12. EJERCICIO SENSORIAL.

LABORATORIO DE TEMAS SELECTOS DE BIOFISICA

“ACTIVIDAD 1”

EJERCICIO SENSORIAL

“EL GUSTO”

Profesora: Norma Edith López Díaz Guerrero.
Alumno: TETELTITLA SILVESTRE MARIO.




8/mar/2010

EJERCICIO SENSORIAL

GUSTO

INTRODUCCIÓN.

El gusto consiste en registrar el sabor e identificar determinadas sustancias solubles en la saliva por medio de algunas de sus cualidades químicas. Aunque constituye el más débil de los sentidos, está unido al olfato, que completa su función. Esto, porque el olor de los alimentos que ingerimos asciende por la bifurcación aerodigestiva hacia la mucosa olfativa, y así se da el extraño fenómeno, que consiste en que probamos los alimentos primero por la nariz. Una demostración de esto, es lo que nos pasa cuando tenemos la nariz tapada a causa de un catarro: al comer encontramos todo insípido, sin sabor.
Este sentido, además, es un poderoso auxiliar de la digestión, ya que sabemos que las sensaciones agradables del gusto estimulan la secreción de la saliva y los jugos gástricos.
Los órganos del Gusto, que tienen por misión el percibir y enviar al cerebro el sabor de las cosas que introducimos en la boca, se encuentran en los Bulbos o botones gustativos, localizados en la Lengua. Es ésta un órgano musculoso fijo por la base al suelo de la boca y con la punta libre, de forma que puede realizar toda clase de movimientos. La superficie de la lengua está cubierta por una mucosa que tiene una serie de salientes denominados Papilas Linguales que son de diferentes formas, las bases de estás papilas tienen numerosas terminaciones nerviosas. Cuando una sustancia penetra en la boca es disuelta por la saliva produciendo una corriente nerviosa que nos produce la sensación del gusto, la cual es transmitida al cerebro a través de los nervios correspondientes. La lengua tiene otras utilidades como es ayudar en la masticación e ingestión de los alimentos, y sobretodo en la articulación de las palabras cuando hablamos (las consonantes principalmente).


OBJETIVO.

Identificar las regiones específicas de la lengua en la cual se perciben los sabores.

MATERIAL Y METODO.

Antes de comenzar la actividad se prepararon los siguientes reactivos en concentraciones específicas, de la siguiente manera:
Sustanción-----------1 M (grs/l)

Ac. ascórbico--------198.1
Sacarosa-------------342.3
NaCl-----------------58.4
Glutamato de sodio---No se tenía reactivo puro.

De las sustancias anteriores solo se prepararon 5 ml de solución con lo cual se tomaron solo las siguientes cantidades de cada reactivo para tener una concentración final de 1M y 0.1 M.

sustancia---------Concentración 1M/5 ml-------Concentración 0.1 M/5 ml

Ac. Ascórbico-----0.9905 grs.-----------------0.5 ml (1 M) + 4.5 ml H2O
Sacarosa----------1.71 grs.-------------------0.5 ml (1 M) + 4.5 ml H2O
NaCl--------------0.29 grs.-------------------0.5 ml (1 M) + 4.5 ml H2O
Glutamato de sodio.----------------------------------------------------








RESULTADOS.

Solución------Sabor-------------Región de máxima sensibilizad

a-------------Sacarosa----------Punta
b-------------Ac. ascórbico-----Nada
c-------------Sal(Nacl)---------No
A-------------sacarosa----------punta
B-------------Ac. ascórbico-----Atrás
C-------------Sal---------------Laterales.
D-------------Knorr-------------Atrás

Nota:
(Minúsculas): soluciones con concentración 0.1 M
(Mayúsculas): soluciones con concentración 1 M
Sabor umami, en este caso la solución fue percibida en la parte anterior de la lengua.


DISCUSIÓN.

En los resultados obtenidos y comparados con los de los otros compañeros, podemos decir que cada una de las sustancias tiene un sitio en común para su percepción, ya que la mayoría de los datos de una sustancia se presentaron en la mayoría de los compañeros presentes, sin embargo algunos datos como la no percepción de algunos sabores, en las concentraciones de 0.1 M se pueden deber a varios factores como por ejemplo: la ingesta de alimentos antes de la actividad, el lavado bucal, o en casos extremos la perdida de la percepción, aunque en este ultimo no hubo ningún caso reportado.


CONCLUSIÓN.

El sentido del gusto es muy importante en la vida diaria de cualquier organismo capaz de percibir sabores, ya que de ello puede depender su alimentación y su supervivencia, además del sentido del gusto, también es importante hablar del olfato (olor), ya que también influye mucho en la elección del alimento.

CUESTIONARIO.

1. Investigue la estructura y la manera en que funcionan las proteínas G en los procesos que involucran segundos mensajeros.

Las proteínas G forman una familia de proteínas caracterizadas por su interacción con guanosín trifosfato (GTP) conducente a la hidrólisis del nucleótido a guanosín difosfato (GDP). Su nombre deriva la inicial de guanosina, Los estudios estructurales nos indican que las proteínas G tienen estructura de trímeros a b g , que pueden adoptar una conformación 'abierta' o 'cerrada'. Estas proteínas pueden ser consideradas como nanomáquinas moleculares. La proteína G heterotrimérica consta de una subunidad alfa de 45-47 kD, una subunidad beta de 35 kD y una subunidad gamma de 7-9 kD. Se han identificado también isoformas de cada una de las tres subunidades, lo cual permite que exista una amplia variedad de proteínas G diferentes.
En la mayoría de ellas la subunidad g esta prenilada, es decir, contiene una porción isoprenoide C20 unida covalentemente a la cisteina C- terminal, que ayuda a anclar la proteína en la membrana y puede facilitar las interacciones proteína – proteína. La subunidad a esta miristolada, puesto que contiene el grupo mirístico en un enlace amida con la glicina C-terminal. El lugar de unión de los nucleotidos de guanina y su actividad GTPasa asociada se encuentran en la subunidad a . Un estímulo hormonal induce el intercambio de GDP por GTP y a la disociación de la proteína G, con un desplazamiento del complejo a - GTP a lo largo de la membrana hasta que encuentra una molécula de adenilato ciclasa o de otra enzima diana.
Las proteínas G son proteínas de membrana que en el estado inactivo unen guanosindifosfato (GDP). Una respuesta hormonal que de lugar a la estimulación de la adenilato ciclasa, la unión de una hormona extracelular o de un agonista a un receptor, como por ejemplo un receptor adrenérgico b produce un cambio conformacional que estimula al receptor para interaccionar con una molécula Gs próxima. Ésta estimula a su vez un intercambio del GDP unido por GTP, es decir, la disociación del GDP de la Gs, para ser sustituido por GTP. De esta forma, la Gs se convierte en una proteína que activa la adenilato ciclasa, produciendo AMP cíclico. Ello da lugar a la activación de la proteína quinasa dependiente del cAMP y por consiguiente la fosforilación de las proteínas diana, como la fosforilasa bquinasa en las células que activan la fosforolisis del glucogeno. En resumen, los pasos fundamentales de la transducción de señal son la formación de segundos mensajeros, y la activación de proteícinasas. El primer mensajero es el neurotrasmisor. El segundo mensajero es una molécula que s e forma de manera secundaria a la unión del primer mensajero; algunos ejemplos de de esto son los nucleótidos cíclicos (AMPc, GTPc), los metabolitos de fosfoinositol, el calcio, los metabolitos de eicosaniodes y el óxido nítrico; y su función es activar las proteíncinasas que catalizan la transferencia de un grupo fosfato terminal del ATP a los sitios activos de ciertas proteínas.

2. Investigue como se lleva a cabo la transducción de señales en otros sistemas sensoriales, por ejemplo, en el olfato.

El sistema olfativo es sistema sensorial utilizado para olfato. La mayoría de los mamíferos y de los reptiles tienen dos porciones distintas a su sistema olfativo: a sistema olfativo principal y sistema olfativo accesorio. El sistema olfativo principal detecta volátil, sustancias del airborn, mientras que el sistema olfativo accesorio detecta estímulos de la líquido-fase. La evidencia del comportamiento indica eso lo más a menudo posible, los estímulos detectados por el sistema olfativo accesorio es pheromones.
El mecanismo del sistema olfativo se puede dividir en periférico, detectando un externo estímulo y codificándolo como señal eléctrica adentro neuronas, y central, donde todas las señales se integran y se procesan en sistema nervioso central.
Periférico
En mamíferos, el sistema olfativo principal detecta los odorantes que se inhalan con nariz, donde entran en contacto con la cañería epitelio olfativo, que contiene vario receptores olfativos. Éstos pueden distinguir un nuevo olor de los olores ambientales del fondo y determinar la concentración del olor.
Estos receptores olfativos están conectados con neuronas olfativas del receptor en el epitelio olfativo. El recorrido de las señales a lo largo del nervio olfativo, que pertenece a sistema nervioso periférico. Este nervio termina en bulbo olfativo, que pertenece a sistema nervioso central.
Central Axons de las neuronas sensoriales olfativas converja en el bulbo olfativo para formar el enredo llamado glomeruli (glomerulus singular). Dentro del glomulerus, los axons entran en contacto con dendritas de células mitrales y varios otros tipos de células. Las células mitrales envían sus axons a un número de áreas del cerebro, incluyendo corteza del piriform, el intermedio amygdala, y corteza del entorhinal.
La corteza del piriform es probablemente el área asociada lo más de cerca posible a identificar el olor. El intermedio amygdala está implicado en funciones sociales tales como acoplamiento y el reconocimiento de animales de la misma especie. corteza del entorhinal se asocia a memoria, e.g. a los olores del par con memorias apropiadas. Las funciones exactas de estas áreas más altas son una cuestión de investigación científica y discusión.
En el sistema nervioso central, los olores se representan como patrones de la actividad de los nervios. Estas representaciones se pueden codificar por el espacio (un patrón de activado neuronas a través de una región olfativa dada corresponde al olor), el tiempo (un patrón de potenciales de acción por las neuronas múltiples corresponde al olor) o a una combinación de los dos. Discusión de los científicos si el código del olor es primarially temporal o espacial.

El sistema olfativo se habla a menudo junto con de sistema gustativo como sentidos chemosensory porque ambos transduce señales químicas.

