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1: Cuerpo principal - Biología

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1: cuerpo principal

Cavidad corporal

Una cavidad corporal es un espacio creado en un organismo que alberga órganos. Está revestido con una capa de células y lleno de líquido para proteger los órganos del daño a medida que el organismo se mueve. Las cavidades corporales se forman durante el desarrollo, a medida que masas sólidas de tejido se pliegan hacia adentro sobre sí mismas, creando bolsas en las que se desarrollan los órganos. Un ejemplo de cavidad corporal en humanos sería la cavidad craneal, que alberga el cerebro.

A celom es un tipo especial de cavidad corporal derivado de la mesodermo, o capa media de células germinales presentes en un embrión. Algunos organismos, como las esponjas, no tienen cavidades corporales. Otros, como los gusanos segmentados, tienen muchas cavidades corporales, una presente en cada segmento. Los organismos con tres capas germinales distintas que forman una cavidad corporal se conocen como celomatos. Los humanos somos celomatos, ya que tenemos un celoma distinto que se forma durante la embriogénesis. Las diversas cavidades corporales y órganos que las ocupan se analizan a continuación.


Carbohidratos

Carbohidratos son macromoléculas con las que la mayoría de los consumidores están algo familiarizados. Para perder peso, algunas personas se adhieren a dietas "bajas en carbohidratos". Los atletas, por el contrario, a menudo “cargan carbohidratos” antes de las competiciones importantes para asegurarse de que tienen la energía suficiente para competir a un alto nivel. Los carbohidratos son, de hecho, una parte esencial de nuestra dieta, los granos, las frutas y las verduras son fuentes naturales de carbohidratos. Los carbohidratos proporcionan energía al cuerpo, particularmente a través de la glucosa, un azúcar simple. Los carbohidratos también tienen otras funciones importantes en humanos, animales y plantas.

Los carbohidratos se pueden representar mediante la fórmula (CH2O)norte, dónde norte es el número de átomos de carbono en la molécula. En otras palabras, la proporción de carbono a hidrógeno y oxígeno es 1: 2: 1 en moléculas de carbohidratos. Los carbohidratos se clasifican en tres subtipos: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.

Monosacáridos (mono- = "uno" sacar- = "dulce") son azúcares simples, el más común de los cuales es la glucosa. En los monosacáridos, el número de átomos de carbono suele oscilar entre tres y seis. La mayoría de los nombres de monosacáridos terminan con el sufijo -ose. Dependiendo del número de átomos de carbono en el azúcar, pueden conocerse como triosas (tres átomos de carbono), pentosas (cinco átomos de carbono) y hexosas (seis átomos de carbono).

Los monosacáridos pueden existir como una cadena lineal o como moléculas en forma de anillo en soluciones acuosas, generalmente se encuentran en forma de anillo.

La fórmula química de la glucosa es C6H12O6. En la mayoría de las especies vivas, la glucosa es una fuente importante de energía. Durante la respiración celular, la glucosa libera energía y esa energía se utiliza para ayudar a producir trifosfato de adenosina (ATP). Las plantas sintetizan glucosa usando dióxido de carbono y agua mediante el proceso de fotosíntesis, y la glucosa, a su vez, se usa para los requerimientos energéticos de la planta. El exceso de glucosa sintetizada a menudo se almacena como almidón que es degradado por otros organismos que se alimentan de plantas.

La galactosa (parte de la lactosa o azúcar de la leche) y la fructosa (que se encuentra en la fruta) son otros monosacáridos comunes. Aunque la glucosa, la galactosa y la fructosa tienen todas la misma fórmula química (C6H12O6), difieren estructural y químicamente (y se conocen como isómeros) debido a las diferentes disposiciones de los átomos en la cadena de carbono (figura 3).

Figura 3. La glucosa, la galactosa y la fructosa son monosacáridos isoméricos, lo que significa que tienen la misma fórmula química pero estructuras ligeramente diferentes.

