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Polisacárido
Los polisacáridos son compuestos formados por la unión de muchos monosacáridos. Pertenecen al grupo de los glúcidos y cumplen la función tanto de reserva energética como estructural.
Los polisacáridos son polímeros cuyos monómeros son los monosacáridos que se unen repetidamente mediante enlaces glucosídicos, formando cadenas en su estructura molecular. Estos compuestos llegan a tener un peso molecular muy elevado, que depende del número de unidades de monosacáridos que participen en su estructura. Pueden descomponerse en polisacáridos más pequeños, así como en disacáridos o monosacáridos mediante hidrólisis o por la acción de determinadas enzimas.
Los polisacáridos tienen la fórmula general:
:-[Cx(H2O)y)]n-
donde y es generalmente igual a x - 1.
Clasificación de los polisacáridos
Según la función biológica
Según la función biológica, los polisacáridos se clasifican en dos grupos:
# Polisacáridos de reserva: La molécula proveedora de energía para los seres vivos es la glucosa, principalmente. Cuando esta no participa en el metabolismo energético, es almacenada en forma de un polisacárido que en las plantas se conoce con el nombre de almidón, mientras que en los animales se denomina glucógeno.
# Polisacáridos estructurales: Estos carbohidratos participan en la formación de estructuras orgánicas, entre los más importantes tenemos a la celulosa que participa en de los tejidos de sostén de los vegetales.
Según la composición
Se distinguen dos tipos de polisacáridos según su composición:
# Homopolisacáridos: Están formados por la repetición del mismo monosacárido.
# Heteropolisacáridos: Están formados por diferentes monosacáridos o derivados
de los mismos.
categoría:Polisacáridos
ja:多糖
Almidón
El almidón es un polisacárido de reserva alimenticia predominante en las plantas, y proporciona el 70-80% de las calorías consumidas por los humanos de todo el mundo. Tanto el almidón como los productos de la hidrólisis del almidón constituyen la mayor parte de los carbohidratos digestibles de la dieta habitual. Del mismo modo, la cantidad de almidón utilizado en la preparación de productos alimenticios, sin contar el que se encuentra presente en las harinas usadas para hacer pan y otros productos de panadería.
Los almidones comerciales se obtienen de las semillas de cereales, particularmente de maíz, maíz céreo, maíz rico en amilosa, trigo, varios tipos de arroz, y de algunas raíces y tubérculos, particularmente de patata, batata y tapioca. Tanto los almidones como los almidones modificados tienen un número enorme de posibles aplicaciones en los alimentos, que incluyen las siguientes: adhesivo, ligante, enturbiante, formador de películas, estabilizante de espumas, agente anti-envejecimiento de pan, gelificante, glaseante, humectante, estabilizante, texturizante y espesante.
El almidón se diferencia de todos los demás carbohidratos en que en la naturaleza se presenta como complejas partículas discretas (gránulos). Los gránulos de almidón son relativamente densos, insolubles y se hidratan muy mal en agua fría. Pueden ser dispersados en agua, dando lugar a la formación de suspensiones de baja viscosidad que pueden ser fácilmente mezcladas y bombeadas, incluso a concentraciones mayores del 35%.
El trigo, el centeno y la cebada tienen dos tipos de granos de almidón: los grandes lenticulares y los pequeños esféricos. En la cebada, los granos lenticulares se forman durante los primeros 15 días después de la polinización. Los pequeños gránulos, representando un total de 88% del número de granos, aparecen a los 18-30 días posteriores a la polinización.
Composición del almidón
El almidón está compuesto fundamentalmente por glucosa. Aunque puede contener una serie de constituyentes en cantidades mínimas, estos aparecen a niveles tan bajos, que es discutible si son oligoconstituyentes del almidón o contaminantes no eliminados completamente en el proceso de extracción.
Los almidones de los cereales contienen pequeñas cantidades de grasas. Los lípidos asociados al almidón son, generalmente, lípidos polares, que necesitan disolventes polares tales como metanol-agua, para su extracción. Generalmente el nivel de lípidos en el almidón cereal, está entre 0.5 y 1%. Los almidones no cereales, no contienen esencialmente lípidos.
Químicamente es una mezcla de dos polisacáridos muy similares, la amilosa y la amilopectina; contienen regiones cristalinas y no cristalinas en capas alternadas. Puesto que la cristalinidad es producida por el ordenamiento de las cadenas de amilopectina, los gránulos de almidón céreo, tienen parecido grado de cristalinidad que los almidones normales. La disposición radial y ordenada de las moléculas de almidón en un gránulo resulta evidente al observar la cruz de polarización (cruz blanca sobre un fondo negro) en un microscopio de polarización cuando se colocan los polarizadores a 90° entre sí. El centro de la cruz corresponde con el hilum, el centro de crecimiento de gránulo.
- Amilosa: es el producto de la condensación de D-glucopiranosas por medio de enlaces glucosídicos a(1,4), que establece largas cadenas lineales con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta de un millón; es decir, la amilosa es una a-D-(1,4)-glucana cuya unidad repetitiva es la a-maltosa. Tiene la facilidad de adquirir una conformación tridimensional helicoidal, en la que cada vuelta de hélice consta de seis moléculas de glucosa. El interior de la hélice contiene sólo átomos de hidrógeno, y es por tanto lipofílico, mientras que los grupos hidroxilo están situados en el exterior de la hélice. La mayoría de los almidones contienen alrededor del 25% de amilosa. Los dos almidones de maíz comúnmente conocidos como ricos en amilosa que existen comercialmente poseen contenidos aparentes de masa alrededor del 52% y del 70-75%.
- Amilopectina: se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le dan una forma molecular a la de un árbol; las ramas están unidas al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces a-D-(1,6), localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa. Su peso molecular es muy alto ya que algunas fracciones llegan a alcanzar hasta 200 millones de daltones. La amilopectina constituye alrededor del 75% de los almidones más comunes. Algunos almidones están constituidos exclusivamente por amilopectina y son conocidos como céreos. La amilopectina de patata es la única que posee en su molécula grupos éster fosfato, unidos mas frecuentemente en una posición O-6, mientras que el tercio restante lo hace en posición O-3.
Forma de los granos de almidón
El tamaño y la forma de los granos de almidón de las células del endospermo, varía de un cereal a otro; en el trigo, centeno, cebada, maíz, sorgo y mijo, los granos son sencillos, mientras que los de arroz son compuestos. La avena tiene granos sencillos y compuestos predominando estos últimos.
La mayor parte de los granos de almidón de las células del endospermo prismático y central del trigo tiene dos tamaños: grande, 15-30 mm de diámetro, y pequeño, 1-10 mm, mientras que los de las células del endospermo sub-aleurona, son principalmente de tamaño intermedio 6-15 mm de diámetro. En las células del endospermo sub-aleurona hay relativamente más proteína y los granos de almidón están menos apretados que en el resto del endospermo.
Tabla: Características del almidón usado en el laboratorio
Gelatinización
Los gránulos de almidón son insolubles en agua fría, pero pueden embeber agua de manera reversible; es decir, pueden hincharse ligeramente con el agua y volver luego al tamaño original al secarse. Sin embargo cuando se calientan en agua, los gránulos de almidón sufren el proceso denominado gelatinización, que es la disrupción de la ordenación de las moléculas en los gránulos. Durante la gelatinización se produce la lixiviación de la amilosa, la gelatinización total se produce normalmente dentro de un intervalo mas o menos amplio de temperatura, siendo los gránulos más grandes los que primero gelatinizan.