3. Investigue a que nivel evolutivo comienza a aparecer el sentido del gusto.

Algo que hoy en día no valoramos mucho, el poder sentir sabores amargos, en otros tiempos nos podía salvar la vida, ya que es casi indicativo de que algo es venenoso o dañino. Un misterio evolutivo es que algunos humanos nacen con un defecto genético que le impide poder sentir estos sabores, ahora gracias a un estudio de Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España también sabemos que les sucedía a algunos neandertales.
Dentro del estudio del genoma neandertal, que ya ha dado frutos como la Eva mitocondrial neandertal o el conocimiento de los subgrupos sanguíneos, los investigadores del CSIC han logrado analizar un fragmento del gen TAS2R38, el responsable de codificar la percepción de la amargura en los humanos modernos. Pero este gen perteneció a un neandertal descubierto en el yacimiento español de El Sidrón.
“Hemos visto que este individuo tenía la variante causante de la no percepción del sabor amargo en una copia del gen, pero no en la otra. A efectos prácticos, esto significa que era capaz de notar el gusto amargo, pero menos”, dijo Carles Lalueza Fox, investigador responsable del estudio. O sea que necesitaría comer o tomar mucho más de esa sustancia para darse cuenta, algo que podría ser fatal.
“Esto implica, además”, sigue Lalueza Fox, en comunicación con Mundo Neandertal, “que la variante no gustadora del gen TAS2R38 ya estaba presente en los Neandertales y que por tanto habría algunos que, tal como ocurre con los humanos modernos, no notarían el gusto amargo ni siquiera en grandes cantidades.”
“La existencia de individuos que no perciben el sabor amargo es un misterio desde el punto de vista evolutivo. Quizás podría explicarse por algún efecto selectivo que confiriera a los no gustadores alguna ventaja, como poder detectar algún otro compuesto todavía no identificado, pero aún no lo sabemos”, explica Lalueza, que trabaja en el Instituto de Biología Evolutiva (centro mixto del CSIC y la Universidad Pompeu Fabra).
Todo esto no quiere decir que neandertales y sapiens compartieran este gen, y por ende habría ocurrido algún entrecruzamiento, ya que el gen amargo neandertal es diferente.
Se cree que este problema de no sentir el gusto amargo ha evolucionado al menos dos veces, ya que los chimpancés actuales tienen el mismo gen, pero modificado.
Se cree que el tiempo de divergencia para los dos tipos de gen TAS2R38 parecidos, presentes en sapiens y neandertales, es de hace unos 1,5 millones de años, aunque con un largo margen de error, dicen los autores en el artículo publicado en Biology Letters.
O sea que el gen que tenemos nosotros y tuvieron los neandertales, habría aparecido en el género homo antes de que las dos especies se separasen.

4. Investigue tres ejemplos de moléculas que tengan una estructura química diferente, pero que produzcan la sensación del mismo sabor.

La glucosa en una molécula fundamental para los sistemas vivos, por ejemplo la glucosa pude ser convertida en otros azucares como la manosa y galactosa, simplemente cambiando de posición un grupo –OH, pero conservando el mismo sabor dulce.

5. Investigue tres ejemplos de moléculas con una estructura química similar, pero que den un sabor distinto.


6. ¿Cuál es la diferencia entre sensación y percepción?
Sensación

La sensación se refiere a experiencias inmediatas básicas, generadas por estímulos aislados simples (Matlin y Foley 1996). La sensación también se define en términos de la respuesta de los órganos de los sentidos frente a un estímulo (Feldman, 1999).
Percepción
La percepción incluye la interpretación de esas sensaciones, dándoles significado y organización (Matlin y Foley 1996). La organización, interpretación, análisis e integración de los estímulos, implica la actividad no sólo de nuestros órganos sensoriales, sino también de nuestro cerebro (Feldman, 1999).


Bibliografía.
http://www.slideshare.net/Loby/clase-4-moleculas-organicas
http://www.monografias.com/trabajos11/protegr/protegr.shtml
http://www.revistaciencias.com/publicaciones/EpykZZkVlpTmArxzcv.php
http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/es/Olfactory_system
http://neanderthalis.blogspot.com/2009/08/evolucion-del-gusto-amargo-en.html
http://www.monografias.com/trabajos7/sepe/sepe.shtml
http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://4.bp.blogspot.com/_cz_5IvJcA4I/SYsa450XXUI/AAAAAAAAGOk/EHSbzjnzTxU/s400/gusto.jpg&imgrefurl=http://cocinartechile.blogspot.com/2009/02/educar-el-gusto.html&usg=__K7gEjRk_A6cdVMfWivORW-ALSkQ=&h=371&w=400&sz=37&hl=es&start=29&um=1&itbs=1&tbnid=iP1P_c-OX5NWHM:&tbnh=115&tbnw=124&prev=/images%3Fq%3DGUSTO%26start%3D18%26um%3D1%26hl%3Des%26safe%3Dactive%26sa%3DN%26ndsp%3D18%26tbs%3Disch:1

11.5 El significado de biología de los sistemas.

El significado de biología de los sistemas.

Con la nueva emoción sobre la biología de sistemas, existe un interés comprensible en una definición. Esto ha resultado ser algo difícil. Los campos científicos, como las especies, surgen por la descendencia con modificaciones, por lo que en sus formas más primitivas hasta los fundadores de grandes dinastías son sólo ligeramente diferente del de sus hermanos de los campos y las especies. Es sólo en retrospectiva, que podemos reconocer los acontecimientos fundadores significativo. Antes de embarcarse en una definición de la biología de sistemas, puede ser útil recordar que la confusión y controversia rodeó la introducción del término "biología molecular", con las reclamaciones que apenas difería de la bioquímica. Sin embargo, en retrospectiva, la biología molecular es nuevo y diferente. En él se establecen tanto los nuevos temas y nuevos enfoques tecnológicos, además de un nuevo estilo.

Como punto de partida para la biología de sistemas, tenga en cuenta la experiencia por excelencia en la fundación de la biología molecular, la hipótesis de un gen un enzima de Beadle y Tatum. Este primer experimento conectado directamente el genotipo al fenotipo a nivel molecular, a pesar de los esfuerzos en esa dirección sin duda se puede encontrar en la obra de Archibald Garrod, Sewell Wright, entre otros. Aquí una proteína (en este caso una enzima) es visto como un producto de de un solo gen, y una sola función, la realización de un paso específico en la biosíntesis de aminoácidos es el resultado directo. Tomó los próximos 30 años para llenar las lagunas en este proceso. Sin embargo, la hipótesis de un gen un enzima es muy diferente para nosotros hoy. ¿Cuál es la función de la tubulina, de PI-3-quinasa, o de RAC? ¿Podemos predecir con precisión el fenotipo de una mutación letal en estos genes en un organismo multicelular? A pesar de que se puede conectar a la estructura del gen, ya no se puede inferir su propósito mayor en la celda o en el organismo. Hay demasiados efectos, lo que la proteína no se define por el contexto. El contexto también incluye una historia, ya sea de desarrollo o fisiológico. Así, el comportamiento de la vía de señalización Wnt depende del linaje anterior, el "dónde y cuándo" las cuestiones de desarrollo embrionario. Asimismo, el comportamiento del sistema inmune depende de la experiencia anterior en una variable de entorno. Todas estas características subrayar la insuficiencia de una explicación de la función que puede alcanzar solamente por tratar de identificar los genes (por anotar ellos!) Y la caracterización de sus circuitos de control de la transcripción

De que estamos en una encrucijada en la forma de explorar la biología no es del todo claro para muchos. La biología es casi en su senilidad, el proceso de descubrimiento parece haber sido perfeccionado, se aceleró, y se aplica universalmente a todos los campos de la biología. Con la finalización del genoma humano y los genomas de otras especies, tenemos una visión de muchos más genes de lo que nunca antes para estudiar. Somos como los naturalistas descubrir un nuevo continente, cautivado por la diversidad misma. Pero tenemos también al mismo tiempo que vislumbra la finitud de esta lista de genes, una inquietante pequeña lista. Hemos visto que la diversidad de los genes no pueden aproximarse a la diversidad de funciones dentro de un organismo. En respuesta, hemos argumentado que el uso combinatorio de un pequeño número de componentes se pueden generar toda la diversidad que es necesario. Esto ha tenido su encarnación recientes en la visión simplista de que las normas de la CEI-control reglamentario en el ADN puede conducir directamente a la comprensión de los organismos y su evolución. Sin embargo, esto presupone que los productos de los genes se pueden unir en combinaciones arbitrarias, algo que no está asegurada en la química. También resta importancia a las características importantes de reglamentación que implican interacciones entre los productos de los genes, su localización, la unión, la modificación posterior a la traducción, la degradación, etc La gran pregunta para comprender la biología no es la vinculación de reglamentación, pero la naturaleza de los sistemas biológicos que les permite estar conectados entre sí en muchos no letal, e incluso combinaciones útiles. Más y más nos damos cuenta de que la comprensión de los genes conservados y sus circuitos de conservación requiere un entendimiento de sus propiedades especiales que les permiten funcionar juntos para generar diferentes fenotipos en diferentes tejidos de los organismos metazoos. Estos circuitos pueden tener ciertas robustez, pero más importante que tienen la capacidad de adaptación y versatilidad. La facilidad de poner bajo control de los procesos de conservación de reglamentación es una característica de diseño inherente de los procesos mismos. Entre otras cosas, las cargas de la cubierta en la variación de la evolución y hace que sea más viable de generar fenotipos útiles sobre los que puede actuar la selección.

11.4 Termodinámica y calorimetría de los sistemas vivos.

Termodinámica y calorimetría de los sistemas vivos.

Calorimetría de los sistemas vivos y la termodinámica clásica desarrollada en paralelo, a partir de experimentos de hielo a principios de Lavoisier calorímetro en conejillos de indias, seguida por la investigación macrocalorimetria Dubrunfaut de los procesos de fermentación y Atwater-Rosa, toda la calorimetría cuerpo en humanos y animales domésticos, a la introducción de la famosa Tian instrumento Calvet encontró que la entrada en los campos tan diversos de la biología.

En este trabajo, se presentan seis ejemplos de la vida-calorimetría sistema y la termodinámica. Estos son: (i) oscilaciones glucolítica lejos del equilibrio termodinámico, (ii) el crecimiento y los balances de energía en la fermentación y la respiración cultivos de levaduras, (iii) el control calorimétrico directos e indirectos del metabolismo de los reptiles estimuladas eléctricamente, (iv) los factores climáticos y biológicos que influyen en la constancia de la temperatura y la distribución en el montículo de una colonia de hormigas de madera como un ejemplo de un sistema ecológico complejo, (v) las consideraciones energéticas en la agrupación de abejas europeas en el invierno como un medio para ahorrar energía y los alimentos almacenados, así como por su japonés homólogos en la defensa contra los depredadores Hornet, y (vi) los aspectos energéticos y la evolución de la tasa de la masa específica de producción de entropía, la disipación de los llamados de la envolvente o psiu función.

Los ejemplos presentados son sólo una selección muy personal de los sistemas vivos de un amplio espectro en todos los niveles de complejidad. Común para todos ellos es que fueron investigados calorimétricamente en el fondo de la termodinámica clásica e irreversible.

