Homeostasis

• Definición: Es el proceso y conjunto de mecanismos mediante el cual un organismo mantiene constantes sus condiciones internas para garantizar la vida y evitar fluctuaciones en su fisiología.
• Nivel celular y corporal: Regula el intercambio de sustancias de las células a través de la membrana celular (nutrientes y desechos). Funciona tanto en células aisladas como en fluidos corporales, tejidos y órganos (por ejemplo, proporcionando metabolitos en el sistema circulatorio).
• En el ser humano: Diversos órganos controlan los niveles en sangre; los pulmones y el sistema nervioso regulan el CO₂, el hígado y el páncreas controlan la glucosa, los riñones el equilibrio de iones (H⁺, K⁺, Na⁺), y las glándulas endocrinas las hormonas.
• En animales superiores: Destaca la importancia del balance hídrico (mantener el agua corporal constante igualando ganancias y pérdidas, principalmente mediante los riñones) y la regulación de temperatura (aves y mamíferos son endotermos y generan calor interno independiente del exterior).

Ecología

• Definición y Objetivos: Es el estudio de las interacciones de los seres vivos entre sí y con su medio ambiente (factores bióticos y abióticos). Busca comprender el equilibrio de los ecosistemas, cómo se distribuyen los seres vivos y tomar decisiones ante la problemática ambiental (como la ecología de la restauración).
• Características y Evolución: Los organismos transforman materia y energía (proveniente de la luz solar en autótrofos y de alimentos en heterótrofos) para subsistir. Además, los sistemas ecológicos cambian en el tiempo a través de la selección natural.
• Las 10 Reglas de la Ecología: Se detalla un decálogo (por Mackenzie et al., 2001) donde se define como una ciencia basada en la teoría evolutiva e histórica, regida por jerarquías, el azar, y donde los individuos sufren restricciones físicas y evolutivas.
• Áreas de aplicación: Se mencionan múltiples utilidades prácticas de la ecología, tales como la producción de alimentos, explotación forestal, epidemiología, control de la contaminación y la conservación de la biodiversidad.

Nutrición y Metabolismo Celular

Tipos de Nutrición

• Autótrofos: Sintetizan su propio alimento. Se dividen en Fotótrofos (usan luz solar, ej. plantas) y Quimiotróficos (sin luz ni clorofila).
• Heterótrofos: Necesitan consumir alimentos ya fabricados por otros (ej. animales).

Metabolismo

Es el conjunto de reacciones físicas y químicas de la célula. Se divide en:

• Catabolismo: Degrada compuestos (como la glucosa) para liberar energía en forma de ATP.
• Anabolismo: Utiliza esa energía para construir componentes celulares (proteínas, ácidos nucleicos).

Los Macronutrientes

• Carbohidratos (Hidratos de Carbono): Compuestos de carbono, hidrógeno y oxígeno. Son la fuente primaria de almacenamiento y consumo de energía humana.
• Lípidos (Grasas): Moléculas hidrofóbicas (insolubles en agua). Aportan más del doble de calorías por gramo que los carbohidratos y proteínas.
• Proteínas: Moléculas grandes formadas por aminoácidos. Tienen funciones estructurales y el cuerpo no puede sintetizar todos los aminoácidos esenciales (deben venir de la dieta).

Vitaminas

Son compuestos orgánicos indispensables que no aportan energía y no se sintetizan en el cuerpo. Se clasifican en:

Liposolubles (A, D, E, K)

Se almacenan en la grasa o el hígado.

• Vitamina A: Crecimiento celular, desarrollo embrionario y salud de la retina.
• Vitamina D: Absorción de calcio y fósforo. Su falta causa raquitismo.
• Vitamina E: Antioxidante contra radicales libres.
• Vitamina K: Esencial para la coagulación sanguínea.

Hidrosolubles (C y Complejo B)

No se almacenan; se eliminan por la orina y requieren consumo diario.

• Vitamina C: Síntesis de tejido conectivo. Su deficiencia causa escorbuto.
• Complejo B (B1, B2, B3, etc.): Participan en funciones metabólicas, crecimiento celular y producción de energía.

Minerales

Elementos inorgánicos esenciales para el control metabólico y reconstrucción de tejidos. Se dividen según la cantidad necesaria:

Macroelementos (Mayor cantidad – miligramos)

• Calcio y Fósforo: Huesos, dientes y membranas.
• Magnesio: Metabolismo y potencial eléctrico muscular.
• Sodio y Potasio: Equilibrio osmótico del agua y transmisión del impulso nervioso.
• Hierro: Componente de la hemoglobina para transportar oxígeno.

Microelementos o Oligoelementos

• Yodo: Síntesis de hormonas tiroideas (su falta causa bocio).
• Cobre: Sistema inmunitario y formación de glóbulos rojos.
• Zinc: Metabolismo de proteínas y cicatrización.
• Flúor: Esmalte dental y prevención de caries.
• Manganeso, Selenio, Cromo, Molibdeno: Actúan como antioxidantes o facilitadores (cofactores) de funciones enzimáticas e insulina.

Procesos Energéticos: Glucólisis

Es la ruta universal para degradar la glucosa y producir energía de forma rápida.

• ¿Qué es?: Una serie de 10 reacciones en el citoplasma que transforma 1 molécula de glucosa en 2 moléculas de ácido pirúvico (piruvato), generando un neto de 2 ATP.
• Glucólisis Aeróbica (Con Oxígeno): El piruvato entra a la mitocondria y continúa su degradación a través del Ciclo de Krebs para la respiración celular de alta eficiencia.
• Glucólisis Anaeróbica (Sin Oxígeno): Ocurre completamente en el citoplasma cuando no hay oxígeno. Se activa en:
  • Músculo esquelético (ejercicio intenso).
  • Glóbulos rojos (no tienen mitocondrias).
  • Tejidos con hipoxia o células cancerosas.

Tip de estudio: Relaciona siempre el nutriente o mineral con su función principal y la enfermedad provocada por su ausencia (ej. Vitamina D → Calcio → Raquitismo).