Los diversos estados de gelatinización pueden ser determinados utilizando un microscopio de polarización. Estos estados son: la temperatura de iniciación (primera observación de la pérdida de birrefrigerancia), la temperatura media, la temperatura final de la pérdida de birrefrigerancia (TFPB, es la temperatura a la cual el último gránulo en el campo de observación pierde su birrefrigerancia), y el intervalo de temperatura de gelatinización.
Al final de este fenómeno se genera una pasta en la que existen cadenas de amilosa de bajo peso molecular altamente hidratadas que rodean a los agregados, también hidratados, de los restos de los gránulos.
Retrogradacción
Se define como la insolubilización y la precipitación espontánea, principalmente de las moléculas de amilosa, debido a que sus cadenas lineales se orientan paralelamente y accionan entre sí por puentes de hidrógeno a través de sus múltiples hidroxilos; se puede efectuar por diversas rutas que dependen de la concentración y de la temperatura del sistema. Si se calienta una solución concentrada de amilosa y se enfría rápidamente hasta alcanzar la temperatura ambiente se forma un gel rígido y reversible, pero si las soluciones son diluidas, se vuelven opacas y precipitan cuando se dejan reposar y enfriar lentamente.
La retrogradación esta directamente relacionada con el envejecimiento del pan, las fracciones de amilosa o las secciones lineales de amilopectina que retrogradan , forman zonas con una organización cristalina muy rígida, que requiere de una alta energía para que se rompan y el almidón gelatinice.
Gelificación
categoría:Polisacáridos
ja:デンプン
ms:Kanji
CelulosaLa celulosa es un homopolisacárido (es decir, compuesto de un único tipo de monómero) rígido, insoluble, que contiene desde varios cientos hasta varios miles de unidades de glucosa.
La celulosa corresponde a la biomolécula más abundante de la biomasa terrestres.
Estructura de la celulosa
biomasa
La estructura de la celulosa se forma por la unión de moléculas de β-glucosa a través de enlaces β-1,4-glucosídico, lo que hace que sea insoluble en agua. Es una hexosana que por hidrólisis da glucosa. La celulosa es una larga cadena polimérica de peso molecular variable, con fórmula empírica (C6H1005)n, con un valor mínimo de n= 200.
La celulosa tiene una estructura lineal o fibrosa, en la que se establecen múltiples puentes de hidrógeno entre los grupos hidroxilo de distintas cadenas yuxtapuestas de glucosa, haciéndolas impenetrables al agua, y originando fibras compactas que constituyen la pared celular de las células vegetales.
Función de la celulosa
La celulosa es un polisacárido estructural en las plantas ya que forma parte de los tejidos de sostén. La pared de una célula vegetal joven contiene aproximadamente un 40% de celulosa; la madera un 50 %, mientras que el ejemplo más puro de celulosa es el algodón con un porcentaje mayor al 90%.
A pesar de que está formada por glucosas, el hombre no puede utilizar a la celulosa como fuente de energía, ya que no cuenta con la enzima necesaria para romper los enlaces β-1,4-glucosídicos, sin embargo, es importante incluirla en la dieta humana (fibra dietética) porque al mezclarse con las heces, facilita la digestión y defecación, así como previene los malos gases.
En el intestino de los rumiantes, de otros herbívoros y de termitas, existen microorganismos, muchos metanógenos, que poseen una enzima llamada celulasa que rompe el enlace β-1,4-glucosídico y al hidrolizarse la molécula de celulosa quedan disponibles las glucosas como fuente de energía.
Historia y aplicaciones
La celulosa es la sustancia más frecuente en la pared de las células vegetales, ya descubierta en 1838. La celulosa es la forma más abundante de biomasa de la corteza terrestre.
La celulosa constituye la materia prima del papel y de los tejidos de fibras naturales. También se utiliza en la fabricación de explosivos, celuloide, seda artificial, barnices.
Categoría:Polisacáridos
ja:セルロース
DisacáridoLos disacáridos son un tipo de hidratos de carbono, formados por la unión de dos monosacáridos iguales o distintos. Los disacáridos más comunes son:
- Sacarosa: Formada por la unión de una glucosa y una fructosa.
- Lactosa: Formada por la unión de una glucosa y una galactosa.
- Maltosa: Formada por la unión de dos glucosas.
- Trehalosa:
La fórmula empírica de los disacáridos es C12H22O11. El enlace covalente entre dos monosacáridos provoca la eliminación de un átomo de hidrógeno de uno de los monosacáridos y de un grupo hidroxilo del otro monosacárido.
En la mucosa del tubo digestivo del hombre existen unas enzimas llamadas disacaridasas, que hidrolizan el enlace glucosídico que une a los dos monosacáridos, para su absorción intestinal.
Otros tipos de hidratos de carbono
- Monosacáridos.
- Oligosacáridos.
- Polisacáridos.
OligosacáridoLos oligosacáridos son polímeros de monosacáridos con un número de unidades monoméricas menor de diez.
Los oligosacáridos forman parte de los glucolípidos y glucoproteínas que se encuentran en la superficie externa de la membrana plasmática y por lo tanto tienen una gran importancia en las funciones de reconocimiento celular.
Véase también
- Hidrato de carbono.
Categoría:Oligosacáridos
Monosacáridos
Los monosacáridos son los glúcidos más simples, conteniendo de tres a siete átomos de carbono. Su fórmula empírica es (CH2O)n donde n ≥ 3. Se nombran haciendo referencia al número de carbonos (3-12), terminado en el sufijo osa.
La cadena carbonada de los monosacáridos no está ramificada y todos los átomos de carbono menos uno contienen un grupo alcohol (-OH). El átomo de carbono restante tiene unido un grupo carbonilo (C=O). Si este grupo carbonilo está en el extremo de la cadena se trata de un grupo aldehido (-CHO) y el monosacárido recibe el nombre de aldosa. Si el carbono carbonílico está en cualquier otra posición, se trata de una cetona (-CO-) y el monosacárido recibe el nombre de cetosa.
Así para las aldosas de 3 a 6 átomos de carbono tenemos:
- 3 carbonos: triosas, hay una: D-Gliceraldehido.
- 4 carbonos: tetrosas, hay dos, según la posición del grupo carbonilo: D-Eritrosa y D-Treosa.
- 5 carbonos: pentosas, hay cuatro, según la posición del grupo carbonilo: D-ribosa, D-arabinosa, D-xilosa, D-lixosa.
- 6 carbonos: hexosas, hay ocho, según la posición del grupo carbonilo: D-alosa, D-altrosa, D-glucosa, D-manosa, D-gulosa, D-idosa, D-galactosa, D-talosa.
Las cetosas de 3 a 6 átomos de carbono son:
- Triosas: hay una: Dihidroxiacetona.
- Tetrosas: hay una: D-Eritrulosa.
- Pentosas: hay dos, según la posición del grupo carbonilo: D-Ribulosa, D-xilulosa.
- Hexosas: hay cuatro según la posición del grupo carbonilo: D-sicosa, D-fructosa, D-sorbosa, D-tagatosa.
Al igual que los disacáridos, son dulces, solubles en agua (hidrosolubles) y cristalinos. Los más conocidos son la glucosa, la fructosa y la galactosa.
