TEJIDOS

En biología, los tejidos son aquellos materiales constituidos por un conjunto organizado de

células, con sus respectivos organoides iguales (o con pocas desigualdades entre células

diferenciadas), dos regularmente, con un comportamiento fisiológico coordinado y un

origen embrionario común. Se llama histología al estudio de estos tejidos orgánicos.

Muchas palabras del lenguaje común, como pulpa, carne o ternilla, designan materiales

biológicos en los que un tejido determinado es el constituyente único o predominante; los

ejemplos anteriores se corresponderían respectivamente con parénquima, tejido muscular o

tejido cartilaginoso.

Sólo algunas estirpes han logrado desarrollar la pluricelularidad en el curso de la evolución,

y de éstas en sólo dos se reconoce unicamemente la existencia de tejidos, a saber, las

plantas vasculares, y los animales (o metazoos). En general se admite también que hay

verdaderos tejidos en las algas pardas. Dentro de cada uno de estos grupos, los tejidos son

esencialmente homólogos, pero son diferentes de un grupo a otro y su estudio y descripción

es independiente.

Tejidos Animales

Son conjuntos de células que presentan características similares y cumplen con igual

función. Se habla de tejidos en los animales pluricelulares. Los tejidos animales se

clasifican en cuatro tipos:

1. Tejido epitelial: especializado en la protección, revestimiento y producción de sustancias.

Las células forman membranas manteniéndose unidas entre si.

2. Tejido conjuntivo: es el tejido de relleno y de sostén, forma cápsulas de almacenamiento

de sustancias. Cumple funciones de defensa. Las células se encuentran separadas.

3. Tejido muscular: tiene muy desarrollado el citoesqueleto. Las células se especializan en

la contracción generando movimiento.

4. Tejido nervioso: es un tejido muy especializado; las células (llamadas Neuronas)

responden a estímulos. Están acompañadas por las Células de la Glía. Las neuronas

coordinan a otras células.

Tejidos Vegetales

Los principales tejidos vegetales son los siguientes:

Los tejidos de crecimiento, los tejidos parenquimatosos, los tejidos protectores, los tejidos

conductores, los tejidos se sostén y los tejidos excretores

- Los tejidos de crecimiento o meristemos están constituidos por células jóvenes cuya única

actividad es la de dividirse continuamente por mitosis. De las células de los meristemos derivan

todas las células que forman el vegetal. Existen meristemos primarios, cuyas células permiten el

crecimiento de la planta en longitud, y medistemos secundarios, el cámbium y el felógeno, cuyas

células permiten el crecimiento de la planta en grosor.

- Los tejidos parenquimatosos están constituidos por células especializadas en la nutrición.

Los principales parénquimas son: el parénquima clorofílico, con células capaces de realizar

la fotosíntesis; el parénquima de reserva, con células que almacenan sustancias

alimenticias; el parénquima aerífero, que contiene aire, etc

- Los tejidos protectores, también llamados tegumentos, están formados por células que

recubren el vegetal y lo aíslan del exterior. Hay dos clases de tegumentos: la epidermis,

formada por células transparentes e impermeabilizadas, y el súber o corcho, formado por

células muertas de paredes gruesas.

- Los tejidos conductores están formados por células cilíndricas que se asocian formando

tubos, por los que circulan las sustancias nutritivas. Se distinguen los vasos leñosos, o

xilema, por los que circula la savia bruta formada por agua y sales minerales, y los vasos

liberianos, o floema, por los que circula la savia elaborada formada por agua y materia

orgánica, que ha pasado por el proceso de la fotosíntesis y es el verdadero alimento de la

planta.

- Los tejidos de sostén están constituidos por células alargadas de paredes muy gruesas

formadas por celulosa. Estos tejidos dan forma y confieren rigidez a los vegetales.

- Los tejidos excretores están formados por células especializadas en producir y excretar

diversos tipos de sustancias, como la resina de las coníferas o pinos y abetos, el látex de las

plantas lechosas, las bolsas secretoras de la corteza de la naranja, etc.

UNIDAD 3

BASES QUÍMICAS DE LA VIDA

CUATRO FAMILIAS DE MOLÉCULAS BIOLÓGICAS

CARBOHIDRATOS, LÍPIDOS, PROTEÍNAS Y ÁCIDOS

NUCLÉICOS.

Moléculas orgánicas: El Carbono.

