CUESTIONARIO

1.     REACCIONES OXIDO-REDOX

¿Qué es un radical libre?

Son moléculas que en su estructura atómica presentan un electrón impar en la órbita externa y una configuración espacial que genera una alta inestabilidad.

¿Qué es un flavonoide?

Los flavonoides son compuestos polifenólicos encontrados en las plantas como frutas y vegetales, que son excelentes antioxidantes. Comúnmente se encuentran también en el té (principalmente té verde) y en el vino.

¿Qué es una Las reacciones de reducción-oxidación?

Son también conocidas como reacciones redox) son las reacciones de transferencia de electrones. Esta transferencia se produce entre un conjunto de elementos químicos, uno oxidante y uno reductor (una forma reducida y una forma oxidada respectivamente).

2.    ATP

¿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.

¿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.

3.    BIOENERGETICA MITOCONDRIAL.

Menciona la hipótesis quimiosmotica:

Es la energía liberada por el transporte de electrones que se utiliza para bombear protones desde la matriz al espacio intermembranal (en mitocondrias); o desde el estroma al interior del tilacoide (en cloroplastos). El bombeo de protones se realiza a través de transportadores localizados en complejos enzimáticas existentes en la membrana (de las crestas mitocondriales o membrana tilacoidal, según el caso).

Menciona 1 mutacione del genoma mitocondrial

MERRF: (epilepsia mioclónica, fibras rojas deshilachadas): se debe sobre todo a una mutación del gen que codifica el t-ARN de la lisina por un cambio de bases en la posición 8344 de la cadena pesada. Este cambio produce una disfunción del complejo V de la cadena respiratoria.

                                                      

4.    TRANSPORTE A TRAVES DE MEMBRANAS

¿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.

¿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.

5.    VISION

¿Cómo funciona 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.

6.    GUSTO

¿Qué es el sabor?

Es la impresión que nos causa un alimento u otra sustancia, y está determinado principalmente por sensaciones químicas detectadas por el gusto (paladar) así como por el olfato (olor).

7.    OLFATO

¿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.

SEMINARIO: EL SOL Y LOS FILTROS SOLARES.

LINK: ttp://www.youtube.com/watch?v=QSPMtvN_2lw&feature=player_embedded#at=28

SEMINARIO Importancia de la energía en el estado de choque y sepsis

LINK: http://www.youtube.com/watch?v=4jv15bjqtLk

SEMINARIO MECANISMO DE LESION CELULAR

LINK: http://www.youtube.com/watch?v=-PLtS6CcKZw

SEMINARIO ENFERMEDAD DE WILSON

LINK: http://www.youtube.com/watch?v=7QKcor9u-XU

SEMINARIO, EFICIENCIA Y METABOLISMO MITOCONDRIAL

LINK: http://www.youtube.com/watch?v=mBQW_NIDr3s

SEMINARIO Valoración del estrés oxidativo en pacientes con síndrome metabólico.

LINK: http://www.youtube.com/watch?v=6nDvm40pJA0

EXPOSICION ENFERMEDAD PERIODENTAL

LINK: http://www.youtube.com/watch?v=4NmVIk51I74

EXPOSICION FOTOBIOLOGIA

LINK:

http://www.youtube.com/watch?v=QSPMtvN_2lw&feature=player_embedded#at=28

EXPOSICION EFECTO INVERNADERO

LINK: http://www.youtube.com/user/Biofisique?feature=mhum#p/a/u/0/gsk3P8GLy-g

9.- EL OLFATO

9.1 Química de los olores

El olfato se localiza en el epitelio nasal. El epitelio olfatorio está ubicado en el techo de la cavidad nasal, el epitelio contiene cerca de 20 millones de células olfatorias especializadas, con axones que se extienden hacia arriba, como fibras de los nervios olfatorios. Esas fibras penetran la delgadísima placa cribada del hueso etmoides, situado en el piso del cráneo, a través de los poros de aquél hueso. El extremo de cada célula olfatoria de la superficie epitelial ostenta varios vellos olfatorios que, al parecer, reaccionan a los olores (sustancias químicas) presentes en el aire.
A diferencia de los bulbos gustativos, que sólo son sensibles a unas cuantas categorías de sabores, el epitelio olfatorio reacciona según se cree a unas 50 sustancias. Las mezclas de esas sensaciones olfatorias primarias generan el amplio espectro de olores que el humano es capaz de percibir. Los órganos olfatorios reaccionan a cantidades notablemente pequeñas de sustancias. Por ejemplo la ionona, que es el sustituto artificial del aroma de las violetas, puede detectarse por casi todas las personas cuando su concentración en el aire es de apenas una parte por más de 30 000 millones de partes de aire.
A pesar de su sensibilidad, el olfato es quizás el sentido que se adapta con mayor rapidez. Los receptores olfatorios se adaptan en un 50% durante el primer segundo de estímulo, de modo que hasta los más desagradables olores presentes en el aire dejan de ser percibidos después de unos cuantos minutos. Parte de la adaptación ocurre, según se piensa, en el SNC. 

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.

BIBLIOGRAFIA.

http://www.monografias.com/trabajos12/orsen/orsen.shtml

8.- EL SENTIDO DEL GUSTO

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.

8.2 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.
8.3 Transducción 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.
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.

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.

BIBLIOGRAFIA.

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

http://es.wikipedia.org/wiki/Lengua_(anatom%C3%ADa)

7.- VISION

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.

7.2 El ojo y las células fotoreceptoras

Está situado en una pequeña área hueca (cuenca del ojo) del cráneo, y está protegido por el párpado. Los párpados ayudan a mantener los ojos limpios al abrirse y cerrarse varias veces cada minuto. Esto se conoce como pestañeo, y es una acción involuntaria, en otras palabras no la puedes controlar.

Asimismo, el párpado tiene muchos reflejos que protegen al ojo. Por ejemplo cuando entras a un lugar con luz brillante, los párpados se cierran fuertemente para proteger a los ojos, hasta que se puedan adaptar a la luz. 

La parte blanca del globo ocular es la esclerótica, que está formada de un material resistente cuya función importante es cubrir la mayor parte del globo ocular. Mira muy de cerca la parte blanca del ojo y verás unas líneas que parecen hilos rosados muy delgados. Estos son los vasos sanguíneos que llevan sangre al ojo.

La siguiente capa del ojo es la córnea, que ayuda al ojo a enfocar. Es una parte muy importante del ojo, pero casi no la puedes ver porque está formada de tejido transparente.

Detrás de la cornea están el iris y la pupila. El iris es la parte coloreada del ojo, este tiene músculos que se ajustan para controlar la cantidad de luz que pasa a través de la pupila. La pupila es el círculo negro del centro del iris que deja que la luz entre al ojo. Las pupilas se achican cuando la luz brilla cerca a ellas y se agrandan cuando la luz desaparece.

Entre el iris y la cornea está la cámara anterior. Esta cámara está llena de un líquido especial que proporciona oxígeno, proteínas y glucosa (un tipo de azúcar del cuerpo) al ojo para mantenerlo sano.

Bastones y conos

La retina usa células especiales llamadas bastones y codos para procesar la luz. hay cerca de 120 millones de bastones y 7 millones de conos en cada ojo.Los bastones ven en negro, blanco y sombras de gris y nos dan información sobre la figura o forma de las cosas. Los bastones no pueden diferenciar entre los colores, pero nos permiten distinguir cuando está oscuro.Los conos perciben el color y necesitan más luz que los bastones para funcionar bien. Los conos son más útiles en la luz. La retina tiene tres tipos de conos - rojo, verde y azul - para ayudarte a ver diferentes gamas de color. En conjunto, estos conos pueden percibir combinaciones de ondas de luz que permiten que los ojos vean millones de colores.Los bastones y conos procesan la luz para darte la imagen completa. Puedes ver que tu amigo tiene piel morena, se ha puesto un gorro azul y está jugando con una pelota de baloncesto anaranjada.A veces, el globo ocular de una persona cambia de forma y la córnea, el cristalino y la retina ya no funcionan perfectamente en conjunto. El ojo de la persona se puede enfocar en lo que ve delante de o detrás de la retina, en lugar de sobre la retina. Cuando esto ocurre, la mayor parte de lo que la persona ve estará fuera de foco.