11.3 LOS SISTEMAS DEL OLFATO Y DEL GUSTO.

Los sentidos del olfato y del gusto son parte de nuestro sistema sensorial, las células sensoriales en nuestra nariz, boca y garganta juegan un papel fundamental a la hora de interpretar olores y sabores, para muchas especies. El sentido del olfato y del gusto determinan su supervivencia diaria, a través de dicha información que proporcionan dichos sentidos, somos capaces de detectar a distancia posibles amenazas, como por ejemplo la presencia de fuego, de sustancias potencialmente peligrosas, alimentos en mal estado, etc., nuestro sentido del olfato es estimulado únicamente por moléculas gaseosas, las cuales pueden estar presentes en el aire que respiramos, o bien de sustancias volátiles emitidas en nuestra boca por los alimentos que ingerimos. A través del aire aspirado por la nariz o la boca, las moléculas olorosas llegan a la cavidad nasal y a través de los conductos nasales llegan a una zona en la parte superior interna de la nariz: el epitelio olfativo, la superficie de este, esta cubierto por una fina capa de mucosa, fundamentalmente compuesta por agua y cuya misión principal es hacer de filtro mecánico y químico de grandes partículas. El epitelio olfativo contiene tres tipos de células, siendo las principales las neuronas olfativas, las cuales poseen unas prolongaciones en forma de cilios hacia la mucosa olfativa y cuyos axones se prolongan hacia el bulbo olfativo. La percepción del olor se da en varias partes del cerebro, incluyendo el nuocórtex orbital, los núcleos mediodorsalesy submedios de tálamo, el hipotálamo lateral y la zona límbica, a demás de la amígdala y el hipocampo.

A diferencia de los olores, la química de los sabores es relativamente simple, en este caso las moléculas sabrosas no tienen que tener características estructurales especiales y el hecho de que el alimento se encuentre en la boca facilita enormemente su detección por parte de las moléculas receptoras. La lengua es el principal órgano gustativo del cuerpo humano, este, es un cuerpo carnoso de gran movilidad, ubicado en el interior de la cavidad bucal, y su superficie esta cubierta por pequeñas papilas, que son de cuatro tipos, fundamentalmente.

1. fungiformes (que contiene papilas gustativas)
2. Circunvaladas ( también gustativas, especializadas en el sabor amargo y ácido, situadas en los dos tercios posteriores de la lengua)
3. Foliadas, papilas gustativas, especializadas en el sabor agrio.
4. Filiformes, papilas táctiles y que registran la temperatura.

Los procesos superiores de identificación son más simples que en el olfato y se ven muy influenciadas por éste, las patologías más comunes relacionadas con el olfato y el gusto producen percepciones alteradas o inexistentes de olores o sabores, dichas patologías se puedes clasificar en tres tipos:

1. Anosmia o ageusia: en la que se pierde completamente la capacidad para detectar olores o sabores.
2. Hiposnia o hipogeusia: en la que la capacidad para detectar olores y sabores se ve disminuida.
3. Trastornos en la percepción (anosmias o ageusias específicas): en los que los afectados perciben olores o sabores familiares de forma distinta o bien que no existen en realidad.

11.2 EL OLFATO Y SUS RECEPTORES. LA HISTORIA DE UN NOBEL.

EL OLFATO Y SUS RECEPTORES. LA HISTORIA DE UN NOBEL.

El olfato es considerado como el órgano mas desarrollado al momento del nacimiento. Pero la historia de este sentido empieza mucho tiempo atrás, hace casi 3.500 millones de años, durante la aparición de la vida en la tierra, las primeras células desarrollaron un sentido químico para percibir información que les llegaba de su entorno, en olfato es el sentido mas primitivo y el primero en aparecer en la escala evolutiva, tras evolucionar en los peces, este es muy importante en todos los organismos, en el hombre, el olfato sufre una serie de aprendizaje hasta la edad de 20 años, manteniéndose estable hasta los 40 años y empezando a decaer a partir de los 50, numerosos estudios han demostrado que en la mujer el olfato esta mas desarrollado y al envejecer lo pierde en menor grado que los hombres. Es además, un sentido con numerosas interconexiones con los centros de la memoria y de las emociones.

Las principales causas de la alteración o perdida del olfato, ya sea temporal o permanente, son resfriado común, inflamación de la mucosa nasosinunal, los traumatismos craneofaciales, el tabaquismo y las enfermedades neurodegenerativas. Las segundas causas menos frecuentes son las genéticas, los medicamentos, la cocaína, la exposición a tóxicos y contaminantes o los factores nutricionales. Los resultados preliminares de un estudio epidemiológico reciente (OLFACAT, 2003), realizado en una amplia muestra de población general catalana, demuestra que el 1% de la población presenta una perdida total del olfato (anosmia), mientras casi un 20% presenta una perdida parcial (hiposmia).

A partir de la publicación del la estructura del ADN, los trabajos en el área genética empezaron a hacerse mas importantes en la en el transcurso de la investigación científica, antes de los años 90, ya se conocía la localización de la mucosa olfatoria, sus pigmentos e incluso las células que lo formaban, en los años 80, se realizan estudios importantes sobre este sentido: se obtuvo y almaceno ADN de mucosa olfatoria y bibliotecas de genes y se demostró que al estimular los cultivos de las células olfatorias aumentaba la concentración de cAMP, un segundo mensajero que mediaba la estimulación de receptores adrenérgicos y colinérgicos ligados a las proteínas G.


En las ultimas décadas los trabajos realizados sobre el olfato fueron números, durante los años 90, Linda Buck y Richard Axel, continuaron con los estudios sobre este sentido, cada uno por separado, los mecanismos del olfato estaban regulados por una superfamilia de mas de 1.000 genes y las neuronas expresaban solo un tipo de receptor olfativo, estableciendo la teoría “de la llave y el candado”, otros estudios también han tenido gran importancia en esta rama, no obstante en el año 2004 se otorgo un reconocimiento a los pioneros en el descubrimiento de la superfamilia de los genes que codifican los receptores olfatorios, no obstante, hoy en día, aun existen muchas preguntas relacionadas con el olfato, que se esperan responder con mas estudios de este sentido muy complicado, el olfato.

11.1 El Primer Proceso de Bioenergética Celular: Generación de una primitiva fuerza protón-motriz

El Primer Proceso de Bioenergética Celular: Generación de una primitiva fuerza protón-motriz


Arthur L. Koch y Thomas M. Schmidt *


Departamento de Biología, Universidad de Indiana, Bloomington, IN 47405, EE.UU.


En este articulo, los autores proponen la transducción de energía en un sistema celular de un organismo y su primer precursor, ellos creen que el primer precursor fue impulsado por la oxidación de sulfuro de hidrógeno y de sulfuro hierro a pirita de hierro y dos [H+] en la superficie exterior de una vesícula (la membrana celular), con la consiguiente reducción de emisiones de CO a CO2 en el interior. El gradiente de protones resultante a través de la membrana celular, ofrece una fuerza protón-motriz, de tal modo que resulta en una variedad de tipos de trabajo que se puede lograr. Esta característica proporcionar una ventaja selectiva a las células capaces de explotar dicha característica. Los reactivos que se proponen en dichas reacciones estaban presentes en la composición de la tierra primitiva. Hoy en día Homólogos modernos de los componentes ancestrales del sisteme de transducción de energía, se creen que están asociados a la ferredoxina de la membrana, la cual es necesaria para la reacción redox extracelular, monóxido de carbono deshidrogenasa para la reacción de fijación de carbono, ATPasa para la recolección del gradiente de protones. Como una fuente de energía consumible, el de células podría conducir reacciones químicas y de transporte los hechos de modo tal que ser aprovechado por la evolución Darwiniana.

11. Resumenes de interes.

11.1 El Primer Proceso de Bioenergética Celular: Generación de una primitiva fuerza protón-motriz.
11.2 EL OLFATO Y SUS RECEPTORES. LA HISTORIA DE UN NOBEL.
11.3 LOS SISTEMAS DEL OLFATO Y DEL GUSTO.
11.4 Termodinámica y calorimetría de los sistemas vivos.
11.5 El significado de biología de los sistemas.

10. CUESTIONARIO.

1.¿Que es la termodinámica?

La termodinámica puede definirse como el tema de la física que estudia los procesos en los que se transfiere energía como calor y como trabajo.

2. ¿Que es la energía libre de Gibbs?

Es un potencial termodinámico, es decir una función de estado extensiva con unidades de energía, que da la condición del equilibrio y de la es ponteneidad para una reacción química. (a presión y temperatura constantes).

3. ¿Por qué es la importante la transducción de energía?

La energía de un sistema, puede ser aprovechada para generar una fuente de energía para otros sistemas, es decir se puede transformar en trabajo biológico.

4. ¿Cuál es la fuente de energía de los sistemas biológicos?

La moneda energética de los sistemas biológicos es el ATP, ya que este compuesto libera gran cantidad de energía cuando se hidroliza, lo cual es aprovechado para transformar esta energía en trabajo.

5. ¿Que es el ATP?

Es una molécula utilizada por todos los organismos vivos para proporcionar energía en las reacciones químicas. A demás es precursor de una serie de coenzimas esenciales como el NAH+ o la coenzima A.

6. ¿Qué es un hibrido de resonancia?

Son estructuras moleculares, muy parecidas, que presentan las mismas unidades básicas en su estructura, pero que pueden actuar de manera semejante o distinta a la original.

7. ¿Que es el potencial redox?

Es una medida de la actividad de los electrones, este esta muy relacionado con el pH y con el contenido de oxigeno. Es considerado como un análogo al pH, ya que el pH mide la actividad de protones y el potencial de rodox mide la de los electrones.

8. ¿Que son los radicales libres?

Los radicales libres o especies reactivas, son átomos o grupos de átomos que tienen un electrón desapareado, en capacidad de aparearse, por lo cual son muy reactivos.

9. ¿función de la cadena respiratoria?

La principal función de este complicado sistema de moléculas es la obtención de energía, ya que, en la misma se logran producir grandes cantidades de la misma, y también la formación de agua, como producto final.

10. ¿Cómo se lleva a cabo la síntesis de ATP?

La síntesis de ATP, se lleva a cabo en la membrana mitocondrial, y es generado por la ATP sintetaza, la cual es activada por un gradiente de protones, dando lugar a la fusión de ADP + Pi.

11. ¿Cómo funcionan los inhibidores de la cadena respiratoria?

Los inhibidores, son sustancias que van a actuar, en distintos puntos de la cadena respiratoria, algunos de ellos evitan la oxidación de los sustratos. Por lo cual los sustratos se quedan reducidos por lo cual se bloquea la oxido-reducción

12. ¿Cuáles son las enfermedades relacionadas con la función mitocondrial?

