martes, 27 de enero de 2015 | By Rocío Castro Anguita
En la clase de hoy hemos empezado un tema nuevo con el que iniciamos un bloque que, según parece, es de los más complicados del curso, así que ¡a estudiar!.
Se trata de los procesos catabólicos aerobios a partir de los cuales obtenemos energía utilizando oxígeno. En primer lugar hay que tener claros dos conceptos: reducción y oxidación, ya que van a ser claves en el desarrollo de las reacciones denominadas reacciones redox
*Oxidación --.Pérdida de electrones, libera energía.
*Reducción -- Adición de electrones, almacena energía.
Podemos obtener energía a partir de tres tipos de biomoléculas: glúcidos, lípidos y proteínas, en ese orden. Los procesos incluyen una series de fases:
Aunque también se utilicen otras moléculas, en primera instancia las moléculas de la cual se obtiene la energía son los glúcidos y, en nuestro caso, la glucosa por lo que es aquella que vamos a tomar como ejemplo para estudiar.
El primer proceso que se tiene que llevar a cabo es la glucólisis, que consiste en romper la glucosa para formar dos moléculas de ácido pirúvico.
El balance energético total de este proceso es de 2 moléculas de ATP y 2 NADH por cada molécula de glucosa, es decir, ha generado energía.
Aquí podéis encontrar un vídeo en el que se explica detalladamente el proceso de glucólisis:
¿ Y ESTO PARA QUÉ SIRVE?
El proceso de catabolismo es, sin duda, esencial para nosotros y si queremos dedicarnos al estudio del ser humano es indispensable conocerlos y aunque ahora mismo sea a un nivel menor es un buen comienzo.
Estos procesos son la base de la vida, ya que son los responsables de que obtengamos la energía que nos permita realizar rodas las funciones propias de los seres vivos. Es increíbles observar como todas estas reacciones están ocurriendo en nuestro organismo sin que nosotros nos demos cuenta perfectamente organizadas haciendo que, en resumidas cuentas, podamos vivir.
Una vez ingeridos y digeridos los alimentos, el aparato circulatorio se encarga de transportarlos al resto de las células del organismo.
Lo forman:
Líquido de transporte: Tejido conectivo. Existen varios tipos, que se diferencian principalmente en el tipo de célula y pigmento que posean:
-Hidrolinfa: Su composición es muy parecida al agua del mar.
-Hemolinfa: Contiene un pigmento respiratorio, la hemocianina, que transporta el oxígeno.
-Sangre: Formada por plasma sanguíneo y tres tipos de célula: eritrocitos, leucocitos y plaquetas. Además de transportar nutrientes tiene diversas funciones que puedes ver en este enlace
-Linfa: Composición similar a la sangre, pero se diferencia en que no tiene eritrocitos ni plaquetas, y transporta una mayor cantidad de lípidos y leucocitos.
Vasos sanguíneos: Conductos que forman el sistema vascular.
-Arterias: La sangre sale del corazón. Sus paredes son gruesas, duras y elásticas.
-Venas: La sangre entra en el corazón. Presentan mayor calibre que las arterias y paredes mas delgadas.
- Capilares: Se produce el intercambio de gases y nutrientes. Tienen las paredes formadas por una sola capa:
Corazón : Órgano encargado de impulsar los líquidos de transporte mediante movimientos de contracción y de dilatación. Hay varios tipos:
-Tubulares: Forma de tubo
- Accesorios: Impulsan la circulación a zonas determinadas
-Tabicados: Presentan aurículas, por donde entra la sangre, y ventrículos, por donde sale.
Aparato circulatorio de invertebrados
Moluscos: Sus vasos sanguíneos se abren a las cavidades corporales, es decir, tienen un aparato circulatorio abierto. Poseen corazón tabicado. También cuentan con corazones accesorios llamados branquiales, que reciben la sangre de las venas y la impulsan a través de las branquias hacia las aurículas del corazón.
