MAPA MENTAL ESQUEMA CIRCULAR

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BIOLOGÍA I

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Transporte pasivo y activo: endocitosis y exocitosis

Metabolismo: anabolismo y catabolismo

Los procesos celulares

Elaboración y transporte de biomoléculas

Síntesis de proteínas

Fotosíntesis

Reproducción celular: mitosis y meiosis

BIOLOGÍA I

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Quimiosíntesis

Fermentación

Los procesos celulares

Nutrición

Respiración celular

Describiendo las condiciones en las que se presentan

La nutrición es un proceso esencial para los organismos vivos, ya que les permite obtener los nutrientes que necesitan para mantener las funciones vitales, el crecimiento y la reproducción. Se puede clasificar en dos tipos principales: autótrofos y heterótrofos. Nutrición autótrofa: La nutrición autótrofa es una característica de los organismos vivos que pueden sintetizar sus propios alimentos a partir de materiales inorgánicos y sintetizar energía a partir de fuentes de energía como la luz solar. Este proceso se llama fotosíntesis y es esencial para las plantas, las algas y algunas bacterias. Nutrición Heterótrofa: La nutrición Heterótrofa es la característica de los organismos vivos que son incapaces de producir sus propios alimentos y dependen de la ingesta de materia orgánica para obtener energía y nutrientes esenciales. Estos organismos obtienen nutrición ingiriendo otros organismos y descomponiendo materia orgánica. La nutrición heterótrofa ocurre bajo una amplia gama de condiciones, ya que afecta a la mayoría de los organismos vivos, incluidos animales, hongos y muchas bacterias. El único requisito necesario es la disponibilidad de fuentes de alimentos orgánicos.

Los organelos involucrados

Varios organelos en la célula participan en la elaboración de biomoléculas. El retículo endoplasmático rugoso (RER) es fundamental en la síntesis de proteínas, ya que contiene ribosomas que ensamblan las cadenas de aminoácidos. El aparato de Golgi también desempeña un papel importante en la modificación y empaquetamiento de proteínas y lípidos. Además, en el núcleo celular, se encuentra el ADN, que actúa como la "receta" para la síntesis de biomoléculas. El transporte de biomoléculas involucra principalmente el uso de vesículas. Las vesículas son pequeñas estructuras esféricas que contienen las biomoléculas y las transportan a través de la célula. El retículo endoplasmático liso (REL) y el aparato de Golgi son organelos clave en la formación y modificación de vesículas de transporte. Las proteínas que actúan como marcadores en la membrana de estas vesículas son esenciales para dirigirlas a su destino específico. Además, la membrana celular también participa en la secreción de biomoléculas fuera de la célula a través del proceso de exocitosis.

Organelos involucrados

Hay dos orgánelos principales involucrados en la respiración celular: Mitocondrias: Las mitocondrias son los orgánelos en los que tienen lugar la mayoría de los pasos de la respiración celular. En ellos, la glucosa y otros compuestos orgánicos se descomponen en un proceso que implica varias reacciones químicas. Las mitocondrias contienen las enzimas y estructuras necesarias para generar ATP a través de la cadena de transporte de electrones y la fosforilación oxidativa. Citosol: El citosol es el líquido citoplasmático que rodea las mitocondrias y otros orgánulos celulares. El citosol es donde tiene lugar el primer paso de la glucólisis, el proceso de respiración celular en el que la glucosa se descompone en moléculas más pequeñas. Además, las reacciones de fermentación ocurren dentro del citosol incluso en ausencia de oxígeno.

Describiendo las condiciones en las que se presentan

La quimiosíntesis es un proceso biológico en el cual los organismos, en lugar de utilizar la luz solar como fuente de energía, aprovechan la energía química presente en compuestos inorgánicos para sintetizar compuestos orgánicos, como carbohidratos. A diferencia de la fotosíntesis, la quimiosíntesis no implica la conversión de luz solar en energía química, sino que utiliza la energía liberada por reacciones químicas.

