontecimientos importantes que actúan como la firma de la biotecnología, con muchas sorpresas más por venir en el futuro:

Producción bacteriana de sustancias como el interferón humano, insulina humana y la hormona del crecimiento humano. Es decir, simples bacterias como E. coli son manipuladas para producir estos productos químicos de manera que son fácilmente cosechadas en grandes cantidades para uso en medicina. Las bacterias también se han modificado para producir toda clase de otros productos químicos y enzimas.

La modificación de las plantas para cambiar su respuesta al ambiente, la enfermedad o plaguicidas. Por ejemplo, los tomates pueden tener resistencia a los hongos mediante la adición de quitinasas a su genoma. Un quitinasa descompone la quitina, que forma la pared celular de una célula de hongo. El pesticida Roundup mata todas las plantas, pero las plantas de cultivo pueden ser modificados mediante la adición de los genes que salen de las plantas inmunes a Roundup.

La identificación de las personas por su ADN. El ADN de un individuo es único, y hacer varias pruebas, bastante simples que las muestras de ADN encontradas en la escena de un crimen se corresponde con la persona que lo dejó. Este proceso ha sido enormemente una ayuda para la invención de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para tomar una pequeña muestra de ADN y de aumento que millones de veces en una período muy corto de tiempo.

Para entender algunas de las técnicas utilizadas en la biotecnología, echemos un vistazo a cómo las bacterias han sido modificadas para producir insulina humana.

La insulina es una proteína simple producida normalmente por el páncreas. En las personas con diabetes, el páncreas está dañado y no puede producir insulina. Dado que la insulina es vital para el procesamiento del cuerpo de la glucosa, este es un problema grave. Muchos diabéticos, por lo tanto, deben inyectarse insulina en su cuerpo todos los días. Antes de la década de 1980, la insulina para los diabéticos provino de cerdos y era muy caro.

Para crear la insulina económicamente, el gen que produce la insulina humana se añadió a los genes en bacterias de E. coli normales. Una vez que el gen estaba en su lugar, la maquinaria celular normal, produce como cualquier otra enzima. En el cultivo de grandes cantidades de la bacteria modificada, y luego matando y su apertura, la insulina podría ser extraída, purificada y utilizada a muy bajo costo.

La celula y las enfermedades geneticas

Enfermedades Genéticas

Muchas enfermedades genéticas se producen porque a una persona le falta el gen para una enzima clave. Éstos son algunos de los problemas más comunes causados ​​por los genes que faltan:

• Intolerancia a la lactosa - La incapacidad para digerir la lactosa (el azúcar de la leche) es causada por un gen de la lactasa falta. Sin este gen, no lactasa es producida por las células intestinales.

• El albinismo - En los albinos, el gen de la enzima tirosinasa no se encuentra. Esta enzima es necesaria para la producción de melanina, el pigmento que da lugar a broncea sol, el color del cabello y color de los ojos. Sin tirosinasa, no hay melanina.

• La fibrosis quística - En la fibrosis quística, el gen que fabrica la proteína transmembrana llamada fibrosis quística regulador de la conductancia está dañado. De acuerdo con la Enciclopedia Británica: El defecto (o mutación) se encuentra en el gen en el cromosoma 7 de las personas con fibrosis quística causa la producción de una proteína que carece del aminoácido fenilalanina. 

 Esta proteína defectuosa de alguna manera distorsiona el movimiento de la sal y el agua a través de las membranas que recubren los pulmones y el intestino, dando lugar a la deshidratación de la mucosa que normalmente cubre estas superficies. El moco espeso y pegajoso se acumula en los pulmones, los bronquios y conectar dificultando la respiración. Esto da lugar a infecciones respiratorias crónicas, a menudo con Staphylococcus aureus o Pseudomonas aeruginosa. La tos crónica, neumonía recurrente y la pérdida progresiva de función pulmonar son las principales manifestaciones de la enfermedad pulmonar, que es la causa más común de muerte de las personas con fibrosis quística.

Otras enfermedades genéticas incluyen enfermedad de Tay-Sachs (daños en el gen de la enzima hexosaminidasa A conduce a una acumulación de una sustancia química en el cerebro que destruye), anemia de células falciformes (codificación incorrecta del gen que produce la hemoglobina), hemofilia (falta de un gen de un factor de coagulación de la sangre) y la distrofia muscular (causada por un gen defectuoso en el cromosoma X). Hay algo así como 60.000 genes en el genoma humano, y más de 5.000 de ellos, si está dañado o falta, se sabe que conducen a las enfermedades genéticas. Es sorprendente que los daños en sólo una enzima puede conducir, en muchos casos, a la vida en peligro o desfigurar los problemas.

