El Nacimiento de las Células

"Mis principales esfuerzos se enfocaron en tratar de identificar la proporción que controla los pasos durante el ciclo celular. Crucial para el análisis eran los pequeñitos mutantes que fueron avanzados prematuramente durante el ciclo de celular y tan divididos a un tamaño celular reducido..."

- Paul Nurse

El ciclo celular es el proceso que pasan todas las células en su periodo de vida. La célula crece, se reproduce y muere. Este proceso puede durar hasta 24 horas y 20 minutos en algunas bacterias.

El proceso de reproducción de las células se divide en 3 fases o partes: Interfase, Mitosis y Citocinesis

INTERFASE:

Esta es la más larga del ciclo celular. Es la fase en la que, las células hijas creadas por una célula madre, crecen y tiene una duración de aproximadamente 8 horas.

En esta parte del ciclo celular, las células hijas empiezan a reclutar el tamaño y organelos necesarios para que se convierta en una célula madura y pueda reproducirse. Estas originalmente son dejadas con 23 cromosomas, durante la interfase estas células empiezan a crear pares de cromosomas para que los 23 se conviertan en 46 (cantidad propia de los humanos).

Además, la célula obtiene todas las proteínas necesarias para que pueda soportar otra división celular.

MITOSIS:

Es el proceso en el cual una célula madre se divide para que resulten 2 células hijas idénticas. Se divide en 4 partes: Profase, Metafase, Anafase y Telofase.

Profase:

Los cromosomas se engruesan y se hacen visibles, los centriolos se dirigen a los polos opuestos. La envoltura del núcleo se rompe y se empieza a formar el huso mitótico.

Metafase:

Se forma completamente el huso mitótico y los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula.

Anafase:

Los pares de cromosomas se separan y se dirigen hacia los polos opuestos por las fibras del huso. Se comienza a dividir el citoplasma

Telofase:

Se forma una envoltura alrededor de cada conjunto de cromosomas. Reaparecen los nucléolos y la membrana plasmática se divide para crear 2 células hijas

CITOCINESIS:

El citoplasma se divide y quedan formadas dos células hijas, que después van a iniciar el proceso de INTERFASE para poder crecer y reproducirse

¿Cómo Respiran Las Células?

“El efecto tóxico del monóxido de carbono en el hombre no tiene ninguna relación con la inhibición de respiración celular por el monóxido de carbono…”
                                                                    - Otto Heinrich Warburg

La respiración es un proceso en el que la célula obtiene energía (ATP) con o sin la presencia de oxígeno, ya que no dependen de él.

Existen 2 tipos de respiración:

• Aerobia: Dependiente del oxígeno 
• Anaerobia: No depende del oxígeno

ANAEROBIA:

La glucosa que entra a la célula se le agrega energía (2 ATP) ocasionando que la rompa en dos, dejando como resultado 2 compuestos de 3 carbonos (ácido pirúvico) y este hace que se produzcan 2 moléculas más de ATP. La célula la libera para que el organismo pueda cumplir con sus funciones vitales.

AEROBIA:

La célula toma el ácido pirúvico que obró en la respiración anaerobia y al momento de juntarse con el oxígeno se convierte en dióxido de carbono o CO₂ (producto residual), así mismo en este proceso entran electrones y el NADH (Nicotinamida dinucleótido) se carga de estos electrones. Esto da como producto el acetil coenzima A (Acetil-CoA) que posteriormente servirá para el Ciclo de Krebs o Ciclo del Ácido Cítrico.

CICLO DE KREBS:

El acetil coenzima A, que se produjo en la respiración aerobia, se junta con un compuesto de 4 carbonos (pertenecientes al ácido oxaloacético) y se forma el ácido cítrico, el cual se compone de 6 carbonos.

Después al ácido cítrico se le quita un carbono y se junta con el oxígeno, formando como residuo el dióxido de carbono y este queda como un compuesto de 5 carbonos (ácido cetoglutárico), al mismo tiempo el NAD vuelve a ganar electrones  y se transforma en NADH + H.

Posteriormente al ácido cetoglutárico se le vuelve a quitar un carbono y este se junta con un oxígeno, obteniendo como residuo el dióxido de carbono. Queda un compuesto de 4 carbonos que es el ácido succínico. Para que esto suceda, la célula cede energía y cuando esta es cedida el NAD gana más electrones formando una vez más NADH + H.

Después el ácido succínico se sintetiza para convertirse en ácido oxaloacético. Para que el compuesto de sintetice la célula cede más energía y al momento de que esta es cedida la flavina adenina dinucleótido o FAD gana electrones y se convierte en FADH. Al mismo tiempo el NAD vuelve a ganar electrones y una vez más se convierte en NADH + H.

