Biofsica

BiofsicaUnidad ISistemas Biolgicos - ClulaLos temas bsicos de biologa incluyen evolucin, transferencia o ujo de informacin y transferencia o ujo de energa.

Las caractersticas de la vida incluyen estructura celular, crecimiento y desarrollo, metabolismo autorregulador, respuesta a los estmulos, y reproduccin.La organizacin biolgica es jerrquica e incluye molculas, clula, tejido, rgano, sistema de rganos e individuo; la organizacin ecolgica incluye la poblacin, comunidad, ecosistema y biosfera.

La transferencia de informacin incluye la del ADN de una generacin a la siguiente, la transmisin de seales qumicas y elctricas dentro de las clulas de cada organismo y entre ellas, y de los productos qumicos, as como de la informacin visual y sonora que permiten en conjunto a los organismos comunicarse unos con otros e interactuar con su entorno.

Los individuos y ecosistemas enteros dependen de un aporte continuo de energa. La energa uye dentro de las clulas y de un organismo a otro.

La evolucin es el proceso mediante el cual los organismos de las poblaciones cambian con el tiempo, adaptndose a las modicaciones en su entorno; el rbol de la vida incluye tres ramas principales, o dominios de vida.

Los bilogos se preguntan, formulan hiptesis, hacen predicciones y recogen datos de una cuidadosa observacin y experimentacin, y con base en sus resultados, llegan a conclusiones.

Carbono, hidrgeno, oxgeno y nitrgeno son los elementos ms abundantes en los seres vivos.

Las propiedades qumicas de un tomo se determinan por sus electrones de ms alta energa, conocidos como electrones de valencia.Una molcula consta de tomos unidos entre s por enlaces covalentes.Otros enlaces qumicos importantes y muy fuertes son los enlaces inicos.Los enlaces de hidrgeno y las interacciones de van der Waals son atracciones ms dbiles.

La energa de un electrn se transere en una reaccin redox.Las molculas de agua son polares, tienen regiones de carga parcial positiva y otras de carga parcial negativa lo que les permite formar enlaces de hidrgeno entre s y con otras sustancias polares.

Los cidos son donadores de iones hidrgeno, las bases son aceptores de iones hidrgeno. La escala de pH es una medida conveniente de la concentracin de iones hidrgeno de una disolucin.

ClulaLa clula es la unidad bsica de la vida; su organizacin y tamao son crticos para el mantenimiento de la homeostasis y su tamao y forma se adaptan para cumplir esta funcin. Los bilogos estudian las clulas utilizando microscopios y tcnicas bioqumicas tales como el fraccionamiento celular.A diferencia de las clulas procariotas, las clulas eucariotas tienen membranas internas que forman compartimentos, permitiendo a la clula realizar actividades especializadas dentro de cada una de estas pequeas reas separadas (orgnulos).En las clulas eucariotas, la informacin gentica codicada en la molcula de ADN se localiza en el ncleo, el cual es normalmente el orgnulo celular ms prominente.

Entre los principales orgnulos en el citoplasma estn los ribosomas, donde se sintetizan las protenas; el retculo endoplsmico y el complejo de Golgi, donde se realizan otros procesos en las protenas; as como las mitocondrias y los cloroplastos donde la energa se convierte de una forma a otra.

El citoesqueleto es un armazn interno dinmico que est implicado en diversos tipos de movimiento celular.

La mayora de las clulas eucariotas estn rodeadas por una envoltura; adems, muchas clulas animales presentan una matriz extracelular; las clulas de la mayora de las bacterias, arqueas, hongos y plantas estn rodeados por una pared celular.

Membranas CelularesLas membranas biolgicas son estructuras de permeabilidad selectiva o semipermeables que ayudan a mantener la homeostasis en la clula; cada membrana de la clula se compone de una bicapa uida compuesta de fosfolpidos en las que estn integradas diversas protenas.

Las protenas de membrana, y por tanto las membranas, tienen muchas funciones, incluyendo el transporte de materiales, la actividad enzimtica, la transferencia de informacin y el reconocimiento de otras clulas.Las protenas de transporte mueven iones y pequeas molculas polares a travs de las membranas celulares.Muchos iones y pequeas molculas se mueven a travs de las membranas biolgicas por difusin, el movimiento neto de partculas de una regin de mayor concentracin a una regin de concentracin ms baja. Debido a que una clula requiere de muchas sustancias en concentraciones ms altas que sus concentraciones fuera de la clula, las sustancias se deben transportar activamente en contra de un gradiente de concentracin; el transporte activo requiere un gasto directo de energa. Las clulas expulsan o exportan productos por exocitosis e importan o ingresan materiales por endocitosis; ambos procesos requieren un gasto de energa de las clulas.Las clulas prximas entre s pueden formar uniones especializadas.