Las celulas y los virus.

Dentro de su cuerpo hay un mecanismo de protección maravilloso llamado el sistema inmunológico. Está diseñado para que lo defienda en contra de millones de bacterias, microbios, virus, toxinas y parásitos que les encantaría a invadir su cuerpo. Para entender el poder del sistema inmunológico, todo lo que tienes que hacer es mirar lo que ocurre con cualquier cosa una vez que se muere. Suena asqueroso, pero le muestra algo muy importante sobre el sistema inmunitario.

Cuando algo muere, su sistema inmunológico (junto con todo lo demás) se apaga. En cuestión de horas, el cuerpo es invadido por toda clase de bacterias, microbios, parásitos ... Ninguna de estas cosas son capaces de entrar cuando su sistema inmunológico está trabajando, pero en el momento que el sistema inmunológico se detiene la puerta está abierta. Una vez que muere, sólo toma un par de semanas para estos organismos desmantelar por completo su cuerpo y llevárselo, hasta que lo único que queda es un esqueleto. Es evidente que su sistema inmunológico está haciendo algo increíble por mantenernos vivos y coleando.

Los virus son absolutamente increíbles. Aunque ellos mismos no están vivos, un virus puede reproducirse mediante el secuestro de la maquinaria de una célula viva. El artículo describe cómo los virus de Trabajo virus en detalle - a continuación es un resumen.

Una partícula de virus consta de una chaqueta viral envuelto alrededor de una hebra de ADN o ARN. La chaqueta y su cadena corta de ADN puede ser muy pequeña - mil veces más pequeño que una bacteria. La chaqueta que normalmente está salpicada de químicos "antenas" que se enlace con el exterior de una célula. Una vez acoplado, el ADN viral (o ARN, dependiendo del virus) se inyecta en la celda, dejando la camisa en el exterior de la célula.

En el más simple virus, la hebra de ADN o ARN está flotando libremente dentro de una célula. RNA polimerasa transcribe la hebra de ADN, y ribosomas crear las enzimas que el ADN viral especifica. Las enzimas que el ADN viral crea son capaces de crear nuevas chaquetas virales y otros componentes del virus. En los virus simples, las chaquetas a continuación se auto-ensamblan en torno a las hebras de ADN replicados. Finalmente, la célula está tan lleno de nuevas partículas virales que los estallidos de las células, liberando las partículas para atacar las células nuevas. Usando este sistema, la velocidad a la que una virus puede reproducirse e infectar otras células es sorprendente.

En la mayoría de los casos, el sistema inmune produce anticuerpos, que son proteínas que se unen a las partículas virales y evitar que se adhiera a las células nuevas. El sistema inmunológico también puede detectar las células infectadas por el descubrimiento de las células decoradas con chaquetas virales y puede destruir las células infectadas.

Los antibióticos no tienen efecto sobre un virus porque el virus no está vivo. No hay nada que matar! Las vacunas funcionan por pre-infectar el cuerpo por lo que sabe cómo producir los anticuerpos adecuados tan pronto como se inicia la reproducción del virus.

Las celulas sus venenos y antibioticos.

Los venenos y antibióticos

Ahora puede ver que la vida de una célula depende de una sopa rica de enzimas que flotan en el citoplasma de la célula. Muchos venenos diferentes funcionan al alterar el equilibrio de la sopa en una forma u otra.

Por ejemplo, la toxina diftérica Funciona al engomar la acción de los ribosomas de una célula, por lo que es imposible que el ribosoma camine a lo largo de la cadena de ARNm. La toxina en un hongo death-cap-, por otro lado, engoma hasta la acción de la ARN polimerasa y se detiene la transcripción del ADN. En ambos casos, la producción de nuevas enzimas se cierra y las células afectadas por la toxina ya no pueden crecer o reproducirse.

Un antibiótico es un veneno que trabaja para destruir las células bacterianas, dejando las células humanas ilesas. Todos los antibióticos aprovechan el hecho de que hay muchas diferencias entre las enzimas dentro de una célula humana y las enzimas dentro de una bacteria. Si una toxina se encuentra, por ejemplo, que afecta a un ribosoma de E. coli, pero deja ribosomas humanos ilesos entonces puede ser un antibiótico eficaz. La estreptomicina es un ejemplo de un antibiótico que actúa de esta manera.

La penicilina fue uno de los primeros antibióticos. Sus gomas subieron la capacidad de una bacteria para construir las paredes celulares. Dado que las paredes celulares de las bacterias y las paredes de células humanas son muy diferentes, la penicilina tiene un gran efecto sobre ciertas especies de bacterias, pero ningún efecto sobre las células humanas. Las sulfamidas funcionan mediante la desactivación de una enzima que gestiona la creación de los nucleótidos en las bacterias, pero no en los seres humanos. Sin nucleótidos, las bacterias no pueden reproducirse.