Estos azúcares constituyen las unidades monómeras de los hidratos de carbono para formar los polisacáridos.
Tienen la propiedad de desviar la luz polarizada, propiedad que le confiere su carbono asimétrico (estereoisomería), llamandose dextrógiros los que la desvían hacia la derecha, y levógiros, hacia la izquierda. Todos tienen actividad óptica menos la dihidroacetona.
- Epímeros: dos monosacáridos que se diferencian sólo en el grupo -OH (α y β).
- por convenio alfa abajo y beta arriba del plano de proyección de Haworth.
- Enantiómeros: aquellos monosacáridos que tienen una estructura especular en el plano (D y L).
- D por la derecha y L por la izquierda.
ja:単糖
Glúcido
Hidratos de carbono son una clase básica de compuestos químicos en bioquímica. Son la forma biológica primaria de almacén o consumo de energía; otras formas son las grasas y las proteínas. El término hidrato de carbono es poco apropiado, ya que estas moléculas no son átomos de carbono hidratados, es decir, enlazados a moléculas de agua, sino de átomos de carbono unidos a otros grupos funcionales químicos. Este nombre proviene de de la nomenclatura química del siglo XIX, ya que las primeras sustancias aisladas respondían a la fórmula elemental Cn(H20)n (donde "n" es un entero=1,2,3... según el número de átomos). De aquí el término "carbono-hidratado" se haya mantenido, si bien posteriormente se vio que otras moléculas con las mismas características químicas no se corresponden con esta fórmula.
Sinónimos:
- Carbohidrato: Aunque ha habido intentos para sustituir los términos de hidratos de carbono y de carbohidratos, desde 1996 el Comité Conjunto de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (International Union of Pure and Applied Chemistry [http://www.iupac.org]) y de la Unión Internacional de Bioquímica y Biología Molecular (International Union of Biochemistry and Molecular Biology) recomienda el término carbohidrato y desaconseja el de hidratos de carbono.
- Glúcido: Este nombre proviene de que pueden considerarse derivados de la glucosa por polimerización y pérdida de agua. El vocablo procede del griego "glycýs", que significa dulce.
- Azúcares: Este término sólo puede usarse para los monosacáridos (aldosas y cetosas) y los oligosacáridos inferiores (disacáridos). En singular (azúcar) se utiliza para referirse a la sacarosa o azúcar de mesa.
Estructura química:
Los carbohidratos son moléculas compuestas en su mayor parte por átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno.
En la naturaleza se encuentran en los seres vivos, formando parte de biomoléculas aisladas o asociadas a otras como las proteínas y los lípidos.
Los carbohidratos no son moléculas cuyos carbonos están hidratados, sino enlazados a grupos alcohólicos o hidroxilos (-OH), y a radicales hidrógeno (-H). Además siempre hay un grupo funcional como una grupo cetónico (-C=O-) o un grupo aldheído (-CH=O), por lo que los glúcidos podrían llamarse polihidroxicetonas (cetosas) o polihidroxialdheídos (aldosas).
Tipos de hidratos de carbono:
- Monosacáridos. No pueden hidrolizarse.
- Disacáridos. Al hidrolizarse producen dos monosacáridos.
- Oligosacáridos. Al hidrolizarse producen de tres a diez moléculas de monosacáridos.
- Polisacáridos. Al hidrolizarse producen más de diez moléculas de monosacáridos.
Función de los hidratos de carbono
Los carbohidratos desempeñan diversas funciones, siendo las de reserva energética y formación de estructuras las dos más importantes.pero, ¿cuál es su verdadera función? la funcion de estos "hidratos de carbono" es mantener la actividad muscular, la temperatura corporal, la tensión arterial, el correcto funcionamiento del intestino y la actividad neuronal.
Metabolismo de hidratos de carbono:
Los carbohidratos representan las principales moléculas almacenadas como reserva en los seres vivos junto con los lípidos.
Los glúcidos son las principales sustancias elaboradas en la fotosíntesis y son almacenados en forma de almidón en cantidades elevadas en las plantas. El producto equivalente en los animales es el glucógeno, almacenado también en cantidades importantes en el músculo y en el hígado. En el músculo proporciona una reserva que puede ser inmediatamente utilizada como fuente de energía para la contracción muscular y en el hígado sirve como reservorio para mantener la concentración de glucosa en sangre.
Al contrario que los carbohidratos, los lípidos sirven para almacenar y obtener energía a más largo plazo. Aunque muchos tejidos y órganos animales pueden usar indistintamente los carbohidratos y los lípidos como fuente de energía, otros, principalmente loseritrocitos y el tejido nervisoso (cerebro), no pueden catalizar los lípidos y deben ser continuamente abastecidos con glucosa.
Los monosacáridos son los productos digestivos finales de los glúcidos que ingresan a través de la circulación portal al hígado donde, alrededor del 60%, son metabolizados. En el hígado, la glucosa también se puede transformar en lípidos que se transportan posteriormente al tejido adiposo.
Tanto los organismos aerobios como los anaerobios consumen la glucosa y la ruta metabólica inicial, la glucólisis es universal, una fermentación de la glucosa.
En los seres vivos, la vía de metabolización preferente de la glucosa implica la división de la molécula en dos de lactato. Esta metabolización o fermentación, llamada homoláctica, tiene lugar también entre muchas especies de microorganismos y es característica de las células musculares.
El músculo es un tejido en el que la fermentación representa una ruta metabólica muy importante ya que las células musculares pueden vivir durante largos períodos de tiempo en ambientes con baja concentración de oxígeno. Cuando estas células están trabajando activamente, su requerimiento de energía excede su capacidad de continuar con el metabolismo oxidativo de los hidratos de carbono puesto que la velocidad de esta oxidación está limitada por la velocidad a la que el oxígeno puede ser renovado en la sangre. El músculo, al contrario que otros tejidos, produce grandes cantidades de lactato que se vierte en la sangre y retorna al hígado para ser transformado en hidratos de carbono.
Por lo tanto las principales rutas metabólicas de los glúcidos son:
- Glicólisis.
- Neoglucogénesis.
- Glucogénesis.
- Ciclo de las pentosas.
En el metabolismo oxidativo encontramos rutas comunes con los lípidos como son el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria.
La principal hormona que controla el metabolismo de los hidratos de carbono es la insulina.
ja:炭水化物
ko:탄수화물
th:คาร์โบไฮเดรต
Polímero
Los polímeros son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.
Polimerización y estructura
La reacción por la cual se sintetiza un polímero a partir de sus monómeros se denomina polimerización. Según el mecanismo por el cual se produce la reacción de polimerización para dar lugar al polímero, ésta se clasifica como polimerización por pasos o como polimerización en cadena. En cualquier caso, las moléculas obtenidas en la síntesis artifical de polímeros son de distinto tamaño entre sí, y por tanto de distinto peso molecular.
imagen:Polímeros1.png
La estructura puede ser lineal o ramificada (aparte de poder presentar entrecruzamientos). También pueden adoptar otras estructuras, por ejemplo radiales.
Por otra parte, los polímeros pueden ser lineales, formados por una única cadena de monómeros, o bien ésta cadena puede presentar ramificaciones de mayor o menor tamaño. Tabién se pueden formar entrecruzamientos provocados por el enlace entre átomos de distintas cadenas.