Disacáridos (di- = "dos") se forman cuando dos monosacáridos se someten a una reacción de deshidratación (una reacción en la que se produce la eliminación de una molécula de agua). Durante este proceso, el grupo hidroxilo (–OH) de un monosacárido se combina con un átomo de hidrógeno de otro monosacárido, liberando una molécula de agua (H2O) y formando un enlace covalente entre átomos en las dos moléculas de azúcar.

Los disacáridos comunes incluyen lactosa, maltosa y sacarosa. La lactosa es un disacárido que consta de los monómeros glucosa y galactosa. Se encuentra naturalmente en la leche. La maltosa, o azúcar de malta, es un disacárido formado a partir de una reacción de deshidratación entre dos moléculas de glucosa. El disacárido más común es la sacarosa o azúcar de mesa, que se compone de los monómeros glucosa y fructosa.

Una cadena larga de monosacáridos unidos por enlaces covalentes se conoce como polisacárido (poli- = "muchos"). La cadena puede ser ramificada o no ramificada y puede contener diferentes tipos de monosacáridos. Los polisacáridos pueden ser moléculas muy grandes. El almidón, el glucógeno, la celulosa y la quitina son ejemplos de polisacáridos.

Almidón es la forma almacenada de azúcares en las plantas y se compone de amilosa y amilopectina (ambos polímeros de glucosa). Las plantas pueden sintetizar glucosa y el exceso de glucosa se almacena como almidón en diferentes partes de la planta, incluidas las raíces y las semillas. El almidón que consumen los animales se descompone en moléculas más pequeñas, como la glucosa. Entonces, las células pueden absorber la glucosa.

Glucógeno es la forma de almacenamiento de glucosa en humanos y otros vertebrados, y está formada por monómeros de glucosa. El glucógeno es el equivalente animal del almidón y es una molécula altamente ramificada que generalmente se almacena en las células del hígado y los músculos. Siempre que los niveles de glucosa disminuyen, el glucógeno se descompone para liberar glucosa.

Celulosa es uno de los biopolímeros naturales más abundantes. Las paredes celulares de las plantas están hechas principalmente de celulosa, que proporciona soporte estructural a la célula. La madera y el papel son principalmente de naturaleza celulósica. La celulosa está formada por monómeros de glucosa que están unidos por enlaces entre átomos de carbono particulares en la molécula de glucosa.

Todos los demás monómeros de glucosa de la celulosa se voltean y se compactan apretadamente como cadenas largas y extendidas. Esto le da a la celulosa su rigidez y alta resistencia a la tracción, que es tan importante para las células vegetales. La celulosa que pasa por nuestro sistema digestivo se llama fibra dietética. Si bien los enlaces glucosa-glucosa en la celulosa no pueden ser degradados por las enzimas digestivas humanas, los herbívoros como las vacas, búfalos y caballos pueden digerir la hierba rica en celulosa y usarla como fuente de alimento. En estos animales, ciertas especies de bacterias residen en el rumen (parte del sistema digestivo de los herbívoros) y secretan la enzima celulasa. El apéndice también contiene bacterias que descomponen la celulosa, lo que le confiere un papel importante en el sistema digestivo de los rumiantes. Las celulasas pueden descomponer la celulosa en monómeros de glucosa que el animal puede utilizar como fuente de energía.

Los carbohidratos cumplen otras funciones en diferentes animales. Los artrópodos, como los insectos, las arañas y los cangrejos, tienen un esqueleto externo, llamado exoesqueleto, que protege las partes internas de su cuerpo. Este exoesqueleto está hecho de la macromolécula biológica. quitina, que es un carbohidrato nitrogenado. Está hecho de unidades repetidas de un azúcar modificado que contiene nitrógeno.

Así, a través de diferencias en la estructura molecular, los carbohidratos pueden cumplir las funciones muy diferentes de almacenamiento de energía (almidón y glucógeno) y soporte y protección estructural (celulosa y quitina) (Figura 4).

Figura 4. Aunque sus estructuras y funciones difieren, todos los carbohidratos polisacáridos están formados por monosacáridos y tienen la fórmula química (CH2O) n.