Molécula orgánica es una sustancia química que contiene carbono,

formando enlaces carbono-carbono y carbono-hidrógeno. En muchos

casos contienen oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, boro, halógenos y

otros elementos menos frecuentes en su estado natural. Estos

compuestos se denominan moléculas orgánicas. Algunos compuestos del

carbono, carburos, los carbonatos y los óxidos de carbono, no son

moléculas orgánicas. La principal característica de estas sustancias es que

arden y pueden ser quemadas (son compuestos combustibles). La

mayoría de los compuestos orgánicos se producen de forma artificial

mediante síntesis química aunque algunos todavía se extraen de fuentes

naturales.

Carbohidratos: simples, monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.

Los glúcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos (del griego

σάκχαρ "azúcar") son biomoléculas compuestas por carbono, hidrógeno y

oxígeno y cuyas principales funciones en los seres vivos son el prestar

energía inmediata y estructural. La glucosa y el glucógeno son las formas

biológicas primarias de almacenamiento y consumo de energía; la

celulosa cumple con una función estructural al formar parte de la pared

celular de las células vegetales, mientras que la quitina es el principal

constituyente del exoesqueleto de los artrópodos.

Monosacáridos

Los glúcidos más simples, los monosacáridos, están formados por una sola molécula; no pueden ser hidrolizados a glúcidos más pequeños. La fórmula química general de un monosacárido no modificado es (CH2O)n, donde n es cualquier número igual o mayor a tres, su límite es de 7 carbonos. Los monosacáridos poseen siempre un grupo carbonilo en uno de sus átomos de carbono y grupos hidroxilo en el resto, por lo que

pueden considerarse polialcoholes. Por tanto se definen químicamente como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas.

Los monosacáridos se clasifican de acuerdo a tres características diferentes: la posición del grupo carbonilo, el número de átomos de carbono que contiene y su quiralidad. Si el grupo carbonilo es un aldehído, el monosacárido es una aldosa; si el grupo carbonilo es una cetona, el monosacárido es una cetosa. Los monosacáridos más pequeños son los que poseen tres átomos de carbono, y son llamados triosas; aquellos con cuatro son llamados tetrosas, lo que poseen cinco son llamados pentosas, seis son llamados hexosas y así sucesivamente. Los sistemas de clasificación son frecuentemente combinados; por ejemplo, la glucosa es una aldohexosa (un aldehído de seis átomos de carbono), la ribosa es una aldopentosa (un aldehído de cinco átomos de carbono) y la fructosa es una cetohexosa (una cetona de seis átomos de carbono).

Disacáridos

Lactosa. Galactosa. Glucosa.

Los disacáridos son glúcidos formados por dos moléculas de monosacáridos y, por tanto, al hidrolizarse producen dos monosacáridos libres. Los dos monosacáridos se unen mediante un enlace covalente conocido como enlace glucosídico, tras una reacción de deshidratación que implica la pérdida de un átomo de hidrógeno de un monosacárido y

un grupo hidroxilo del otro monosacárido, con la consecuente formación de una molécula de H2O, de manera que la fórmula de los disacáridos no modificados es C12H22O11.

La sacarosa es el disacárido más abundante y la principal forma en la cual los glúcidos son transportados en las plantas. Está compuesto de una molécula de glucosa y una molécula de fructosa. El nombre sistemático de la sacarosa.

Oligosacáridos

Estaquiosa, tetrasacárido formado por una glucosa, dos galactosas y una fructosa.

Los oligosacáridos están compuestos por tres a nueve moléculas de monosacáridos 2 que al hidrolizarse se liberan. No obstante, la definición de cuan largo debe ser un glúcido para ser considerado oligo o polisacárido varía según los autores. Según el número de monosacáridos de la cadena se tienen los disacaridos (como la lactosa ), tetrasacárido (estaquiosa), pentasacáridos, etc.

Los oligosacáridos se encuentran con frecuencia unidos a proteínas, formando las glucoproteínas, como una forma común de modificación tras la síntesis proteica. Estas modificaciones post traduccionales incluyen los oligosacáridos de Lewis, responsables por las incompatibilidades de los grupos sanguíneos, el epítopealfa-Gal responsable del rechazo hiperagudo en xenotrasplante y O-GlcNAc modificaciones.

Polisacáridos

Los polisacáridos son cadenas, ramificadas o no, de más de diez monosacáridos, resultan de la condensación de muchas moléculas de monosacáridos con la pérdida de varias moléculas de agua. Su fórmula empírica es: (C6 H10 O5)n. Los polisacáridos representan una clase importante de polímerosbiológicos y su función en los organismos vivos está relacionada usualmente con estructura o almacenamiento.