Se puede ver que la búsqueda de nuevos antibióticos se produce hasta en el nivel de la enzima, la caza de las diferencias entre las enzimas en las células humanas y bacterias que pueden ser explotadas para matar las bacterias sin afectar a las células humanas.

El problema desafortunado con cualquier antibiótico es que se vuelve ineficaz con el tiempo. Las bacterias se reproducen tan rápidamente que la probabilidad de mutaciones es muy alta. En su cuerpo, puede haber millones de bacterias que los antibióticos mata. Pero si sólo uno de ellos tiene una mutación que lo hace inmune a los antibióticos, esa célula se puede reproducir de forma rápida y luego se extenderse a otras personas. La mayoría de enfermedades bacterianas se han vuelto inmunes a algunos o todos de los antibióticos usados ​​contra ellos a través de este proceso.

La celula en el proceso de reproduccion.

El sello distintivo de todos los seres vivos es la capacidad de reproducirse. Una reproducción bacteria es simplemente otro comportamiento enzimático. Una enzima llamada ADN polimerasa, junto con varias otras enzimas que trabajan junto a ella, camina por la cadena de ADN y se replica . 

En otras palabras, la ADN polimerasa divide la doble hélice y crea una nueva doble hélice a lo largo de cada una de las dos hebras. Una vez que llega al final del bucle de ADN, existen dos copias separadas del bucle flotando en la célula de E. coli. La célula entonces aprieta su pared celular en el centro, divide a los dos bucles de ADN entre las dos partes y se divide por la mitad a sí misma.

Bajo las condiciones adecuadas, una célula de E. coli se puede dividir como esta cada 20 o 30 minutos! El proceso enzimático de crecimiento de la célula, replicando el bucle de ADN y la escisión sucede muy rápidamente.

La creacion de enzimas no es tarea facil.

Obviamente, el proceso descrito anteriormente no es una tarea simple. Un ribosoma es una estructura extremadamente compleja de enzimas y el ARN ribosomal (ARNr) unidas entre sí en una máquina molecular grande. Un ribosoma es ayudado por la ATP, que los hace funcionar, ya que camina a lo largo del ARN mensajero y como se sutura a los aminoácidos juntos. También es ayudado por el ARN de transferencia (ARNt), una colección de 20 moléculas especiales que actúan como portadores de los 20 diferentes aminoácidos individuales. A medida que el ribosoma se mueve hacia abajo al codón siguiente, la molécula de ARNt correcta, completa con el ácido amino correcto, se mueve en su lugar. El ribosoma rompe el aminoácido de la tRNA y sutura a la cadena en crecimiento de la enzima. El ribosoma y luego expulsa la "vacía" molécula de ARNt para que pueda ir a buscar otro aminoácido del tipo correcto.

Como puede ver, dentro de cada célula hay una gran variedad de procesos para el mantenimiento de la célula viva:

• Hay una molécula de ADN muy larga y muy precisa que define todas las enzimas de la célula necesita.  
  Hay enzimas de ARN polimerasa unidos a la cadena de ADN en los puntos de partida de diferentes genes y copiando el ADN para el gen en una molécula de ARNm.
• 
  La molécula de ARNm flota hacia un ribosoma en movimiento, que lee la molécula y sutura juntas de la cadena de aminoácidos que codifica.
• 
  La cadena de aminoácidos flota lejos de los ribosomas y se pliega en su forma característica por lo que puede empezar a catalizar la reacción específica.

El citoplasma de cualquier célula es la natación con ribosomas, polimerasas de ARN, tRNA y las moléculas de mRNA y enzimas, todos llevan a cabo sus reacciones independientemente uno del otro.

Mientras las enzimas en una célula son activos y todas las enzimas necesarias están disponibles, la célula está viva. Una nota interesante: Si tomas un puñado de células de levadura y maltratas esas celulas (por ejemplo, colócandolos en la licuadora) para liberar las enzimas, la sopa resultante todavía va a hacer el tipo de cosas que las células de levadura hacen para vivir (por ejemplo, producir dióxido de carbono y el alcohol de azúcar) para un cierto período de tiempo. Sin embargo, puesto que las células ya no estan intactas y por lo tanto no están vivas, no se producen nuevas enzimas. Con el tiempo, como las enzimas existentes se desgastan, la sopa detiene la reacción. En este punto, las células y la sopa han "muerto".

Pregunta: ¿Como el ADN produce 20 aminoacidos Diferentes?