Dietista registrado

La obesidad es un problema de salud mundial y muchas enfermedades, como la diabetes y las enfermedades cardíacas, son cada vez más frecuentes debido a la obesidad. Ésta es una de las razones por las que se busca cada vez más a dietistas titulados para obtener asesoramiento. Los dietistas registrados ayudan a planificar programas de alimentación y nutrición para personas en diversos entornos. A menudo trabajan con pacientes en centros de salud, diseñando planes de nutrición para prevenir y tratar enfermedades. Por ejemplo, los dietistas pueden enseñarle a un paciente con diabetes cómo controlar los niveles de azúcar en sangre ingiriendo los tipos y cantidades correctos de carbohidratos. Los dietistas también pueden trabajar en hogares de ancianos, escuelas y consultorios privados.

Para convertirse en dietista registrado, es necesario obtener al menos una licenciatura en dietética, nutrición, tecnología alimentaria o un campo relacionado. Además, los dietistas registrados deben completar un programa de pasantías supervisadas y aprobar un examen nacional. Aquellos que siguen carreras en dietética toman cursos en nutrición, química, bioquímica, biología, microbiología y fisiología humana. Los dietistas deben convertirse en expertos en la química y las funciones de los alimentos (proteínas, carbohidratos y grasas).


Organos vitales

Los seres humanos tenemos cinco órganos vitales que son esenciales para la supervivencia. Estos son el cerebro, el corazón, los riñones, el hígado y los pulmones.

El cerebro humano es el centro de control del cuerpo, que recibe y envía señales a otros órganos a través del sistema nervioso y a través de hormonas secretadas. Es responsable de nuestros pensamientos, sentimientos, almacenamiento de memoria y percepción general del mundo.

El corazón humano es el responsable de bombear sangre por todo nuestro cuerpo.

La función de los riñones es eliminar los desechos y el exceso de líquido de la sangre. Los riñones extraen la urea de la sangre y la combinan con agua y otras sustancias para producir orina.

El hígado tiene muchas funciones, incluida la desintoxicación de sustancias químicas nocivas, la descomposición de medicamentos, el filtrado de sangre, la secreción de bilis y la producción de proteínas que coagulan la sangre.

Los pulmones son responsables de eliminar el oxígeno del aire que respiramos y transferirlo a nuestra sangre, donde puede enviarse a nuestras células. Los pulmones también eliminan el dióxido de carbono, que exhalamos.


Riñón - Anatomía interna

Externamente, los riñones están rodeados por tres capas, ilustradas en la (Figura 3). El riñón tiene tres regiones: Corteza renal externa, Médula renal interna y Pelvis renal.

Figura 3. Se muestra la estructura interna del riñón. (crédito: modificación del trabajo por el NCI)

  • Corteza renal: En un riñón disecado, es fácil identificar la corteza; parece de color más claro en comparación con el resto del riñón. La corteza renal es granular debido a la presencia de nefronas: la unidad funcional del riñón. Algunas nefronas tienen un corto asa de Henle que no desciende más allá de la corteza. Estas nefronas se llaman nefronas corticales. Aproximadamente el 15 por ciento de las nefronas tienen asas largas de Henle que se extienden profundamente en la médula y se denominan nefronas yuxtamedulares.
  • Médula renal: La médula consta de múltiples masas de tejido piramidal, llamadas pirámides renales. Entre las pirámides hay espacios llamados columnas renales a través del cual pasan los vasos sanguíneos. Las puntas de las pirámides, llamadas papilas renales, apuntan hacia la pelvis renal. Hay, en promedio, ocho pirámides renales en cada riñón.
  • Pelvis renal: La pelvis renal conduce al uréter en la parte exterior del riñón. En el interior del riñón, la pelvis renal se ramifica en dos o tres extensiones llamadas cálices mayores, que se ramifican en el cálices menores. Los uréteres son conductos portadores de orina que salen del riñón y desembocan en la vejiga urinaria.
  • los hilio renal es el sitio de entrada y salida de las estructuras que dan servicio a los riñones: vasos, nervios, linfáticos y uréteres. Los hila que miran hacia medial están metidos en el contorno convexo de barrido de la corteza. Del hilio emerge la pelvis renal, que se forma a partir de los cálices mayor y menor del riñón. El músculo liso de la pelvis renal canaliza la orina a través de la peristalsis hacia el uréter. Las arterias renales se forman directamente a partir de la aorta descendente, mientras que las venas renales devuelven sangre limpia directamente a la vena cava inferior.