 

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 luminosa7.4 Visión a color

7.5 Percepción

La percepción es una representación consciente del entorno, es la acumulación de información usando los cinco sentidos fisiológicos. También se refiere a veces a los procesos cognitivos independientes de los sentidos, pero en general se refiere a las actividades sensoriales. El conocimiento sensorial viene de la percepción de las propiedades del objeto, incluye la interpretación de las sensaciones, dándoles significado y organización.

Como ya se ha comentado anteriormente, los conos son los fotorreceptores adaptados para percibir visión cromática diurna. Según la teoría de Young-Helmholtz, los animales con visión cromática presentan al menos dos, y en los mamíferos superiores, tres tipos diferentes de pigmentos en sus conos; cada uno de los cuales tiene máxima sensibilidad a uno de los tres colores primarios (azul, verde y rojo ). Son los pigmentos denominados, respectivamente: "pigmento sensible al azul", "pigmento sensible al verde" y "pigmento sensible al rojo". Cualquier percepción del color puede ser interpretada a partir de alguna combinación de estos tres colores primarios.


Algunos animales sólo presentan bastones en su retina y por tanto no perciben visión cromática, pero la mayoría de los mamíferos tienen algunos conos, aunque se debate el hecho de que esto les asegure cierta visión cromática. Parece demostrado que las ardillas de tierra y probablemente los bóvidos, perros y gatos y quizás los équidos perciban una cierta visión dicromática similar en muchos aspectos a la que presentan los humanos con daltonismo -aneritropsia- (ceguera al rojo-verde y confusión del rojo y del azul-verde).


En las aves, especialmente las rapaces, la visión cromática es única en su rango espectral; así mientras que la visión de los colores en los primates opera dentro de un espectro de 420 a 760 nm, por ej., la paloma es capaz de discriminar entre longitudes de onda próximas al ultravioleta (parte del espectro que es invisible al hombre). De esta forma, las aves presentan una buena discriminación sobre un espectro visual más amplio que el de la especie humana y por tanto mejor visión cromática. Por otro lado, se sabe que los primates son los únicos animales que presentan la visión de colores que a nosotros como humanos nos es familiar.

 

6.- TRANSPORTE A TRAVES DE MEMBRANAS

El proceso de transporte es importante para la célula porque le permite expulsar de su interior los desechos del metabolismo y adquirir nutrientes, gracias a la capacidad de la membrana celular de permitir el paso o salida de manera selectiva de algunas sustancias. Las vías de transporte a través de la membrana celular y los mecanismos básicos para las moléculas de pequeño tamaño son:

Transporte pasivo

Transporte simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante en la cual la célula no requiere de energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o del gradiente de carga eléctrica.
Se pueden encontrar dos tipos principales de difusión:

• Mediante la bicapa.
• Mediante los canales iónicos.

Difusión facilitada

Algunas moléculas son demasiado grandes como para difundir a través de los canales de la membrana y demasiado insolubles en lípidos como para poder difundir a través de la capa de fosfolípidos. Tal es el caso de la glucosa y algunos otros monosacáridos.
Estas sustancias, pueden sin embargo cruzar la membrana plasmática mediante el proceso de difusión facilitada, con la ayuda de una proteína transportadora. En el primer paso, la glucosa se une a la proteína transportadora, y esta cambia de forma, permitiendo el paso del azúcar. Tan pronto como la glucosa llega al citoplasma, una kinasa (enzima que añade un grupo fosfato a un azúcar) transforma la glucosa en glucosa-6-fosfato. De esta forma, las concentraciones de glucosa en el interior de la célula son siempre muy bajas, y el gradiente de concentración exterior --> interior favorece la difusión de la glucosa.
La difusión facilitada es mucho más rápida que la difusión simple y depende:

• Del gradiente de concentración de la sustancia a ambos lados de la membrana
• Del número de proteínas transportadoras existentes en la membrana
• De la rapidez con que estas proteínas hacen su trabajo

 Ósmosis

La ósmosis es un tipo especial de transporte pasivo en el cual sólo las moléculas de agua son transportadas a través de la membrana. El movimiento de agua se realiza desde un punto en que hay menor concentración a uno de mayor para igualar concentraciones. De acuerdo al medio en que se encuentre una célula, la ósmosis varía. La función de la osmosis es mantener hidratada a la membrana celular. Dicho proceso no requiere gasto de energía. En otras palabras la ósmosis u osmosis es un fenómeno consistente en el paso del solvente de una disolución desde una zona de baja concentración de soluto a una de alta concentración del soluto, separadas por una membrana semipermeable.