Estas enfermedades son un grupo heterogéneo de alteraciones, que se caracteriza por un por un fenotipo complejo, en el que la mayoría de los pacientes presentan encefalopatías y pueden afectarse los músculos y otros órganos como el corazón. Hígado, riñones, retina, medula ósea, etc.

13. ¿Qué son los pigmentos antena?

Un pigmento es considerado como cualquier sustancia que es capaz de absorber luz. El color de un pigmento es el resultado de la longitud de onda reflejada (no absorbida). Los pigmentos antena se encargan de captar la energía de la luz solar canalizarla hasta el centro del fotosistema.

14. ¿Qué es la fotosíntesis?

La fotosíntesis es un proceso en el cual las los organismos autótrofos sintetizan sustancias a partir de elementos que se encuentran en la naturaleza, utilizando como fuente principal la luz salar, los elementos resultantes son utilizados por las plantas y otros organismo.

15. ¿Qué es la permeabilidad de membrana?
Es una característica de las membranas en la cual permite el paso de ciertas sustancias a través de ella y restringe la entrada de otras, esta característica se denomina permeabilidad selectiva.

16. ¿Qué es el potencial de membrana?

Son cambios rápidos en la membrana, la cual es caracterizada por la polaridad en ambos lados de la membrana que separa dos diluciones de diferentes concentraciones, por lo general son muy rápidas, duran menos de 1 milisegundo. Los potenciales de membrana son la base de la propagación del impulso nervioso.


17. ¿Qué es la percepción?

Es el acto de recibir, interpretar y comprender a través de la psiquis las señales sensoriales que provienen de los cinco sentidos orgánicos. Este esta directamente vinculado con el sistema psicológico de cada individuo lo que hace que el resultado sea completamente diferente en cada persona.

18. ¿Cómo funcionan el ojo humano?

Es ojo humano es un sistema óptico, el cual esta formado por la cornea y el cristalino, los cuales son capaces de formar una imagen de los objetos sobre la superficie interna del ojo, en una zona denominada retina, que es sensible a la luz.

19. ¿Como se lleva a cabo la transducción de la sensación acida?

En este caso se inicia con el aumento de H+, lo cual provoca un aumento de la conductancia de Na+ y disminución de la concentración de K+, lo que provoca la despolarización de la célula gustativa, que propicia la secreción del neurotransmisor por la célula gustativa, finalmente el resultado es la excitación de la fibra nerviosa eferente gustativa.

20 ¿Cómo funciona el olfato?

El sentido del olfato forma parte de nuestro sistema sensorial químico, o los quimiosensores, las células sensoriales en nuestra nariz, boca y garganta tienen la función de ayudarnos a interpretar los olores, así como los sabores. Las células olfativas o células nerviosas del olfato, son estimuladas por los olores. Las personas con trastornos del olfato pueden sufrir: una pérdida en su capacidad de oler o cambios en la percepción de los olores.

9.2 Transducción olfativa.

El sentido del olfato, al igual que el sentido del gusto, es un sentido químico. Se denominan sentidos químicos porque detectan compuestos químicos en el ambiente, con la diferencia de que el sentido del olfato funciona a distancias mucho más largas que el sentido del gusto. El proceso del olfato sigue más o menos estos pasos:

1.Las moléculas del olor en forma de vapor (compuestos químicos) que están flotando en el aire llegan a las fosas nasales y se disuelven en las mucosidades (que se ubican en la parte superior de cada fosa nasal).
2.Debajo de las mucosidades, en el epitelio olfatorio, las células receptoras especializadas, también llamadas neuronas receptoras del olfato, detectan los olores. Estas neuronas son capaces de detectar miles de olores diferentes.
3.Las neuronas receptoras del olfato transmiten la información a los bulbos olfatorios, que se encuentran en la parte de atrás de la nariz.
4.Los bulbos olfatorios tienen receptores sensoriales que en realidad son parte del cerebro que envían mensajes directamente a:
◦los centros más primitivos del cerebro donde se estimulan las emociones y memorias (estructuras del sistema límbico) y
◦centros “avanzados” donde se modifican los pensamientos concientes (neocorteza).
5.Estos centros cerebrales perciben olores y tienen acceso a recuerdos que nos traen a la memoria personas, lugares o situaciones relacionadas con estas sensaciones olfativas.

http://www.tsbvi.edu/Outreach/seehear/summer05/smell-span.htm
http://www.nidcd.nih.gov/health/spanish/smell_span.asp

9.1 Química de los olores.

El sentido del olfato forma parte de nuestro sistema sensorial químico, o los quimiosensores. Las células sensoriales en nuestra nariz, boca y garganta tienen la función de ayudarnos a interpretar los olores, así como los sabores. Las moléculas microscópicas que se liberan a nuestro alrededor (por los alimentos, las flores, etc.) son las que van a estimular estas células sensoriales. Una vez que las células detectan las moléculas envían un mensaje a nuestro cerebro, donde el olor es identificado.

Las células olfativas o células nerviosas del olfato, son estimuladas por los olores que están a nuestro alrededor, como el de una Gardenia o el del pan que está en el horno. Estas células nerviosas se encuentran en la parte superior del interior de la nariz y se conectan directamente al cerebro. Nuestro sentido del olfato es también influido por algo llamado el sentido químico común. Este sentido incluye las terminaciones nerviosas en nuestros ojos, nariz, boca y garganta, especialmente en las superficies húmedas. Más allá del olfato y el gusto, estas terminaciones nerviosas nos ayudan a sentir otras sensaciones que son estimuladas por diferentes sustancias, y que producen lágrimas en los ojos al cortar una cebolla o la sensación refrescante de la menta.

Es una sorpresa para muchas personas saber que los sabores se reconocen principalmente a través del sentido del olfato. Junto con la textura, la temperatura, y las sensaciones que son recibidas por el sentido químico común, la percepción del sabor es una combinación de los olores y sabores. Sin las células olfativas, los sabores familiares como el café o las naranjas serían más difíciles de distinguir.

Las personas con trastornos del olfato pueden sufrir: una pérdida en su capacidad de oler o cambios en la percepción de los olores. En cuanto a la pérdida del sentido del olfato, algunas personas tienen hiposmia, que es cuando se reduce su capacidad de detectar olor. Otras personas directamente no pueden detectar los olores en absoluto, lo que se llama anosmia. En cuanto a los cambios en la percepción de los olores, algunas personas notan que los olores familiares se distorsionan, o que un olor que por lo general es agradable, huele mal. Incluso, otras personas pueden percibir un olor que no está presente en absoluto.

http://www.nidcd.nih.gov/health/spanish/smell_span.asp
http://www.monografias.com/trabajos12/orsen/orsen.shtml

9. OLFATO

9.1 Química de los olores.
9.2 Transducción olfativa.

8.5 Transducción dulce.

Las sustancias amargas y dulces se unen a receptores específicos que están acoplados a proteínas G. Las sustancias dulces activan la adenil ciclasa y aumantan la concentración célular de AMP ciclíco. Acto seguido, el AMP ciclíco cierra en canal de potasio, lo que da lugar a una despolarización de la célula gustativa y a la excitación de las eferentes apropiadas.

Fisiología humana: la base de la medicina: la base de la medicina, Disponible en:
http://books.google.com.mx/books?id=OdkYwzh4800C&pg=PA156&dq=transducci%C3%B3n+acida+en+la+lengua&hl=es&ei=KRusS4XMApO1tgfDhcTEDw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=2&ved=0CC8Q6AEwAQ#v=onepage&q=&f=false

8.4 Transducción amarga.

Las sustancias amargas activan la fosfolipasa C, y el aumento consiguiente del calcio intracelular da lugar a la liberación de un nuerotransmisor en las eferentes gustativas.


Fisiología humana: la bese de la medicina: la base de lamadicina, disponible en:
http://books.google.com.mx/books?id=OdkYwzh4800C&pg=PA156&dq=transducci%C3%B3n+acida+en+la+lengua&hl=es&ei=KRusS4XMApO1tgfDhcTEDw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=2&ved=0CC8Q6AEwAQ#v=onepage&q=&f=false

8.3 Transducción salada.

TRANSDUCCIÓN SALADA Y ÁCIDA.

Las soluciones que son saladas o ácidas activan las células gustativas abriendo un canal iónico específico, que se caracteriza por una alta permeabilidad a los iones de sodio. Este canal es inhibido por una sustancia llamada amilorida. La apertura de este canal iónico despolariza la célula gustativa, lo que da lugar a la excitación de las fibras gustativas eferentes con las que esán conectada. Las soluciones ácidas siempre son de bajo pH y el aumento de la concentración de iones de nitrógeno da lugar al cierre de un canal de sodio. Una vez más, la activación del receptor gustativo da lugar a la despolirización de la célula gustativa. La despolarización abre los canales de calcio dependientes de voltaje, lo que desencadena la exocitosis del neurotransmisor, por parte de las células gustativas, lo que excita a las células nerviosas aferentes apropiadas.

TRANSDUCCIÓN SALADA.

La transducción salada es desencadenada por un aumento de Na+, lo cual ocasiona un aumento en la conductancia de Na+, esto a su vez desencadena la despolirización de la célula gustativa, porterior a esto, se origina la secreción del neurotransmisor por la célula gustativa, finalmente el resultado de esta cascada es la excitación de la fibra nerviosa aferente gustativa.


Fisiología humana: la base de la medicina: la base de la medicina, Disponible en:
http://books.google.com.mx/books?id=OdkYwzh4800C&pg=PA156&dq=transducci%C3%B3n+acida+en+la+lengua&hl=es&ei=KRusS4XMApO1tgfDhcTEDw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=2&ved=0CC8Q6AEwAQ#v=onepage&q=&f=false

8.2 Transducción ácida.

TRANSDUCCIÓN ÁCIDA Y SALADA.

Las soluciones que son saladas o ácidas activan las células gustativas abriendo un canal iónico específico, que se caracteriza por una alta permeabilidad a los iones de sodio. Este canal es inhibido por una sustancia llamada amilorida. La apertura de este canal iónico despolariza la célula gustativa, lo que da lugar a la excitación de las fibras gustativas eferentes con las que esán conectada. Las soluciones ácidas siempre son de bajo pH y el aumento de la concentración de iones de nitrógeno da lugar al cierre de un canal de sodio. Una vez más, la activación del receptor gustativo da lugar a la despolirización de la célula gustativa. La despolarización abre los canales de calcio dependientes de voltaje, lo que desencadena la exocitosis del neurotransmisor, por parte de las células gustativas, lo que excita a las células nerviosas aferentes apropiadas.

TRANSDUCCIÓN ÁCIDA.

la transducción ácida se inicia con el aumento de H+, lo cual proboca un aumento de la conductancia de Na+ y disminución de la concentración de K+, paso siguido de esto, se lleva a cabo la despolarización de la célula gustativa, se propicia la secreción de el neurotransmisor por la célula gustativa, finalmente el resultado es la excitación de la fibra nerviosa eferente gustativa.