Informar el trabajo científico

Ya sea que la investigación científica sea ciencia básica o ciencia aplicada, los científicos deben compartir sus hallazgos con otros investigadores para expandir y construir sobre sus descubrimientos. La comunicación y la colaboración dentro y entre las subdisciplinas de la ciencia son clave para el avance del conocimiento en la ciencia. Por esta razón, un aspecto importante del trabajo de un científico es difundir los resultados y comunicarse con sus pares. Los científicos pueden compartir los resultados presentándolos en una reunión o conferencia científica, pero este enfoque solo puede llegar a unos pocos que están presentes. En cambio, la mayoría de los científicos presentan sus resultados en artículos revisados ​​por pares que se publican en revistas científicas. Los artículos revisados ​​por pares son artículos científicos que son revisados, generalmente de forma anónima, por colegas o pares de un científico. Estos colegas son personas calificadas, a menudo expertos en la misma área de investigación, que juzgan si el trabajo del científico es adecuado para su publicación. El proceso de revisión por pares ayuda a garantizar que la investigación descrita en un artículo científico o propuesta de subvención sea original, significativa, lógica y exhaustiva. Las propuestas de subvenciones, que son solicitudes de financiación de la investigación, también están sujetas a revisión por pares. Los científicos publican su trabajo para que otros científicos puedan reproducir sus experimentos en condiciones similares o diferentes para ampliar los hallazgos. Los resultados experimentales deben ser consistentes con los hallazgos de otros científicos.

Hay muchas revistas y la prensa popular que no utiliza un sistema de revisión por pares. Un gran número de revistas en línea de acceso abierto, revistas con artículos disponibles sin costo, están ahora disponibles, muchas de las cuales utilizan rigurosos sistemas de revisión por pares, pero algunas no. Los resultados de cualquier estudio publicado en estos foros sin revisión por pares no son confiables y no deben constituir la base para otro trabajo científico. En una excepción, las revistas pueden permitir que un investigador cite una comunicación personal de otro investigador sobre resultados no publicados con el permiso del autor citado.


1: Cuerpo principal - Biología

Como ha aprendido, el flujo de información en un organismo tiene lugar desde el ADN hasta el ARN y las proteínas. El ADN dicta la estructura del ARNm en un proceso conocido como transcripción y el ARN dicta la estructura de la proteína en un proceso conocido como traducción. Esto se conoce como el Dogma central de la vida.

¿Se aplica siempre el Dogma Central?

Los científicos siempre están experimentando y explorando dentro de su comprensión actual del mundo. A medida que aprenden y descubren cosas nuevas, sus ideas y comprensión cambian para reflejar la nueva evidencia que tienen ante ellos.

Con la investigación moderna, está quedando claro que algunos aspectos del dogma central no son del todo precisos. Con el fin de desarrollar nuestra comprensión, la investigación actual se centra en investigar la función del ARN no codificante. Aunque esta molécula no sigue el dogma central, todavía tiene un papel funcional en la célula.

Los resultados del aprendizaje

Identificar el dogma central de la vida.

Como ha aprendido, el flujo de información en un organismo tiene lugar desde el ADN al ARN y a la proteína:

  • El ADN se transcribe a ARN a través de reglas de emparejamiento de bases complementarias (pero con U en lugar de T en la transcripción)
  • La transcripción de ARN, específicamente el ARNm, se traduce luego a un polipéptido de aminoácido.
  • El plegamiento final y las modificaciones del polipéptido conducen a proteínas funcionales que realmente hacen cosas en las células.

Esto se conoce como el Dogma central de la vida, que es válido para todos los organismos.

Figura 1. Haga clic para ver una imagen más grande. Las instrucciones sobre el ADN se transcriben en el ARN mensajero. Los ribosomas son capaces de leer la información genética inscrita en una hebra de ARN mensajero y utilizar esta información para encadenar los aminoácidos en una proteína.