6.1 CONCEPTOS DE PERMEABILIDAD  Y POTENCIAL DE MEMBRANA

La permeabilidad es la capacidad de un material para que un fluido lo atraviese sin alterar su estructura interna. Se afirma que un material es permeable si deja pasar a través de él una cantidad apreciable de fluido en un tiempo dado, e impermeable si la cantidad de fluido es despreciable.

La velocidad con la que el fluido atraviesa el material depende de tres factores básicos:

• la porosidad del material;
• la densidad del fluido considerado, afectada por su temperatura;
• la presión a que está sometido el fluido.

Para ser permeable, un material debe ser poroso, es decir, debe contener espacios vacíos o poros que le permitan absorber fluido. A su vez, tales espacios deben estar interconectados para que el fluido disponga de caminos para pasar a través del material.

5.- FOTOBIOLOGIA

La fotobiología es el estudio científico de las interacciones entre la  radiacion no-ionizante (ej. luz visible, radiación ultravioleta) y los seres vivos. El enfoque ecológico incluye estudios sobre los efectos de la radiacion solar sobre los diversos ecosistemas y organismos.

El sol provee, en forma deradiacion electromagnetica, la fuente de energia para el funcionamiento de todos los ecosistemas terrestres y acuáticos, basados en la producción de materia orgánica a través del proceso de fotosíntesis. La radiación solar, por lo tanto, es determinante para regular los ciclos naturales (estaciones, día-noche) así como otros factores (estratificación de los árboles, distribución vertical en la columna de agua, etc.). Sin embargo, esta misma radiación que hace posible la vida sobre la tierra puede ser perjudicial en ciertas circunstancias, especialmente una parte de esta radiación, la llamada radiación ultravioleta (RUV, 280-400 nm). Los organismos que fotosintetizan son los primeros en ser afectados, ya que ellos reciben la radiación solar y representan el primer punto de la red trófica. Sin embargo, los efectos de la RUV han sido dectectados también en bacterias, zooplancton, macroalgas, corales, peces, etc.

5.1 FENOMENO FOTOQUIMICO

La fotoquímica, es una subdisciplina de la química, es el estudio de las interacciones entre átomos, moléculas pequeñas, y la luz (o radiación electromagnética).

Una molécula en su estado fundamental (no excitada) puede absorber un quantum de energía lumínica, esto produce una transición electrónica y la molécula pasa a un estado de mayor energía o estado excitado. Una molécula excitada es más reactiva que una molécula en su estado fundamental.

El fenómeno fotoquímico precisa de fases principales:

- Recepción de la energía luminosa
- Reacción química propiamente dicha.

Según se opere con una sustancia única o con un sistema de varios cuerpos en presencia, se realizará, bien una descomposición de la sustancia en sus elementos (fotólisis), bien una combinación de varios cuerpos en uno solo (fotosíntesis).

Leyes fundamentales.

1. Ley de absorción de Grotthus-Draper: Una radiación no puede provocar acción química más que si es absorbida por un cuerpo (o un sistema de cuerpos); si no, no puede haber transmisión de energía luminosa.

2. Ley energética: Para que una radiación luminosa actúe eficazmente, debe poseer una energía, por lo menos, igual a la necesaria para la transformación química.

3. Ley de la equivalencia fotoquímica (o ley de Einstein): A cada fotón absorbido, corresponde una molécula descompuesta o combinada.

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.

5.3 CADENA DE TRANSPORTE DE ELECTRONES FOTOSINTETICOS.

La cadena transportadora de electrones está constituida por un complejo proteico en el cual se encuentran los citocromos, concretamente el complejo citocromo b6f.

Su función exclusiva es el transporte de electrones y se encuentra ubicado también en la membrana como sucedía con los fotosistemas.

Por si alguien todavía no se ha dado cuenta de cuál es el origen de los electrones, no tiene más que mirar la reacción de la hidrólisis del agua para percatarse que es ella la donante de éstos.

Somos conscientes que todos estos procesos cuestan bastante de entender y más si no hemos oído hablar de ellos en nuestra vida. Por ello, os presentamos a continuación un esquema que esperamos os sirva para entender un poco mejor la dinámica del proceso:

 

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

BIBLIOGRAFIA.

http://es.wikipedia.org/wiki/Endosimbiosis_seriada
http://enciclopedia.us.es/index.php/Endosimbiosis_serial
http://images.google.com.mx/imgres?