Fisiología humana: la base de la medicina: la base de la medicina. Disponible en:
http://books.google.com.mx/books?id=OdkYwzh4800C&pg=PA156&dq=transducci%C3%B3n+acida+en+la+lengua&hl=es&ei=KRusS4XMApO1tgfDhcTEDw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=2&ved=0CC8Q6AEwAQ#v=onepage&q=&f=false

8.1 La lengua y los receptores gustativos

La lengua es un órgano móvil situado en el interior de la boca, impar, medio y simétrico, que desempeña importantes funciones como la masticación, la deglución, el lenguaje y el sentido del gusto. La musculatura tiene un origen hipobranquial como la epiglotis y es posterior a la formación de la envoltura lingual. La amígdala palatina tiene el mismo origen tímico que el resto de los elementos del anillo de Waldeyer. La lengua es un musculo potente, tanto que llega a ser el musculo más poderoso de todo el cuerpo en relación tamaño/fuerza.

Los receptores gustativos se encuentran en el fondo de formaciones especializadas que son las papilas gustativas filiformes, fungiformes (bordes y punta lingual), caliciformes (v lingual)y foliadas (parte posterior de los bordes linguales). Estas se localizan primordialmente en la lengua, si bien existen igualmente en la zona palatina e incluso en la orofaringe e hipofaringe. Cada papila constituye una pequeña depresión invaginada donde se encuentran células de soporte rntre las que se intercalan las células epiteliales provistas de microvellocidades que representan los receptores gustativos que responden a estímulos de tipo químico. Son por tanto, como en el olfato, quimioreceptores. a estoe receptores llegan fibras nerviosas ( de tipo viseral especial) que formarán parte de los pares craneales VII, IX y X.


Lecciones de Neuroanatomía clínican. Juan Jiménez et al.
Disponible en: http://books.google.com.mx/books?id=KiriqYCNnxAC&pg=PA243&dq=La+lengua+y+los+receptores+gustativos&hl=es&ei=dBCsS7f_LImWtgfXj-ywDw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=2&ved=0CDAQ6AEwAQ#v=onepage&q=La%20lengua%20y%20los%20receptores%20gustativos&f=false
http://es.wikipedia.org/wiki/Lengua_(anatom%C3%ADa)
http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://www.vinoyclub.com.mx/socios/imagenes/lengua.jpg&imgrefurl=http://www.vinoyclub.com.mx/socios/dudas.html&usg=__P9gOvUw7ifbwwO6SJRP8jcnBsxY=&h=540&w=720&sz=48&hl=es&start=2&sig2=3mTYtqMPdNUXApfvmEw7Zw&um=1&itbs=1&tbnid=m0EvNhRmBpCngM:&tbnh=105&tbnw=140&prev=/images%3Fq%3DLa%2Blengua%26um%3D1%26hl%3Des%26safe%3Dactive%26sa%3DN%26rlz%3D1R2ADSA_esMX372%26tbs%3Disch:1&ei=wxGsS5-yAZqutgfUqPWzDw

8. Gusto

8.1 La lengua y los receptores gustativos.
8.2 Transducción ácida.
8.3 Transducción salada.
8.4 Transducción amarga.
8.5 Transducción dulce.

7.5 Percepción.

Hombre en el café.

La percepción es el acto de recibir, interpretar y comprender a través de la psiquis las señales sensoriales que provienen de los cinco sentidos orgánicos. Es por esto que la percepción, si bien recurre al organismo y a cuestiones físicas, está directamente vinculado con el sistema psicológico de cada individuo que hace que el resultado sea completamente diferente en otra persona. Es, además, la instancia a partir de la cual el individuo hace de ese estímulo, señal o sensación algo consciente y transformable.

Proveniente del latín, de la palabra perceptio, que significa recibir, recolectar o tomar posesión de algo, la percepción es entendida por la psicología como el primer momento de elaboración cognoscitiva, es decir, la primera instancia en la cual la información recibida se transforma en un elemento conocible y comprendible. Siempre partiendo de los datos otorgados por los cinco sentidos (la vista, el olfato, el tacto, el gusto y el oído), se dice que la persona percibe la información cuando ya ha hecho un proceso de asimilación y comprensión de la misma que es, obviamente, inmediato, pero que implica una elaboración propia de la misma.

Para que un individuo pueda realizar el proceso de percepción de manera adecuada, la mente recurre a elementos como la memoria, sede de gran parte de información ya procesada que hará la tarea comparativamente más fácil. Si bien la percepción humana es de mucho mayor desarrollo que la de los animales, estos también realizan un proceso de interpretación de los estímulos recibidos a través de los sentidos y esto tendrá que ver siempre con la posibilidad de adaptación que permitirán saber qué tipo de comida comer, qué tipo de protección buscar, qué comportamientos evitar, etc.

La percepción visual es aquella sensación interior del conocimiento aparente, resultante de un estímulo o impresión luminosa registrada por los ojos, por lo general este acto óptico-físico funciona de modo similar en todas las personas, ya que las diferencias fisiológicas de los organis visuales apenas afactan al resultado de la percepción.

Las principales diferencias surgen con la interpretación de la información recibida, a causa de las desigualdades de cultura, educación inteligencia y edad, por ejemplo. En este sentido, las imágenes pueden leerse o interpretarse tal como un texto literario, por lo que existe en la operación de percepción visual la posibilidad de un aprendisaje para profundizar el sentido de la lectura.

http://www.definicionabc.com/general/percepcion.php
http://definicion.de/percepcion-visual/
http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://usuarios.lycos.es/josecarrascocorreas/imagenes/cafe-hombresol.jpg&imgrefurl=http://acertijosymascosas.blogspot.com/2006/11/acertijo-percepcion-visual.html&usg=__XZjGmz1FH0czsHC3EBwkAJiK8Ow=&h=346&w=504&sz=215&hl=es&start=10&sig2=Ttd0sNl7hD-2mYlNItU3BA&um=1&itbs=1&tbnid=cKK5tmyrB6OjHM:&tbnh=89&tbnw=130&prev=/images%3Fq%3Dpercepci%25C3%25B3n%2Bvisual%26um%3D1%26hl%3Des%26safe%3Dactive%26rlz%3D1R2ADSA_esMX372%26tbs%3Disch:1&ei=3QisS9r1Ms2vtgeq8KSrDw

7.4 Visión a color.

El color (colour) es algo más que sólo una propiedad de las cosas, por muy contrario que esto sea al la forma en la que usamos la idea de color en el lenguaje diario.

Esta asociación del color y las cosas en nuestra forma de hablar, que se ve en frases como "este objeto es rojo", es un básicamente errónea, ya que el color que percibimos sólo existe en nuestros cerebros. Es usual afirmar que la visión en color es consecuencia de la naturaleza del mundo físico, una respuesta fisiológica de la retina al llegar la luz al ojo, y el procesamiento neurologico de esta respuesta retinal en el cerebro.

La unificación de los tres procesos separados es probablemente artificial y hace muy poco justicia a la naturaleza compleja de la percepción del color. Con todo, la idea es útil y atrayente ya que, como se puede ver más adelante, el número tres tiene una asociación casi mágica con la visión del color

El universo por doquier se encuentra rodeado por Ondas Electromagnéticas de diversas longitudes. La luz es la porción de este espectro que estimula la retina del ojo humano permitiendo la percepción de los colores. Esta región de las ondas electromagnéticas se llama Espectro Visible y ocupa una banda muy estrecha de este espectro. Cuando la luz es separada en sus diversas longitudes de onda componentes es llamada Espectro. Si se hace pasar la luz por un prisma de vidrio transparente, produce un espectro formado por los colores rojo, naranja, amarillo, verde, azul, indigo y violeta. Este fenémeno es causado por las diferencias de sus longitudes de onda. El rojo es la longitud del onda más larga y el violeta la más corta. El ojo humano percibe estas diferentes longitudes de onda como Colores.

http://gusgsm.com/color
http://www.electroindustria.com/pdfs/Pag3.pdf
http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjIeCpHAR0z0xUObl71ScTuU07cj5Rh7fzamtdC1fIklO6JqU8q_c61hYt34XcBy1d-im2ihNiiLz2LgeHH94Q8HynXzoC-d7wmFAun38DAVg0k_b5Y4K6UDEZflP1USrJXHfiiUPQWTf4/(4).jpg&imgrefurl=http://aldea-irreductible.blogspot.com/2010/01/el-pintor-que-no-podia-ver-los-colores.html&usg=__WRM-XCvp9PRomCAhKnt4aUEq6Go=&h=273&w=274&sz=62&hl=es&start=2&sig2=qRo-hak-5cDMrl5cKDBUPA&um=1&itbs=1&tbnid=K_d4g0HPWjxJhM:&tbnh=113&tbnw=113&prev=/images%3Fq%3Dvisi%25C3%25B3n%2Ba%2Bcolor%26um%3D1%26hl%3Des%26safe%3Dactive%26sa%3DN%26tbs%3Disch:1&ei=hbiqS8_ZO9CVtgedv6m_BQ

7.3 Fotoquímica de la visión.

Componentes de la retina.

En los fotorreceptores se produce una transducción foto-quimio-eléctrica que da lugar a que en la terminal sináptica se libere mayor o menor cantidad de NT en relación con la magnitud del potencial receptor.

La estimulación de los fotorreceptores se inicia por la absorción de la luz por el pigmento visual y el efecto fotoquímico correspondiente; ello lleva consigo cambios de permeabilidad iónica y génesis de potencial receptor que, desde el segmento externo, pasa al segmento interno y se transmite a la región sináptica donde, mediada por un transmisor, la señal alcanza otras neuronas retinianas (bipolares y horizontales).

Los fotorreceptores son distintos al resto de receptores sensoriales pues no detectan impulsos nerviosos típicos; sin embargo, en los bastones y conos, al ser alcanzados por la luz, se establecen unas ciertas condiciones físico-químicas que van a desencadenar el impulso de otras células nerviosas. Donde si se detectan los impulsos nerviosos es en el nervio óptico, por fibras nerviosas de las células ganglionares.

Sin lugar a equivocarnos, la fotoquímica de la visión es el mecanismo más complicado y preciso de los sentidos. Este complejo mecanismo se estudia en tres apartados: ciclo del pigmento visual, generación del potencial receptor y adaptación a la luz y oscuridad.