El almidón es usado como una forma de almacenar monosacáridos en las plantas, siendo encontrado en la forma de amilosa y la amilopectina (ramificada).

En animales, se usa el glucógeno en vez de almidón el cual es estructuralmente similar pero más densamente ramificado. Las propiedades del glucógeno le permiten ser metabolizado más rápidamente, lo cual se ajusta a la vida activa de los animales con locomoción.

Lípidos: grasas fosfolípidos, glucolípidos y esteroides.

Los lípidos son un conjunto de moléculas orgánicas (la mayoría

biomoléculas) compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en

menor medida oxígeno, aunque también pueden contener fósforo, azufre

y nitrógeno. Tienen como característica principal el ser hidrófobas

(insolubles en agua) y solubles en disolventes orgánicos como la bencina,

el benceno y el cloroformo. En el uso coloquial, a los lípidos se les llama

incorrectamente grasas, ya que las grasas son sólo un tipo de lípidos

procedentes de animales. Los lípidos cumplen funciones diversas en los

organismos vivientes.

Glucolípidos

Los glucolípidos son esfingolípidos formados por una ceramida (esfingosina + ácido graso) unida a un glúcido, careciendo, por tanto, de grupo fosfato. Al igual que los fosfoesfingolapos poseen ceramida, pero a diferencia de ellos, no tienen fosfato ni alcohol. Se hallan en las bicapas lipídicas de todas las membranas celulares, y son especialmente abundantes en el tejido nervioso; el nombre de los dos tipos principales de glucolípidos alude a este hecho:

Cerebrósidos. Son glucolípidos en los que la ceramida se une un monosacárido (glucosa o galactosa) o a un oligosacárido.

Gangliósidos. Son glucolípidos en los que la ceramida se une a un oligosacárido complejo en el que siempre hay ácido siálico.

Los glucolípidos se localizan en la cara externa de la bicapa de las membranas celulares donde actúan de receptores.

Fosfolípidos

Los fosfolípidos se caracterizan por poseer un grupo de naturalezafosfato que les otorga una marcada polaridad. Se clasifican en dos grupos, según posean glicerol o esfingosina.

Esteroides

Colesterol; los 4 anillos son el núcleo de esterano, común a todos los

esteroides.

Artículo principal: Esteroide.

Los esteroides son lípidos derivados del núcleo del hidrocarburoesterano (o ciclopentanoperhidrofenantreno), esto es, se componen de cuatro anillos fusionados de carbono que posee diversos grupos funcionales (carbonilo, hidroxilo) por lo que la molécula tiene partes hidrofílicas e hidrofóbicas (carácter anfipático).

Entre los esteroides más destacados se encuentran los ácidos biliares, las hormonas sexuales, las corticosteroides, la vitamina D y el colesterol. El colesterol es el precursor de numerosos esteroides y es un componente más de la bicapa de las membranas celulares. Esteroides Anabólicos es la forma como se conoce a las substancias sintéticas basadas en hormonas sexuales masculinas (andrógenos). Estas hormonas promueven el crecimiento de músculos (efecto anabólico) así como también en desarrollo de las características sexuales masculinas (efecto andrógeno).

Los esteroides anabólicos fueron desarrollados a finales de 1930 principalmente para tratar el Hipogonadismo, una condición en la cual los testículos no producen suficiente testosterona para garantizar un crecimiento, desarrollo y función sexual normal del individuo. Precisamente a finales de 1930 los científicos también descubrieron que estos esteroides facilitaban el crecimiento de músculos en los animales de laboratorio, lo cual llevó al uso de estas sustancias por parte de físicos culturistas y levantadores de pesas y después por atletas de otras especialidades.

Proteínas: aminoácidos.

Las proteínas están formadas por aminoácidos. Los aminoácidos, gráficamente, son representados como ladrillos que forman una pared. Dentro de los aminoácidos que forman proteína hay aminoácidos esenciales y no esenciales.

Los primeros pertenecen a aquellos que el organismo humano no puede sintetizar en cantidad suficiente y, por lo tanto, debe tomarlos externamente de los alimentos; en cambio, de los no esenciales el organismo puede disponer a partir de otros.

Los aminoácidos esenciales son: isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano, valina, y quizás también histidina (en últimas investigaciones se sugiere que puede ser también esencial).