La naturaleza química de los monómeros, su peso molecular y otras propiedades físicas, así como la estructura que presentan determinan diferentes características para cada polímero. Por ejemplo, si un polímero presenta un alto grado de entrecruzamientos, el material será mucho más difícil de fundir que si no presentara ninguno.
En el caso de que el polímero provenga de un único tipo de monómero se denomina homopolímero y si proviene de varios monómeros se llama copolímero. Por ejemplo, el poliestireno es un homopolímero pues proviene de un único tipo de monómero, el estireno, mientras que si se parte de estireno y acrilonitrilo se puede obtener un copolímero de estos dos monómeros.
En un copolímero los monómeros se sitúan en diferentes posiciones. Pueden estar alternándose, con una disposición aleatoria, habiendo partes de la cadena ocupadas por monómeros de un único tipo, etc.
imagen:Polímeros2.png
a) Homopolímero b) Copolímero alternante c) Copolímero bloque d) Copolímero aleatorio e) Copolímero de injerto
Finalmente, los extremos de los polímeros son distintos a los del resto de la cadena polimérica, sin embargo es mucho más importante el resto de la cadena que estos extremos debido a que la cadena es de una gran extensión comparada con los extremos
Clasificación
Aunque son varios los elementos que pueden constituir las moléculas de los polímeros orgánicos sintéticos, los principales son C (carbono), H (hidrógeno), O (oxígeno) y N (nitrógeno), puesto que los polímeros son en su mayoría orgánicos, y estos cuatro elementos conforman gran parte de los seres orgánicos. Como ejemplos el nylon, el poliestireno, el policloruro de vinilo (PVC), el polietileno, etc.
Los polímeros se pueden clasificar según el proceso de obtención:
- Polímeros naturales. Existen en la naturaleza muchos polímeros y las biomoléculas que forman los seres vivos son macromoléculas de polímeros. Por ejemplo, las proteínas, la celulosa, el caucho natural, etc.
- Polímeros semisintéticos. Se obtienen por transformación de polímeros naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa, el caucho vulcanizado, etc.
- Polímeros sintéticos. Muchos polímeros se obtienen industrialmente a partir de los monómeros. Por ejemplo, el nylon, el poliestireno, el policloruro de vinilo (PVC), el polietileno, etc.
Según su estructura o propiedades se pueden dividir de la siguiente forma:
- Plásticos. Normalmente se incluyen dentro del término genérico de "plásticos" los termoplásticos, que son polímeros que no presentan entrecruzamientos, lineales o ramificados, y los termoestables, polímeros que presentan un alto grado de entrecruzamiento.
- Elastómeros. Son polímeros con un bajo grado de entrecruzamiento.
- Fibras, recubrimientos, adhesivos
Historia
Los polímeros naturales, por ejemplo la lana, la seda, la celulosa, etc., se han empleado de profusamente y han tenido mucha importancia a lo largo de la historia. Sin embargo, hasta finales del siglo XIX no aparecieron los primeros polímeros sintéticos, como por ejemplo el celuloide.
Los primeros polímeros que se sintetizaron se obtenían a través de transformaciones de polímeros naturales. En 1839 Charles Goodyear realiza el vulcanizado del caucho. El nitrato de celulosa se sintetizó accidentalmente en el año 1846 por el químico Christian Friedrich Schönbein y en 1868, John W. Hyatt sintetizó el celuloide a partir de nitrato de celulosa.
El primer polímero totalmente sintético se obtuvo en 1909, cuando el químico belga Leo Hendrik Baekeland fabrica la baquelita a partir de formaldehído y fenol. Otros polímeros importantes se sinterizaron en años siguientes, por ejemplo el poliestireno (PS) en 1911 o el poli(cloruro de vinilo) (PVC) en 1912.
En 1922, el químico alemán Hermann Staudinger comienza a estudiar los polímeros y en 1926 expone su hipótesis de que se trata de largas cadenas de unidades pequeñas unidas por enlaces covalentes. En 1953 recibió el Premio Nobel de Química por su trabajo.
Wallace Carothers, trabajando en la empresa DuPont desde 1928, desarrolló un gran número de nuevos polímeros: poliésteres, poliamidas, neopreno, etc.
La Segunda Guerra Mundial contribuyó al avance en la investigación de polímeros. Por ejemplo, fue muy importante la obtención del caucho natural por caucho sintético.
En los años 1950 el alemán Karl Ziegler y el italiano Giulio Natta desarrollaron los catalizadores de Ziegler-Natta y obtuvieron el Premio Nobel de Química en 1963.
Otro Premio Nobel de Química fue concedido por sus estudios de polímeros a Paul Flory en 1974.
En la segunda mitad del siglo XX se desarrollaron nuevos métodos de obtención, polímeros y aplicaciones. Por ejemplo, catalizadores metalocénicos, fibras de alta resistencia, polímeros conductores (en 2000 Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid y Hideki Shirakawa recibieron el Premio Nobel de Química por el desarrollo de estos polímeros), estructuras complejas de polímeros, polímeros cristales líquidos, etc.
ja:重合体
ko:중합체
ms:Polimer
th:โพลีเมอร์
Monosacárido
Los monosacáridos son los glúcidos más simples, conteniendo de tres a siete átomos de carbono. Su fórmula empírica es (CH2O)n donde n ≥ 3. Se nombran haciendo referencia al número de carbonos (3-12), terminado en el sufijo osa.
La cadena carbonada de los monosacáridos no está ramificada y todos los átomos de carbono menos uno contienen un grupo alcohol (-OH). El átomo de carbono restante tiene unido un grupo carbonilo (C=O). Si este grupo carbonilo está en el extremo de la cadena se trata de un grupo aldehido (-CHO) y el monosacárido recibe el nombre de aldosa. Si el carbono carbonílico está en cualquier otra posición, se trata de una cetona (-CO-) y el monosacárido recibe el nombre de cetosa.
Así para las aldosas de 3 a 6 átomos de carbono tenemos:
- 3 carbonos: triosas, hay una: D-Gliceraldehido.
- 4 carbonos: tetrosas, hay dos, según la posición del grupo carbonilo: D-Eritrosa y D-Treosa.
- 5 carbonos: pentosas, hay cuatro, según la posición del grupo carbonilo: D-ribosa, D-arabinosa, D-xilosa, D-lixosa.
- 6 carbonos: hexosas, hay ocho, según la posición del grupo carbonilo: D-alosa, D-altrosa, D-glucosa, D-manosa, D-gulosa, D-idosa, D-galactosa, D-talosa.
Las cetosas de 3 a 6 átomos de carbono son:
- Triosas: hay una: Dihidroxiacetona.
- Tetrosas: hay una: D-Eritrulosa.
- Pentosas: hay dos, según la posición del grupo carbonilo: D-Ribulosa, D-xilulosa.
- Hexosas: hay cuatro según la posición del grupo carbonilo: D-sicosa, D-fructosa, D-sorbosa, D-tagatosa.
Al igual que los disacáridos, son dulces, solubles en agua (hidrosolubles) y cristalinos. Los más conocidos son la glucosa, la fructosa y la galactosa.
Estos azúcares constituyen las unidades monómeras de los hidratos de carbono para formar los polisacáridos.