1) CICLO DEL PIGMENTO VISUAL. Los pigmentos visuales son proteínas complejas; pero se ha visto que la parte del pigmento que absorbe la luz (porción cromatófora) es una sustancia muy parecida a la vitamina A, se trata del aldehído de la vitamina A (retinal) en sus formas cis y trans. Los pigmentos visuales de la membrana fotosensible de bastones y conos son diferentes. En los bastones se encuentra la rodopsina y en los conos hay yodopsina. Para explicar los mecanismos fotoquímicos de la visión nos referiremos a los bastones por estar mejor estudiados.
La rodopsina, proteína de la membrana de los discos de los bastones, tiene dos componentes, una proteína llamada opsina y un pigmento llamado retinal (11-cis-retinal). En presencia de luz, la rodopsina, en una billonésima de segundo, comienza a descomponerse, a través de varias formas intermedias hacia el 11-trans-retinal, más estable, con escisión de la parte proteica, lo que provoca pérdida de color de la molécula (blanqueamiento) y esto significa que no genera potencial receptor.

La rodopsina se sintetiza en ausencia relativa de luz y su síntesis implica la actuación de una enzima con aporte de energía metabólica para la reducción de todo el trans-retinal a cis-retinal. Después, este cis-retinal se recombina con la opsina para formar de nuevo rodopsina.


2) GENERACIÓN DEL POTENCIAL RECEPTOR. En los conos y bastones no existe potencial de acción, sólo un potencial receptor que se transmite al resto de las células nerviosas, siendo las células ganglionares las encargadas de transmitir los potenciales de acción a través del nervio óptico.


El mecanismo de producción del potencial receptor es el siguiente: la bomba Na+/K+ está restringida a la membrana que rodea el núcleo y el segmento interno impulsa continuamente iones Na+ desde el interior al exterior y, por tanto, crea un potencial negativo dentro de la célula. Sin embargo, en oscuridad, la membrana del segmento externo se hace permeable y deja pasar fácilmente el Na+ y así neutraliza en gran parte la negatividad del interior de toda la célula, dando un potencial receptor a los bastones de -25 a -30 mV. Este potencial receptor es proporcional al logaritmo de la intensidad de la luz, y así el ojo puede distinguir entre intensidades luminosas muy variadas. Cuando la rodopsina se expone a la luz, se descompone y esto hace disminuir la conductancia de los iones Na+ hacia el interior del bastón, aunque sigan impulsándose iones desde el segmento interno hacia el exterior. De esta forma, resulta que hay salida de iones positivos sin la correspondiente entrada de los mismos por el segmento externo; lo que produce aumento de la negatividad intracelular (estado de hiperpolarización), alcanzándose valores de -90 mV.


Puesto que la membrana plasmática del bastón está separada de la de los discos que contienen el pigmento fotosensible, el efecto de la disminución de la permeabilidad para el Na+ debe depende de un mediador químico como es el GMPc. Al parecer, el GMPc se encarga de mantener los canales de Na+ en configuración abierta; la luz activa una proteína, llamada transducina, en la membrana del fotorreceptor que promueve la acción de una fosfodiesterasa que hidroliza el GMPc, lo que hace que los canales de Na+ se cierren y la membrana se hiperpolarize.

3) Adaptación a la luz y a la oscuridad. Los ojos son capaces de adaptarse a niveles altos y bajos de intensidad luminosa. La adaptación a la luz ocurre cuando el animal es expuesto a la luz brillante, como al salir de un establo en un día soleado. Esto provoca que las sustancias fotoquímicas de los bastones y conos se reduzcan a opsinas y retinal, lo que hace disminuir la sensibilidad del ojo a la luz. Al mismo tiempo, el diámetro de la pupila se reduce por constricción refleja parasimpática del músculo constrictor pupilar, disminuyendo la cantidad de luz que entra al ojo.

La adaptación a la oscuridad ocurre cuando el animal se desplaza de un ambiente bien iluminado a un lugar oscuro, o más gradualmente al oscurecer en la tarde. En la oscuridad, todo el retinal está incorporado a la rodopsina y gran parte de la vitamina A del epitelio pigmentario es absorbida por los bastones cuyo contenido en rodopsina será máximo y su sensibilidad a la luz también. De esta forma, la reconstitución de las sustancias fotoquímicas permite a los ojos detectar niveles muy bajos de intensidad luminosa

http://www.uco.es/organiza/departamentos/publicaciones/fisiovet/tema4.html
http://www.monografias.com/trabajos46/vision/vision2.shtml
http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://www.uco.es/organiza/departamentos/publicaciones/fisiovet/Image7.gif&imgrefurl=http://www.uco.es/organiza/departamentos/publicaciones/fisiovet/tema4.html&usg=__IE6zBnVzrw8l90q5jQDME_4-RB4=&h=1896&w=1504&sz=44&hl=es&start=1&sig2=hlca--c0B2R8fPv2GyMIzw&um=1&itbs=1&tbnid=B0mcLB7MvkQ67M:&tbnh=150&tbnw=119&prev=/images%3Fq%3Dfotoqu%25C3%25ADmica%2Bde%2Bla%2Bvisi%25C3%25B3n%26um%3D1%26hl%3Des%26safe%3Dactive%26sa%3DN%26tbs%3Disch:1&ei=SLKqS5D4KM-ztgep3_3IBQ

7.2 El ojo y las células fotóreceptoras.

El sistema visual.

El ojo humano es un sistema óptico formado por un dioptrio esférico y una lente, que reciben, respectivamente, el nombre de córnea y cristalino, y que son capaces de formar una imagen de los objetos sobre la superficie interna del ojo, en una zona denominada retina, que es sensible a la luz.

Tras la córnea hay un diafragma, el iris, que posee una abertura, la pupila, por la que pasa la luz hacia el interior del ojo. El iris es el que define el color de nuestros ojos y el que controla automáticamente el diámetro de la pupila para regular la intensidad luminosa que recibe el ojo.

El cristalino está unido por ligamentos al músculo ciliar. De esta manera el ojo queda dividido en dos partes: la posterior que contiene humor vítreo y la anterior que contiene humor acuoso. El índice de refracción del cristalino es 1,437 y los del humor acuoso y humor vítreo son similares al del agua.

El cristalino enfoca las imágenes sobre la envoltura interna del ojo, la retina. Esta envoltura contiene fibras nerviosas (prolongaciones del nervio óptico) que terminan en unas pequeñas estructuras denominadas conos y bastones muy sensibles a la luz. Existe un punto en la retina, llamado fóvea, alrededor del cual hay una zona que sólo tiene conos (para ver el color). Durante el día la fóvea es la parte más sensible de la retina y sobre ella se forma la imagen del objeto que miramos.

Los millones de nervios que van al cerebro se combinan para formar un nervio óptico que sale de la retina por un punto que no contiene células receptores. Es el llamado punto ciego.

La córnea refracta los rayos luminosos y el cristalino actúa como ajuste para enfocar objetos situados a diferentes distancias. De esto se encargan los músculos ciliares que modifican la curvatura de la lente y cambian su potencia. Para enfocar un objeto que está próximo, es decir, para que la imagen se forme en la retina, los músculos ciliares se contraen, y el grosor del cristalino aumenta, acortando la distancia focal imagen. Por el contrario si el objeto está distante los músculos ciliares se relajan y la lente adelgaza. Este ajuste se denomina acomodación o adaptación.

El ojo sano y normal ve los objetos situados en el infinito sin acomodación enfocados en la retina. Esto quiere decir que el foco está en la retina y el llamado punto remoto (Pr) está en el infinito.

Se llama punto remoto la distancia máxima a la que puede estar situado un objeto para que una persona lo distinga claramente y punto próximo a la distancia mínima.

Un ojo normal será el que tiene un punto próximo a una distancia "d" de 25 cm, (para un niño puede ser de 10 cm) y un punto remoto situado en el infinito. Si no cumple estos requisitos el ojo tiene algún defecto.

El ojos es un sistema óptico que concentra y logra enfocar en la retina los rayos que salen divergentes de un objeto (de otro modo los rayos salientes de un punto no podrían recogerse sobre una pantalla para dar su imagen).

http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/OptGeometrica/Instrumentos/ollo/ollo.htm
http://www.monografias.com/trabajos5/ojo/ojo.shtml
http://lowvision.galeon.com/ojo/elojo.jpg

7.1 Luz visible.

La luz visible es una de las formas como se desplaza la energía. Las ondas de luz son el resultado de vibraciones de campos eléctricos y magnéticos, y es por esto que son una forma de radiación electromagnética (EM). La luz visible es tan sólo uno de los muchos tipos de radiación EM, y ocupa un pequeño rango de la totalidad del espectro electromagnético . Sin embargo, podemos percibir la luz directamente con nuestros ojos, y por la gran importancia que tiene para nosotros, elevamos la importancia de esta pequeña ventana en el espectro de rayos EM.

Las ondas de luz tienen longitudes de onda entre 400 y 700 nanómetros (4 000 y 7 000 Å). A medida que el arcoiris se llena de matices, nuestros ojos perciben diferentes longitudes de ondas de luz. La luz roja tiene longitudes de onda relativamente largas, aproximadamente 700 nm (10-9 metros) de largo. La luz azul y la luz morada tienen ondas cortas, aproximadamente 400 nm. Las ondas más cortas vibran a mayores frecuencias, y tienen energías más elevadas. Las luz roja tiene una frecuencia aproximada de 430 terahertz, mientras que la frecuencia de la luz azul es de aproximadamente 750 terahertz. Los fotones rojos tienen aproximadamente 1.8 electrón-Volt(eV) de energía, mientras que cada fotón azul transmite aproximadamente 3.1 eV.

Los vecinos de la luz visible en el espectro EM son la radiación infrarroja de un lado, y luz ultravioleta del otro lado. La radiación infrarroja tiene longitudes de ondas más largas que la luz roja, es por esto que oscila a una frecuencia menor y lleva consigo menor energía. La radiación ultravioleta tiene longitudes de ondas más cortas que la luz azul o violeta, por lo que oscila más rápidamente, y porta mayor cantidad de energía por protón que la luz visible.

La luz viaja a la increíble velocidad de 299 792 458 kilometros por segundo (aproximadamente 186 282.4 millas por segundo). A esta increíble velocidad, ¡la luz podría girar más de siete veces alrededor de la Tierra en cada segundo!. La letra "c" minúscula se usa en las ecuaciones para representar la velocidad de la luz, como es el caso de la famosa relación entre energía y materia de Einstein: "E = mc2". Todas las formas de ondas electromagnéticas, incluyendo los rayos X y las ondas de radio , y todas las demás frecuencias a lo largo del espectro EM, también viajan a la velocidad de la luz. La luz viaja más rapidamente en el vacío, y se mueve más lentamente en materiales como agua o vídrio

http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/physical_science/magnetism/em_visible_light.sp.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_visible

7. VISIÓN.

7.1 Luz visible.
7.2 El ojo y las células fotoreceptoras.
7.3 Fitoquímica de la visión.
7.4 Visión a color.
7.5 Percepción.

