Monografias.com > Biología
Descargar Imprimir Comentar Ver trabajos relacionados

Concepto Etimológico




Enviado por latino_and



    Indice
    1.
    Concepto Etimológico.

    2. Fases del
    metabolismo
    .
    3. La selección natural

    4.
    Bioelementos

    5. Flujo y conversión de
    energía y materia

    6. Principios básicos sobre
    ecosistemas


    8. Membrana basal

    9. La
    respiración celular

    10. El intercambio de
    gases

    11.
    Glicosaminoglicanos

    12. Histología I

    1. Concepto
    Etimológico.

    El origen de la palabra metabolismo
    viene de la voz griega metabolé que quiere decir cambio,
    transformación.

    Concepto.-
    Para muchos organismos, incluyendo al hombre la
    materia y la
    energía son suministradas por ciertas sustancias
    orgánicas como carbohidratos,
    proteínas, grasas, que sufren algunas
    transformaciones para ayudar a los organismos a cumplir sus
    funciones
    vitales.
    A estas transformaciones se les denomina como metabolismo
    por lo tanto, metabolismo se podría definir como el
    conjunto de cambio de
    sustancias y transformaciones de energía que tiene lugar
    en los seres vivos.

    2. Fases del
    metabolismo.-

    El mantenimiento
    de la vida requiere de un cambio continuo de sustancias y una
    constante transformación de la energía, para que
    ocurran estos cambios se deben cumplir tres fases que son las
    siguientes:

    1. – Absorción.-
      Es la fase donde penetran en el protoplasma las sustancias
      químicas y la energía que procede del medio
      ambiente. Ç
      La energía puede penetrar en la
      célula:
      bajo forma de energía radiante (calor,
      luz electricidad,
      etc.)
      La absorción de la materia
      consiste en la penetración de especies químicas a
      través de la membrana plasmática. Esto implica
      que todo lo que absorbe el protoplasma debe hallarse en
      solución sean, sólidas, líquidas o
      gaseosas.

    2. – Transformación.-
    La fase de transformación abarca todos los actos por los
    que el protoplasma transforma las especies químicas y la
    energía absorbidas.

    Comprende especialmente:
    a) La secreción.- Consiste en que el protoplasma produzca
    compuestos (enzimas o
    fermentos) que intervienen en las transformaciones.
    b) La digestión.- Consiste en hacer solubles las
    sustancias absorbidas que las pone en condiciones de entrar en
    reacción con formación de otras sustancias
    químicas.
    c) La asimilación.- Consiste en que el protoplasma se
    transforme en algunos de sus componentes propios.
    d) La desasimilación.- Consiste en que en el protoplasma
    se desintegra parte de sus componentes o de sus reservas, de los
    que resultan los compuestos y la energía que interviene en
    la asimilación.

    3. – Excreción.-
    Consiste en la eliminación de las especies químicas
    que no sé incorporados al protoplasma o se dispersa
    energía (calor,
    luz).
    La absorción, transformación y excreción que
    constantemente se produce en los organismos vivos dan un
    crecimiento de la materia y de la energía (anabolismo) o
    de un decrecimiento o pérdida de materia y energía
    (catabolismo)

    3. La selección
    natural

    Thomas Malthus había publicado en 1798 su
    Ensayo sobre
    el principio de la población, obra que inspiró
    profundamente el pensamiento de
    Darwin. Malthus
    había teorizado que en un mundo poblado de organismos que
    se reprodujesen abundantemente, era matemáticamente
    inevitable que más tarde o más temprano la población resultara desproporcionada frente
    a los recursos
    disponibles. En ese momento, muchos organismos deberían
    morir sin haber podido reproducirse.

    Darwin agregó dos puntos adicionales a este
    atisbo lógico de Malthus. El primero fue que si hubiere
    variaciones significativas, aunque fueren pequeñas
    –en una población– cualquier ventaja relativa
    en algunos individuos sesgaría la reproducción en su favor en el momento en
    que comenzara la escasez de alimentos o de
    espacio. El segundo es consecuencia del primero: las diferencias
    tenderían a magnificarse con el tiempo, con la
    consiguiente deriva de la población hacia los tipos que
    tuvieren las diferencias ventajosas. Como lo expresó en su
    obra, "si más individuos nacen que los que pueden
    sobrevivir, un grano de arena en la balanza bastará para
    determinar cuál individuo vivirá y cuál
    morirá, cuál variedad o especie aumentará en
    números y cuál decrecerá o finalmente
    llegará a extinguirse" (DARWIN
    59
    ). Gracias a la importancia que en ella tiene
    la variación, la selección
    natural debe ser considerada un proceso en dos
    etapas: la producción de variedad abundante entre los
    individuos de la especie, seguida por la eliminación de
    los individuos que no cumplen con los constreñimientos del
    ambiente en el
    momento dado. Es fácil ver la coincidencia de este
    proceso con el
    método
    generate and test, de amplia aplicación en
    los
    algoritmos de inteligencia artificial
    (d),
    tanto como en la estrategia del
    research and development que aplican las grandes
    industrias
    contemporáneas, por ejemplo las compañías
    farmacéuticas, para el
    diseño de nuevos productos
    (e).

    El extraordinario logro de la selección natural como
    principio explicatorio es que hace innecesaria la
    invocación de "causas finales" o fuerzas
    teleológicas(1):
    nada está prescrito como propósito a alcanzar, todo
    depende de la acción de causas mecánicas que pueden
    actuar de un modo en un momento dado y operar distinto en el
    siguiente, de acuerdo a las leyes naturales y
    según las circunstancias(2).

    "La supervivencia del más apto… del
    más apto ¿para qué? ¿En
    qué consiste el ser el más apto? Pues se
    trata de los más aptos para sobrevivir. No es lo
    importante la complejidad, o la fuerza,
    o la inteligencia sino sólo en tanto y en
    cuanto aumente la probabilidad de supervivencia. Por tanto se
    refiere a los más
    aptos para sobrevivir. Por tanto, la supervivencia del
    más apto significa la supervivencia del más
    apto para sobrevivir. Es decir, sobreviven los que
    sobreviven. ¡Una pura tautología!"

    La teoría de la selección natural
    no es tautológica, aunque ha habido filósofos de la
    ciencia, incluido el gran Karl Popper, que llegaron a
    esa conclusión.
    Se trata de un malentendido que fue resuelto y aclarado
    satisfactoriamente hace tiempo,
    aunque dicha resolución no ha sido lo
    suficientemente divulgada, y por ello la polémica
    resurge de vez en cuando, sobre todo en círculos
    ajenos a la biología evolutiva (desde
    científicos físicos hasta fanáticos
    creacionistas)

    ¿Por qué no es tautológica la
    teoría de la selección
    natural? Porque la aptitud y la eficacia
    biológica son conceptos diferentes; la teoría
    sostiene que están correlacionados pero no define el
    segundo a partir del primero. Vamos a verlo.

    a) Selección natural
    En primer lugar recomiendo que nos olvidemos de expresiones
    de la época de Darwin
    tales como "preservación de las razas favorecidas" o
    incluso "supervivencia del más apto". Las cosas en
    biología evolutiva han cambiado, y
    esas expresiones más que aclarar las cosas suelen
    provocar confusiones.
    La selección natural puede definirse como la
    contribución diferencial de los individuos de una
    población a la siguiente generación. Es
    decir, cuando unos individuos aportan más
    descendientes que otros, existe selección natural.
    El concepto,
    como veis, se traslada de la supervivencia a la reproducción.


    Bioelementos:
    Bioelementos Primarios: C, H, O,
    N

    También denominados Bioelementos Principales, son
    los elementos mayoritarios de la materia viva, constituyendo el
    95% de la masa total de todos los seres vivientes.
    Las propiedades físico-químicas que los hacen
    idóneos son las siguientes:

    1.- Forman entre ellos enlaces covalentes, compartiendo
    electrones

    2.- El carbono,
    nitrógeno y oxígeno, pueden compartir más de un
    par de electrones, formando enlaces dobles y triples, lo cual les
    dota de una gran versatilidad para el enlace
    químico

    3.- Son los elementos más ligeros con capacidad
    de formar enlace covalente, por lo que dichos enlaces son muy
    estables.

    4.- A causa de la configuración
    tetraédrica de los enlaces del carbono, los
    diferentes tipos de moléculas orgánicas tienen
    estructuras
    tridimensionales diferentes.

    4.
    Bioelementos

    Los elementos de la vida Todos los seres vivos
    están constituidos, cualitativa y cuantitativamente por
    los mismos elementos químicos. De todos los elementos que
    se hallan en la corteza terrestre, sólo unos 25 son
    componentes de los seres vivos . Esto confirma la idea de que la
    vida se ha desarrollado sobre unos elementos concretos que poseen
    unas propiedades físico-químicas idóneas
    acordes con los procesos
    químicos que se desarrollan en los seres vivos.
    Se denominan elementos biogénicos o bioelementos a
    aquellos elementos químicos que forman parte de los seres
    vivos. Atendiendo a su abundancia (no importancia) se pueden
    agrupar en tres categorías:

    1-Bioelementos primarios o principales: C, H, O,
    N

    Son los elementos mayoritarios de la materia viva,
    constituyen el 95% de la masa total.
    Las propiedades físico-químicas que los hacen
    idóneos son las siguientes:

    1.Forman entre ellos enlaces covalentes, compartiendo
    electrones

    2-El carbono, nitrógeno y oxígeno, pueden compartir más de un
    par de electrones, formando enlaces dobles y triples, lo cual les
    dota de una gran versatilidad para el enlace
    químico

    3- Son los elementos más ligeros con capacidad de
    formar enlace covalente, por lo que dichos enlaces son muy
    estables.

    A causa configuración tetraédrica de los
    enlaces del carbono, los diferentes tipos de moléculas
    orgánicas tienen estructuras
    tridimensionales diferentes .
    Esta conformación espacial es responsable de la actividad
    biológica.

    Colombia Médica 1994; 25: 61-65

    La energía adquirida por las células se
    conserva en ellas para ser utilizada principalmente cuando se
    requiera en forma de adenosín trifosfato (ATP). Tanto si
    proviene de la luz solar o de la oxidación de compuestos
    orgánicos, se invierte en la formación de ATP,
    en una proporción muy alta. El ATP es entonces el "fluido
    energético" que pondrá en marcha las demás
    funciones de
    la célula.