Tienen la propiedad de desviar la luz polarizada, propiedad que le confiere su carbono asimétrico (estereoisomería), llamandose dextrógiros los que la desvían hacia la derecha, y levógiros, hacia la izquierda. Todos tienen actividad óptica menos la dihidroacetona.
- Epímeros: dos monosacáridos que se diferencian sólo en el grupo -OH (α y β).
- por convenio alfa abajo y beta arriba del plano de proyección de Haworth.
- Enantiómeros: aquellos monosacáridos que tienen una estructura especular en el plano (D y L).
- D por la derecha y L por la izquierda.
ja:単糖
Enlace glucosídicoEn el ambito de los glúcidos: El enlace O - glucosídico es el enlace para unir monosacáridos con el fin de formar disacáridos o polisacáridos.
Mediante este enlace se unen dos monosacáridos según el siguiente esquema:
Imagen:Enlace_glucosídico.gif
Explicación basada en el esquema
La primera molécula que se ve es un monosacárido α, D,glucosa - es α porque el -OH del carbono (C) anomérico (C nº1 en el esquema) está hacia abajo - y la segunda molécula también es α, D, glucosa.
En el enlace O - glucosídico reaccionan los grupos -OH (hidroxilo) del C anomérico del primer monosácarido con un -OH de otro C del otro monosacárido (ya sea C anomérico o no) formando un disacárido y una molécula de agua, por un proceso llamado deshidratación, ya que la molécula de agua es liberada.
Dependiendo si la reacción de los -OH provengan de los dos C anómericos el disacárido será dicarbonílico y no tendrá poder reductor. Mientras que si participan los -OH de un C anomércio y de otro C no anomérico, el disacárido será monocarbonílico y tendrá poder reductor - ya que tendrá el -OH de un C anómerico libre - .
Al final del proceso ambos monosacáridos quedarán unidos por un oxígeno (O), de ahí que el enlace se llame O - glucosídico.
Nomenclatura
Para nombrar el disacárido obtenido se nombra de está manera:
- Se escribe el primer monosacárido implicado añadiéndole la terminación - osil.
- Se escribe entre paréntesis y con una flecha los carbonos cuyos -OH intevienen en el proceso ( X → X`).
- Se escribe el segundo monosacárido. Si el enlace es dicarbonílico terminado en - ósido, si el enlace es monocarbonílico terminado en -osa.
Así el ejemplo del esquema será:
α, D glucopiranosil (1 → 4) α, D glucopiranosa
Categoría:Hidratos de carbono
Categoría:Enlaces químicos
Peso molecularLa masa molecular relativa es un número que indica cuántas veces mayor es la masa de una molécula de una sustancia con respecto a la unidad de masa atómica. Se determina sumando las masas atómicas relativas de los elementos cuyos átomos constituyen una molécula de dicha sustancia....
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La masa molecular se calcula sumando los pesos atómicos de los elementos que componen la molécula
En el caso de la molécula de agua H2O, su masa molecular seria:
(Peso atomico del H: 1,0079, Peso atomico del O: 15,99994)
(Se multiplica por 2 ya que esa es la cantidad de veces que el elemento esta presente en la molecula)
categoría:Propiedades químicas
ja:分子量
HidrólisisLa hidrólisis o hidrolisis es una reacción en la que se rompe un enlace covalente entre dos subunidades por medio de la adición del equivalente a una molécula de agua; se agrega un átomo de hidrógeno a una subunidad y un grupo hidroxilo a la otra.
categoría:Reacciones químicas
La hidrólisis es el principal tipo de alteración, el proceso que más transcendencia tiene en la formación del relieve de las rocas metamórficas y el que más profundamente ataca a las rocas.
La hidrólisis es un proceso químico que consiste en el desdoblamiento de una molécula en presencia del agua (concretamente los iones H+, el agua se comporte como un ácido débil). La consecuencia es la destrucción de los edificios cristalinos, dando lugar a la progresiva separación y lavado de la sílice, la mica, los feldespatos y cualquier otro elemento que componga la roca. Como consecuencia se forman minerales arcillosos y residuos metálicos arenosos.
En ausencia de procesos de transporte (a causa de la existencia de una cubierta vegetal, por ejemplo) no se produce reducción del volumen inicial de la roca. Sin embargo la progresiva transformación de la roca en materiales más porosos va haciendo profundizar el frente de alteración.
La hidrólisis es más eficaz cuanto mayor es la humedad y la temperatura, y la existencia de una cobertera vegetal, que controlan la velocidad de las aguas de percolación (penetración del agua en el suelo). La lixiviación del suelo es fundamental para que tengan lugar los procesos de hidrólisis ya que el agua de lluvia apenas tiene iones H+, son los ácidos procedentes de la descomposición de los seres vivos los que cargan el agua con iones H+.
Podemos distinguir tres grados de alteración hidrolítica, en función de las características de la argilización. En el primer grado se forman arcillas montmorilloníticas, caracterizadas la presencia de complejos silicatos alumínicos y sílice. Son de color ocre o rojo y muy plásticas, por lo que absorben grandes cantidades de agua, lo que hace aumentar su volumen. En el segundo grado se forman arcillas caoliníticas, caracterizadas por la escasez de sílice y la neoformación de arcillas claras, que tienen una menor capacidad de absorción de agua.Lo amo mucho y q lo sepa todo el q quiera leer sobre hidrólisis. El caolín es la arcilla y la caolinita el silicato alumínico hidratado. El tercer grado consiste en la laterización, cuando se ha eliminado totalmente el sílice y en las arcillas se concentran elementos residuales en forma de hidróxidos de aluminio y hierro, los cuales pueden formar corazas de gran consistencia (lateritas). Se trata de una arcilla endurecida, como un ladrillo muy frecuente en los países tropicales húmedos.
EnzimaLas enzimas, en griego in ferment, son biocatalizadores compuestos por una parte protéica llamada apoenzima y, en ocasiones, una no protéica llamada coenzima. Las enzimas, también denominadas fermentos, son sustancias capaces de acelerar las reacciones bioquímicas del organismo. Están formadas por una proteína y en ocasiones una coenzima, sustancia de naturaleza no orgánica que es a veces un oligoelemento, imprescindible para el funcionamiento de la enzima, y que suele encontrarse en el centro activo de la misma.
Una enzima necesita de un sustrato, este es una sustancia que al unirse con la enzima cambia su morfologia.
El sustrato es una molécula en que la enzima va a ejercer su acción catalitica
Clasificación
Las enzimas se clasifican dependiendo del tipo de reacción que controlen:
- Hidroliticas: Estas aceleran las reacciones en las que una sustancia se rompe en componentes más pequeños por reacción con moléculas de agua
- Oxidativas: Conocidas también como oxidasas, aceleran las reacciones de oxidación
- Reductoras: Actúan sobres las reacciones de reducción, es las cuales se libera oxígeno.
Propiedades de las enzimas
- Son eficientes en pequeñas cantidades
- Aceleran las reacciones químicas sin sufrir modificación
- No afectan las concentraciones de equilibrio de la reacción. Sólo hacen que este equilibrio de enlace sea más rápido.
