1. ¿Qué es la oxidación?
La oxidación es una reacción química donde un metal o un no metal cede electrones, y por tanto aumenta su estado de oxidación.
2. ¿Por qué el proceso de reducción va acompañado siempre de una oxidación?
La reacción química opuesta a la oxidación se conoce como reducción, es decir cuando una especie química acepta electrones. Estas dos reacciones siempre se dan juntas, es decir, cuando una sustancia se oxida, siempre es por la acción de otra que se reduce. Una cede electrones y la otra los acepta. Por esta razón, se prefiere el término general de reacciones redox.
3. ¿Qué es un radical libre?
Los radicales libres son átomos, por lo general de oxígeno, áltamente reactivos e inestables, que se liberan cuando el alimento es metabolizado (durante la oxidación de los alimentos) en nuestras células para producir energía.
4. ¿Qué es el ATP?
El trifosfato de adenosina o adenosín trifosfato es un nucleótido fundamental en la obtención de energía celular. Está formado por una base nitrogenada (adenina) unida al carbono 1 de un azúcar de tipo pentosa, la ribosa, que en su carbono 5 tiene enlazados tres grupos fosfatos.
Se produce durante la fotosíntesis y la respiración celular, y es consumido por muchas enzimas en la catálisis de numerosos procesos químicos. Su fórmula es C10H16N5O13P3.
5. ¿En donde se encuentra almacenada la energía química del ATP?
En realidad, la energía química que libera el ATP se encuentra en sus enlaces fosfato. Al romperse alguno de estos enlaces fosfato se libera una energía de 7 kilocalorías por mol de ATP.
6. ¿Cómo ocurre el proceso de transferencia de energía para que pueda llevarse a cabo una reacción dentro de la célula?
Puesto que un enlace químico es una configuración estable de electrones, las moléculas que reaccionan deben contener una cierta cantidad de energía antes de que sus cenlaces químicos se rompan y puedan formarse otros nuevos. Esta es la energía de activación. Gracias a las enzimas, reduciendo la energía de activación necesaria, las reacciones importantes para la vida. Sin embargo para las reacciones de biosíntesis de construcción de moléculas grandes a partir de moléculas más pequeñas es necesario aportar energía. En una reacción de biosíntesis, los electrones que forman el enlace químico del producto tienen del producto tienen un mayor nivel de energía que los electrones de os enlaces de los reactivos. En otras palabras, la energía potencial del producto es mayor que la energía potencial de los reactivos. Las células tienen una serie de reacciones acopladas mediante las cuales suceden reacciones endergonicas y exergonicas al mismo tiempo permitiendo el desarrollo de los procesos globales y el ATP es la molécula que proporciona el aporte energético. El ATP se hidroliza formando ADP con ayuda de algunas enzimas hidrolíticas que acoplan el rompimiento del ATP a otras reacciones que requieren energía para llevarse a cabo.
7. ¿Qué es la mitocondria y de qué manera su función está implicada en la producción de energía?
Las mitocondrias se describen en ocasiones como "generadoras de energía" de las células, debido a que producen la mayor parte del suministro de adenosín trifosfato (ATP), que se utiliza como fuente de energía química. La mitocondria cumple un papel central en el flujo energético de la célula debido a que realiza una función metabólica consistente en transferir o transformar la energía química potencial almacenada en las uniones covalentes de ciertas moléculas como la glucosa o ácidos grasos en energía química almacenada en las uniones covalentes entre fosfatos del ATP. Esta última forma de energía química potencial es faciltamente utilizable por la célula y ha sido seleccionada a lo largo de la evolución filogenética como el mecanismo por medio del cual todos los procesos celulares que requieren del uso de energía disponen con facilidad de la misma. Además de proporcionar energía en la célula, las mitocondrias están implicadas en otros procesos, como la señalización celular, diferenciación celular,isostasia del calcio, muerte celular programada, así como el control del ciclo celular y el crecimiento celular.