    Todos los seres vivos necesitan un aporte continuo de
    materia y energía, aunque existen grandes diferencias en
    la forma de obtenerlas y de su utilización. Los vegetales
    son seres autótrofos, utilizan la energía
    solar como fuente de energía y como materia usan
    el agua, el
    dióxido de carbono (CO2) y los iones
    orgánicos. En la fotosíntesis los cloroplastos captan la
    energía
    solar y tienen la maquinaria para convertirla en
    energía química (ATP);
    además extraen los iones de hidrógeno del agua para
    convertirlos en equivalentes de reducción (NADPH + H).
    Como producto de
    esta reacción se libera oxígeno
    molecular.

    Con el ATP, los NAPDH + H y el CO2 en un
    proceso cíclico forman la glucosa y a partir de esta, con
    fuentes
    inorgánicas de nitrógeno, los vegetales tiene la
    capacidad de sintetizar todas las biomoléculas
    orgánicas (azúcares, lípidos,
    proteínas y ácidos
    nucleicos).

    El hombre y los
    animales,
    seres heterótrofos utilizan como fuente de energía
    y materia las biomoléculas sintetizadas por los vegetales,
    ingeridas en los alimentos
    directamente. Las biomoléculas ingeridas por el hombre se
    degradan metabólicamente hasta convertirse en
    CO2 y H2O, y derivados nitrogenados, que
    liberan energía química (ATP). Esta
    energía se utiliza para la realización de trabajo y
    la síntesis
    proteica.

    La materia sufre una serie de transformaciones
    cíclicas, pues pasa de los vegetales al hombre y de estos
    a través del suelo y la
    atmósfera
    de nuevo a los primeros. El flujo de energía solar es
    unidireccional: se inicia como energía solar y se degrada
    como energía térmica (calor) pero sin
    destruirse1.

    El conjunto de intercambios y transformaciones de
    materia y energía que tiene lugar en el ser vivo recibe el
    nombre de metabolismo. La oxidación de las
    moléculas complejas, con eliminación de productos de
    desecho y liberación de energía, se llama
    catabolismo; y la biosíntesis de sustancia propia a partir de
    moléculas sencillas, con gasto de energía, se
    denomina anabolismo.

    Los alimentos ingeridos en la dieta son
    macromoléculas de almidón, proteínas y
    triglicéridos que en la digestión se hidrolizan a
    monómeros, como monosacáridos, aminoácidos,
    ácidos
    grasos y glicerol. Estos monómeros en las células se
    absorben y se incorporan o entran para ser oxidados con producción de energía o se derivan a
    la biosíntesis de nuevo material celular con
    consumo de
    energía.

    Una vez que se absorbe la glucosa en el hígado,
    se fosforila y se almacena en forma de glucógeno o se
    metaboliza y entra en la vía glucolítica, para
    convertirse en dos moléculas de piruvato y éste en
    lactato sin que haya necesidad de oxígeno. Pero, en
    condiciones aeróbicas el piruvato se convierte en acetil
    CoA que entra al ciclo de Krebs

    5. Flujo y
    conversión de energía y materia

    En los sistemas
    biológicos se parte desde lo que puede ser el organismo
    (el individuo) hasta la biosfera
    (nuestro planeta) y entre todos estos sistemas
    biológicos hay un flujo de energía y
    conversión de materia, estos conceptos se basan en el
    principio biológico de lo que es la energía (como
    los seres vivos obtienen la energía) por lo que se
    requiere tener algunos conceptos claros:

    Metabolismo Celular

    Son todas las reacciones
    químicas que suceden al interior de las células
    de un organismo, por esto se habla que existe un metabolismo
    celular permanente en todos los seres vivos, una continua
    reacción química en ellos y existen dos tipos de
    reacciones
    químicas (ambas reacciones suceden en las
    células): 

    1. – Catabolismo: Su función es
    reducir, es decir de una sustancia o molécula compleja
    hacer una más simple, rompiéndola o
    degradándola.

    2. – Anabolismo: Es cuando de una sustancia simple se
    forma una más compleja, es decir se realiza una síntesis.

    * Para que éstas reacciones puedan acontecer se
    requiere de algunos elementos o sustancias que son las
    moléculas simples o complejas.

     Dentro de la naturaleza una
    reacción catabólica por excelencia es la respiración celular y una reacción
    anabólica por excelencia es la fotosíntesis, es decir de formación
    o síntesis de moléculas. En nuestro organismo una
    de las principales reacciones paras que se produzca o genere
    energía son las reacciones catabólicas, porque a
    partir de éstas nosotros utilizamos los nutrientes que son
    consumidos en la alimentación, es
    decir son los que nosotros adquirimos a través de la
    alimentación y estos nutrientes son los que
    nos aportan la energía, es decir al rompimiento de las
    moléculas complejas, que son los nutrientes, como
    resultado nos libera energía, o sea el enlace que se rompe
    en esas moléculas libera energía y esta
    energía es la que los organismos requieren. En cambio las
    reacciones anabólicas en nuestro organismo necesitan de
    energía, por ejemplo si nosotros requerimos elaborar
    algunas proteínas, que es necesario muchas veces, ya que
    no podemos adquirirlas todas a través de la
    alimentación, vamos a tener que tomar la energía
    que mantenemos en nuestro organismo y producir enlaces para que
    se produzcan moléculas más complejas, por lo tanto
    ambas reacciones son muy importantes, se podría decir que
    son casi simultáneas en cuanto a tiempo, es decir
    así como se están produciendo reacciones
    catabólicas al mismo tiempo se están produciendo
    reacciones anabólicas. Dentro de las moléculas que
    están participando acá, en cuanto a
    moléculas altamente energéticas son dos
    (moléculas que se llaman nutrientes, que son las
    más energéticas de lo que nosotros consumimos a
    través de la alimentación):

    1.- Lípidos:
    Son los que nosotros conocemos como las grasas.

    2.- Glúcidos: Son los que nosotros conocemos
    comúnmente como los hidratos de carbono o carbohidratos,
    pero el término químico es
    glúcidos.

    *Estas dos moléculas son las más
    energéticas que nosotros consumimos en la
    alimentación, pero las más útiles para esa
    energía que nosotros requerimos para el trabajo
    constante son los glúcidos.

     Si lo vemos en términos moleculares los
    lípidos son mucho más energéticos que los
    glúcidos, es decir tienen más energía en sus
    enlaces, pero en nuestro organismo lo que más nos sirve,
    los que son más eficientes energéticamente son los
    glúcidos, porque la energía de los lípidos
    se almacena, ésta energía no se utiliza
    inmediatamente sino que se almacena en lo que son las
    células denominadas adipositos, las que formas el tejido
    graso. En cambio la energía que se obtiene a través
    de los glúcidos es la que se ocupa inmediatamente y dentro
    de las moléculas de glúcidos más importantes
    están los polisacáridos, como es la glucosa,
    ésta es un glúcido que lo obtenemos a través
    de la alimentación y es el principal hidrato de carbono o
    carbohidrato que a nosotros nos da a suministrar
    energía.

    6. Principios
    básicos sobre ecosistemas
    Ecosistema

    Los organismos vivos y su ambiente
    inerte están inseparablemente ligados y actúan
    recíprocamente entre sí. Cualquier unidad que
    incluya la totalidad de los organismos (es decir, la comunidad) de un
    área determinada que actúan, en reciprocidad con el
    medio físico de modo que una corriente de energía
    conduzca a una estructura
    trófica, una diversidad biótica y a ciclos materiales (es
    decir, intercambios de materiales
    entre las partes vivas y las inertes) claramente definidos dentro
    del sistema, es un
    sistema
    ecológico o ecosistema.
    Desde un punto de vista trófico, el ecosistema
    tienen dos componentes: – un componente autotrófico, en el
    que predominan la fijación de energía de la luz
    solar, el empleo de
    sustancias inorgánicas simples, y la construcción de sustancias complejas, y –
    un componente heterotrófico, en el que predominan el
    empleo, la
    readaptación y la descomposición de materiales
    complejos. Desde un punto de vista descriptivo podemos considerar
    los siguientes elementos: Componentes Abióticos

    1- Sustancias inorgánicas, que intervienen en los
    ciclos materiales –

    2- Sustancias orgánicas, que enlazan lo
    biótico y lo abiótico –

    3- Régimen climático, como temperatura y
    otros factores Componentes Bióticos –

    4- Productores, organismos autotróficos, como
    plantas
    verdes

    -5- Consumidores, (macroconsumidores) organismos
    heterotróficos, como animales

    6- Desintegradores, (microconsumidores, saprofitos)
    organismos heterotróficos como bacterias y
    hongos, que
    desintegran los compuestos complejos, absorben algunos de los
    productos de
    descomposición y liberan al medio sustancias simples
    susceptibles de ser utilizadas por los productores

    Organización ecológica

    Un ecosistema autosuficiente contiene tres tipos de
    organismos: productores, consumidores y desintegradores, y tiene
    un ambiente físico adecuado para su supervivencia. Los
    productores, o autótrofos, son las algas, plantas y ciertas
    bacterias,
    capaces de producir su propio alimento a partir de materias
    primas simples. La mayoría de esos organismos utilizan la
    luz del Sol como fuente de energía para formar sus
    alimentos por fotosíntesis. Durante ese proceso, con la
    energía solar se sintetizan moléculas
    orgánicas complejas a partir de dióxido de carbono
    y agua. La
    energía lumínica es transformada en energía
    química, la cual se almacena dentro de los enlaces
    químicos de las moléculas alimenticias
    así producidas. El oxígeno, que no sólo es
    necesario para las células vegetales sino también
    para la mayoría de los otros organismos, es liberado como
    uno de los productos secundarios de la fotosíntesis.

    Significado de la matriz
    extracelular (sustancia fundamental)

    La vida de un organismo pluricelular evolucionado
    está estrechamente relacionada con la tríada
    representada por los capilares, la matriz
    extracelular o sustancia fundamental y las células. Una
    célula es
    capaz de funcionar sólo en el medio que la rodea: el
    espacio extracelular estructurado. Contrariamente al punto de
    vista de la patología celular que predomina habitualmente,
    no es conceptualmente factible separar de modo artificial las
    funciones de las células del medio que las rodea. Cuando
    esto se plantea de este modo, la célula
    se convierte en una abstracción, en un modelo.
    Además, en los casos en los que están involucrados
    los pacientes actuales, este punto de vista tan poco natural
    separa su enfermedad de su individualidad, y haciendo un análisis final, sólo permite una
    terapia del modelo de una
    enfermedad. Los resultados de este desafortunado punto de vista
    se han puesto de manifiesto, de modo especial, con los
    infructuosos intentos que se realizan habitualmente en la terapia
    de tumores y enfermedades
    crónicas.