- Son altamente específicas
- Pueden estar sujetas a regulaciones en su actividad. Como por ejemplo la regulación alostérica
Véase también
- Catalizador
- Enzimología
- Coenzima
- Enzima alostérico
Enlaces externos
- [http://www.brenda.uni-koeln.de BRENDA - Base de datos de enzimas]
- [http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme/ Completa nomeclatura de enzimas (NC-IUBMB)]
category:Enzimas
ja:酵素
ko:효소
ms:Enzim
simple:Enzyme
th:เอนไซม์
Ser vivoUn ser vivo, también llamado organismo es un conjunto de átomos y moléculas que forman una estructura material muy organizada y compleja, en la que intervienen sistemas de comunicación molecular, que se relaciona con el medio ambiente con un intercambio de materia y energía de una forma ordenada y que desempeña las funciones básicas de la vida que son la nutrición, la relación y la reproducción, de tal manera que los seres vivos actúan y funcionan por sí mismos sin perder su nivel estructural.
La materia que compone los seres vivos está formada en un 95% por cuatro átomos que son el carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, a partir de los cuales se forman las moléculas:
- Moléculas orgánicas o biomoléculas: ácidos nucleicos, las proteínas, los glúcidos y los lípidos.
- Moléculas inorgánicas: Agua, Sales minerales y gases.
Estas moléculas se repiten constantemente dentro de los seres vivos, por lo que el origen de la vida procede de un antecesor común hace muchos millones de años sobre la Tierra.
Todos los seres vivos están constituidos por células. En el interior de estas se realizan las secuencias de reacciones químicas necesarias para la vida.
Clasificación de los seres vivos
Los seres vivos se clasifican en reinos. La clasificación más extendida es la de cinco reinos con unos dos millones de especies:
- Monera, son los organismos más sencillos, con células procariotas. Están descritas unas 25.000 especies
- Protistas. Unicelulares, pero con núcleo diferenciado. Células eucariotas. Con unas 150.000 especies descritas.
- Hongos con 100.000 especies.
- Plantas con unas 350.000 especies.
- Animales el más numeroso con 1.200.000 especies.
Propiedades de los seres vivos
La vida puede definirse según 7 propiedades básicas de los seres vivos, que nos permiten diferenciarlos del resto de la materia inorgánica:
- Se componen de células
- Crecen y se desarrollan
- Regulan sus procesos metabólicos y de desarrollo
- Presentan movimiento
- Reaccionan a estímulos
- Se reproducen
- Las poblaciones evolucionan y se adaptan al ambiente
Los virus, un caso especial
Los virus cumplen con tres de estas características, pero no tienen metabolismo. Sin embargo, si consideramos que la característica básica de un ser vivo es la evolución biológica, también los virus podrían considerarse seres vivos. Hay cierto consenso, sin embargo, en no considerarlo formas vidas aunque aún hay quien discrepa sobre la cuestión. Como se ve todo depende de qué se considera a la hora de definir la vida. Para már información ver: definiciones de vida
Árbol filogenético
El siguiente diagrama muestra el árbol filogénetico en reinos de los seres vivos teniendo en cuenta los últimos datos moleculares.
,_____________ Proteobacterias alfa
,___|
| | ,__________ Proteobacterias beta
| |__|
,_____| |_________ Proteobacterias gamma
| |
| | ,____________ Proteobacterias delta
,___| |___|
| | |__________ Proteobacterias epsilon
| |
| | ,_______________ Planctomices y Chlamydiae
| |__|
| | ,_________________________ Spirochaetes
| |__|
| | ,______ Bacteroides y Flavobacterias
| |__|
| |_______ Bacterias verdes del azufre
,____|
| | ,____ Bacterias Gram-positivas con G-C alto
,___| |_____|
| | |____ Bacterias Gram-positivas con G-C bajo
| |
,___| |_______________________ Cianobacterias y cloroplastos
| |
,__| |__________________________ Bacterias verdes no del azufre
Bacteria | |
,______| |_______________________________________________ Thermotogales
| |
| |________________________________________ Hydrogenobacter/Aquifex
|
| ,_______ Euryarchaeota
_____| Archaea ,_______|
| ,_____________________________________| |_______ Crenarchaeota
| | |
| | |_______________ Koryarchaeota
| |
|___| ,__________________________________________________ Diplomónadas
| |
| | ,_____________________________________________ Microsporidia
| | |
|___| | ,_________________________________________ Parabasálidos
| | |
Eukarya | | | ,________________________________________ Mixomycota
| | | |
|___| | |_______________________________________ Euglonozoos
| |___|
| | |_________________________________________ Naegleria
| | |
| | |_________________________________________ Entamoeba
|___|
| ,_________________________________ Acrasiomycota
| |
| | ,________________________________ Rhodophyta
| | |
| | | ,__________________ Ciliados
| | | |
|_______| |_______________|_____________ Dinoflagelata
| | |
| | |_______________ Apicomplexa
| |
| | ,____________ Laberintúlidos
| | |
|___| |__________________ Oomicota
| |
| |________________ Xantophyta
|_______________|
| |_______________ Chrysophyta
| |
| |________________ Phaeophyta
| |
| |_________________ Diatomeas
|
| ,___________________ Plantae
| |
|_______________| ,__________ Fungi
|__________|
|_______ Animalia
?__________________________________________________________ Virus
Categoría:Biología
MetabolismoEtimológicamente el origen de la palabra metabolismo procede del griego metabolé (μεταβολισμος) que significa cambio, transformación.
El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquímicas común en todos los seres vivos, que ocurren en las células, para la obtención e intercambio de materia y energía con el medio ambiente y síntesis de macromoléculas a partir de compuestos sencillos con el objetivo de mantener los procesos vitales (nutrición, crecimiento, relación y reproducción) y la homeostasis.
Cada una de las sustancias que se producen en este conjunto de reacciones metabólicas se denominan compuestos endógenos o metabolitos.
- Los objetivos del metabolismo son:
:# Obtención de energía química que es almacenada en los enlaces químicos fosfato del ATP.
:# Transformación de sustancias químicas externas en moléculas utilizables por la célula.
:# Construcción de materia orgánica propia a partir de la energía y de las moléculas obtenidas del medio ambiente. Estos compuestos orgánicos almacenan gran cantidad de energía en sus enlaces.
:# Catabolismo de estas moléculas para obtener la energía que necesitan las células para realizar diferentes tipos de trabajo biológico.
Tradicionalmente se ha separado el metabolismo en anabolismo y catabolismo, según las necesidades energéticas de las células o las necesidades de síntesis de determinadas moléculas: Estos dos procesos, catabolismo y anabolismo integran el metabolismo celular.
- Tipos de metabolismo:
:# Metabolismo autótrofo fotosintético: La fuente de carbono procede del anhídrido carbónico (CO2) y la energía de la luz solar.
:# Metabolismo autótrofo quimiolitotrófico: La fuente de carbono también procede del CO2 pero la energía procede de reacciones químicas exotérmicas inorgánicas.
:# Metabolismo heterótrofo: La fuente de carbono procede de moléculas orgánicas y la energía procede de la oxidación de estás moléculas orgánicas absorbidas a través de la membrana celular.
- Dentro del metabolismo energético se distinguen distintas etapas con una secuencia de reacciones bioquímicas concretas o rutas metabólicas y que reciben un nombre específico según el compuesto que originan o la función que integran, como por ejemplo:
:# Glucólisis.
:# Ciclo de Krebs.
:# Fosforilación oxidativa.