8. ¿Qué ocurre en el proceso de la fosforilación oxidativa?
La fosforilación oxidativa es una ruta metabólica que utiliza energía liberada por la oxidación de nutrientes para producir adenosín trifosfato (ATP). Se le llama así para distinguirla de otras rutas que producen ATP con menor rendimiento, llamadas "a nivel de sustrato"
9. ¿Por qué es importante el la cadena de transporte de electrones?
Las transferencias particulares de electrones hacen que se bombeen protones a través de la membrana mitocondrial interna. A su vez este gradiente impulsa el flujo de protones a través del complejo enzimático especial de la misma membrana mitocondrial haciendo que la enzima ATPsintasa añada un grupo fosfato al ADP generando por consiguiente ATP dentro de la mitocondria. Finalmente, el ATP recién sintetizado se transfiere desde la mitocondria al resto de la célula donde será utilizado para llevar a cabo procesos esenciales para la vida.
10. ¿Cual es la importancia de la energía luminosa para la vida en la tierra?
Casi toda la vida de la tierra depende de la energía luminosa del sol captada durante la fotosíntesis y transformada en energía química contenida en moléculas energéticas. Los organismos ca´paces de obtener energía a partir de la energía luminosa del sol son la base de la cadena alimenticia, sin estos no podrían existir la mayor parte de formas de vida de la tierra.
11. ¿De qué factores depende la fotosíntesis?
La fotosíntesis esta condicionada por cinco principales factores:
- La luz: Es necesaria para que se pueda realizar este proceso. Debe ser una luz adecuada puesto que su eficacia depende de las diferentes longitudes de onda del espectro visible. La más eficaz es la rojo-anaranjada. La luz azul es muy poco eficaz y prácticamente nula la verde, aunque algunas plantas marinas son capaces de aprovecharla.
- El agua: Componente imprescindible en la reacción química de la fotosíntesis. Constituye también el medio necesario para que se puedan disolver los elementos químicos del suelo que la plantas deben utilizar para construir sus tejidos.
- El dióxido de carbono: Constituye el " material" que, fijado con el agua, las plantas utilizan para sintetizar hidratos de carbono. Penetra en las hojas a través de los estomas, aunque, en una proporción muy pequeña, puede proceder del bicarbonato disuelto en el agua del suelo que la plantas absorben mediante sus raíces.
- Los pigmentos : Son las substancias que absorben la luz necesaria para producir la reacción . Entre ellos, el principal es la clorofila o pigmento verde que da el color a las plantas. La clorofila se encuentra mezclada con otros pigmentos, aunque al aparecer en una mayor proporción, generalmente impone su color sobre el resto que queda enmascarado.
- La temperatura: Es necesaria una temperatura determinada para que puede producirse la reacción. Se considera que la temperatura ideal para una productividad máxima se encuentra entre los 20 y los 30 ºC, sin embargo puede producirse entre los 0 y los 50 ºC, de acuerdo a las condiciones en que cada planta se ha ido adaptando a su medio. Es posible incluso con una temperatura de -0,5 ºC. Por debajo del punto de congelación no puede darse la fotosíntesis.
12. ¿Cuales son los productos finales de la fase dependiente de la luz de la fotosíntesis?
ATP es uno de los productos más importantes de la fase dependiente de la luz de la fotosíntesis, sin embargo, no es el único producto de las reacciones dependientes de la luz. En esta fase también se rompe el agua en iones de oxígeno e hidrógeno. El oxígeno es liberado pero los iones de hidrógeno se unen a un portador de electrones, el NADPH que también es utilizado en las reacciones de obscuridad.
13. ¿Cual es la importancia de que las células mantengan gradientes de concentración a través de las membranas?