    Cada célula
    está íntimamente unida a su espacio extracelular.
    El espacio extracelular únicamente permite la existencia
    de procesos
    metabólicos que afectan a la célula y, sólo
    como resultado de tales procesos, puede ser activo el material
    genético del núcleo celular. El espacio
    extracelular proporciona un tamiz molecular entre la
    célula y los capilares próximos a ella (capilares
    sanguíneos y linfáticos). Las sustancias que
    estructuran la matriz extracelular forman una red de complejos de
    carbohidratos de alta polimerización: carbohidratos unidos
    a proteínas (proteoglicanos -PGs-), así como
    carbohidratos no unidos a proteínas (glicosaminoglicanos
    -GAGs-) (Fig. 1).

    En esta red se incluyen las
    glicoproteínas estructurales (colágeno, elastina),
    así como glicoproteinas entrelazadas (como, por ejemplo,
    la fibronectina y la laminina). También está
    presente el espectro completo de las células del tejido
    conectivo: fibroblastos, fibrositos, miocitos, macrófagos,
    linfocitos y granulocitos. Como las fibras nerviosas del sistema nervioso
    autónomo terminan en la sustancia fundamental, existe una
    conexión directa con el sistema nervioso
    central y con el cerebro,
    así como con el sistema de las glándulas endocrinas
    a través de los capilares (Fig. 1). A su vez, el sistema nervioso
    central y el hormonal están interrelacionados en el
    tronco cerebral y, consecuentemente, estos elementos forman parte
    de la estructura de
    un sistema fundamental que está sujeto a funciones de
    control locales y
    centrales: lo que se conoce con el término de
    regulación fundamental *.

    La rápida capacidad de reacción característica de los fibroblastos es
    particularmente significativa para el sistema de
    regulación fundamental. Este tipo de célula es
    capaz de responder de manera efectiva a toda la información que entra en el sistema de
    regulación, por ejemplo, a través de
    neurotransmisores y neuropéptidos, sustancias que
    actúan como mensajeros celulares (linfoquinas, citoquinas,
    prostaglandinas, leucotrienos y muchas otras), hormonas,
    metabolitos y catabolitos.

    Las respuestas de los fibroblastos están
    altamente adaptadas a la situación particular que exista,
    respondiendo a todas las informaciones con una apropiada
    síntesis de todos los componentes de la matriz
    extracelular mencionados. En estas funciones, los fibroblastos no
    diferencian entre lo "bueno y malo". De hecho, esta
    síntesis está adaptada efectivamente en su
    respuesta a las particulares cargas impuestas en el sistema
    fundamental a partir de fuentes no
    fisiológicas, bien de origen exógeno (toxinas
    ambientales, como metales pesados)
    o bien a partir de una intoxicación endógena (por
    ejemplo, malnutrición).

    Dichas toxinas (que generalmente se conocen con el
    término de «homotoxinas»), junto con la
    síntesis de fibroblastos, acaban alterando la sustancia
    fundamental que se torna perjudicial para el organismo. Si la
    exposición a esta carga tóxica
    continúa durante un largo período de tiempo, las
    propiedades patológicamente modificadas del tamiz
    molecular de la sustancia fundamental ocasionarán
    progresivamente un corte en los procesos metabólicos
    normofisiológicos. Esta evolución conducirá sucesivamente a
    alteraciones en la reactividad genéticamente controlada de
    las células asociadas las cuales están relacionadas
    entre sí por la sustancia fundamental a través de
    una película superficial de carbohidratos (Fig. 1). Por
    consiguiente, aparece el peligro del desarrollo de
    enfermedades
    crónicas y de tumores.

    Del mismo modo, pueden observarse los efectos de
    vicariación, bien conocidos por la homotoxicología,
    es decir, pueden aparecer, secuencialmente y como resultado de
    las alteraciones tisulares, distintas enfermedades.

    * Sustancia fundamental (matriz extracelular) = Red de glicoproteínas
    estructurales de PG/GAGs y formación de redes de
    glicoproteínas.

    Sistema fundamental = Sustancia fundamental junto con
    los componentes celulares, humorales y nerviosos.

    Regulación fundamental = Posibilidades de
    regulación local para el sistema fundamental junto con los
    sistemas de regulación neurohormonales.

    7. Material Complementario.
    Matriz Extracelular.

    La Matriz Extracelular es un componente de los tejidos
    básicos , y es toda la sustancia que se encuentra rodeando
    las células en los tejidos. La misma
    es producida por la mayor parte de las células de
    sostén.

    Sus componentes fundamentales son:

    • Los glucosaminoglucanos ( GAG)
    • Las proteínas fibrilares
    • Las glucoproteínas estructurales en
      pequeña proporción (adhesión
      celular)

    La célula procariota

    La palabra procariota viene del griego ('pro' = previo
    a, 'karyon = núcleo) y significa pre-núcleo. Los
    miembros del mundo procariota constituyen un grupo
    heterogéneo de organismos unicelulares muy
    pequeños, incluyendo a las eubacterias (donde se
    encuentran la mayoría de las bacterias) y las archaeas
    (archaeabacteria).

    Una típica célula procariota está
    constituida por las siguientes estructuras principales: pared
    celular, membrana citoplasmática, ribosomas, inclusiones y
    nucleoide.

    Las células procariotas son generalmente mucho
    más pequeñas y más simples que las
    Eucariotas.

    La célula eucariota

    El término eucariota hace referencia a
    núcleo verdadero (del griego: 'eu' = buen, 'karyon =
    núcleo). Los organismos eucariotas incluyen algas,
    protozoos, hongos, plantas
    superiores, y animales. Este grupo de
    organismos posee un aparato mitótico, que son estructuras
    celulares que participan de un tipo de división nuclear
    denominada mitosis; tal
    como imnúmeras organelas responsables de funciones
    específicas, incluyendo mitocondrias, retículo
    endoplasmático, y cloroplastos.

    La célula
    eucariota
    es tipicamente mayor y
    estructuralmente más compleja que la célula
    procariota.

    Algunas diferencias estructurales

    pared celular

    En los prokariotas es una estructura rígida que
    envuelve la membrana citoplasmática, responsable de la
    forma de la célula y de su protección contra la
    lisis osmótica.

    bacterias Gram-positivas: la pared celular de esas
    bacterias está compuesta dr muchas capas de una
    macromolécula denominada peptidoglicano
    (disacáridos ligados a polipéptidos) y
    ácidos teicóicos (constituídos por alcohol y
    fosfato).
    bacterias Gram-negativas: la parede celular está
    representada por una fina capa de peptidoglicano situada en medio
    de dos capas lipoprotéicas. la capa externa además
    de lipoproteínas, tiene lipopolisacáridos y
    fosfolípidos.
    Los procariotas pueden presentar estructuras externas en la
    parede celular. Las células bacterianas pueden contener:
    glicocálix, un polímero gelatinoso compuesto por
    polisacáridos y/o polipéptidos (cápsula);
    flagelo, un largo filamento responsable de la movilidad celular;
    filamentos axiales (endoflagelo); fímbrias, que sno
    filamentos menores y más finos que los flagelos, cuya
    principal función es
    la adherencia; y pili, más largos que las fímbrias
    y en número de uno o dos.

    Muchas células eucariotas poseen pared celular,
    aunque sean más simples que las de las células
    procariotas. la pared celular de las algas y de las plantas
    están constituídas principalmente por celulosa; la
    de los hongos por celulosa y principalmente quitina; la de las
    levaduras por polisacáridos. En las células
    eucariotas de los animales la membrana plasmática se
    encuentra recubierta por una capa de glicocálix
    (substancia que contiene carbohidratos).

    Membrana citoplasmática

    La membrana citoplasmática de las células
    procariotas y eucariotas presenta gran similitud en cuanto a
    función y estructura básica. Funciona como una
    barrera de permeabilidad, separando el lado de dentro del lado de
    fuera de la célula. Está constituida por una capa
    doble de fosfolípidos y proteínas, las cuales
    pueden estar organizadas de diferentes formas.

    En los Eucariotas la membrana contiene carbohidratos que
    poseen la función de sítios receptores, y
    esteroless, que impiden la lisis osmótica. Muchos tipos de
    células eucariotas poseen flagelos y cílios en la
    membrana plasmática. Esas estructuras son utilizadas para
    la locomoción o para mover substancias a lo largo de la
    superficie celular.

    Ribosomas

    En los prokariotas son pequeñas partículas
    formadas por proteínas y ácido ribonucléico
    (ARN), funcionando como lugar de síntese protéica.
    Una simple célula procariota puede poseer cerca de 10.000
    ribosomas, confiriendo al citoplasma una apariencia
    granular.

    En los eukariotas son mayores y más densos que
    los de los procariotas, y se encuentran ligados a la superficie
    del retículo endoplasmático rugoso y libres en el
    citoplasma de la célula. Como en los procariotas
    constituyen el lugar de la síntesis
    protéica.

    Región nuclear

    La región nuclear de una célula procariota
    difere significativamente de la de una célula eucariota.
    el área nuclear, denominada nucleoide, de una
    célula bacteriana tiene una única molécula
    larga y circular de DNA doble, el cromosoma bacteriano, que
    contiene todas las informaciones necesarias para el
    funcionamiento y estructuración celular. El cromosoma
    procariótico está ligado a la membrana
    plasmática, no contiene histonas, y no se encontra rodeado
    por una membrana nuclear.

    Las bacterias pueden contener además del
    cromosoma, moléculas de DNA doble pequeñas y
    circulares, denominadas plásmidos. Esas moléculas
    son elementos genéticos extracromosómicos, no
    esencialess para la supervivencia bacteriana, y poseen mecanismos
    de replicación independentes del DNA cromosómico.
    La ventaja de poseer un plásmido es que puede contener
    genes de resistencia a los
    antibióticos, tolerancia a los
    metales
    tóxicos, síntesis de enzimas,
    etc.

    La diferencia clave con la célula eucariota, es
    la presencia de un núcleo verdadero en esta última.
    La región nuclear de los Eucariotas está envuelta
    por una membrana nuclear, separando el citoplasma del
    núcleo.

    Este núcleo es generalmente la mayor estructura
    celular, con forma esférica u oval, y está envuelto
    por una membrana doble denominada membrana nuclear, que contiene
    en su interior moléculas de ADN organizadas
    en cromosomas, que
    contienen todas la información hereditaria.