Artrópodos: Tienen un aparato circulatorio abierto con un corazón tubular que presenta unos pequeños ostiolos.
Anélidos: Su líquido de transporte circula siempre por el interior de un sistema de vasos cerrados, sin salir de ellos, es decir, un aparato circulatorio cerrado. Poseen dos vasos longitudinales, unidos por varios vasos transversales.
Aparato circulatorio de vertebrados
El aparato circulatorio de los vertebrados es cerrado y presenta un corazón tabicado.
La circulación sanguínea puede ser de dos tipos:
Simple: La sangre pasa por el corazón una vez, es la propia de los peces. El corazónestá dividido en dos partes (una aurícula y un ventrículo musculoso). El corazón de los peces es tubular y rectilíneo, la sangre llega al corazón de las venas llena de CO2 y de ahí el ventrículo impulsa la sangre hacia las branquias y allí se oxigena y se va por medio de las arterias hacia todo el cuerpo.
Doble: Se da entre los vertebrados que respiran por pulmones: anfibios, reptiles, aves y mamíferos. La sangre pasa por el corazón dos veces, siguiendo dos circuitos, que corresponden a la circulación menor o pulmonar y a la circulación mayor o sistemática.
-En la circulación pulmonar o circulación menor la sangre va del corazón a los pulmones, donde se oxigena o se carga con oxígeno y descarga el dióxido de carbono.
-En la circulación general o mayor, la sangre da la vuelta a todo el cuerpo antes de retornar al corazón.
Tipos de circulación doble:
- Incompleta: El corazón está formado por tres cavidades, dos aurículas y un ventrículo. La sangre oxidada y la sangre sin oxidar se mezclan en el ventrículo.
-Completa: El corazón está dividido en cuatro cavidades, dos aurículas y dos ventrículos. Por la mitad izquierda circula sangre oxigenada, mientras que por la otra mitad derecha circula sangre sin oxigenar; y ambos tipos de sangre no se mezclan.
¿Esto para qué sirve?
El aparato circulatorio es un mecanismo básico para el desarrollo de la vida, sin el no podríamos sobrevivir ya que nuestros órganos no recibirían la energía necesaria para su funcionamiento.
Conocer su funcionamiento nos permite curar ciertas enfermedades o anomalías muy comunes.
¡Atención: Pregunta!
¿Cómo es posible que haya tanta diferencia entre los aparatos circulatorios de los diferentes seres vivos?
En la clase de hoy hemos recordado lo que es el metabolismo y algunos conceptos relacionados con él. Así mismo, moléculas que intervienen en el metabolismo y su rendimiento y balance energético.
El metabolismo es un conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en las células del cuerpo. Se transforma la energía que contienen los alimentos en el combustible que necesitamos para todas las actividades que realizamos diariamente: movernos, pensar... En nuestro organismo tienen lugar miles de reacciones metabólicas simultáneamente y están reguladas por el organismo.
Es un proceso que empieza desde el momento de la concepción y termina cuando morimos. Este proceso está presente en todas las formas de vida y no solo en los seres humanos.
Una vía metabólica es un proceso formado por una cadena de reacciones enzimáticas sucesivas.
El catabolismo consiste en la degradación oxidativa de moléculas y produce energía. El anabolismo es lo contrario. Es el metabolismo de síntesis de moléculas y requiere energía y es posible gracias al catabolismo. El término anfibolismo se aplica a procesos metabólicos que lo que hacen es oxidar metabolitos y almacenan gran cantidad de energía que posteriormente será empleada en el anabolismo. Por lo tanto, podemos concluir que los procesos anabólicos son endergónicos (la energía no puede proceder del ser vivo, sino del medio) y los catabólicos son exergónicos (desprenden energía).
A través del siguiente esquema podemos asociar todos estos conceptos.
En las vías metabólicas, además de intervenir las enzimas son necesarias algunas moléculas:
- Metabolitos. Son moléculas que ingresan para su degradación o participar en la síntesis de otras moléculas. Por ejemplo, la glucosa y ácidos grasos se degradan y los aminoácidos sirven para la síntesis de moléculas.