Para su absorción óptima, los aminoácidos deben estar en una correcta proporción; es decir, si requerimos construir una proteína cuya composición necesita de tres aminoácidos de los cuales dos son esenciales y uno de ellos no está presente en la cantidad necesaria, este actuaría como aminoácido limitante restringiendo la absorción o síntesis del resto de aminoácidos disponibles.

Calidad de las proteínas

Las proteínas de la carne, el pescado, los productos lácteos y los huevos además de contener todos los aminoácidos esenciales su composición se asemeja a la que necesitan nuestras células. Las proteínas del reino vegetal son consideradas incompletas por no contener generalmente todos los aminoácidos esenciales. Este término de incompletas puede mal interpretarse debido a la infinidad de combinaciones alimentarias posibles de los cuales surgiría una proteína completa.

El valor biológico de las proteínas o UPN (unidad proteica neta), es establecido por la similitud en cantidad y variedad de los aminoácidos que necesitamos con los procedentes del alimento. Por ejemplo, la clara de huevo posee una UPN del 94 por ciento; es decir que casi todas las proteínas del huevo serán asimiladas por nuestro cuerpo. Considerando lo expuesto, tenemos que la carne posee una UPN del 67 por ciento contra una UPN del 61 por ciento que posee la harina de soja y el 75 por ciento que posee el amaranto.

Si bien es cierto que en el reino vegetal generalmente las proteínas no son completas, las combinaciones entre los aminoácidos procedentes de diversos alimentos vegetales producen proteína completa de alto valor sin colesterol y con menos purinas. Por ejemplo, legumbres con cereal.

Ácidos Nucléicos: Ácido desoxirribonucleico

(ADN), Ácido Ribonucleico (ARN).

ACIDOS NUCLEICOS

Son compuestos orgánicos de elevado peso molecular, formados por

carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. Cumplen la

importante función de sintetizar las proteínas específicas de las células

y de almacenar, duplicar y transmitir los caracteres hereditarios. Los

ácidos nucleicos, representados por el ADN (ácido

desoxirribonucleico) y por el ARN (ácido ribonucleico), son

macromoléculas formadas por la unión de moléculas más pequeñas

llamadas nucleótidos.

NUCLEÓTIDOSSon moléculas compuestas por grupos fosfato, un

monosacárido de cinco carbonos (pentosa) y una base nitrogenada.

Además de constituir los ácidos nucleicos forman parte de coenzimas y

de moléculas que contienen energía. Los nucleótidos tienen

importantes funciones, entre ellas el transporte de átomos en la

cadena respiratoria mitocondrial, intervenir en el proceso de

fotosíntesis, transporte de energía principalmente en forma de

adenosintrifosfato (ATP) y transmisión de los caracteres hereditarios.

Esquema de un nucleótido

Grupos fosfatoSon los que dan la característica

ácida al ADN y ARN. Estos ácidos nucleicos, al tener nucleótidos con un

solo radical (monofosfato) son estables. Cuando el nucleótido contiene

más grupos fosfato (difosfato, trifosfato) se vuelve inestable, como

sucede con el adenosintrifosfato o ATP. En consecuencia, se rompe un

enlace fosfato y se libera la energía que lo une al nucleótido. Los

grupos fosfato forman parte de la bicapa lipídica de las membranas

celulares.

Pentosas Son monosacáridos con cinco

carbono en su molécula. En los ácidos nucleicos hay dos tipos de

pentosas, la desoxirribosa presente en el ADN y la ribosa, que forma

parte del ARN.

Bases nitrogenadasTambién hay dos tipos. Las derivadas de la purina

son la adenina y la guanina y las que derivan de la pirimidina son la

citosina, la timina y el uracilo.

Bases nitrogenadas

La timina está presente solo en

el ADN, mientras que el uracilo está únicamente en el ARN. El resto de

las bases nitrogenadas forma parte de ambos ácidos nucleicos.

La asociación de los nucleótidos con otras

estructuras moleculares permite la transmisión de caracteres

hereditarios y el transporte de energía.

NUCLEÓSIDOS

Es la unión de una pentosa con una base nitrogenada, a través del

carbono 1’ del monosacárido con un nitrógeno de la base. Al

establecerse la unión química se desprende una molécula de agua.

Esquema de un nucleósido

Los nucleósidos se identifican de

acuerdo a la base nitrogenada de la cual provienen. Si derivan de bases

purínicas llevan el sufijo “osina”. Si lo hacen de bases pirimidínicas se

agrega la terminación “idina”. Además, si el nucleósido está unido a la

desoxirribosa se le agrega el prefijo “desoxi”.