    La membrana nuclear es estructuralmente semejante a la
    membrana plasmática, está conectada al
    retículo endoplasmático, y posee poros nucleares
    que permiten la entrada y salida de substancias.

    Los pasos clave de la información
    biológica, replicación de ADN y
    síntesis de ARN, suceden en el núcleo. El ARN
    ribosómico es producido por uno o más cuerpos
    esféricos debnominados nucléolos.

    Las células eucariotas apenas poseen organelas,
    que son estructuras especializadas, representadas por el
    núcleo, retículo endoplasmático, complejo de
    Golgi, mitocóndria, cloroplastos, lisosomos, y
    centríolos.

    8. Membrana
    basal

    La Membrana Basal: Sirve de Anclaje de las
    células epiteliales con los tejidos subyacentes, y en ella
    está presente la proteina Colágeno IV. (Ver
    constitución de la Membrana Basal en el
    material complementario de Matriz Extracelular).

    Epidermis

    Es un tejido avascular, constituido por varias capas de
    células planas, cuyo espesor es variable, siendo
    máximo en palmas y plantas, predeterminado
    embriológicamente. Por división de las
    células basales (mitosis) se
    reemplazan los queratinocitos muertos en un proceso de
    regeneración. La nutrición de las
    células queratinizadas se hace por difusión. En
    esta capa se localizan las células pigmentarias
    (melanocitos), células de langherhans y células
    nerviosas con función hormonal (células de
    Merkel).

    La epidermis está constituida por 2
    capas:

    La capa germinativa es la más profunda y
    está formada a su vez por distintos estratos.

    El estrato basal es la hilera de células que
    continuamente regenera la epidermis. En esta capa encontramos
    estratégicamente intercalados a los melanocitos, a razon
    de 1 melanocito cada 4 a 10 células basales. El citoplasma
    de éstos emite prolongaciones, por lo que reciben el
    nombre de células dendríticas. Se caracterizan por
    producir un pigmento marron amarillento: la melanina (principal
    pigmento de la piel). El
    conjunto de melanocitos constituye el sistema
    pigmentario.

    El estrato espinoso está formado por 4 – 8 capas
    de células progresivamente más planas y en contacto
    entre sí por puentes intercelulares espinosos. El espacio
    intercelular está ocupado por líquido
    linfático. El sistema de engranaje de este estrato le
    confiere a la epidermis estabilidad contra la distorsión
    mecánica.

    Por último, el estrato granuloso es rico en
    enzimas y está formado por una o dos capas de
    células aplanadas que no poseen la capacidad de dividirse
    y se hallan exclusivamente dedicadas a la síntesis de
    queratina. Producen una sustancia oleaginosa que hace más
    dúctil las capas superiores y sirve como barrera para los
    líquidos corporales. Aquí también pueden
    formarse lípidos.

    La capa germinativa contiene células basales, las
    cuales por división (mitosis) originan 2 células
    hijas, una de ellas permanece en el estrato basal y la otra
    alcanza el estrato parabasal (espinoso o de malpighi). Las
    células parabasales se dividen y aseguran un equilibrio
    entre la cantidad de células formadas y la cantidad de
    células perdidas por descamación.

    El epitelio se renueva cada 20 – 30 dias. Este tiempo
    está acelerado en ciertas enfermedades como la
    psoriasis.

    La capa córnea está compuesta por
    elementos amorfos en continua descamación. Comprende, a su
    vez, dos estratos: el córneo y el lúcido. El
    estrato córneo es la capa cutánea superior o
    más externa. Formada por restos celulares epiteliales, sin
    núcleo, adheridos entre sí por queratina. Estas
    capas se van desprendiendo en forma de escamas
    (descamación), imperceptiblemente. El estrato
    lúcido consiste en una capa celular bajo la capa
    córnea proporciona elasticidad a
    zonas sometidas a esfuerzos mecánicos (planta de la mano,
    planta de los pies) teniendo en estas localizaciones su grosor
    máximo.

    La capa córnea regula la transferencia de
    sustancias químicas y agentes infecciosos hacia la dermis
    y previene la rápida pérdida de agua de la
    epidermis hacia el medio
    ambiente.

    La vitamina A regula la formación de la capa
    córnea y la falta de vitamina A conduce a su
    proliferación excesiva (hiperqueratosis).

    La estructura que separa a la dermis de la epidermis se
    denomina membrana basal. Es una fina lámina que controla
    el intercambio celular y molecular entre los dos tejidos e
    interviene en el proceso de curación de las heridas. Los
    tumores malignos de la piel rompen la
    membrana basal (invasión tumoral) , comenzando aquí
    la expansión tumoral.

    Dermis

    Es un tejido eminentemente fibroso (fibras
    colágenas, fibras elásticas y de reticulina), 20 a
    30 veces más grueso que la epidermis. Contiene a los
    apéndices o anexos cutáneos que son de 2 tipos:
    córneos (pelos y uñas) y glandulares
    (glándulas sudoríparas y
    sebáceas).

    Desempeña también una función
    protectora, representa la segunda línea de defensa contra
    los traumatismos. Provee las vías y el sostén
    necesario para el sistema vascular cutáneo. Constituye un
    enorme depósito potencial de agua, sangre y
    electrolitos.

    Está formado por 2 capas:

    • La Papilar, o dermis superior, es una zona de
    tejido conectivo laxo, que contacta la membrana basal, cuyas
    fibras colágenas y elásticas se disponen en forma
    perpendicular al epitelio, determinando la formación de
    papilas que contactan con la parte basal de la epidermis. En este
    nivel encontramos receptores de presión
    superficial o tacto (corpúsculos de Meissner).

    • La capa Reticular, o dermis profunda, contiene la
    mayoría de los nexos de la piel. Está constituida
    por tejido conectivo con fibras elásticas que se disponen
    en todas las direcciones y se ordenan en forma compacta, dando
    resistencia y
    elasticidad a la
    piel. Posee fibras musculares lisas que corresponden a los
    músculos erectores de los pelos.

    Por lo tanto, la dermis está formada por fibras
    (colágeno) y fibras celulares conjuntivas (fibroblastos),
    fagocitos inmunológicamente activos
    (macrófagos) y mastocitos intermediarios de las reacciones
    alérgicas e inflamatorias. Se encuentran también
    vasos sanguíneos y linfáticos y los receptores
    sensitivos.

    Lámina basal

    Matriz extracelular especial que subyace a los epitelios
    y rodea a las fibras musculares, adipocitos y a las
    células de Schwann para separarlos del tejido conjuntivo
    adyacente. Su naturaleza es
    glicoproteica y se organiza en capas delgadas y
    continuas.

    La membrana celular

    Sabemos por nuestras clases que los sistemas vivos son
    sistemas autopoyéticos osea que se pueden autogenerar pero
    eso implica que en estos sistemas ocurren muchos y complicados
    fenómenos que sólo pueden ocurrir dentro de un
    ambiente determinado. Inclusive, como lo veremos más
    adelante, en cada uno de los organelos ocurren procesos
    específicos como la generaciõn de vacuolas en el
    órgano de Golgi, etc..

    Este ambiente no puede ser el medio ambiente, es
    así como desde los primeros seres vivos (bacterias) que
    existe una esta separación gracias a la membrana celular,
    su composición general es de una bicapa de
    fosfolípidos.

    Las células requieren energía para llevar
    a cabo la mayoría de los procesos biológicos. La
    energía proviene de los alimentos que ingerimos. El
    oxígeno presente en el aire que
    respiramos se combina con los átomos de carbono e
    hidrógeno presentes en las moléculas de los
    alimentos liberando energía y formando después de
    numerosos pasos dióxido de carbono y agua. La fuente
    original de alimentos son las plantas verdes. Estas son capaces
    de utilizar la energía solar, dióxido de carbono
    del aire y agua
    para formar moléculas orgánicas complejas formadas
    mayormente por carbono, hidrógeno y oxígeno y ricas
    en energía. Estas moléculas son de tres tipos
    básicos: carbohidratos, lípidos y proteínas.
    Cualquiera de estos grupos puede
    combinarse con oxígeno y generar la energía
    necesaria para la vida.

    Los animales no pueden generar carbohidratos,
    lípidos o proteínas a partir de las simples
    moléculas de dióxido de carbono, agua y usando la
    energía solar. En cambio, se alimentan de plantas que ya
    han hecho este trabajo o de otros animales que ya se han devorado
    plantas.

    Las reacciones químicas de combustión de compuestos de carbono con
    oxígeno para liberar energía son bien conocidas por
    todos. Ocurren, por ejemplo, al quemar madera o
    gas en el
    horno o bien cuando la nafta de un auto
    proporciona la energía necesaria para su funcionamiento.
    Estas reacciones son demasiado violentas y poco controladas para
    que los organismos vivientes las puedan usar dentro de una
    célula.

    Bioquímica de la respiración celular

    La conversion de los nutrientes en energia ocurre
    durante los llamados procesos de
    catabolismo
    . La moneda fundamental de
    energía dentro de las células es una
    molécula denominada
    ATP
    . La estructura de esta molecula es tal
    que contiene uniones químicas capaces de liberar mucha
    energia al
    partirse.

    Dos ejemplos fundamentales de catabolismo
    son:

    1. Fermentación.

    2. Respiración.

    La fermentación es un proceso de
    generación de energia que no depende de la presencia de
    oxigeno. Los
    productos finales del proceso son moleculas organicas
    pequeñas como el etanol. Este es el proceso mediante el
    cual se generan las bebidas alcoholicas!

    La respiración es un proceso que si requiere de
    oxigeno y que
    genera mayores cantidades de energia mediante una
    oxidación completa liberando dióxido de carbono y
    agua. La energia proviene en definitiva de los alimentos que
    comemos. Estos, son sometidos a diversos procesos enzimaticos que
    los convierten en moleculas mas pequeñas que forman la
    base de los mecanismos generadores de energia.

    Definición De Respiración

    Generalmente relacionamos el término
    "respiración" con el proceso a través del cual
    inhalamos oxígeno molecular del aire y exhalamos
    bióxido de carbono; en esta ocasión, dicho
    término lo aplicaremos a la serie de reacciones
    químicas a través de las cuales la célula
    obtiene energía.

    La respiración celular es una función del
    metabolismo que se caracteriza por una serie de reacciones
    químicas de oxido-reducción, a través de las
    cuales la célula degrada moléculas de nutrientes y
    produce energía biológicamente útil, la cual
    es almacenada y transportada por una molécula llamada
    adenosina trifosfato o ATP (fig. 1).