Metabolismo basal. Es el consumo de energía de una persona acostada y en reposo. Representa el gasto energético necesario para mantener las funciones vegetativas (respiración, circulación, etc.).
categoría: Biología
Categoría: Bioquímica
ja:代謝
simple:Metabolism
th:การเผาผลาญ
Planta
- Algas verdes
- Embryophyta
- Embryophyta no vasculares
- Hepatophyta
- Anthocerophyta
- Bryophyta (musgos)
- Tracheophyta
- Tracheophyta sin semillas
- Lycopodiophyta
- Equisetophyta
- Pteridophyta
- Psilotophyta
- Ophioglossophyta
- Spermatophyta
- †Pteridospermatophyta
- Pinophyta
- Cycadophyta
- Ginkgophyta
- Gnetophyta
- Magnoliophyta
El reino Plantae (Plantas) incluye a los organismos pluricelulares autótrofos que presentan células con núcleo, paredes celulares engrosadas, estando dichas células agrupadas en tejidos con especialización funcional.
Caracteres diferenciales de las plantas
- Nivel celular: Eucariontes
- Nutrición: Fotosíntesis, respiración y transpiración.
- Metabolismo del oxígeno: Necesario
- Reproducción y desarrollo: Asexual. Sexual, con gametos y zigoto, y con esporas haploides (haplo-diploides)
- Tipo de vida: Pluricelulares con y sin tejidos. Inmóviles.
- Estructura y funciones: Con plasmodesmos. Con tejidos celulares variados. Pared celular con celulosa. Con movimiento intracelular. Se forman compuestos secundarios metabólicos: autocianos, flavionas.
Clasificación de las plantas
Las plantas son eucariotas que evolucionaron a partir de algas verdes del grupo Chlorophyta durante el Paleozoico, estas algas colonizaron las zonas emergidas, gracias a una serie de adaptaciones a la xerofilia que originaron el grupo de los Embriófitos. Los embriófitos presentan alternancia de generaciones heterofásica y heteromorfa, son plantas adaptadas a la vida terrestre con órganos apendiculares, también llamados cormobiontes.
- Protocormófitos o briófitos (división Bryophyta), musgos, licopodios y hepáticas.
Los briófitos son pequeñas plantas confinadas a ambientes húmedos, además necesitan agua líquida para la fecundación. En el Silúrico aparecieron nuevas formas de embriófitos, con mejores adaptaciones a la xericidad, lo que les permitió la conquista de amplios espacios. Esta mejora permitió una radiación masiva en el Devónico lo que les hizo dominar el paisaje. Este grupo presenta, típicamente, cutículas resistentes a la desecación y tejidos vasculares, que transportan el agua a través del organismo, lo que da origen al termino plantas vasculares. El esporófito funciona como un individuo separado.
- Cormófitos o plantas vasculares.
- Pteridófitos (división Pteridophyta).
Las plantas vasculares incluyen, como subgrupo, a los espermatófitos o plantas con semillas, que se diversificaron al final del Paleozoico. En estos organismos el gametófito está completamente reducido y el esporófito comienza su vida confinado en una estructura especial: la semilla.
- Plantas con semillas.
- Espermatófitos (división Spermatophyta).
::Progimnospermas (subdivisión Progimnospermophytina).
::Cicadofitinos (subdivisión Cycadice, Cycadophytina es un sinónimo) o gimnospermas de hoja pinnada.
::Coniferofitinos (subdivisión Pinicae, Coniferophytina es un sinónimo) o gimnospermas de hoja dicótoma.
::Gnetofitinos (subdivisión Gneticae, Gnetophytina es un sinónimo).
::Angiospermas (subdivisión Magnoliophytina).
Estos grupos también se denominan Gimnospermas, excepto las plantas con flores, que se denominan Angiospermas. Éste, es el grupo más numeroso de plantas, aparecieron durante el Jurásico y han llegado a ser completamente dominantes.
----
Árbol filogenético:
,____________________________________________ Ulvophyceae
,___|
| |___________________________________________ Chlorophyeae
|
__|_________________________________________ Micromonadophyceae
|
| ,_______________________________________________ Charales
|___|
| ,_____________________________________ Coleochaetales
| |
|___| ,____________________________________ Hepatophyta
| |
| |_________________________________ Anthocerophyta
|___|
| ,__________________________________ Bryophyta
| |
|___| ,_________________________ Rhynophyta (†)
| |
| | ,_________ Zosterophyllophyta (†)
|___| |
| ,___| ,___________________ Lycopoda
| | | |
| | |___| ,________ Selaginellaceae
| | |___|
| | |______________ Isoetales
|___|
| ,_______________ Trimerophyta (†)
| |
| |_____________________ Psilophyta
| |
| |____________________ Sphenophyta
|___|
|_____________________ Pterophyta
|
| ,________ Progimnospermas (†)
| |
| | ,____________ Cycadophyta
|___| |
| |____________ Ginkgophyta
| |
|___|______________ Pinophyta
|
| ,_Cycadeoidophyta (†)
| |
|___|_________ Gnetophyta
|
|_______ Angiospermae
(†): Grupo extinto.
Crecimiento
Las plantas con flor suelen ser anuales. También existe otro tipo de plantas anuales como, por ejemplo:
- Centeno (Secale cereale)
- Mijo (Panicum miliaceum)
- Trigo (Triticum aestivum)
Hay plantas de crecimiento bienal, necesitan dos años para completar su ciclo vital. Son de este tipo:
- Acelgas (Beta vulgaris)
- Rábanos (Raphanus sativus)
- Zanahorias (Daucus carota)
Existen plantas que viven más de dos años y, a diferencia de las anuales y las bienales, florecen durante bastantes años. Se encuentran en este grupo: árboles, arbustos, matas, lianas y muchas hierbas. Ejemplos de ello son:
- Abeto (Abies alba)
- Encina (Quercus ilex)
- Melisa (Melissa officinalis)
- Romero (Rosmarinus officinalis)
Órganos de las plantas superiores
Los órganos de las plantas superiores son:
- Raíz
- Tallo
- Hoja
- Flor
- Fruto
Véase también
- Botánica
Enlaces externos
- [http://www.botanical-online.com Estudio de las plantas]
Categoría:Botánica
ja:植物
ko:식물
ms:Tumbuhan
simple:Plant
th:พืช
zh-min-nan:Si̍t-bu̍t
Animal
Véase el texto.
En la clasificación científica de los seres vivos se llama animal a cada uno de los miembros de un grupo de eucariontes, pluricelulares y heterótrofos (Reino Animalia o Animalionte) estrechamente emparentado con los hongos y las plantas. Para adscribir una especie al reino Animalia, como para cualquier otro grupo, hay que basarse en datos, generalmente genéticos o citológicos (celulares), que demuestren el parentesco evolutivo con el resto de los miembros.
La movilidad es la característica más llamativa de los miembros del reino Animalia, pero no es exclusiva del grupo, lo que da lugar a que sean designados a menudo como animales ciertos organismos que pertenecen al reino Protista (Ver protozoo).
Muchas personas siguen usando animal contraponiéndolo al término humano, pero se ha de tener en cuenta que desde un punto de vista científico el ser humano es una especie más del reino Animalia.
Estructura
En el siguiente esquema, se muestran las características comunes a todos los animales:
- Organización celular: Eucarionte y pluricelular.
- Nutrición: Heterótrofa por ingestión.
- Metabolismo: Aerobio (consumen oxígeno).
- Reproducción: Sexual, con gametos y zigotos (ciclo haplo-diploide).
