Concepto Etimológico

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).

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

4. colágeno de la membrana basal tipo
   IV
1. 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