    9. La respiración
    celular

    Extrayendo energía de los alimentos

    ¿Puede una computadora
    funcionar sin estar enchufada? ¿Se mueve un auto si no
    tiene combustible? Al igual que las máquinas,
    los seres vivos necesitan "energía" para funcionar. Esa
    energía se obtiene a partir de los alimentos.

    Si observamos los envases de productos alimenticios,
    encontraremos la cantidad de calorías por porción
    que contienen. Las calorías son unidades de
    energía. Pero ¿dónde está esa
    energía? Toda sustancia alimenticia está compuesta
    por moléculas cuyos átomos se mantienen unidos y
    ordenados porque "comparten" electrones, estableciendo enlaces
    químicos. Para formar estos enlaces durante una
    reacción química, se necesita energía. Al
    romper esos enlaces, se libera la energía que éstos
    contenían. Por ello, para obtener energía a partir
    de los alimentos, éstos deben ser degradados por los seres
    vivos.

    Las moléculas de hidratos de carbono, grasas,
    aceites, etc. presentes en los alimentos, constituyen el
    "combustible" a partir del cual las células
    obtendrán energía para realizar todas sus
    funciones. Pero dicha energía no se conducirá
    directamente hacia el trabajo
    celular, sino que será transportada por una
    molécula muy especial: el ATP.

    La respiración celular: una Vía
    Metabólica

    La respiración celular es un ejemplo de
    metabolismo celular. Esta vía metabólica comienza
    cuando la molécula de glucosa es transformada
    químicamente, convirtiéndose en dos
    moléculas con tres carbonos cada una: el ácido
    pirúvico. Este proceso se denomina glucólisis y
    ocurre en el citoplasma de todas las células. Como
    consecuencia del mismo, se libera la energía necesaria
    para la producción neta de dos ATP por cada
    glucosa.

    Pero para poder
    aprovechar al máximo la energía de los alimentos,
    éstos deben ser completamente degradados a
    moléculas simples, liberando la energía
    química contenida. Una vez realizado el proceso de
    glucólisis, la intervención del oxígeno es
    imprescindible para lograr este objetivo.

    ¿En qué lugar de las células se
    encuentran todas las condiciones necesarias para la completa
    degradación de sustancias en presencia de oxígeno?
    En las mitocondrias, organelas presentes en las células
    eucariontes animales y vegetales, se obtiene prácticamente
    toda la energía que necesita una célula para
    vivir.

    Etapas de la respiración celular.

    En el citoplasma, la glucosa se rompe en dos
    moléculas de ácido pirúvico, liberando
    energía. Luego, la degradación continúa en
    la matriz mitocondrial, donde se forma el CO2 y se
    desprende también energía. Finalmente, en las
    crestas mitocondriales, interviene el oxígeno para la
    formación de H2O y la producción de la
    mayor parte de la energía.

    10. El intercambio de
    gases

    El oxígeno que interviene en la Cadena
    Respiratoria proviene de la atmósfera. Fue
    producido por los organismos vegetales durante la
    fotosíntesis. Ingresa a los pulmones y allí se
    combina con la hemoglobina de la sangre. Este
    proceso se conoce como Ventilación o Respiración
    externa. La sangre transporta el oxígeno a las
    células de todo el cuerpo, donde se realiza la
    Respiración Celular.

    Una vez producido el CO2 , éste
    abandona la célula y se une a la hemoglobina. La sangre lo
    transportará hacia los pulmones, donde será
    exhalado a la atmósfera y quedará disponible para
    la fotosíntesis.

    No siempre interviene el oxígeno

    La respiración celular suele realizarse empleando
    oxígeno libre (gaseoso) para la oxidación total de
    las moléculas de los alimentos, produciendo agua y
    dióxido de carbono. En tal caso, se designa a la
    respiración como una vía metabólica
    aeróbica.

    Cuando los alimentos sólo son degradados en
    parte, y no interviene el oxígeno en dicha
    degradación, la vía es anaeróbica. La
    respiración anaeróbica se denomina, con frecuencia,
    fermentación. Un proceso anaeróbico que resulta
    conocido es el que efectúan las levaduras, que degradan
    parcialmente la glucosa para formar alcohol
    etílico y dióxido de carbono.

    Epilogo

    Utilizando elementos cercanos al carbono o muy alejados
    al mismo, de origen natural o artificial, la vida puede adoptar
    formas que, hoy por hoy, nos resultan inconcebibles. La ciencia
    ficción ha tratado de mostrarnos algunas de las
    posibilidades y si repasamos todos los ejemplos utilizados en el
    presente artículo, vemos que no podemos ser muy
    optimistas. Salvo en casos aislados, el choque entre dos especies
    siendo una orgánica y la otra inorgánica acaba en
    desastre. Las diferencias, en cuanto a las necesidades
    medioambientales, imposibilitan la convivencia, a veces por
    desconocimiento (como en La nube negra o en el capítulo de
    Star Trek) y otras por pura supervivencia (como en Alien, o la
    serie del centro galáctico de Benford, llegándose
    incluso a intentar modificar el mismo universo para
    eliminar a la especie opuesta, como en la serie de Aguilera y
    Redal).

    Sin embargo, esta actitud
    beligerante propuesta por la mayor parte de los autores, puede no
    ser universal, sino una actitud
    extrapolada de las características propias del género
    humano, con lo cual el futuro se presentaría más
    halagüeño (salvo que nos topemos con otra especie
    superior a la nuestra y que no esté dispuesta a ser
    aniquilada). Hemos preferido terminar este artículo con un
    tono optimista y recordar que también cabe la posibilidad
    de una convivencia armónica entre máquinas
    conscientes y humanos (como ocurre en la serie de La cultura de Ian
    Banks) y que un contacto con una nueva especie, por muy
    extraña que sea, puede dar lugar a intercambios positivos
    por ambos lados (como sucede en Huevo del
    Dragón).

    11.
    Glicosaminoglicanos

    Son polisacáridos estructurales que forman gran
    parte de la matriz intercelular de tejidos mesodérmicos
    (conjuntivo , cartílago, músculo, hueso) y que muy
    frecuentemente se presentan unidos a un núcleo de
    proteína, formando los llamados proteoglicanos (que no hay
    que confundir con glicoproteínas). La estructura de los
    glicosamino glicanos es la de copolímero ABABAB…, con
    diferentes grados de polimerización, en el que A es un
    ácido urónico (ácidos
    D-glucurónico
    o
    L-idurónico
    ) mientras que B es un
    aminoderivado, bien sea
    N-acetilglucosamina
    o
    N-acetilgalactosamina
    . En muchas ocasiones esta
    última aparece unida a residuos de sulfato. Los enlaces
    entre A y B son de tipo -(1,3) y el enlace B-A es de tipo
    -(1,4), alternando pues ambos tipos de enlace a lo largo
    del polisacárido, que invariablemente es de estructura
    lineal. Tanto el ácido urónico como los restos
    sulfato presentan carga negativa, lo que da a los
    glicosaminoglicanos un carácter
    polianiónico, con elevada densidad de carga
    negativa.

    El ácido hialurónico es un
    glicosaminoglicano constituído por residuos alternantes de
    ácido glucurónico y N-acetilglucosamina. Es muy
    abundante en todos los tejidos mesodérmicos, en el humor
    vítreo y en la gelatina de Wharton del cordón
    umbilical. A diferencia de los polisacári dos vistos
    anteriormente, el ácido hialurónico no tiene una
    forma definida en el espacio, sino que se extiende aleatoriamente
    tendiendo a ocupar un volumen muy
    grande debido a la repulsión electrostática de los grupos carboxilo
    del ácido urónico. Al mismo tiempo, forma mallas
    que retienen una gran cantidad de agua.

    Los condroitinsulfatos son glicosaminoglicanos formados
    por restos alternantes de ácido glucurónico y
    N-acetilgalactosamina. Ésta puede presentarse sulfatada en
    C4, dando lugar al condroitin-4-sulfato o bien en C6, lo que
    constituye el condroitin-6-sulfato . Son abundantes en la
    sustancia fundamental del cartílago.

    Otros glicosaminoglicanos son:

    El Dermatan sulfato con una estructura análoga al
    condroitin-6-sulfato, excepto que contiene ácido
    L-idurónico en vez de ácido glucurónico; su
    disacárido constituyente es, por lo tanto
    …L-idurónico -(1,3) N-acetilgalactosamina
    6-sulfato -(1,4)…

    El Queratan sulfato , que es el único
    glicosaminoglicano que no contiene ácidos urónicos;
    su estructura es …D-Galactosa -(1,3)
    N-acetilgalactosamina 6-sulfato -(1,4)….

    Todos ellos, en distintas proporciones, aparecen en la
    sustancia fundamental de tejidos de origen mesodérmico,
    constituyendo complejos con proteínas que reciben el
    nombre de Proteoglicanos.

    La matriz extracelular tiene como funciones
    generales:

    • Rellenar el espacio existente entre las
    células otorgando resistencia a la compresión y al
    estiramiento de los tejidos que integran (estas propiedades
    decaen con el envejecimiento).

    • Constituir el medio por donde llegan los
    nutrientes y se eliminan los desechos celulares (función
    que se encuentra alterada en la celulitis).

    • Proveer a diversas clases de células de
    "puntos fijos" donde aferrarse.

    • Constituir el espacio por donde migran las
    células cuando se desplazan de un punto a otro del
    organismo

    • Ser el medio por el cual arriban a las
    células las señales bioquímicas (por
    ejemplo, hormonas,
    citoquinas) provenientes de otras células que las
    producen.

    Composición Química de la Matriz
    Extracelular

    Componentes Fibrosos: las proteínas fibrosas son
    los elementos básicos estructurales de los tejidos
    conjuntivos. Describiremos las más importantes, a saber:
    colágeno, elastina, fibronectina, laminina.

     • Colágeno: es la proteína
    más abundante del cuerpo. Sintetizada por los
    fibroblastos, se presenta en fibras y haces de fibras (es por
    ello una escleroproteína), se organiza en unidades
    moleculares básicas llamadas tropocolágeno. Es el
    componente esencial de los tendones y de la sustancia
    extracelular que rodea a las células óseas en el
    hueso. Existen 15 tipos de colágenos distintos dependiendo
    de la combinación de 25 cadenas distintas
    polipetídicas que se trenzan para formar las unidades de
    tropocolágeno. El llamado Colágeno Tipo I se
    encuentra en la dermis (70% de lo que denominamos piel es
    colágeno).