- Desarrollo: Mediante un embrión.
- Tipo de vida: Pluricelulares, con tejidos y normalmente móviles.
- Estructura y funciones: Tejidos celulares muy diferenciados. Sin pared celular. Algunos, con quitina. Fagocitosis, en formas basales. Ingestión con fagocitosis ulterior o absorción en formas derivadas ("más evolucionadas"),...
Con pocas excepciones, más notables en las esponjas (filo Porifera), los animales tienen cuerpos diferenciados en tejidos separados. Estos incluyen músculos, que pueden contraerse para controlar el movimiento, y un sistema nervioso, que envía y procesa señales. Suele haber también una cámara digestiva interna, con una o dos aberturas. Los animales con este tipo de organización son conocidos como metazoos o eumetazoos cuando el primer término se emplea para denominar a los animales en general.
Todos los animales tienen células eucariontes, rodeadas de una matriz extracelular característica compuesta de colágeno y glicoproteínas elásticas. Ésta debe calcificarse para formar estructuras como conchas, huesos y espículas. Durante el desarrollo forma un armazón relativamente flexible por el que las células se pueden mover y reorganizarse, haciendo posibles estructuras más complejas. Esto contrasta con otros organismos multicelulares como las plantas y los hongos, cuyas células permanecen el sitio mediante paredes celulares, que desarrollan un crecimiento progresivo.
Reproducción y desarrollo
Casi todos los animales experimentan algún tipo de reproducción sexual. Los adultos son diploides u ocasionalmente poliploides. Tienen unas cuantas células reproductivas especializadas que mediante meiosis producen óvulos o espermatozoides. Éstos se funden para formar un cigoto que se desarrolla en nuevos individuos.
Muchos animales pueden reproducirse asexualmente. Esto tiene lugar a través de la partenogénesis por ejemplo, donde se producen huevos sin apareamiento, o en algunos casos, mediante la fragmentación.
Un cigoto se desarrolla inicialmente en una esfera hueca, llamada blástula, que experimenta un reordenamiento y una diferenciación. En las esponjas, la blástula nada a un nuevo lugar y se desarrolla en una nueva esponja. En otros muchos grupos, la blástula sufre un reordenamiento mucho más complejo. Primero se invagina para formar una gástrula con una cámara digestiva y dos hojas embrionarias separadas: un ectodermo externo y un endodermo interno. En muchos casos también se desarrolla un mesodermo entre ambos. Estas capas embrionarias se diferencian entonces para formar tejidos y órganos.
Origen y documentación fósil
Se considera generalmente que los animales han evolucionado de protozoos flagelados. Sus parientes vivos más cercanos son los coanoflagelados, flagelados con la misma estructura que cierto tipo de células de las esponjas. Estudios moleculares los sitúan en el supergrupo de los opistocontos, que también incluye a los hongos y a pequeños protistas parasitarios emparentados con estos últimos. El nombre viene de la localización trasera del flagelo en las células móviles, como en muchos espermatozoides animales, mientras que otros eucariontes tienden a tener flagelos delanteros (acrocontos).
Los primeros fósiles de zorras que podrían representar animales aparecen hacia el final del Precámbrico, hace alrededor de 600 millones de años, y se les conoce como vendobiontes. Sin embargo, son muy difíciles de relacionar con los fósiles posteriores. Algunos de estos organismos podrían ser los precursores de los filos modernos, pero también podrían ser grupos separados, y es posible que no fueran realmente animales en sentido estricto. Aparte de ellos, muchos filos conocidos de animales hicieron una aparición más o menos simultánea durante el período Cámbrico, hace cerca de 570 millones de años. Todavía se dicute si este evento, llamado explosión cámbrica, representa una rápida divergencia entre diferentes grupos o un cambio de condiciones que facilitó la fosilización, aunque la comparación de los genes de los grupos animales favorece a la primera idea.
Árbol filogenético
,___________________________________________________ Choanoflagellata
|
__| ,_________________________________ Porifera
| |
|___ Metazoa _____| ,_____________________________ Placozoa
| |
|___| ,_________ Cnidaria
| |
|___ Eumetazoa _____|_________ Ctenophora
|
|_________ Bilateria
- Subreino Parazoa
:Porifera (esponjas)
- Subreino "Agnotozoa"
:Placozoa
:Orthonectida
:Rhombozoa
- Subreino Eumetazoa
:"Radiata"
::Cnidaria
::Ctenophora
:Bilateria
::Protostomia
:::Chaetognatha
:::Platyhelminthes
:::Nemertina
:::Gnathostomulida
:::Gastrotricha
:::Rotifera
:::Priapulida
:::Kinorhyncha
:::Loricifera
:::Acanthocephala
:::Entoprocta
:::Nematoda
:::Nematomorpha
:::Cycliophora
:::Mollusca (moluscos)
:::Sipuncula
:::Annelida
:::Tardigrada
:::Onychophora
:::Pogonophora
:::Arthropoda (insectos, crustáceos, etc)
:::Phoronida
:::Ectoprocta
:::Brachiopoda
::Deuterostomia
:::Echinodermata
:::Hemichordata
:::Chordata (vertebrados, etc)
Véase también
- Animales extintos
- Animales en peligro de extinción
- Comunicación animal
- Derechos animales
- Migración animal
- Relación interespecífica
- Zoología
Categoría:Zoología
ja:動物
ko:동물
ms:Haiwan
simple:Animal
th:สัตว์
zh-min-nan:Tōng-bu̍t Penn ValleyPenn Valley is a census-designated place located in Nevada County, California. As of the 2000 census, the CDP had a total population of 1,387.
Geography
2000Penn Valley is located at 39°11'54" North, 121°11'20" West (39.198214, -121.188965).
According to the United States Census Bureau, the CDP has a total area of 5.4 km² (2.1 mi²). 5.4 km² (2.1 mi²) of it is land and none of it is covered by water.
Demographics
As of the census of 2000, there are 1,387 people, 530 households, and 383 families residing in the CDP. The population density is 255.0/km² (659.3/mi²). There are 561 housing units at an average density of 103.1/km² (266.7/mi²). The racial makeup of the CDP is 93.37% White, 0.79% African American, 0.58% Native American, 0.72% Asian, 0.00% Pacific Islander, 0.14% from other races, and 4.40% from two or more races. 4.47% of the population are Hispanic or Latino of any race.
There are 530 households out of which 32.8% have children under the age of 18 living with them, 55.3% are married couples living together, 12.1% have a female householder with no husband present, and 27.7% are non-families. 20.6% of all households are made up of individuals and 9.4% have someone living alone who is 65 years of age or older. The average household size is 2.62 and the average family size is 3.03.
In the CDP the population is spread out with 27.0% under the age of 18, 4.8% from 18 to 24, 26.2% from 25 to 44, 26.3% from 45 to 64, and 15.6% who are 65 years of age or older. The median age is 40 years. For every 100 females there are 95.9 males. For every 100 females age 18 and over, there are 93.5 males.
The median income for a household in the CDP is $35,962, and the median income for a family is $37,115. Males have a median income of $33,068 versus $21,133 for females. The per capita income for the CDP is $16,582. 13.0% of the population and 9.2% of families are below the poverty line. Out of the total population, 22.7% of those under the age of 18 and 6.6% of those 65 and older are living below the poverty line.
External links
Category:Nevada County, California
Category:Census-designated places in California
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