- Nucleótidos. Son las moléculas que permiten la reducción y oxidación de los metabolitos según en la ruta que se encuentren. Suelen ser coenzimas asociadas a la parte proteica de las enzimas que intervienen en el metabolismo.
-Moléculas con enlaces ricos en energía. Están vinculados al fosfato. Al formarse almacenan energía y al romperse la liberan. Por ejemplo, GTP o el ATP.
-Moléculas extremas ambientales. Se encuentran al principio o al final de los procesos metabólicos. Proceden del ambiente celular o son cedidas a él. Por ejemplo, el oxígeno, agua, dióxido de carbono que son más simple,u otras más complejas como el ácido láctico o el alcohol etílico.
La célula obtiene energía a partir de la degradación oxidativa, lo cual implica la reducción de otras. El proceso catabólico global debe ser exergónico para que la energía obtenida le permita a la célula vivir y realizar los procesos anabólicos. La cantidad de energía desprendida depende de la diferencia entre el potencial de reducción de la molécula que comienza la ruta y el de la última que se reduce.
La energía química es la única que puede aprovechar el ser vivo y puede realizarlo mediante el acoplamiento energético o almacenando la energía en forma de enlaces ricos en energía que se ha producido por cada metabolito oxidado. Por ejemplo, la tortuga de orejas rojas puede permanecer hasta dos semanas sumergida, gracias a la energía almacenada como ATP por fermentación alcohólica.
RUTA ANABÓLICA: Balance negativo.
La célula necesita hidrolizar moléculas de ATP para utilizar su energía en la síntesis de biomoléculas complejas. Por ejemplo, la síntesis de un polipéptido de 10 aminoácidos que transcurre en varias etapas. Finalmente, el balance de ATP obtenido es -38ATP.
RUTA CATABÓLICA: Balance positivo.
Indica el número de moléculas de ATP que se han formado por cada molécula de metabolito oxidada. Por ejemplo, la degradación de glucosa a glucólisis.
A continuación os dejo un vídeo sobre todo lo relacionado con el metabolismo dedicado para selectividad.
¿Esto para qué sirve? El concepto de metabolismo en biología es fundamental ya que gracias a él se producen todas las transformaciones químicas y procesos energéticos necesarios para hacer funcionar nuestro organismo. Es decir, hay procesos que necesitan energía y otros que la liberan y lo que se produce es un acoplamiento de ambas. Pero cuando hablamos de metabolismo, no podemos limitarnos a mencionar los conceptos básicos (catabolismo, ATP...) sino que en este necesario proceso intervienen otras muchas moléculas como los metabolitos, nucleóticos, etc. Cada uno tiene un papel fundamental y esto nos permite literalmente vivir. Y es que si no hay metabolismo no hay vida. Así de sencillo.
Bibliografía:
Libro biología 2 bachillerato SM
http://www.tnrelaciones.com/cm/preguntas_y_respuestas/content/92/1364/es/que-es-el-metabolismo.html
http://kidshealth.org/teen/en_espanol/cuerpo/metabolism_esp.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Metabolismo
Imágenes de google
El proceso de digestión es una parte muy importante de la nutrición. Consiste en la degradación de las grandes moléculas orgánicas para ser transformadas en otras más pequeñas que puedan atravesar las membranas celulares.
En esta parte del tema, hemos estudiado la digestión en los vertebrados y, más concretamente, en el ser humano.
La digestión comienza en la boca, donde se realizan los siguientes procesos:
Masticación. Se produce gracias a los dientes y varía en carnívoros, herbívoros y omnívoros. Se trocea el alimento.
Insalivación. Las glándulas salivales producen la saliva, formada por agua, mucina y ptialina (amilasa). Se produce el bolo alimenticio.
Deglución. El bolo alimenticio es empujado por la lengua hacia la faringe, esófago y estómago. se produce por movimientos peristálticos.