    También se encuentra como componente del
    conectivo del hueso, córnea, dentina y tendones. Otros
    colágenos se encuentran en los cartílagos, el
    útero y la pared del los vasos sanguíneos, en la
    lámina basal y en el tejido conectivo subyacente. Las
    fibrillas de colágeno colaboran en la formación de
    un continuo estructural uniendo entre sí grupos de
    células para formar un tejido.

     • Elastina: forma en la dermis una estructura
    en lámina estirada que semeja una red con tendencia a
    rechazar el agua
    (hidrófoba). La gran deformabilidad y la elasticidad de
    los tejidos son debidas a la elastina.

    La piel de la cara y la de la cabeza contienen
    más de esta proteína que otras regiones
    cutáneas. Es mucho más chica que el
    colágeno. Una vez sintetizada por las células del
    tejido conjuntivo, se une al colágeno y a otros
    componentes de la sustancia intercelular. Además, forma
    parte del tejido conjuntivo elástico amarillo
    (ligamentos).

    • Fibronectina: es una glicoproteína
    (proteína que tiene unido un hidrato de carbono o azúcar), interviene estableciendo los
    "cables" que utilizan las células cuando éstas
    migran a través de la matriz extracelular. Además
    es la principal proteína de unión entre las
    células y las fibras colágenas.

     • Laminina: es una glicoproteína
    filamentosa y es abundante en las láminas basales de las
    matrices
    extracelulares embrionarias.

    Componentes fluidos: glicosaminoglicanos y
    proteoglicanos.

    Los glicosaminoglicanos son polisacáridos (o sea,
    hidratos de carbono, azúcares) complejos.

    Entre los más encontrados en la sustancia
    intercelular podemos mencionar al ácido hialurónico
    (es el de mayor tamaño y no se encuentra sulfatado), el
    condroitín sulfato, el dermatán sulfato, el
    heparán sulfato y el queratán sulfato. Estos, al
    combinarse con proteínas, pasan a llamarse proteoglicanos.
    También reciben en general la denominación de
    "mucopolisacáridos".

    Los glicosaminoglicanos son moléculas muy
    ácidas, con numerosas cargas negativas que atraen grandes
    cantidades de ion sodio y, por lo tanto, de agua, lo cual aumenta
    la turgencia de la matriz extracelular. Son los responsables de
    que la dermis posea una masa gelatinosa con gran capacidad de
    hidratación. Tienen gran influencia en la turgencia y
    tirantez de la piel.

    Uniones de las células con las fibras de la
    matriz extracelular

    En los tejidos donde las células se localizan en
    lugares fijos es porque establecen uniones más o menos
    estables con componentes de la matriz extracelular. Estas
    células se unen a las fibras de colágeno. Del
    interior celular se "asoma" una proteína llamada
    integrina, la cual se une a otra en el exterior llamada
    fibronectina que es la que se une finalmente a la fibra de
    colágeno. La integrina, a su vez, se une en el interior
    celular a otra proteína llamada actina que forma una trama
    contráctil vinculada a la motilidad celular
    (ver
    Figura 1
    ).

    Unión intercelular (o cómo se unen las
    células entre sí cuando no lo hace la
    matriz)

    Las células de los epitelios se mantienen juntas,
    merced a estructuras de unión especiales (ver
    Figura 2
    ).

    a) Unión oclusiva (zona occludens o zona de
    unión íntima): adhiere firmemente las membranas
    plasmáticas de las células epiteliales contiguas a
    través de una franja no muy ancha. En la unión
    oclusiva, las membranas enfrentadas contienen unas
    proteínas, las "ocludinas", que se unen una con otra
    similar de la membrana de enfrente en forma muy firme, por lo que
    ocluyen el espacio intercelular.

    b) Cinturón adhesivo (desmosoma en
    cinturón o en banda, zonula adherens) se localiza por
    debajo de la unión oclusiva. Esta unión se logra
    mediante un tipo especial de proteínas llamadas cadherinas
    y actinas. El conjunto de cinturones adhesivos forma un enrejado
    transepitelial responsable en parte de la resistencia mecánica de los epitelios.

    c) Desmosoma (mácula adherens): son uniones
    puntiformes entre las células epieliales contiguas, se
    hallan por debajo del cinturón adhesivo, distribuidos en
    forma irregular. Está formado por proteínas que
    atraviesan la membrana celular del tipo de las cadherinas, las
    cuales hacia el exterior celular se unen a cadherinas de otra
    célula y, por la parte interior (citosol), a filamentos de
    queratina. El desmosoma une fuertemente las células
    epiteliales entre sí que con los filamentos de queratina
    forma una red transcelular extendida por todo el epitelio al que
    le confieren una gran resistencia mecánica. A mayor
    tensión o estiramiento al que debe ser sometido un
    epitelio, mayor número de desmosomas contendrá
    éste.

    d) Unión comunicante (uniones "gap" o nexus) son,
    en este caso, canales que comunican las células
    epiteliales adyacentes. Estos canales están formados por
    estructuras cilíndricas huecas que atraviesan las
    membranas plasmáticas de las células adyacentes
    ("conexones"). Están formados por proteínas en
    forma de túbulos llamadas conexinas. A través de
    estas uniones circulan nutrientes, desechos metabólicos,
    señales bioquímicas y potenciales
    eléctricos.

    Aunque el tejido conjuntivo es un componente de casi
    todos los órganos y los envuelve, reúne o separa,
    en cosmética se aplica ese nombre solamente al corion o
    dermis. Este tejido de sostén de la dermis, formado por
    fibras, confiere resistencia y tersura a la piel.

    Ubicando todo esto en la piel

    Recordemos: la piel se divide en tres capas:

    – Capa superior: Epidermis (sobre la cual se asienta la
    película superficial).

    – Capa intermedia o coriácea: Dermis o
    Corion.

    – Capa inferior: Subcutis o Hipodermis.

     En algunos textos suele denominarse cutis a la
    capa del corion solamente, como a veces a la dermis +
    epidermis.

    En la epidermis no existe matriz extracelular. Las
    células se encuentran unidas fuertemente entre sí
    mediante "puentes" del tipo descripto arriba que se van
    "aflojando" a medida que la "fila" celular se desplaza hacia
    arriba (de adentro hacia afuera: células basales,
    células espinosas, células granulosas y,
    finalmente, capa córnea, capa de descamación y
    película superficial). Cada capa la determina un estado
    diferencial de un solo tipo de célula: el queratinocito
    (el cual evoluciona a corneocito).

    Además, a nivel de la capa de las células
    basales, se encuentran los melanocitos (que son los responsables
    de la pigmentación de la piel y el bronceado).

    Cada melanocito se encuentra rodeado por 36
    queratinocitos en promedio. Existen además otros tipos
    celulares que cumplen funciones relacionadas con la
    inmunidad.

    Hoy en día, esta capa puede ser transplantable
    (transplante de piel, en quemados, por ejemplo). Es interesante
    comentar que se están ensayando transplantes de cultivos
    de tejido epitelial conteniendo melanocitos para solucionar
    problemas de
    despigmentación por vitiligo y por cicatrices
    despigmentadas.

     Es en la dermis donde encontramos matriz
    extracelular, y su función es nutrir la epidermis. La
    parte que se encuentra en contacto con la capa germinal de
    queratinocitos contiene células abastecedoras, nervios y
    vasos sanguíneos, además de finas fibras, ya que
    esta capa exige el aporte incesante de nutrientes necesarios para
    mantener su actividad mitótica.

    Paulatinamente, hacia el interior nos encontramos con el
    estrato reticular donde se hallan las células del tejido
    conectivo en sí: los fibrocitos (y sus precursores, los
    fibroblastos) unidos por el material extracelular: fibras
    colágenas y fibras elásticas (que no muestran
    elasticidad propiamente dicha, sino que hacen posible que las
    estructuras fibrosas recuperen su situación inicial. Estas
    suelen romperse al extenderse en exceso (caso de la
    formación de estrías). Toda destrucción de
    estas fibras del material extracelular es
    irreversible.

    Rellenando el espacio entre las células y las
    fibras se encuentra la "sustancia fundamental", la cual es una
    masa gelatinosa de consistencia variable, y está formada
    por los mucopolisacáridos ya mencionados, como el
    ácido hialurónico y el condroitinsulfato, es
    éste el auténtico y fundamental depósito de
    agua de la piel. Además, actúan como lubricantes de
    las fibras del tejido conjuntivo. Por lo tanto, la matriz
    extracelular junto con los fibroblastos y fibrocitos forman un
    tejido de sostén de la dermis, que confieren resistencia y
    tersura a la piel.

    La dermis, por ahora no es transplantable, aunque se
    están realizando intensos estudios. A este nivel nivel, se
    encuentran células que ejercen un importante papel en las
    reacciones alérgicas (células productoras de
    histamina).

    Rodeada por matriz en la dermis se encuentran los
    folículos pilosos (aunque su raíz llega hasta la
    hipodermis), las glándulas sebáceas, las
    glándulas sudoríparas, las vías nerviosas
    que transportan las sensaciones de la piel, los vasos
    sanguíneos (arterias y venas) y los vasos
    linfáticos. Por eso, al cortarnos la sangre no aparece si
    la injuria no llega a la dermis.

    A nivel de la hipodermis (subcutis o tejido
    subcutáneo), el tipo celular predominante es el adipocito
    formando lobulillos (adipocitos agrupados separados entre
    sí por un intersticio de matriz extracelular que contiene
    mucopolisacacáridos lubricantes), la importancia de los
    elementos de la matriz extracelular, en este caso, es que forma
    las fibras que "tabican" al tejido adiposo y van desde la dermis
    hacia el músculo o hacia el hueso. Las
    características de la tabicación son
    anatómicamente distintas en hombres y mujeres. En el caso
    del tipo femenino, es de tal característica que lo hace
    propenso a desarrollar celulitis.

    En el proceso de envejecimiento donde ocurren los
    cambios críticos es a nivel de la matriz
    extracelular

    Podríamos resumir que, al avanzar la edad, las
    fibras pierden elasticidad y el tejido conjuntivo deja de tener
    capacidad para retener la humedad (fenómeno de
    desecación del envejecimiento). Además, aumenta el
    grosor de las fibras elásticas por aposición de
    lípidos (como el colesterol), volviéndose
    quebradizas, perdiendo sus propiedades de elasticidad. Lo mismo
    ocurre también en la piel dañada por la luz: cuando
    los tejidos conjuntivos son jóvenes contienen
    colágeno no reticulado mayormente y sus moléculas
    se desplazan fácilmente. Es un colágeno "más
    soluble", el cual tiene buena capacidad de absorción de
    agua.