La biología de las grasas en el cuerpo.

Cuando le controlan el colesterol, el médico normalmente le da los niveles de tres grasas que se encuentran en la sangre: LDL, HDL y triglicéridos. Pero, ¿sabía que su cuerpo contiene miles de otros tipos de grasas o lípidos?

Solo en el plasma humano, los investigadores han identificado unos 600 tipos diferentes relevantes para nuestra salud. Muchos lípidos están asociados con enfermedades: diabetes, accidente cerebrovascular, cáncer, artritis, enfermedad de Alzheimer, por nombrar algunas. Pero nuestros cuerpos también necesitan cierta cantidad de grasa para funcionar y no podemos hacerlo desde cero.

Los investigadores financiados por los Institutos Nacionales de Salud están estudiando los lípidos para aprender más sobre la biología normal y anormal. Analice estos hallazgos la próxima vez que reflexione sobre el destino de la grasa en una patata frita.

Funciones grasas

Los triglicéridos, el colesterol y otros ácidos grasos esenciales, el término científico para las grasas que el cuerpo no puede producir por sí solo, almacenan energía, nos aíslan y protegen nuestros órganos vitales. Actúan como mensajeros, ayudando a las proteínas a hacer su trabajo. También inician reacciones químicas involucradas en el crecimiento, la función inmunológica, la reproducción y otros aspectos del metabolismo básico.

El ciclo de producir, romper, almacenar y movilizar grasas es el núcleo de cómo los seres humanos y todos los animales regulan su energía. Un desequilibrio en cualquier paso puede provocar enfermedades, incluidas enfermedades cardíacas y diabetes. Por ejemplo, tener demasiados triglicéridos en nuestro torrente sanguíneo aumenta nuestro riesgo de obstrucción de las arterias, lo que puede provocar un ataque cardíaco y un derrame cerebral.

Las grasas también ayudan al cuerpo a acumular ciertos nutrientes. Las denominadas vitaminas "solubles en grasa" (A, D, E y K) se almacenan en el hígado y en los tejidos grasos.

Utilizando un enfoque cuantitativo y sistemático para estudiar los lípidos, los investigadores han clasificado los lípidos en ocho categorías principales. El colesterol pertenece al grupo de los "esterol" y los triglicéridos son "glicerolípidos". Otra categoría, "fosfolípidos", incluye los cientos de lípidos que constituyen la membrana celular y permiten que las células envíen y reciban señales.

Rompiéndolo

El principal tipo de grasa que consumimos, los triglicéridos, son especialmente adecuados para el almacenamiento de energía porque contienen más del doble de energía que los carbohidratos o las proteínas. Una vez que los triglicéridos se han degradado durante la digestión, se envían a las células a través del torrente sanguíneo. Parte de la grasa se usa para generar energía de inmediato. El resto se almacena dentro de las células en forma de gotas llamadas gotas de lípidos.

Cuando necesitamos energía adicional, por ejemplo, cuando hacemos ejercicio, nuestro cuerpo usa enzimas llamadas lipasas para descomponer los triglicéridos almacenados. Las plantas de energía de la célula, las mitocondrias, pueden crear más de la principal fuente de energía del cuerpo: trifosfato de adenosina o ATP.

Investigaciones recientes también han ayudado a explicar el funcionamiento de un lípido llamado ácido graso omega-3, el ingrediente activo del aceite de hígado de bacalao, que se ha promocionado durante décadas como tratamiento para el eccema, la artritis y las enfermedades cardíacas. Dos tipos de estos lípidos bloquearon la actividad de una proteína llamada COX, que ayuda a convertir un ácido graso omega-6 en moléculas de prostaglandinas que señalan el dolor. Estas moléculas están involucradas en la inflamación, que es un elemento común de muchas enfermedades, por lo que los ácidos grasos omega-3 podrían tener un tremendo potencial terapéutico.

Este conocimiento es solo la punta del iceberg lleno de grasa. Ya hemos aprendido mucho sobre los lípidos, pero queda mucho por descubrir.


Ver el vídeo: BIOLOGÍA (Noviembre 2022).