En el estómago se realiza la digestión gástrica, que consta de dos fases:
Mecánica- contracción de las paredes estomacales.
Química- jugo gástrico, formado por:
Ácido clorhídrico. Proporciona acidez debido a su bajo pH.
Pepsina. Enzima que hidroliza las proteínas.
Mucina. Protege la pared del estómago.
Tras la digestión gástrica, el bolo alimenticio pasa a llamarse quimo.
A continuación, el quimo pasa al intestino anterior o delgado.
La digestión completa gracias a las secreciones vertidas al duodeno por las glándulas anejas:
Hígado. Segrega la bilis, que se almacena en la vesícula biliar. Provoca la emulsión de las grasas.
Páncreas. Segrega hormonas y el jugo pancreático, formado por amilasa (almidón) y lipasa (grasas). Continúan la tripsina y las quimotripsina con la digestión de las proteínas.
Glándulas intestinales: de Brunner y de Lieberkühn. segregan jugo intestinal, formado por agua, mucus y enzimas (maltasa, sacarasa, lactasa, peptidasa, lipasa).
Después de todo esto, los nutrientes pasan mediante las paredes del intestino hasta el sistema circulatorio. Para ello, existen las vellosidades, que aumentan la superficie de absorción. Los monosacáridos y aminoácidos pasan a la sangre y la glicerina y los ácidos grasos pasan al sistema linfático.
Una vez en el intestino grueso, se descomponen los alimentos no digeridos previamente y se absorbe agua e iones. Se forman las heces fecales, que son expulsadas al exterior.
La expulsión de las heces fecales o defecación, puede producirse de distintas formas.
Anfibios, reptiles y aves- cloaca.
Mamíferos- ano.
Algunas aves- egagrópila.
En este vídeo, podemos ver resumido el proceso de digestión:
¡ATENCIÓN!
No confundir el proceso de digestión con la nutrición. la digestión es solo una parte de la nutrición, donde están implicados otros aparatos del organismo.
¿ESTO PARA QUÉ SIRVE?
Es muy importante conocer la anatomía del aparato digestivo y entender su funcionamiento, ya que realiza un importante papel en la nutrición de los seres vivos. Necesitamos conocer su funcionamiento normal para así poder entender las patologías que se pueden producir por sus alteraciones.
BIBLIOGRAFÍA:
Libro de biología 1º de Bachillerato, SM.
En la clase de hoy hemos empezado un nuevo tema, el procesamiento de los alimentos en los animales. En la parte explicada hoy, se habla de la nutrición en los animales y las diferentes estructuras que podemos encontrar.
La Nutrición en los animales Este proceso de nutrición se le denomina el proceso digestivo. Este proceso consta de 4 partes principales desde el momento en el que ingieren el alimento hasta que finalmente se expulsa el material no digerido.
La nutrición es el proceso por el cual los animales obtienen la materia que necesitan.
A) Sus paredes son musculosas y favorecen el tránsito de los alimentos.
Ingestión: es la etapa en la que entra el alimento al cuerpo mediante la boca o en alguna estructura similar.
Digestión: Se suele dividir en dos digestiones principales, química y física. Transforma en moléculas más sencillas las moléculas compuestas de los alimentos.
Absorción: Es la parte de la digestión en la que el alimento pasa por las paredes del tubo digestivo para su posterior incorporación a las células del organismo.
Egestión: Es el proceso por el que se eliminan todos los desechos.
En la digestión hay multitud de aparatos implicados y no solo uno, como se suele pensar.
Dependiendo de los animales a los que nos refiramos podemos hablar de dos modelos de aparato digestivo diferentes:
Cavidad intravascular: Es el que encontramos en los cnidarios, los cuales carecen de algún tipo de sistema digestivo mas que una cavidad gastrovascular en la que se hace la digestión y una corona de tentáculos que ayuda en la captura del alimento.
Tubo digestivo: Cuenta con dos aperturas, boca y ano. Es el característico de la mayoría de invertebrados y de todos los vertebrados.