    A medida que aumenta la edad, se produce la
    formación de enlaces cruzados ("crosslinking") entre
    fibrillas haciendo que los tejidos se vuelvan menos
    elásticos con escasa capacidad de imbibición. A ese
    nivel, la piel decrece en su grado de tensión apareciendo
    surcos y pliegues bien visibles (arrugas).

    Entre el contenido de colágeno soluble en los
    tejidos y el envejecimiento de la piel hay una relación
    evidente: la desaparición de dicho colágeno es un
    proceso que forma parte del envejecimiento natural. La exposición
    solar acelera el envejecimiento tisular ya que la radiación
    ultravioleta favorece el crosslinking proteico o entrecruzamiento
    entre las moléculas de colágeno debido a su
    capacidad de formar radicales libres muy reactivos responsables
    de estas reacciones bioquímicas (fotoenvejecimiento
    cutáneo).

    El mal drenaje de los metabolitos de desecho de la
    dermis e hipodermis sobre todo, genera también radicales
    libres que a su vez promueve la formación de
    entrecruzamientos y nódulos causantes de los
    fenómenos de piel naranja y celulitis. El tratamiento con
    silanoles y anti radicales libres previene de estos procesos de
    sobreenlazado.

    La activación de la producción de
    colágeno nativo es producida por el ácido
    ascórbico (que es a lo que nos referimos cuando decimos
    que "la vitamina C activa la síntesis endógena de
    colágeno"). También las citoquinas y
    nucléosidos fosfatos (provenientes de cosméticos
    con ADN) activan a los fibroblastos para que produzcan
    colágeno nativo.

    Además, la luz solar es activadora de las
    colagenasas y elastasas, enzimas que destruyen el tinglado de
    sostén. Se ha visto que el ADN y sus fragmentos inactivan
    estas enzimas retardando el efecto deletéreo de la
    radiación.

    También, otro fenómeno del envejecimiento
    es la activación de enzimas que causan la
    destrucción del ácido hialurónico
    (hialuronidasas). Se ha postulado que el ADN (hp) tiene
    acción anti-hialuronidasa, por lo que actuaría
    también previniendo el envejecimiento a este
    nivel.

    Fuentes consultadas: "Cosmética para
    farmacéuticos". Egbert Charlet . Editorial Acribia.
    1ª edición, SA, 1996. "Estructura y dinámica celular". Novikoff-Holtzman.
    Editorial Interamericana, 1ª edición, 1972.
    "Fundamentos de biología celular y molecular". De
    Robertis-HIB, El Ateneo, 3ª edición, 2000. "Bioquímica". Lehninger , 2ª
    edición, Editorial Omega, 1978.

    12. Histología I

    Material Complementario. Matriz extracelular.

    La Matriz Extracelular es un componente de los tejidos
    básicos , y es toda la sustancia que se encuentra rodeando
    las células en los tejidos. La misma es producida por la
    mayor parte de las células de sostén.

    Sus componentes fundamentales son:

    • Los glucosaminoglucanos ( GAG)
    • Las proteínas fibrilares
    • Las glucoproteínas estructurales en
      pequeña proporción (adhesión
      celular)

    La estructura general del Tejido Conectivo
    presenta

    1. Una red dispersa de células de sostén
      que producen:
    2. Un entramado organizado y abundante de
      proteínas fibrilares organizadas en un gel hidratado de
      GAG.

    Características de los componentes de la Matriz
    Extracelular.

    I . Los GAG.

    • Son grandes cadenas de polisacáridos que se
      dividen en 4 grupos en dependencia de su
      estructura.
    • el ácido hialurónico
    • el condroitin-sulfato y dermatán
      sulfato
    • el heparán sulfato y la heparina.
    • el queratán sulfato.

    Con excepción del Acido hialurónico pueden
    existir uniones covalentes a las proteínas para formar los
    Proteoglucanos.

    II Las proteínas fibrilares

    Hay 4 proteínas que forman fibrillas en la matriz
    Extracelular.

    1. Colágeno
    2. Fibrilina
    3. Elastina
    4. Fibronectina.

    Al microscopio
    óptico y electrónico, se observan estructuradas en
    3 tipos de fibras , que se le denominan fibras de tejido
    conectivo.

    1. Fibras colágenas
    2. Fibras reticulares
    3. Fibras elásticas.

    La función de estas proteínas que formas
    fibras es ofrecer diferentes propiedades tensiles y
    elásticas a los tejidos de sostén y dar anclaje a
    otros elementos celulares de los tejidos.

    Los colágenos: Es una familia de
    proteína estrechamente relacionadas que pueden agregarse y
    generar filamentos o fibrillas. Hay 20 tipos de cadenas
    polipétidicas de colágeno que se combinan y
    producen distintos tipos desde el punto de vista
    morfológico. De acuerdo a la estructura que formen se
    dividen en:

    1.colágenos fibrilares tipo I,II,III,Vy
    XI.

    2,colágenos facit tipos IX,XII,XIV.

    3.colágenos de cadena corta tipo VIII,
    X

    1. colágeno de la membrana basal tipo
      IV
    2. otros colágenos tipo VI,VII y
      XIII

    Las fibras de colágeno que aparecen
    teñidas en las coloraciones son del tipo I, II, III y
    tienen la función de dar fuerza de
    tensión a los tejidos.

    Las fibras reticulares : que también se observan
    en el tejido conectivo, son fibrillas de colágeno III que
    forman una malla laxa en los tejidos y por debajo de la membrana
    basal. Y tienen la función: de Armazón que sostiene
    los componentes especializados de la matriz extracelular. En los
    órganos linfoides forman las principales fibras de la
    matriz. En otros órganos (hígado-riñon )
    forman la red de soporte de sus células
    especializadas.

    Las membranas basales están formadas por
    colágeno IV.

    Quién produce el colágeno? Los
    fibroblastos fundamentalmente, aunque pueden sintetizarce en
    otras células derivadas del
    mesénquima, también diversas células
    epiteliales y endoteliales producen colágeno tipo IV o las
    membranas basales.

    La elastina: Proteína que se organiza en fibras y
    capas elásticas resistentes.

    Que es? Es una proteína hidrofóbica que se
    organiza en filamentos y capas, y es el principal componente de
    las fibras elásticas.

    Quién la sintetiza? Los fibroblastos.

    Como se forman las fibras elásticas? Se forman
    por interacción de elastina y fibrilina.

    Su función: Confieren elasticidad a los tejidos y
    permiten la recuperación después del
    estiramiento.

    La fibrilina: Es una glucoproteína formadora de
    fibrillas, es el principal componente de las microfibrillas
    extracelulares, que son constituyentes además de las
    fibras elásticas..

    Se cree además que las microfibrillas median en
    la adhesión entre diferentes componentes de la matriz
    extracelular.

    La fibronectina Es una glucoproteína
    multifuncional y existe bajo tres grandes formas.

    • Una proteína circulante en el
      plasma
    • Una proteína que se une transitoriamente a la
      superficie de muchas células
    • fibrillas insolubles formando parte de la matriz
      extracelular cuando se entrecruzan entre si dímeros de
      fibrina mediante puentes disulfuro.

    Importancia funcional: Capacidad de adherirse a
    distintos componentes tisulares, posee lugares de unión al
    colágeno, y la heparina, así como moléculas
    de adhesión celular.

    III Glucoproteínas estructurales
    extracelulares

    . Son proteínas no filamentosa que intervienen en
    la interacción célula-matriz extracelular e
    interaccionan con receptores específicos de la superficie
    celular.

    Las proteínas mejor caracterizadas son
    :

    • la laminina
    • la tenascina
    • la entactina

    La laminina:

    1. Es componente de las membranas basales.
    2. La produce las células epiteliales y
      endoteliales
    3. Tiene lugares de unión para receptores
      celulares específicos(integrinas) , heparán
      sulfato, colágeno tipo IV y entactina.

    La entactina : (glucoproteína)

    1. Componente de todas las membranas
      basales.
    2. Se une a la laminina.
    3. Se piensa une la laminina al colágeno
      tipoIV.

    La tenascina: (glucoproteína)

    1. Implicada en la adhesión celular.
    2. Se expresa en el tejido embrionario.
    3. Importante para la migración celular en el Sistema
      Nervioso en desarrollo.

    Membrana basal.

    1. Son proteínas y Glucosaminoglucanos GAG de la
      matriz extracelular, que se organizan a modos de capas y que
      intervienen como una interfase entre las células
      parenquimatosas y los tejidos de sostén .
    2. Se asocian a: células de schwann y
      también forman una membrana limitante alrededor del
      SNC.
    3. Componentes:
    4. Colégeno tipo IV, laminina, heparán
      sulfato, entactina y fibronectina.

    Al ME se observan varias capas.

    A partir de las células se observan.

    • lámina lúcida
    • lámina densa
    • lámina fibrorreticular(que se funde con las
      proteínas fibrosas de la matriz
      extracelular)
    1. con técnicas
      de H/E no permiten diferenciar la membrana basal.
    2. la técnica de PAS es positiva por el gran
      contenido en glucoproteínas.
    3. la técnica de plata, también es
      positiva.

    Hoy día se usa indistintamente los
    términos de lámina basal(que se dediera solamente
    referir al la lámina densa) y de membrana
    basal.

    Funciones principales de la membrana basal.

    1.Adhesión celular.

    2.Barrera de difusión,

    3, Regulación del crecimienrto
    celular.

    Qué son los oligoelementos?

    Llamamos oligoelementos a todos los minerales que se
    encuentran en nuestro organismo en menos cantidad que el hierro.
    El cuerpo humano
    se compone de diversos materiales entre los que se encuentran el
    agua y los minerales, de
    estos llegamos a tener por ejemplo kilo y medio de calcio, sin
    embargo otros minerales solo están presentes en cantidades
    infinitesimales.

    La mayoría de los déficits de
    oligoelementos resulta de una alimentación
    desequilibrada

    Todavía hace pocos años se consideraba a
    los oligoelementos como materia de desecho en el cuerpo y que no
    servían para gran cosa, luego se empezaron a estudiar
    desde el puro concepto de la toxicología y,
    posteriormente, ya los estudios se hacen para valorar la salud, la nutrición, riesgos de
    enfermar.
    La necesidad de suplementación de un oligoelemento se
    encuentra reflejada en los análisis de oligoelementos ya sea en sangre
    o en pelo.
    Los oligoelementos participan en el equilibrio
    biológico y fisiológico del organismo, como
    cofactores enzimáticos y son necesarios para la
    síntesis de proteinas, etc.
    El tratamiento con oligoelementos corresponde habitualmente a la
    llamada medicina
    biológica, ortomolecular y naturista.