Organelos involucrados

La síntesis de proteínas involucra varios organelos y estructuras: Núcleo celular: El ADN (ácido desoxirribonucleico) en el núcleo actúa como el "código" que contiene las instrucciones para la síntesis de proteínas. La primera etapa de la síntesis de proteínas, la transcripción, ocurre en el núcleo, donde se copia la información genética del ADN en ARN mensajero (ARNm). Ribosomas: Los ribosomas son las fábricas de proteínas de la célula y son esenciales para la síntesis de proteínas. Pueden encontrarse libres en el citoplasma o unidos al retículo endoplasmático rugoso (RER). Los ribosomas leen el ARNm y ensamblan la cadena de aminoácidos para formar la proteína. Retículo Endoplasmático Rugoso (RER): El RER está involucrado en la síntesis de proteínas destinadas a la secreción y a ser parte de la membrana celular. Los ribosomas unidos al RER sintetizan proteínas y las transportan al interior del RER, donde son modificadas y plegadas apropiadamente. Aparato de Golgi: El aparato de Golgi modifica aún más las proteínas y las empaqueta en vesículas para su transporte a otras partes de la célula o fuera de ella. Citosol: El citosol es el líquido que rodea a los organelos celulares y donde se producen las últimas etapas de la síntesis de proteínas. Aquí, las proteínas son procesadas y ensambladas antes de asumir sus funciones específicas.

Describiendo las condiciones en las que se presentan

La fermentación es un proceso metabólico que permite a las células obtener energía en ausencia de oxígeno o en condiciones de bajo suministro de oxígeno. Durante la fermentación, los organismos descomponen compuestos orgánicos como la glucosa para producir cantidades limitadas de energía en forma de trifosfato de adenosina (ATP) y otros metabolitos como el ácido láctico y el alcohol.

Organelos involucrados

La fermentación no involucra organelos específicos como en la respiración celular, pero ocurre en el citosol, el fluido citoplasmático que rodea a los organelos celulares. Durante la fermentación, varias reacciones químicas tienen lugar en el citosol de la célula, donde se descompone la glucosa o otros compuestos orgánicos para obtener energía. La fermentación puede dar lugar a diferentes productos metabólicos dependiendo del organismo y las condiciones. Dos ejemplos comunes de fermentación son: Fermentación láctica: En este tipo de fermentación, la glucosa se descompone para producir ácido láctico como producto final. Esto es común en bacterias lácticas y en ciertas células musculares humanas durante el ejercicio intenso. Fermentación alcohólica: En este tipo de fermentación, la glucosa se descompone para producir etanol (alcohol) y dióxido de carbono como productos finales. Es el proceso utilizado por levaduras para producir alcohol en la fermentación de la cerveza y el vino.

Describiendo las condiciones en las que se presentan

La fotosíntesis es un proceso fundamental en plantas, algas y algunas bacterias que convierte la energía de la luz solar en energía química que se almacena en forma de glucosa y otras moléculas orgánicas. Este proceso es crucial para la vida en la Tierra porque proporciona energía a la mayoría de los organismos vivos al convertir la luz solar en alimento.

Describiendo las condiciones en las que se presentan

La síntesis de proteínas es un proceso fundamental en las células en el que las cadenas de aminoácidos se ensamblan en proteínas. Las proteínas son macromoléculas esenciales para casi todas las funciones celulares y este proceso es fundamental para la vida y el funcionamiento celular.

Organelos involucrados

En el proceso de mitosis, los organelos más importantes son el núcleo celular, que contiene el ADN que se replicará y dividirá, y el huso mitótico, una estructura formada por microtúbulos que ayuda a separar los cromosomas durante la división celular. La membrana celular también juega un papel importante al final de la mitosis cuando las dos células hijas se separan. En la meiosis, los organelos principales son el núcleo celular, que contiene el ADN que se replicará y dividirá dos veces, y el huso meiótico, una estructura similar al huso mitótico que ayuda a separar los cromosomas. Durante la meiosis, también se producen eventos de recombinación genética que implican al cromosoma y ayudan a generar variabilidad genética.