Nomenclatura de los nucleósidos

De acuerdo a lo

señalado, un nucleótido está formado por un nucleósido unido a uno o

más grupos fosfato. Los nucleótidos se identifican de manera similar

que los nucleósidos, omitiendo la última vocal y añadiendo la palabra

“fosfato”, por ejemplo, adenosin fosfato, desoxicitidin fosfato, uridin

fosfato, etc.

Los ácidos nucleicos

son larguísimas cadenas formadas por millones de nucleótidos que se

unen entre sí por enlaces de fosfatos. La base nitrogenada del

nucleótido se une al carbono 1’ de la molécula de pentosa y el grupo

fosfato al carbono 5’. La columna vertebral de la cadena o hilera la

constituyen el grupo fosfato y la pentosa.

ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (ADN)Es una molécula sumamente

compleja que contiene toda la información genética del individuo. El

ADN regula el control metabólico de todas las células.

El ADN posee una doble cadena o hilera de polinucleótidos, ambas con

forma helicoidal y ensamblada a manera de escalera. Es un ácido

nucleico presente en el núcleo, en las mitocondrias y en los

cloroplastos de todas las células eucariotas. Se dispone de manera

lineal, aunque en las procariotas tiene forma circular y está disperso

en el citoplasma.

Para su estudio se lo divide en cuatro estructuras.

Estructura primaria del ADN

Como fue señalado, cada nucleótido está compuesto por una molécula

de ácido fosfórico, una desoxirribosa como pentosa y cuatro bases

nitrogenadas que son la adenina, citosina, guanina y timina.

Estructura secundaria del ADN

El ADN

Está formado por dos hileras o cadenas de polinucleótidos. El

nucleótido de cada hilera sigue a otro nucleótido, y este a su vez al

siguiente. De esta forma, cada nucleótido se denomina de acuerdo a la

secuencia de cada base nitrogenada. Por ejemplo, una de las

secuencias puede ser G-T-A-C-A-T-G-C. Una determinada secuencia de

nucleótidos del ADN se denomina gen. Los genes se ubican en un

determinado lugar de los cromosomas, y ejercen funciones específicas.

Las bases

nitrogenadas de una cadena o hilera están orientadas hacia las bases

nitrogenadas de la otra hilera complementaria, unidas entre sí por

puentes de hidrógeno.

Las bases

enfrentadas de cada hilera no lo hacen al azar, sino que la adenina se

une siempre a la timina (A-T) mediante dos puentes de hidrógeno y la

citosina hace lo propio con la guanina (C-G) a través de tres puentes de

hidrógeno, tal como puede verse en el siguiente esquema. De esta

forma, las dos hileras permanecen conectadas en toda su longitud.

La forma en que se disponen

las cuatro bases nitrogenadas a lo largo de toda la cadena es la

responsable de codificar la información genética de la célula, con

instrucciones para controlar el desarrollo y las funciones del individuo.

Numerosas proteínas como las histonas y factores de transcripción se

adosan a la molécula de ADN con el fin de regular su expresión.

Estructura secundaria del ADN

El ADN no está libre dentro del núcleo de la célula, sino que está

organizado en un complejo llamado cromatina. Se denomina cromatina

a la estructura formada por ADN y proteínas histónicas y no histónicas.

La cromatina está inmersa en el jugo nuclear cuando la célula está en

interfase, es decir, entre dos mitosis. En esa etapa, la molécula de ADN

forma largos y numerosos filamentos que se enrollan a sucesivas

moléculas de proteínas especiales llamadas histonas. Esto produce que

el ADN sufra una importante compactación, puesto que en cada

enrollamiento el ADN da casi dos vueltas sobre cuatro pares de

histonas. Esas histonas, que se reconocen como H2A, H2B, H3 y H4.

El ADN enrollado junto al octámero se denomina cromatosoma. Entre

dos cromatosomas se ubica el ADN espaciador, al que está asociada

otra proteína histónica llamada H1, que mantiene en posición al ADN

en el octámero.

Cada cromatosoma seguido de la histona H1 y del ADN espaciador

forma las unidades fundamentales de la cromatina de las células

eucariotas, llamadas nucleosomas. Los nucleosomas, con unos 100

ángstrom de diámetro, adoptan la forma de un collar de perlas, forma

en que se observa la cromatina mediante microscopía electrónica

cuando la célula está en interfase.