    Hitoria De Los Oligoelementos La historia de los
    oligoelementos comienza a desarrollarse de forma seria a partir
    de la mitad del siglo XIX, cuando el Dr. Basile Valentin le da a
    un paciente con bocio esponja tostada para curarlo, la esponja
    tiene mucho yodo (oligoelemento) y el yodo es necesario para el
    buen funcionamiento del tiroides funciona poco, es decir, si hay
    bocio.
    Los metales tóxicos como el plomo, cadmio, mercurio,
    llegan a estar relacionados con desórdenes del comportamiento
    humano debido a la alteración neurológica que
    provocan.
    Los oligoelementos se aportan habitualmente a través de la
    alimentación, una cantidad excesiva o déficit
    podría favorecer la aparición de enfermedades o
    retrasar la curación de las mismas.

    Aplicaciones De Los Oligoelementos

    Los oligoelementos se aportan habitualmente a
    través de la alimentación, una cantidad excesiva o
    déficit podría favorecer la aparición de
    enfermedades o retrasar la curación de las mismas.
    Dentro del contexto terapeútico, el médico
    oligoterapeuta puede dar oligoelementos de tres formas
    diferentes:

    Forma paralítica Se trata de administrar uno o
    varios oligoelementos en cantidades muy bajas para activar uno o
    varios oligoelementos que están presentes pero que no
    están actuando en nuestro cuerpo, es la llamada terapia
    catalítica

    Forma nutricional: Para prevenir déficits y
    trastornos de carencia, por ejemplo hierro en el
    embarazo, zinc
    para crecer.

    Forma farmacológica: Cuando se administra el
    oligoelemento en cantidades muy elevadas para tratar una
    enfermedad, por ejemplo selenio para cancer y cromo
    para diabetes.

    La cantidad de oligoelementos varia de una región
    a otras desde picogramosa gramos y varia de un alimento a otro,
    dependiendo de la recogida del alimento (si es verdura o fruta) y
    luego hay que tener presente que puede existir una
    incompatibilidad entre algunos de ellos, disminuyendo la
    absorción o aumentando la absorción de alguno de
    ellos, llegando a provocar enfermedades pase que consideremos que
    estamos bien alimentados, por ejemplo, una anemia de hierro se
    debe a un déficit de hierro, pero también
    podría ser de cobre, cobalto
    o por una intoxicación de molibdeno.
    Como ejemplos de alteraciones o enfermedades que puede producir
    el déficit de oligoelementos, tenemos:
    Yodo: es un oligoelemento importante para el funcionamiento del
    tiroides y prevenir la arteriosclerosis, su déficit puede
    provocar hipotiroidismo, obesidad,
    arteriosclerosis, retraso mental, disminución de la
    capacidad de aprendizaje.
    Zinc: es un oligoelemento regulador hormonal y estimulante
    inmunológico. Su déficit puede provocar cansancio,
    infecciones, bajada de defensas, impotencia, esterilidad, caida
    del pelo, problemas de
    la piel.
    Selenio: es un oligoelemento cardio protector y anticancer y
    antirradical libreo o anti oxidante, su déficit puede
    provocar cancer,
    esterilidad, infartos, trombosis, cataratas, disminución
    inmunológica
    Cromo: Oligoelemento relacionado con la glucosa, su
    déficit provoca obesidad,
    aumento de colesterol, aumento de glucosa en la sangre.
    La combinación de 3 oligoelementos como es el cobre/oro/plata, tiene propiedades bactericidas y
    estimula las defensas, podemos hablar de este trío como el
    antibiótico de los médicos oligoterapeutas y de la
    medicina natural,
    sin efectos secundarios.
    Mercurio: es un oligoelemento tóxico. Su
    intoxicación provoca neuropatía, hepatopatía
    (con aumento de las transaminasas e inflamación
    hepática), nefropatía (lesiones de riñones y
    favorece el aumento de tensión arterial) relacionado con
    el autismo y
    disfunciones del sistema nervioso central, hiperactivos.
    Aluminio: otro
    oligoelemento neurotoxico, relacionado con la enfermedad de
    Alzehimer.

    Esta pequeña introducción al mundo de los oligoelementos
    nos puede servir para poder llegar a
    conocer todo su gran campo terapeútico.

    La fosforilación oxidativa. Conservación
    de la energía proveniente de la oxidación del
    sustrato: rendimiento energético. Acoplamiento entre la
    oxidación y la fosforilación. Relación P/O.
    Sitios de conservación de la energía: su
    localización en la cadena respiratoria. Unidades
    fosforilantes: F0F1-ATPasa. Efectos de
    inhibidores y desacoplantes sobre la fosforilación
    oxidativa. Teoría quimiosmótica sobre el mecanismo
    de la fosforilación oxidativa. La cadena respiratoria como
    traslocador de protones. Transformación y
    conservación de la energía de la respiración
    en un gradiente electrosmótico. La ATP-sintetasa.
    Mecanismos de acción de inhibidores y desacoplantes de
    acuerdo con la teoría quimiosmótica. Control
    respiratorio.

    II.- Fosforilación oxidativa: se sintetiza mucho
    más ATP. Síntesis ATP relacionada con la
    formación de un compuesto fosforilado con potencial de
    transferencia de grupos fosfato mucho mayor que el ATP para poder
    cederlo al ADP. Hay mucho compuestos fosforilados pero pocos que
    puedan cederlo. Estas moléculas se forman como
    intermediarios de las reacciones metabólicas.

    3. Fosforilacion Oxidativa.

    Gran parte de la energía liberada por la
    transferencia de electrones del NADH2 al 02
    es conservada por medio de 1a síntesis de ATP dentro de la
    partícula transportadora de electrones por un proceso
    denominado fosforilación oxidativa. Esta síntesis
    de ATP debería contrastarse con la fosforilación a
    nivel de sustrato. En la fosforilación oxidativa, la
    síntesis de ATP está acoplada con el transporte de
    electrones y de oxígeno. El mecanismo por el cual los
    enlaces fosfato ricos en energía son sintetizados dentro
    de la partícula transportadora de electrones no se conoce
    todavía con detalle pero es completamente diferente de la
    fosforilación a nivel de sustrato.

    La velocidad de
    fosforilación oxidativa es estudiada experimentalmente
    midiendo la velocidad de
    consumo de
    oxígeno y la velocidad de conversión del fosfato en
    ATP. Se calcula entonces un cociente —consumo de fosfato/
    consumo de oxígeno—, el llamado cociente P/ 0. Con
    NADH2 como dador de electrones, este cociente es
    aproximadamente 3; esto es, se sintetizan tres moléculas
    de ATP por cada átomo de
    oxígeno consumido y cada molécula de
    NADH2 oxidada. Con otros dadores de electrones
    distintos del NADH2, el cociente P/ 0 puede ser
    diferente. Así, la oxidación de succinato, que
    implica la donación directa de electrones del succinato a
    la flavoproteína sin la mediación del NAD,
    determina un cociente P/ 0 de 2.

    El aspecto más importante de la
    fosforilación oxidativa es que aporta al organismo un
    medio de derivar energía de la oxidación de
    NADH2. La fosforilación oxidativa, por
    supuesto, depende de la presencia en el ambiente de
    oxígeno gaseoso o de otro aceptor de electrones adecuado.
    Los organismos aerobios pueden hacer por tanto mucho más
    ATP que los fermentadores con la misma cantidad de fuente de
    energía, y por ello pueden sintetizar mucho más
    material celular. Además, muchos compuestos
    orgánicos no pueden ser utilizados fermentativamente a
    causa de que no pueden entrar en reacciones en las cuales se
    consiga producir fosforilación a nivel de sustrato, y por
    ello no pueden participar en este tipo de síntesis de ATP.
    Por otra parte, muchos de esos compuestos pueden utilizarse
    aerobiamente como fuentes de energía puesto que pueden
    reducir NAD a NADH2 y hacer posible la síntesis
    de ATP a través de la fosforilación
    oxidativa.

    Varias sustancias químicas inhiben el transporte de
    electrones. El monóxido de carbono (CO) se combina
    directamente con el citocromo terminal e impide la unión
    del oxigeno; los cianuros (CN-) y las azidas (N3-) se
    unen estrechamente al hierro del anillo porfirínico de los
    citocromos e impiden su función oxidorreductora; el
    antibiótico antimicina A inhibe el transporte de
    electrones entre los citocromos b y c. Ciertas sustancias
    químicas tales como el dinitrofenol actúan como
    agentes desacopladores e inhiben la fosforilación
    oxidativa sin inhibir el transporte de electrones. En presencia
    de dinitrofenol, la oxidación del NAU11 y el consumo de
    oxígeno ocurren normalmente, pero no hay síntesis
    de ATP, siendo la consecuencia una pérdida de
    energía.

    Otro inhibidor de la formación de ATP, el
    arseniato, actúa de diferente manera. El arsénico
    está relacionado con el fósforo en la tabla
    periódica, y el arseniato
    (As043-) es parecido en estructura al
    fosfato (P043-). Sin embargo, el enlace de
    alta energía formado cuando se usa arseniato en lugar de
    fosfato es inestable y se desintegra espontáneamente,
    resultando de ello una pérdida de energía.
    Así, el arseniato actúa como un desacoplador de la
    fosforilación oxidativa, puesto que tiene lugar la
    oxidación de sustrato y la transferencia de electrones a
    O2, pero no hay una síntesis neta de ATP. El
    arseniato inhibe también la fosforilación a nivel
    de sustrato puesto que el enlace de arseniato rico en
    energía que se forma sobre el sustrato es también
    inestable y se rompe.

    Estos agentes son útiles en ocasiones para
    estudiar el mecanismo de la fosforilación oxidativa. En
    microbiología tienen la máxima
    utilidad como
    inhibidores selectivos de organismos aerobios, puesto que los
    anaerobios, al no usar el sistema de los citocromos, no son
    afectados. La azida sódica se añade a menudo a los
    medios de
    cultivo para aislar selectivamente las bacterias del ácido
    láctico, puesto que esas bacterias carecen de sistema
    citocromo y son capaces de crecer en presencia de la azida
    sódica, mientras que la mayoría de las demás
    bacterias no pueden hacerlo.

     

     

    Autor:

    Mario Andres osorio

    latino_and[arroba]hotmail.com

    Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.

    Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.

    Categorias
    Newsletter
    Comments
    All comments.
    Comments