6.3 Cuantificación del transporte.

6.2 Sistemas de transporte.

transporte a través de la membrana.

HAY SUSTANCIAS que las células no necesitan y deben ser eliminadas; hay otras en el exterior que deben tomar para nutrirse. A la gran mayoría de ellas les está prohibido, ya sea por su naturaleza polar o por su tamaño, cruzar la bicapa lipídica de la membrana. Antes que otras funciones más complicadas de las células, está la de su propia nutrición y excreción. Con este fin primordial se desarrollaron los sistemas de transporte; moléculas o grupos de ellas, generalmente proteínas, que en ocasiones funcionan como poros selectivos, permiten simplemente el paso de las sustancias, o en otras, inclusive, las "obligan" a entrar o salir, según las necesidades de la célula.

LOS CANALES.
Los canales son sistemas de transporte que se imaginan como canales o poros. No se conoce el mecanismo preciso del funcionamiento de ninguno de ellos; sin embargo, a través de su función se ha llegado a un modelo imaginario. El poro o canal es más que nada la conceptualización de un sistema rápido de transporte; es más fácil imaginar el movimiento rápido como flujo a través de un túnel, que por un mecanismo de acarreo más complicado. Se piensa que debe tener antes que nada una especie de entrada o filtro capaz de discriminar o escoger entre distintas sustancias o iones. Por ejemplo, hay poros que pueden distinguir fácilmente el Na+ y K+ a pesar de su semejanza, pero que difieren por el tamaño. Otra de las características importantes de los poros es la existencia de una especie de "compuertas" o dispositivos que les permiten abrir y cerrarse al paso de los iones.

LOS ACARREADORES MÓVILES

En el caso de sistemas de transporte más lento, se ha imaginado que se trata de moléculas de proteína que situadas en la membrana cuentan con un sitio capaz de reconocer a las sustancias que han de transportar, de manera semejante como las enzimas tienen un sitio activo en el que se coloca el sustrato que van a modificar. En este sentido no habría diferencia con los poros. El sistema del paso de los iones de un lado al otro sería diferente; sin que se conozca el mecanismo íntimo, se piensa que, o bien la molécula de la vuelta y el sitio activo que estaba hacia un lado de la membrana se desplaza al otro, o bien el ion u otra sustancia es movido al otro lado por movimíentos peristálticos, semejantes a los de intestino, "exprimiendo" a la sustancia transportada hacia el otro lado. El único hecho real que hay es que estos sistemas de transporte son mucho más lentos que los canales o poros.

http://www.ugr.es/~eianez/Microbiologia/06membrana.htm
http://www.ugr.es/~eianez/Microbiologia/06membrana.htm
http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/18/html/sec_8.html

6.1 Conceptos de permeabilidad y potencial de membrana.

FISIOLOGIA DE LA MEMBRANA.

La función de la membrana es la de proteger el interior de la célula frente al líquido extracelular que tiene una composición diferente y de permitir la entrada de nutrientes, iones o otros materiales específicos. También se intercomunica con otras células a través de las hormonas, neurotransmisores, enzimas, anticuerpos, etc.

PERMEABILIDAD SELECTIVA.

La membrana plasmática regula la entrada y salida de materiales, permitiendo la entrada de unos y restingiendo el paso de otros. Esta propiedad se llama permeabilidad selectiva.

La membrana es permeable cuando permite el paso, más o menos fácil, de una sustancia. La permeabilidad de la membrana depende de varios factores relacionados con las propiedades físico-químicas de la sustancia:

Solubilidad en los lípidos: Las sustancias que se disuelven en los lípidos (moléculas hidrófobas, no polares) penetran con facilidad en la membrana dado que esta está compuesta en su mayor parte por fosfolípidos.

Tamaño: la mayor parte de las moléculas de gran tamaño no pasan a través de la membrana. Sólo un pequeño número de moleculas no polares de pequeño tamaño pueden atravesar la capa de fosfolípidos

Carga: Las moleculas cargadas y los iones no pueden pasar, en condiciones normales, a través de la membrana. Sin embargo, algunas sustancias cargadas pueden pasar por los canales proteícos o con la ayuda de una proteína transportadora.
También depende la permeabilidad de una membrana de la naturaleza de las proteínas de membrana existentes:

Canales: algunas proteínas forman canales llenos de agua por donde pueden pasar sustancias polares o cargadas eléctricamente que no atraviesan la capa de fosfolípidos.

Transportadoras: otras proteínas se unen a la sustancia de un lado de la membrana y la llevan del otro lado donde la liberan.

En general, estos canales y proteínas transportadoras muy altamente selectivas permitiendo el paso a un única sustancias.

POTENCIAL DE MEMBRANAS.

Los potenciales de membrana son cambios rápidos de polaridad a ambos lados de la membrana que separa dos disoluciones de diferente concentración, como la membrana celular que separa el interior y el exterior de una célula. Duran menos de 1 milisegundo. Cuando se habla de potenciales de membrana, se debería de hablar del "potencial de difusión" o "potencial de unión líquida". Dicha diferencia de potencial esta generada por una diferencia de concentración iónica a ambos lados de la membrana celular. Los potenciales de membrana son la base de la propagación del impulso nervioso.

Al estudiar los potenciales de membrana desde un punto de vista teórico, debemos conocer:

Potencial de Nernst.
Ecuación de Goldman (aplicable a membranas permeables a múltiples iones).
http://www.iqb.es/cbasicas/farma/farma01/sec01/c1_002.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_de_membrana
http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://www.monografias.com/trabajos41/potencial-membrana/pot6.jpg&imgrefurl=http://www.monografias.com/trabajos41/potencial-membrana/potencial-membrana2.shtml&usg=__9lCbr_mKs2uyrK7ivrqfAQxd398=&h=471&w=537&sz=57&hl=es&start=1&um=1&itbs=1&tbnid=EF3Bzt0YPgUzjM:&tbnh=116&tbnw=132&prev=/images%3Fq%3Dpotencial%2Bde%2Bmembranas%26um%3D1%26hl%3Des%26safe%3Dactive%26sa%3DN%26tbs%3Disch:1

6. TRANSPORTE A TRAVES DE MEMBRANAS

6.1 Conceptos de permeabilidad y potencial de membrana.
6.2 Sistemas de transporte:
A) Canales
B) Acarreadores.
6.3 Cuantificación del transporte.

5.4 Análisis comparativo y evolutivo de la respiración y la fotosíntesis.

La teoría endosimbiótica describe el paso de las células procariotas (bacterias o arqueas, no nucleadas) a las células eucariotas (células nucleadas constituyentes de todos los pluricelulares) mediante incorporaciones simbiogenéticas.

Margulis describe este paso en una serie de tres incorporaciones mediante las cuales, por la unión simbiogenética de bacterias, se originaron las células que conforman a los individuos de los otros cuatro reinos (protistas, animales, hongos y plantas).

Según la estimación más aceptada, hace 2.000 millones de años (aunque una horquilla posible podría descender a la cifra de 1.500 millones de años) la vida la componían multitud de bacterias diferentes, adaptadas a los diferentes medios. Margulis destacó también, la que debió ser una alta capacidad de adaptación de estas bacterias al cambiante e inestable ambiente de la Tierra en aquella época. Hoy se conocen más de veinte metabolismos diferentes usados por las bacterias frente a los dos utilizados por los pluricelulares: el aeróbico, que usa el oxígeno como fuente de energía -único metabolismo utilizado por los animales- y la fotosíntesis -presente en las plantas-. Para Margulis, tal variedad revela las dificultades a las que las bacterias se tuvieron que enfrentar y su capacidad para aportar soluciones a esas dificultades.

A mediados de los sesenta, Margulis formuló lo que se conoce como «Teoría de la endosimbiosis serial», que propone que la primera célula eucariota de la Tierra, aquella célula de la que provenimos todos los animales y las plantas, se formó mediante la fusión de tres bacterias preexistentes completas, con los genes de cada una incluidos, por supuesto. Una de esas bacterias aportó los andamios de microtúbulos, otra ciertas capacidades metabólicas peculiares y la tercera (que se sumó más tarde a las otras dos) se convirtió en las actuales mitocondrias. Esa célula eucariota primigenia empezó a proliferar, y una de sus descendientes sufrió aún otra experiencia traumática: se tragó a una bacteria fotosintética de la que provienen los actuales cloroplastos.

Primera incorporación simbiogenética:

En primer lugar, un tipo de bacteria amante del azufre y del calor, llamada arqueobacteria fermentadora (o termoacidófila), se fusionó con una bacteria nadadora. Juntos, los dos componentes integrados de la fusión se convirtieron en el nucleocitoplasma, la sustancia base de los ancestros de las células animales, vegetales y fúngicas. Este temprano protista nadador era, como sus descendientes actuales, un organismo anaerobio. Envenenado por el oxígeno, vivía en arenas y lodos donde abundaba la materia orgánica, en grietas de las rocas, en charcos y estanques donde este elemento estaba ausente o era escaso.

Lynn Margulis, Una revolución en la Evolución, Cap.: Individualidad por incorporación


Segunda incorporación simbiogenética:

Después de que evolucionara la mitosis en los protistas nadadores, otro tipo de microorganismo de vida libre fue incorporado a la fusión: una bacteria que respiraba oxígeno. Surgieron células todavía más grandes, más complejas. El triplemente complejo respirador de oxígeno (amante del calor y del ácido, nadador y respirador de oxígeno) se volvió capaz de engullir alimento en forma de partículas. Estas células con núcleo, seres complejos y asombrosos que nadaban y respiraban oxígeno, aparecieron por primera vez sobre la Tierra quizá tan pronto como hace unos 2.000 millones de años. Esta segunda fusión, en la que el anaerobio nadador adquirió un respirador de oxígeno, condujo a células con tres componentes cada vez más preparadas para soportar los niveles de oxígeno libre que se acumulaban en el aire. Juntos, el delicado nadador, la arqueobacteria tolerante al calor y al ácido y el respirador de oxígeno, formaban ahora un único y prolífico individuo que produjo nubes de prole.

Margulis, Una revolución en la Evolución, Cap.: Individualidad por incorporación.

Tercera incorporación simbiogenética:

En la adquisición final de la serie generadora de células complejas, los respiradores de oxígeno engulleron, ingirieron, pero no pudieron digerir bacterias fotosintéticas de color verde brillante. La «incorporación» literal tuvo lugar tras una gran lucha en la que las bacterias verdes no digeridas sobrevivieron y la fusión completa prevaleció. Con el tiempo las bacterias verdes se convirtieron en cloroplastos (paso 4, figura 1.1). Como cuarto miembro, estos productivos amantes del sol se integraron con los demás socios anteriormente independientes. Esta fusión final dio lugar a las algas verdes nadadoras. Estas antiguas algas verdes nadadoras no sólo son los ancestros de las células vegetales actuales; todos sus componentes individuales todavía están vivos y en buena forma, nadando, fermentando y respirando oxígeno.