Organelos involucrados

La nutrición autótrofa es esencial para la fotosíntesis y sus principales orgánelos implicados son los cloroplastos, que contienen pigmentos fotosintéticos y realizan reacciones que convierten la luz solar en energía química y sintetizan compuestos orgánicos como la glucosa. La nutrición heterótrofa involucra varios organelos en los distintos tipos de organismos, en animales, la digestión se lleva a cabo en el sistema digestivo, donde los alimentos se descomponen en nutrientes más simples. Las mitocondrias son los organelos donde se produce la respiración celular, que convierte los nutrientes en energía. En hongos y algunas bacterias, la digestión puede ocurrir externamente antes de la absorción de nutrientes.

Organelos involucrados

En el transporte pasivo, los organelos principales involucrados son la membrana celular y las proteínas de canal que permiten el paso de sustancias a través de la membrana. Ejemplos de transporte pasivo incluyen la difusión simple y la ósmosis. El transporte activo implica principalmente la participación de proteínas de bomba, como la bomba de sodio-potasio (Na+/K+ ATPasa). Estas proteínas se encuentran en la membrana celular y utilizan energía para mover iones o moléculas a través de la membrana en contra de su gradiente de concentración. En la endocitosis, la membrana celular se invagina para formar vesículas que contienen el material capturado. Estas vesículas pueden fusionarse con organelos como los lisosomas, que contienen enzimas digestivas, para descomponer el material capturado. En la exocitosis, los organelos más importantes son las vesículas de secreción, que contienen las sustancias que se liberarán al exterior. Estas vesículas se fusionan con la membrana celular y liberan su contenido al espacio extracelular.

Organelos involucrados

En el anabolismo, varios organelos desempeñan un papel fundamental. El núcleo celular contiene la información genética necesaria para la síntesis de proteínas y ácidos nucleicos. El retículo endoplasmático rugoso (RER) y el aparato de Golgi están involucrados en la síntesis y el procesamiento de proteínas, mientras que el retículo endoplasmático liso (REL) está relacionado con la síntesis de lípidos. En la mitocondria y los cloroplastos, se producen procesos anabólicos relacionados con la obtención de energía y la síntesis de moléculas. En el catabolismo, los organelos involucrados incluyen la mitocondria y el citosol. La mitocondria es el lugar principal donde ocurre la respiración celular, un proceso catabólico que descompone moléculas orgánicas (glucosa y ácidos grasos) para producir ATP, la principal fuente de energía de la célula. En el citosol, se producen reacciones de degradación de glucosa y otros procesos catabólicos.

Describiendo las condiciones en las que se presentan

Mitosis: La mitosis es el proceso de replicación celular que ocurre en células somáticas (no sexuales) y es responsable de duplicar y dividir el núcleo celular. Su objetivo principal es generar dos células hijas que sean genéticamente idénticas a la célula madre original. La mitosis es esencial para el crecimiento, reparación y reemplazo de células dañadas. Meiosis: La meiosis es un proceso de replicación celular que ocurre en las células sexuales (células reproductoras) y hace que el número de cromosomas se reduzca a la mitad. Este proceso es esencial para la formación de gametos (espermatozoides y óvulos) y asegura que la descendencia de ambos padres tenga la cantidad adecuada de material genético.