Algunos vertebrados: Como partes principales todos los invertebrados tienen un aparato digestivo formado por un tubo, en el que podemos diferenciar boca, faringe, esófago, estómago e intestino. Después, depende de cada especie de invertebrado tendrán características específicas. Ej: insecto.
2. Todos los vertebrados: Tienen un aparato digestivo más evolucionado y suele estar formado por el tubo digestivo y las glándulas anejas.
Este tubo digestivo es de esta forma y favorece a la nutrición por estos factores:
B) Existen regiones diferenciadas con características propias.
C) Es lo suficientemente grande como para que la digestión sea eficaz.
D) Tiene glándulas que segregan sustancias determinadas que ayudan a la digestión.
En el siguiente vídeo se puede ver un resumen del sistema digestivo en los mamíferos.
OPINIÓN PERSONAL:
Considero este tema bastante más llamativo que el tema anterior. Bajo mi punto de vista es algo mucho mas interesante estudiar cosas y procesos que experimentamos diariamente en nuestro cuerpo que ver cómo los vegetales realizan en mismo proceso.
Durante la clase de hoy hemos aprendido el papel tan relevante
de las proteínas, su función más destacada sin lugar a dudas es su intervención
en el metabolismo.
En primer lugar, me parece interesante, simplemente por
curiosidad, conocer cuál es el origen de
dichas biomoléculas. Buscando en internet, he encontrado que fueron
descubiertas por Frederick Gowland Hopkins.
La principal contribución investigadora de Frederick Gowland
Hopkins radica en sus descubrimientos en el campo de las vitaminas.
Primero, encontró que algunos aminoácidos, componentes
esenciales de las proteínas, no pueden ser sintetizados por el organismo y
deben obtenerse de la dieta. Luego, desarrolló investigaciones con ratas. Ahí
descubrió que los roedores necesitaban sustancias que llamó ‘factores
accesorios’ (hoy conocidos como vitaminas) para vivir. Además, comprobó que el
consumo de leche permite el crecimiento de un ser vivo en formación.
En 1929 se le concedió el Premio Nobel de Medicina o
Fisiología, que compartió con el fisiólogo neerlandés Christian Eijkman.
Pues bien, una vez conocido un poco acerca de quién fue el
que descubrió estas, veamos en la parte práctica qué es lo que supone el
consumo o no consumo de las vitaminas, y es que como en cualquier circunstancia
de la vida los extremos nunca son beneficiosos.
Un consumo excesivo de proteínas puede causarnos
enfermedades como por ejemplo la hipervitaminosis, en el extremo contrario
podemos encontrar enfermedades como por ejemplo la avitaminosis. En este último
caso por ejemplo podemos tener consecuencias de la talla del raquitismo,
deficiencias oculares etc.
Las vitaminas se pueden clasificar en dos grupos
principales:
Hidrosolubles que como su nombre indica, son solubles en
agua.
Liposolubles son insolubles en agua.
Dentro de estos dos grandes grupos se encuentran una
variedad de vitaminas:
Vitamina
A. Su déficit provoca alteraciones oculares, siendo la más típica la cegueranocturna por
queratomalacia (la córnea se seca y se vuelva opaca). Asimismo ocasiona
problemas dermatológicos y retraso en el crecimiento.
Vitamina
D. El raquitismoes
producido por una carencia de esta vitamina y se caracteriza por el
arqueamiento de las piernas, desmineralización ósea generalizada y ablandamiento
del sistema esquelético, y aumento de las caries dentales.
Vitamina
K. Su escasez produce la enfermedad hemorrágica del recién nacido y
hemorragias en el adulto.
Vitamina
E. La debilidad y la anemia y los problemas neurológicos son los
síntomas más frecuentes de su carencia. Asimismo se relaciona con cierto grado
de esterilidad.
¿Dónde podemos encontrar la vitamina A, D, K , E?
Algunos ejemplos donde podemos encontrarlas serian :
Las zanahorias contienen un alto porcentaje
de vitamina A.