La gran pregunta

Usted puede recordar en una sección anterior de que las enzimas están formadas por 20 aminoácidos diferentes unidas entre sí en un orden específico. Por tanto, la pregunta es la siguiente: ¿Cómo a partir del ADN, formado por sólo cuatro nucleótidos, se obtiene a una enzima que contiene 20 aminoácidos diferentes? Hay dos respuestas a esta pregunta:

    Una enzima extremadamente compleja y sorprendente llamada ribosoma lee el ARN mensajero, producido a partir del ADN, y la convierte en cadenas de aminoácidos.
    Para elegir a los aminoácidos adecuados, un ribosoma tiene los nucleótidos en grupos de tres para codificar los 20 aminoácidos.

Lo que esto significa es que cada tres pares de bases en la cadena de ADN codifica para un aminoácido en una enzima. Tres nucleótidos en una fila en una cadena de ADN tanto, se conoce como un codón. Debido a que el ADN se compone de cuatro bases diferentes, y porque hay tres bases en un codón, y porque 4 * 4 * 4 = 64, hay 64 patrones posibles para un codón. Dado que sólo hay 20 aminoácidos posibles, esto significa que hay una cierta redundancia - varios codones diferentes pueden codificar para el mismo aminoácido. Además, hay un codón de parada que marca el final de un gen. Así, en una cadena de ADN, existe un conjunto de 100 a 1.000 codones (300 a 3.000 bases) que especifican los aminoácidos para formar una enzima específica, y luego un codón de parada para marcar el extremo de la cadena. Al principio de la cadena es una sección de bases que se llama un promotor. Un gen, por lo tanto, se compone de un promotor, un conjunto de codones para los aminoácidos en una enzima específica, y un codón de parada. Esto es todo lo que es un gen.

Para crear una enzima, la primera celda debe transcribir el gen en el ADN en ARN mensajero. La transcripción es realizada por una enzima llamada ARN polimerasa. ARN-polimerasa se une a la cadena de ADN en el promotor, desvincula las dos hebras de ADN y después hace una copia complementaria de una de las hebras de ADN en una cadena de ARN. ARN, o ácido ribonucleico, es muy similar al ADN, excepto que es feliz de vivir en un estado de cadena simple (en comparación con el deseo del ADN para formar cadenas complementarias de dobles hélices). Así, el empleo de la RNA polimerasa es hacer una copia del gen en el ADN en una sola hebra de ARN mensajero (ARNm).

La cadena de ARN mensajera entonces flota a un ribosoma, posiblemente la enzima más asombroso de la naturaleza. Un ribosoma mira al primer codón en una hebra de ARN mensajero, encuentra el aminoácido adecuado para que el codón, lo sostiene, a continuación, se ve en el codón siguiente, encuentra su aminoácido correcto, cose al primer aminoácido, entonces encuentra la tercera codón, y así sucesivamente. El ribosoma, en otras palabras, lee los codones, los convierte a los aminoácidos y cose los aminoácidos entre sí para formar una cadena larga. Cuando se llega a la última codón - el codón de parada - el ribosoma libera la cadena. La larga cadena de aminoácidos es, por supuesto, una enzima. Se dobla dentro de su forma característica, flota libre y comienza la realización de cualquier reacción que la enzima se realiza.

El ADN: como peldaños de escaleras

Seguramente has escuchado de la molecula del ADN que se refiere al tipo de molecula de doble helice. El ADN es como dos cadenas enrolladas y torneadas que forman una espiral de gran tamaño.

El ADN se encuentra en todas y cada una de las celulas, en bases pares y hechas para cuatro diferentes nucleotidos. Cada base par esta formada de 2 nucleotidos enmbonados juntos y complementados. Las cuatro bases en el ADN son:

Adenina
Citosina
Guanina
Timina

La Adenina y la Timina siempre embonan juntas en pares, y la Citosina y Guanina Embonan juntas como par. Los pares se enlazan entre ellas como peldaños de escaleras.

Tomando como ejemplo la bacteria E.coli esta escalera es de aproximadamente 4 millones de bases par de largo. Ambos extremos forman un anillo, el anillo se arruga para tener cabida dentro de la célula. El anillo completo es un genoma que los cientificos han tenido oportunidad de decodificar completamente. Es decir ellos saben cuales son las bases pares (los 4 millones) para formar el ADN de la bacteria. Aunque parezca una cantidad grande en realidad es una bacteria y es una de las cadenas de ADN mas pequeñas que existe.

El genoma humano por ejemplo esta en proyecto ya que la busqueda incluye 3 mil millones de bases par mas o menos en la composicion del ADN humano, asi es que todavia no se ha decodificado.