Fotobiología. (2010, 10) de julio. Wikipedia, La enciclopedia libre. Fecha de consulta: 06:03, marzo 31, 2011 from http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Fotobiolog%C3%ADa&oldid=38694680.

EXPOSICION ENFERMEDADES MITOCONDRIALES

LINK DE LA PRESENTACION: http://www.youtube.com/watch?v=0fe7dVjkmtg

BIOENERGETICA MITOCONDRIAL

3.1 Hipótesis quimiosmótica y Potencial electroquímico de protón

Según la hipótesis quimiosmótica sostenida por el investigador P. Mitchell, que es la que goza de mayor prestigio,y puede además explicar la síntesis de ATP tanto en la mitocondria como en el cloroplasto. La energía liberada por el transporte de electrones se utiliza para bombear protones desde la matriz al espacio intermembrana (en mitocondrias); o desde el estroma al interior del tilacoide (en cloroplastos). El bombeo de protones se realiza a través de transportadores localizados en complejos enzimáticas existentes en la membrana (de las crestas mitocondriales o membrana tilacoidal, según el caso).

De esta manera se genera un gradiente electroquímico de protones que ejerce lo que se conoce como fuerza protonmotriz, ya que cuando los protones atraviesan de nuevo la membrana interna (mitacondrial o tilacoidal) a favor del gradiente, lo hacen a través del sistema ATP-sintetasa, que se encuentra en dichas membranas, donde la energía protonmotriz se transforma en energía de enlace en moléculas de ATP.

3.2 Estructura y función de la cadena respiratoria

La cadena respiratoria recibe ese nombre porque consiste en un complicado sistema de moléculas que toman átomos de hidrógeno y electrones de diferentes sustancias que las células obtienen de la degradación de los materiales con los que se nutren. A través de los componentes de la cadena respiratoria, estos hidrógenos y electrones viajan hacia el oxígeno, con el cual se combinan al final. En cierta forma, este proceso puede verse como la manera en la que las células llevan a cabo la combinación del oxígeno con el hidrógeno para formar agua, y es realmente lo que constituye la respiración celular. Pero en el proceso se puede obtener una cantidad muy grande de energía derivada, en términos muy sencillos, de la gran tendencia que tiene el hidrógeno para unirse con el oxígeno, que todos conocemos. La cadena respiratoria se realiza precisamente en las membranas de las mitocondrias de las células, o en la membrana externa de las bacterias.

Los organismos que utilizan las reacciones redox para producir ATP se les conoce con el nombre de quimioautotrofos, mientras que los que utilizan la luz solar para tal evento se les conoce por el nombre de fotoautotrofos. Ambos tipos de organismos utilizan sus cadenas de transporte de electrones para convertir la energía en ATP.

3.3 FOSFORILACION OXIDATIVA Y SINTESIS DE ATP.

Síntesis de ATP impulsada por la transferencia de electrones hacia el O2. Éste es el proceso de transfusión de energía más importante, junto con la fotofosforilación, ya que son los procesos que sintetizan la mayor cantidad de ATP en los organismos aeróbicos. Los electrones van a fluir desde intermediarios catabólicos hacia el oxígeno para la formación de energía que lleva a la formación de ATP a partir de ADP y Pi. Así, las moléculas formadas en éstos procesos se van a reoxidar, generando energía para la síntesis de ATP.

3.4 Inhibidores y desacoplantes

1. Evitan la oxidación de los sustratos.

2. Los sustratos se quedan reducidos.

3. Se dividen en tre clases:

- Inhibidores de la propia cadena.

- Inhibidores de la fosforilación oxidativa.

- Desacoplantes.

Inhibidores de la cadena respiratoria.

Son sustancias que bloquan el paso de los e-.

El apso del citocromo B al C1 va a pertenecer al complejo III, mientras que el citocromo A y el A3 es del complejo IV, entre los conpuestos inhibidores podemos mencionar a la rotenona, el cual es un compuesto producido por plantas tóxico que inhibe el paso de los e- del complejo I al complejo Q. La antamicina A es otro compuesto producido por ciertos horgos e inhiben el complejo III (entre el citocromo B y el C1), lo cual bloquea el consumo de oxigeno, se bloquea el paso de e-, la síntesis de ATP se detiene, no hay paso de protones tampoco.