El pescado
presenta abundante vitamina D.
Ejemplos de alimentos con abundante vitamina K.
Las almendras
por ejemplo tienen abundante vitamina E.
Después
de haber profundizado en lo que son las proteínas hemos pasado a un apartado
para mi gusto, más pesado, la energía celular,
Lo
primero de todo para poder tener un conocimiento básico de lo que se va a
explicar, es importante conocer cuáles son las leyes fundamentales de la termodinámica,
estas son:
Teniendo
un poco más claro esto vamos a ver como se aplican estas al terreno biológico:
En el
siguiente video se ve con claridad todo el proceso explicado, es un poco largo,
pero merece la pena porque viene bastante bien explicado.
Para finalizar, he encontrado otro video mas donde se explica claramente el proceso de generación del ATP a partir de reacciones endergónicas y exergónicas.
¿Para qué sirve? Hasta ahora los conceptos de entalpía, entropía, energía libre de Gibs los teníamos asimilados desde el punto de vista químico, hoy hemos aprendido a enfocarlos a la biología y a saber que aplicaciones tiene este complejo proceso en nuestras células. Del mismo modo, el estudio de las vitaminas, sus funciones y el estudio de la gran diversidad que existe nos permite conocer un poco más el papel tan relevantes de estas y la necesidad de las mismas para el correcto funcionamiento de nuestro organismo así como la precaución ante diversas enfermedades.
Os dejo el PBL que vamos a hacer la próxima clase, espero que todo los grupos traigan los materiales necesarios.
MATERIA:BIOLOGÍA
NIVEL: 3º ESO
ENUNCIADO Y DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
Prob 1:Cilindro de patata sumergida en agua destilada
Prob 2:Cilindro de patata sumergida en agua mineral (embotellada)
Prob 3: Cilindro de patata sumergida en agua saturada de sal.
¿Puedes decirme que ocurre en cada caso? y ¿Cuál es la causa?
PRESENTACIÓN DE LAS SOLUCIONES
Cada grupo realiza un esquema en forma de organizador gráfico (V de Gowin)
RECURSOS
-Patata (tres cilindros de patata de iguales dimensiones)
-Sacacorazones de manzana
-Agua (destilada y mineral)
-Sal
-Tres vasitos de plástico
-Cucharilla
-Regla
METODOLOGÍA DE TRABAJO
Los alumnos trabajan cooperativamente: reparto de tareas y decisión de dónde van a buscar la información. Cada uno trabaja buscando, organizando, analizando e interpretando toda la información para poder presentársela al grupo.
Puesta en común de los resultados de la búsqueda dentro del grupo y escriben un informe que entregan al profesor siguiendo el organizador gráfico llamado "V de Gowin" (ver figura adjunta) en una hoja DINA3 y lo más completa posible.
Osea, tenéis que rellenar de la manera más completa posible un DINA3 con el esquema siguiente en el que podéis utilizar dibujos, fórmulas y cualquier fenómeno para dejar claro el objeto de estudio.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Explicar en qué consiste el proceso de ósmosis a través de un organizador gráfico
Conocer la importancia de este mecanismo dentro de la función de nutrición.
Conocer cómo se trabaja el método científico
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
Interés por conocer el funcionamiento celular de los seres vivos.
Respeto por las normas de trabajo en el laboratorio, el material de estudio y el trabajo de los demás.
Manejar organizadores gráficos
Conocimiento de un tipo de transporte en la célula. La ósmosis.
Cuaderno de Bitácora, dirigido a los alumnos del Colegio de la Presentación que cursen Biología y Geología de ESO y Bachillerato. Aquí encontrarás recursos para tus clases: direcciones de Internet, instrucciones para trabajos y otros. Será como una pequeña prolongación de las clases del colegio con la idea de ayudarte en tus tareas. Espero que te sea útil.
¡Conoceme!
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¡Participa!
Igual que en clase tu participación es fundamental. Haz preguntas y atrévete a participar interviniendo con tus aportaciones
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