Con el ácido oxaloacético producido (compuesto de 4 carbonos) se junta con los 2 carbonos pertenecientes al acetil coenzima A y el Ciclo de Krebs vuelve a comenzar.

GLOSARIO:

NAD: Nicotinamida dinucleótido en su forma oxidada

NADH: Nicotinamida dinucleótido en su forma reducida

FAD: Flavina adenina dinucleótido en su forma oxidada

FADH: Flavina adenina dinucleótido en su forma reducida

Acetil-CoA: Acetil coenzima A

Experimento: "Demostración de la Ósmosis"

Para un mejor entendimiento del tema, a continuación les dejamos un experimento para demostrar el proceso de la ósmosis.

Para esto vamos a necesitar:

Materiales:

•  Un huevo
•  Un vaso o un tarro transparente.
•  Vinagre.
• Una bandeja.
• Un palillo.

Procedimiento:

• Con cuidado, pon un huevo en el vaso o tarro y cubre con vinagre
• Observa la formación de burbujas. Es la reacción química que tiene lugar entre el vinagre y el carbonato de calcio de la cáscara del huevo.
• Espera 12 horas o un día entero, saca el huevo y lávalo suavemente.
• La cáscara habrá desaparecido, su tamaño ha aumentado y además es elástico
• Juega y manipula el huevo.
• Rompe el huevo en la bandeja pinchándolo con un palillo, observa y toca. El huevo estaba envuelto en una membrana. Además de la yema y la clara, se puede ver que hay un líquido que  huele a vinagre. Al tocar la clara notas que es más consistente y elástico.

Disfruta de un vídeo para mayor claridad de cómo elaborar los pasos

"Fotosíntesis: El proceso que le otorga la vida al ser humano"

La fotosíntesis es el proceso en el que las plantas transforman la luz solar (lumínica) en energía química (ATP) y se almacena en la materia viviente, como los compuestos orgánicos, en plantas y árboles.

 Imagen: Fotosíntesis

La fotosíntesis se divide en 2 fases:

• Fase Luminosa
• Fase Oscura

Fase Luminosa:

La energía solar se transforma en energía química. En esta fase la planta requiere de la luz solar en forma directa y también es de gran importancia la presencia de los pigmentos fotosintéticos: la clorofila (situadas en los cloroplastos)  y carotenoides

 Imagen: Cloroplasto

Las moléculas de la clorofila tienen átomos excitables y estos al momento de recibir fotones que proporciona la energía solar, con la vibración o movimiento que se inicia en ellos, transportan la energía lumínica y recibe electrones que ocasionan que esta se transforme en energía química (ADP)

Las moléculas de la clorofila vuelven a aceptar electrones y junto con los fotones, pasan a los transportadores de electrones (NADP⁺). Esto se reduce ya que se añaden otros 2 electrones y 1 protón y da lugar al NADPH.

Mientras estas reacciones ocurren, también se está efectuando la fotólisis del agua; que es cuando los átomos de la molécula del agua se separan. El hidrógeno queda como protón que interviene en la síntesis del NADPH y los electrones del oxígeno remplazan los perdidos.

Cuando estas se ionizan, hace que la planta libere el oxígeno que respiramos (O₂) a la atmósfera.

Fase Oscura:

Para esta fase la planta requiere de 3 cosas: El ATP y NADPH que fueron formados en la fase luminosa (primera etapa) y el CO₂ que la planta absorbe del aire. Estos elementos o reactivos son utilizados para formar la glucosa (C₆H₁₂O₆)

Este proceso se lleva a cabo en 3 etapas:

• En la primera etapa (fijación de carbono) interviene una enzima llamada RuBisCo. El dióxido de carbono se junta con un compuesto que contiene 5 carbonos (RDP) y hace que se produzca una molécula de seis carbonos (El C₆ de la fórmula de la glucosa). Esta molécula se rompe y produce 2 moléculas de APG (ácido fosfoglicérico). 

• En la segunda etapa (reducción) el APG producido en la primera etapa, se junta con el ATP y NADPH (formados en la fase luminosa) y producen moléculas de fosfogliceraldehído o PGAL.

• En la tercera etapa el PGAL producido, es utilizado para la síntesis de la glucosa

Para el mejor entendimiento de este tema, acontinuación se muestra un vídeo con descripciones gráficas sobre la FOTOSÍNTESIS

Estimado lector, ahora que ha concluido con este tema, le pido amablemente que se usted se conteste las siguientes preguntas:

1.- ¿Se puede reducir el calentamiento global? ¿Cómo?

2.- ¿Realmente el desequilibrio entre la respiración y la fotosíntesis en la biósfera está contribuyendo de manera significativa al calentamiento global? ¿Por qué?

3.- Con qué acciones inmediatas y personales puedes contribuir para resolver este problema?