Organelos involucrados

La fotosíntesis involucra principalmente a dos organelos celulares: Cloroplastos: Los cloroplastos son los organelos donde ocurre la fotosíntesis. Contienen pigmentos fotosintéticos, como la clorofila, que absorben la luz solar. En el interior de los cloroplastos, se lleva a cabo la conversión de la energía lumínica en energía química, así como la síntesis de glucosa y otros compuestos orgánicos a partir de CO2 y H2O. Mitocóndrias: Aunque no están directamente involucradas en la fotosíntesis, las mitocondrias son importantes porque utilizan la glucosa y otros productos de la fotosíntesis para producir ATP, que es la principal fuente de energía para la célula. Esto establece una relación simbiótica entre los cloroplastos y las mitocondrias en las células fotosintéticas.

Describiendo las condiciones en las que se presentan

Transporte Pasivo: El transporte pasivo es un proceso en el que las sustancias se mueven a través de la membrana celular sin requerir energía adicional. Esto ocurre cuando las sustancias se mueven a favor de su gradiente de concentración, es decir, desde una zona de alta concentración hacia una zona de baja concentración. Transporte Activo: El transporte activo es un proceso en el que las sustancias se mueven a través de la membrana celular en contra de su gradiente de concentración, lo que requiere el gasto de energía en forma de ATP. Esto se hace para acumular sustancias específicas en concentraciones intracelulares más altas de lo que sería posible mediante el transporte pasivo. Endocitosis: La endocitosis es un proceso mediante el cual las células capturan partículas o líquidos del entorno al rodearlos con su membrana celular y formar vesículas intracelulares. Existen diferentes tipos de endocitosis, incluida la pinocitosis (captación de líquidos), la mediada por receptores (captación de sustancias específicas a través de receptores) y la fagocitosis (captación de partículas sólidas). Exocitosis: La exocitosis es un proceso opuesto a la endocitosis, en el que las células eliminan sustancias al exterior mediante la fusión de vesículas intracelulares con la membrana celular. Esto libera hormonas, enzimas, neurotransmisores y otros productos de desecho de la célula.

Organelos involucrados

La quimiosíntesis no involucra organelos específicos como en la fotosíntesis, pero implica la participación de diversas estructuras y enzimas en las células de los organismos quimiosintéticos. Estos organismos son principalmente bacterias y arqueas que han desarrollado adaptaciones para aprovechar la energía química. Algunas de las reacciones químicas ocurren en membranas celulares, y las enzimas específicas desempeñan un papel importante en la obtención de energía de compuestos inorgánicos, como el sulfuro de hidrógeno (H2S) o el hierro ferroso (Fe²⁺).

Describiendo las condiciones en las que se presentan

El anabolismo es la parte del metabolismo celular en la que se construyen moléculas más grandes y complejas a partir de moléculas más simples. Este proceso requiere la inversión de energía y es esencial para el crecimiento, la reparación y el mantenimiento de las estructuras celulares. Durante el anabolismo, las células sintetizan proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos. El catabolismo es la parte del metabolismo celular en la que se descomponen moléculas complejas en moléculas más simples, liberando energía en el proceso. Este proceso es esencial para obtener energía y materiales necesarios para las actividades celulares. Durante el catabolismo, se degradan moléculas como los carbohidratos, lípidos y proteínas para liberar energía.

Describiendo las condiciones en las que se presentan

La respiración celular es un proceso bioquímico que ocurre en las células para producir energía en forma de trifosfato de adenosina (ATP) a partir de moléculas de glucosa y otros compuestos orgánicos. Es esencial para la función y la supervivencia celular, ya que proporciona la energía necesaria para llevar a cabo todas las actividades celulares.

Describiendo las condiciones en las que se presentan

Elaboración de Biomoléculas: La elaboración de biomoléculas es un proceso fundamental dentro de las células en el que se sintetizan diversas biomoléculas esenciales para las funciones celulares, como proteínas, lípidos y carbohidratos. Estas biomoléculas son necesarias para realizar funciones celulares y mantener la estructura y el metabolismo celular. Transporte de Biomoléculas: Una vez elaboradas las biomoléculas, se deben transportar a otra parte de la célula o fuera de la célula. Esto se logra mediante procesos de transporte y secreción intracelular.