Cianuro de monóxido de carbono y acida de sodio: actua entre el complejo IV y la entrega de los e- al oxigeno. No se forma agua directamente, todo se bloquea por que los complejos se quedan con los e-. Son muy toxicos, no sólo afectan la respiración celular sino que desplaza el oxigeno de la hemoglobina y se une al grupo hem. no hay síntesis de ATP, consumo de oxigeno, ni producción de agua. 2,4 dinitrifenol; es un desacoplante de la cadena respiratoria, no hay fuerza protón motriz, no hay síntesis de ATP por que los e- no van a querer entrar.

3.5 Medición del consumo de oxígeno.

2.- ATP

El adenosín trifosfato (ATP), es la moneda energética de los seres vivos. Para poder ser sintetizado, los organismos requieren oxidar los sustratos energéticos de la dieta, proteínas, grasas y carbohidratos. Inicialmente estas sustancias tienen vías metabólicas separadas hasta alcanzar en su degradación un metabolito común que es el acetil CoA. A partir de este punto entran al ciclo de Krebs, con producción de CO2 e hidrogeniones, estos últimos se transportan por óxido reducción a la cadena respiratoria donde se formará agua endógena y ATP. Para lograr esta oxidación de los sustratos con alta producción de energía, es indispensable el oxígeno que actúa como comburente en las reacciones.

El trifosfato de adenosina o adenosín trifosfato (ATP, del inglés adenosine triphosphate) es un nucleótido fundamental en la obtención de energía celular. Está formado por una base nitrogenada (adenina) unida al carbono 1 de un azúcar de tipo pentosa, la ribosa, que en su carbono 5 tiene enlazados tres grupos fosfato. Se encuentra incorporada en los ácidos nucleicos.

I.- Fosforilación a nivel de sustrato: fosforilación de ADP. Asociada a la fracción soluble de la célula. No requiere O2.

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.

En la reacción de oxidación de aldehído a ácido durante la degradación de la glucosa, con δ G grande, el gliceraldehído-3-fosfato por tanto se transforma en 3-fosfoglicerato. Para acoplar la síntesis de ATP se divide la reacción en dos etapas con la formación de un intermediario, el 2,3-BPG:

Es inestable, tiene tendencia a ceder el P al ADP.

Hay otros dos compuestos con potencial de transferencia mayor que el ATP:

- Fosfoenolpiruvato (PEP): también interviene en la oxidación de la glucosa.

- Fosfocreatina: almacén en el músculo.

Molécula de ATP y su hidrólisis a ADP + Pi:

Se puede representar así: A-P~P~P

Donde °¬°°~° son los enlaces anhídrido de ácido, que son de alta energía. En la hidrólisis del ATP se está hidrolizando uno de esos enlaces anhídrido de ácido. Esto libera gran energía, concretamente 7'7kcal/mol. Es decir:

ΔG = -7,7 kcal/mol

Es una reacción muy exergónica. Su k_eq es 11.

Así se comprende que el ATP tiene tendencia a hidrolizarse de forma natural y liberar energía

La fosforilación oxidativa es la transferencia de electrones de los equivalentes reducidos NADH, NADPH, FADH, obtenidos en la glucólisis y en el ciclo de Krebs hasta el oxígeno molecular, acoplado con la síntesis de ATP. Este proceso metabólico está formado por un conjunto de enzimas complejas que catalizan varias reacciones de óxido-reducción, donde el oxígeno es el aceptor final de electrones y donde se forma finalmente agua.

La fosforilación oxidativa es un proceso bioquímico que ocurre en las células. Es el proceso metabólico final (catabolismo) de la respiración celular: la glicólisis y el ciclo del ácido cítrico. De una molécula de glucosa se obtienen 38 moléculas de ATP mediante la fosforilación oxidativa.

Dentro de las células, la fosforilación oxidativa se produce en las membranas biológicas. En procariotas es la membrana plasmática y en eucariotas es la membrana interna de las dos que forman la membrana mitocondrial. El NADH y FADH2, moléculas donadores de electrones que "fueron cargadas" durante el ciclo del ácido cítrico, se utilizan en un mecanismo intrincado (que implica a numerosas enzimas como la NADH-Q reductasa, la citocromo c oxidasa y la citocromo reductasa), gracias a la bomba H+ que moviliza los protones contra un gradiante de membrana.