Las diferencias que hay en las concentraciones de un lado y del otro de una membrana permiten que se cree un ambiante adecuado para llevar a cabo ciertas reacciones de alguno de los dos lados de la membrana. Un cambio en las concentraciones de algunas sustancias puede significar que cambie por completo la función o la actividad enzimática de las células, lo cual en sí es una señal que puede ser transmitida hacia otras células.
14. ¿Qué tipos de transporte no requieren de energía?
El transporte pasivo es un tipo de transporte que no requiere de energía para hacer pasar sustancias de un lado de la membrana hacia el otro lado. Este tipo de transporte se da a favor del gradiente de concentración y puede darse a través de las bicapas lipidicas o a través de canales iónicos.
También existe la difusión facilitada, que consiste en hacer cruzar moléculas a través de proteínas transportadoras. En el caso de la glucosa, se une a la proteína transportadora, y esta cambia de forma, permitiendo el paso del azúcar. Tan pronto como la glucosa llega al citoplasma, una kinasa (enzima que añade un grupo fosfato a un azúcar) transforma la glucosa en glucosa-6-fosfato. De esta forma, las concentraciones de glucosa en el interior de la célula son siempre muy bajas, y el gradiente de concentración exterior favorece la difusión de la glucosa.
La ósmosis es un tipo especial de transporte pasivo en el cual sólo las moléculasde agua son transportadas a través de la membrana. El movimiento de agua se realiza desde un punto en que hay menor concentración a uno de mayor para igualar concentraciones. De acuerdo al medio en que se encuentre una célula, la ósmosis varía.
15. ¿Qué tipos de transporte requieren de energía?
El transporte activo es un mecanismo que permite a la célula transportar sustancias disueltas a través de su membrana desde regiones de menor concentración a otras de mayor concentración. Es un proceso que requiere energía, llamado también producto activo debido al movimiento absorbente de partículas que es un proceso de energía para requerir que mueva el material a través de una membrana de la célula y sube el gradiente de la concentración. Puede ser transporte activo primario, secundario, por exocitosiso o endocitosis, puede ser también de tipo uniport, antiport o simport.
16. ¿A qué se refiere el término “trasducción de señal”?
Es el movimiento de señales desde fuera de la célula hacia su interior.
17. ¿De qué manera está implicada la fosforilación de una molécula en la trasduccion de señal?
Algunos movimientos de señales involucran el acoplamiento del ligando y su receptor a muchos eventos intracelulares. Estos eventos incluyen fosforilaciones por cinasas de tirosina o cinasas de serina-treonina. Las fosforilaciones de las proteínas cambian sus actividades enzimáticas y las conformaciones de las proteínas. El resultado eventual es una alteración en actividad celular y cambia en el programa de los genes que se expresan dentro de las células.
18. ¿Cual es la forma de trasducción de señal más simple?
El movimiento de señales puede ser simple, como el asociado a las moléculas del receptor de la acetilcolina: receptores que se constituyen en canales los cuales, luego de su interacción con el ligando, permiten que las señales pasen bajo la forma movimiento de iones al interior de la célula. Este movimiento de iones da lugar a cambios en el potencial eléctrico de las células que, a su vez, propaga la señal a lo largo de ésta
19. ¿Qué es el olfato?
Es el sentido encargado de detectar y procesar los olores mediante la activación de quimiorreceptores ubicados en las células de la mucosa nasal.
20. ¿Qué es un quimiorreceptor?
Un quimiorreceptor es un receptor sensorial que transduce una señal química en un potencial de acción. Dicho de otro modo, es un receptor capaz de captar ciertos estímulos químicos del ambiente que pueden ser tanto externos como internos. Para el sentido del olfato los quimioreceptores captan moléculas odoríferas del ambiente
21. ¿Qué es una sustancia odorífera?
Son compuestos químicos volátiles que se transportan en el aire y que percibimos al inspirar.
22. ¿Qué es el gusto?
El sentido del gusto se encarga de la identificación de determinadas sustancias solubles en la saliva por medio de sus cualidades químicas, lo que quiere decir que estimulan receptores químicos.