Margulis, Una revolución en la Evolución, Cap.: Individualidad por incorporación

Esta tercera incorporación originó el Reino vegetal, las recientemente adquiridas células respiradoras de oxígeno fagocitarían bacterias fotosintéticas y algunas de ellas, haciéndose resistentes, pasarían a formar parte del organismo, originando a su vez un nuevo organismo capaz de sintetizar la energía procedente del Sol. Estos nuevos pluricelulares, las plantas, con su éxito, contribuyeron y contribuyen al éxito de animales y hongos.
En la actualidad permanecen las bacterias descendientes de aquellas que debieron, por incorporación, originar las células eucariotas; así como aquellos protistas que no participaron en alguna de las sucesivas incorporaciones.

La evidencia de que las mitocondrias y los plastos surgieron a través del proceso de endosimbiosis son las siguientes:

- El tamaño de las mitocondrias es similar al tamaño de algunas bacterias.
- Las mitocondria y los cloroplastos contienen ADN bicatenario circular cerrado covalentemente - al igual que los procariotas- mientras que el núcleo eucariota posee varios cromosomas bicatenarios lineales.
- Están rodeados por una doble membrana, lo que concuerda con la idea de la fagocitosis: la membrana interna sería la membrana plasmática originaria de la bacteria, mientras que la membrana externa correspondería a aquella porción que la habría englobado en una vesícula.
- Las mitocondrias y los cloroplastos se dividen por fisión binaria al igual que los procariotas (los eucariotas lo hacen por mitosis). En algunas algas, tales como Euglena, los plastos pueden ser destruidos por ciertos productos químicos o la ausencia prolongada de luz sin que el resto de la célula se vea afectada. En estos casos, los plastos no se regeneran.
- En mitocondrias y cloroplastos los centros de obtención de energía se sitúan en las membranas, al igual que ocurre en las bacterias. Por otro lado, los tilacoides que encontramos en cloroplastos son similares a unos sistemas elaborados de endomembranas presentes en cianobacterias.
- En general, la síntesis proteica en mitocondrias y cloroplastos es autónoma.
- Algunas proteínas codificadas en el núcleo se transportan al orgánulo, y las mitocondrias y cloroplastos tienen genomas pequeños en comparación con los de las bacterias.. Esto es consistente con la idea de una dependencia creciente hacia el anfitrión eucariótico después de la endosimbiosis. La mayoría de los genes en los genomas de los orgánulos se han perdido o se han movido al núcleo. Es por ello que transcurridos tantos años, hospedador y huésped no podrían vivir por separado.
- En mitocondrias y cloroplastos encontramos ribosomas 70s, característicos de procariotas, mientras que en el resto de la célula eucariota los ribosomas son 80s.
- El análisis del RNAr 16s de la subunidad pequeña del ribosoma de mitocondrias y plastos revela escasas diferencias evolutivas con algunos procariotas.
- Una posible endosimbiosis secundaria (es decir, implicando plastos eucariotas) ha sido observado por Okamoto e Inouye (2005). El protista heterótrofo Hatena se comporta como un depredador e ingiere algas verdes, que pierden sus flagelos y citoesqueleto, mientras que el protista, ahora un anfitrión, adquiere nutrición fotosintética, fototaxia y pierde su aparato de alimentación.


http://es.wikipedia.org/wiki/Endosimbiosis_seriada
http://enciclopedia.us.es/index.php/Endosimbiosis_serial
http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1a/Biological_cell.svg/350px-Biological_cell.svg.png&imgrefurl=http://es.wikipedia.org/wiki/C%25C3%25A9lula_eucariota&usg=__udqZYYhw3pbPVMmT3eKVFlxpgs8=&h=213&w=350&sz=73&hl=es&start=28&sig2=vDK3GCDlk2lFjr_mQ0JAJA&um=1&itbs=1&tbnid=HjB2kMCWxLdtgM:&tbnh=73&tbnw=120&prev=/images%3Fq%3Dorigen%2Bsimbiogen%25C3%25A9tico%26start%3D20%26um%3D1%26hl%3Des%26safe%3Dactive%26sa%3DN%26rlz%3D1R2ADSA_esMX372%26ndsp%3D20%26tbs%3Disch:1&ei=91SxS4PGG8GBlAf9wNWYBA

5.3 Cadena de transporte de electrones fotosintética.

En la fotosíntesis cooperan dos grupos separados de pigmentos o fotosistemas, que se encuentran localizados en los tilacoides. Muchos organismos procariotes solamente tienen el fotosistema I (es el más primitivo desde el punto de vista evolutivo).

Los organismos eucariotes poseen los fotosistemas I y II. El fotosistema I está asociado a las formas de clorofila a, que absorbe a longitudes de onda de 700 nm ( P700 ), mientras que el fotosistema II tiene un centro de reacción que absorbe a una longitud de onda de 680 nm ( P680 ). Cada uno de estos fotosistemas se encuentra asociado a polipeptidos en la membrana tilacoidal y absorben energía luminosa independientemente. En el fotosistema II, se produce la fotólisis del agua y la liberación de oxígeno; sin embargo ambos fotosistemas operan en serie, transportando electrones, a través de una cadena transportadora de electrones. En el fotosistema I se transfieren dos electrones a la molécula de NADP+ y se forma NADPH, en el lado de la membrana tilacoidal que mira hacia el estroma.

Es la síntesis de ATP que se produce cuando se exponen cloroplastos aislados a la acción de la luz, en presencia de ADP y fosfato. La formación de ATP a partir de la reacción de ADP y fosfato, es el resultado del acoplamiento energético de la fosforilación al proceso de transporte de electrones inducido por la luz, de la misma forma que la fosforilación oxidativa está acoplada al transporte de electrones y al consumo de oxígeno en las mitocondrias.
ADP + Pi + cloroplastos + luz -------à ATP Pi = fosfato inorgánico.

H2O + NADP+ + Pi + ADP+ cloroplastos + luz --- à ½ O2 + NADPH + H+ + ATP + H2 O

La molécula de H2 O del lado izquierdo de la ecuación, cede los dos electrones necesarios para la reducción del NADP+ y el átomo de oxígeno que se libera en forma de ½ O2. La molécula de H2O del lado derecho de la ecuación procede de la formación de ATP a partir de la reacción de ADP + Pi.

En la membrana tilacoidal como resultado de la fotólisis del agua y de la oxidación de la plastoquinona ( PQH2 ) se generan protones ( H+ ); que originan un fuerte gradiente de concentración de protones( H+ ) al ser transportados del lumen tilacoidal hacia el estroma. Este gradiente de pH a través de la membrana es responsable de la síntesis de ATP, catalizada por la ATPsintasa (o sintetasa) o conocida tambien como factor de acoplamiento; ya que acopla la síntesis de ATP al transporte de electrones y protones a través de la membrana tilacoidal. La ATPsintasa existe en los tilacoides del estroma y consta de dos partes principales: un tallo denominado CFo, que se extiende desde el lumen de la membrana tilacoidal hasta el estroma y una porción esférica ( cabeza) que se conoce como CF1 y que descansa en el estroma. Esta ATPasa es similar a la de las mitocondrias donde sintetiza ATP.

El flujo cíclico de electrones tiene lugar en algunos eucariotes y bacterias fotosintéticas primitivas. No se produce NADPH , sino ATP solamente. Esto puede ocurrir cuando las células pueden requerir un suministro de ATP adicional, o cuando no se encuentre presente NADP+ para ser reducido a NADPH. En el fotosistema II, el bombeo de iones H+ dentro del tilacoide crea un gradiente electroquímico que culmina con la síntesis de ATP a partir de ADP +Pi.

Las halobacterias, que crecen en agua extremadamente salada, son aerobias facultativas; ya que pueden crecer en ausencia de oxígeno. Los pigmentos púrpuras conocidos como retinal (pigmento encontrado en el ojo humano) funcionan como las clorofilas . La bacteriorodopsina es un complejo formado por retinal y proteínas de la membrana, la que genera electrones que establecen un gradiente de protones que activa una bomba ADP-ATP, que produce ATP en presencia de la luz, pero en ausencia de clorofila. Este comportamiento ayuda a sustentar la universalidad de la teoría quimio-osmótica de Mitchell, en la función de sintetizar ATP.

http://bio-cl.iespana.es/bio-cl/foto4.htm
http://www.monografias.com/trabajos28/fotosintesis/fotosintesis.shtml
http://www.biologia.edu.ar/plantas/fotosint.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Fotos%C3%ADntesis

5.2 Pigmentos antena y captación de luz.

Un pigmento es cualquier sustancia que absorbe luz. El color de un pigmento es el resultado de la longitud de onda reflejada (no absorbida ). La clorofila, el pigmento verde de todas las células fotosintéticas, absorbe todas las longitudes de onda de la luz visible excepto el verde, el cual es reflejado y percibido por nuestros ojos. Un cuerpo negro absorbe todas las longitudes de onda que recibe. El pigmento blanco o colores claros reflejan todo o casi todas las longitudes de onda. Las sustancias coloreadas tienen su espectro de absorción característico, que es el patrón de absorción de un pigmento dado.

Los Pigmentos Antena se encargan de captar la energía de la luz solar y canalizarla hasta el centro de reacción del fotosistema.


Esta canalización consiste en la excitación de un electrón de un pigmento que al volver a su “posición inicial” desprende una energía que servirá para excitar el electrón de un pigmento adyacente y así sucesivamente hasta llegar al centro de reacción.

En el centro de reacción se excitará un electrón procedente de la Clorofila, que será captado por una serie de proteínas intermediarias hasta reducir una molécula de NADPH + (H+). Ésta cederá sus electrones y protones a la cadena transportadora de la membrana tilacoidal del cloroplasto y terminará formando ATP.

http://permian.wordpress.com/2007/11/23/cromatografia-en-papel/

http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://almez.pntic.mec.es/~jrem0000/dpbg/Fotosintesis/Image11.gif&imgrefurl=http://almez.pntic.mec.es/~jrem0000/dpbg/Fotosintesis/clorofila_y_pigmentos_accesorios.html&usg=__ASRpFysYlI2KHZzUCaCtxRnV65w=&h=480&w=640&sz=9&hl=es&start=8&sig2=i6xu20Wul7TDqGeV_L-7Pw&um=1&itbs=1&tbnid=Gr_8Y8-KDB0kSM:&tbnh=103&tbnw=137&prev=/images%3Fq%3Dpigmentos%2Bantena%26um%3D1%26hl%3Des%26safe%3Dactive%26sa%3DN%26tbs%3Disch:1&ei=MseiS4-YB4X6lwfrtIDlCA