Cada molécula de NADH contribuye suficientemente a generar la fuerza motriz de un protón que produzca 3 moléculas de ATP. Cada molécula de FADH2 produce 2 moléculas de ATP. Todas juntas, las 10 moléculas de NADH y las 2 FADH2 contribuyen a través de la oxidación de la glucosa (glucólisis, conversión de piruvato en acetil-CoA y ciclo de Krebs) a formar 34 de las 38 moléculas totales de ATP transportadoras de energía. Hay que decir que estos valores de moléculas de ATP son máximos. En realidad cada molécula de NADH contribuye a formar entre 2 y 3 moléculas de ATP, mientras que cada FADH2 contribuye a un máximo de 2 moléculas de ATP.

1.- REACCIONES OXIDO-REDOX

1.1 OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN

La Oxidación es una reacción química muy poderosa donde un compuesto cede electrones y por lo tanto aumenta su estado de oxidación. Aunque clásicamente, la oxidación también se entiende como la combinación de una sustancia con el oxígeno; sin embargo definiremos a la oxidación como la pérdida de electrones.

Se denominan oxidantes a las sustancias que son capaces de provocar reacciones de oxidación. El primero y más importante de todos los oxidantes es el oxígeno ,del que dependen tanto las combustiones como la degradación de la materia orgánica y la propia respiración (a nivel celular , no es mas que el proceso de oxidación lenta a través del cual las células obtienen su energía).

Son también oxidantes importantes: el ozono, el peróxido de hidrógeno y muchos óxidos metálicos, varios halógenos (fluor, cloro, bromo, yodo), los ácidos sulfúrico y nítrico, los cromatos alcalinos (dicromato de sodio), algunos dióxidos (dióxido de plomo), el permanganato de potasio, los nitratos, los cloratos (clorato de potasio) y otras sales (hipoclorito de sodio).

En química, reducción es el proceso electroquímico por el cual un átomo o ion gana electrones. Implica la disminución de su estado de oxidación. Este proceso es contrario al de oxidación.

Cuando un ion o un átomo se reduce:

• Gana electrones.
• Actúa como agente oxidante.
• Es reducido por un agente reductor.
• Disminuye su estado o número de oxidación.

Puesto que la reducción es la ganancia de electrones, una sustancia que cede electrones a otra será una sustancia reductora. Dicho de otro modo: se denomina reductor a cualquier sustancia que reacciona con otra cediendo un electrón y reduciendo su grado de oxidación, ya que las sustancias reductoras muestran una fuerte tendencia a perder electrones.

1.2 POTENCIAL REDOX

Las reacciones de reducción-oxidación (también conocidas como reacciones redox) son las reacciones de transferencia deelectrones. Esta transferencia se produce entre un conjunto de elementos químicos, uno oxidante y uno reductor (una forma reducida y una forma oxidada respectivamente).

Para que exista una reacción redox, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones y otro que los acepte:

• El agente reductor es aquel elemento químico que suministra electrones de su estructura química al medio, aumentando su estado de oxidación, es decir; oxidándose.
• El agente oxidante es el elemento químico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al que tenía, es decir; reducido.

Cuando un elemento químico reductor cede electrones al medio se convierte en un elemento oxidado, y la relación que guarda con su precursor queda establecida mediante lo que se llama un par redox. Análogamente, se dice que cuando un elemento químico capta electrones del medio se convierte en un elemento reducido, e igualmente forma un par redox con su precursor reducido.

1.3 RADICALES LIBRES

Los radicales libres son átomos o grupos de átomos que tienen un electrón(e-) desapareado en capacidad de aparearse, por lo que son muy reactivos.

Estos radicales recorren nuestro organismo intentando robar un electrón de las moléculas estables, con el fin de alcanzar su estabilidad electroquímica.