23. ¿Cómo se estimulan los receptores responsables de la sensación de los sabores?
Las moléculas en el alimento estimulan las microvellosidades, que son proyecciones como dedos, en la superficie expuesta de las células receptoras, haciendo que se manden impulsos hacia el encéfalo. Los impulsos son interpretados en el cerebro para producir la sensación del gusto
24. Describe a los órganos sensoriales del gusto
La lengua contiene papilas gustativas que son los órganos sensoriales del gusto. Hay muchas proyecciones pequeñas en la superficie superior de la lengua. Las yemas o botones, que son microscópicas se encuentran dentro de las papilas. Las células receptoras en la yema del gusto se abren en la superficie de la lengua por medio de un poro. Estas células tienen quimiorreceptores.
25. ¿Qué es la vista?
| El sentido de la vista es el que nos permite percibir sensaciones luminosas y captar el tamaño, la forma y el color de los objetos, así como la distancia a la que se encuentran. Estas sensaciones llegan a través de los ojos, órganos encargados de la visión. Dentro del mismo se encuentran células receptoras que se encargan de armar las imágenes de los objetos y trasmitirlas al cerebro. |
26. ¿Qué son los conos de la retina?
Los conos son células sensibles a la luz que se encuentran situadas en la retina de los vertebrados, en la llamada capa fotorreceptora. Reciben este nombre por la forma conoidea que tiene su segmento externo. Estas células son las responsables de la visión en colores.
En la zona central de la retina (fóvea), la cantidad de conos es mayor, su número desciende a medida que nos acercamos a la periferia.
En la especie humana y en muchos otros primates, existen tres tipos diferentes de conos, cada uno de ellos es sensible de forma selectiva a la luz de una longitud de onda determinada, verde, roja y azul. Esta sensibilidad especifica se debe a la presencia de unas sustancias llamadas opsinas. La eritropsina tiene mayor sensibilidad para las longitudes de onda largas de alrededor de 560 nanómetros (luz roja), la cloropsina para longitudes de onda medias de unos 530 nanómetros (luz verde) y por último la cianopsina con mayor sensibilidad para las longitudes de onda pequeñas de unos 430 nanómetros (luz azul). El cerebro interpreta los colores a partir de la razón de estimulación de los tres tipos de conos.
27. ¿Qué son los bastones de la retina?
Los bastones son células fotorreceptoras de la retina responsable de la visión en condiciones de baja luminosidad. Presentan una elevada sensibilidad a la luz aunque se saturan en condiciones de mucha luz y no detectan los colores. Se ubican en casi toda la retina exceptuando la fóvea. Contienen rodopsina, que es una proteína que presenta una mayor sensibilidad a las longitudes de onda cercanas a 500 nanómetros, es decir, a la luz verde azulada.
Los bastones se conectan en grupo y responden a los estímulos que alcanzan un área general, pero no tienen capacidad para separar los pequeños detalles de la imagen visual. La diferente localización y estructura de estas células conduce a la división del campo visual del ojo en una pequeña región central de gran agudeza y una zona periférica de menor agudeza, pero con gran sensibilidad a la luz. Así, durante la noche, los objetos se pueden ver por la parte periférica de la retina cuando son invisibles para la fóvea central.
Los bastones son más delgados que los conos, el diámetro de sus segmentos internos es de aproximadamente 2 micras. Los segmentos externos de los bastones están formados por discos membranosos aislados de la membrana plasmática, donde se encuentra la rodopsina. Estos discos están continuamente renovándose. Los discos antiguos se van desplazando hacia la zona del epitelio pigmentario, donde son fagocitados y convertidos en fagosomas durante el ciclo diurno, sobre todo al amanecer.
Estas células son muy sensibles, capaces de detectar la energía de un sólo fotón y las responsables por tanto de que sea posible la visión en condiciones de poca luminosidad.