Una vez que el radical libre ha conseguido robar el electrón que necesita para aparear su electrón libre, la molécula estable que se lo cede se convierte a su vez en un radical libre, por quedar con un electrón desapareado, iniciándose así una verdadera reacción en cadena que destruye nuestras células. La vida biológica media del radical libre es de microsegundos; pero tiene la capacidad de reaccionar con todo lo que esté a su alrededor provocando un gran daño a las moléculas y a las membranas celulares. Los radicales libres no son intrínsecamente malos. De hecho, nuestro propio cuerpo los fabrica en cantidades moderadas para luchar contra bacterias y virus. Los radicales libres producidos por el cuerpo para llevar a cabo determinadas funciones son neutralizados fácilmente por nuestro propio sistema. Con este fin, nuestro cuerpo produce unas enzimas (como la catalasa o la dismutasa) que son las encargadas de neutralizarlos. Estas enzimas tienen la capacidad de desarmar los radicales libres sin desestabilizar su propio estado.

Nuestro organismo está luchando contra los radicales libres cada momento del día. El problema para nuestra salud se produce cuando nuestro organismo tiene que soportar un exceso de radiales libres durante años, producidos mayormente por contaminantes externos que penetran en nuestro organismo productos de la contaminación atmosférica, el humo del cigarrillo que contiene hidrocarburos aromáticos polinucleares, así como aldehídos que producen distintos tipos de radicales libres en nuestro organismo. El consumo de aceites vegetales hidrogenados tales como la margarina y el consumo de ácidos grasos trans como los de las grasas de la carne y de la leche también contribuyen al aumento de los radicales libres.

La protección que debemos tener para evitar el aumento de los radicales libres en nuestro organismo que aceleran la rapidez de envejecimiento y degeneración de las células de nuestro cuerpo es el consumo de antioxidantes naturales tales como el beta caroteno(pro-vitamina A) presentes en la zanahoria, mango, tomates, melón, melocotón, espinacas.

Vitamina E(tocoferol) es un antioxidante que mantiene la integridad de la membrana celular, protege la destrucción de la vitamina A, previene y disuelve los coágulos sanguíneos y retarda el envejecimiento celular. Se encuentra en muchas frutas y vegetales tales como: El aguacate(30 ), boniato(50 ), espárragos(25 ), espinacas(20 ), tomates(12 ), bróculi(11 ), moras (10 ) y zanahorias(5 .)

La vitamina C(ácido ascórbico) es otro de los antioxidantes naturales que destruyen el exceso de radicales libres. Necesaria para producir colágeno, importante en el crecimiento y reparación de las células de los tejidos, encías, vasos, huesos y dientes, y para la metabolización de las grasas, por lo que se le atribuye el poder de reducir el colesterol. Investigaciones han demostrado que una alimentación rica en vitamina C ofrece una protección añadida contra todo tipo de cánceres. Además de la prevención del resfriado común y el fortalecimiento de las defensas del organismo. Las fuentes alimentarias de la vitamina C son: Grosellas, pimiento verde, kiwi, limón (todos los que están antes del limón tienen mayor contenido de vitamina C que éste y los que están después menor), fresas y coliflor, coles de bruselas, naranjas, tomates, nabo y melón.

El selenio actúa junto con la vitamina E como antioxidante, ayudando a nuestro metabolismo a luchar contra la acción de los radicales libres. Ayuda a protegernos contra el cáncer, además de mantener en buen estado las funciones hepáticas, cardíacas y reproductoras. Es el más tóxico de los minerales incluidos en nuestra dieta. La ingestión en dosis altas se manifiesta con pérdida de cabello, alteración de uñas y dientes, nauseas, vómito y aliento a leche agria.

Fuentes alimentarias del selenio: Carne, pescado, cereales integrales y productos lácteos. Las verduras dependerán de la tierra en la que se ha cultivado.

Los flavonoides son compuestos polifenólicos encontrados en las plantas como frutas y vegetales, que son excelentes antioxidantes. Comúnmente se encuentran también en el té (principalmente té verde) y en el vino.
En las frutas que fueron cosechadas hasta su maduración se encuentran gran cantidad de flavonoides, carotenoides, licopenes, zantinas, índoles y luteínas, todos con una potente acción antioxidante.

Colaboradores de Wikipedia. Reducción-oxidación [en línea]. Wikipedia, La enciclopedia libre, 2011 [fecha de consulta: 10 de marzo del 2011]. Disponible en <http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Reducci%C3%B3n-oxidaci%C3%B3n&oldid=44710282>.