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Resumen Biología Celular

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TEMA 1. CLULAS EUCARITICAS Y PROCARITICAS. UNIDAD TEMTICA Una de las clasificaciones mas recientes es la de Whittaker, propone la divisin de los organismos en cinco reinos: mneras, protistas, hongos, vegetales y animales, con sus correspondientes subdivisiones. Las mneras como las bacterias y algas azules son clulas procariticas. Las protistas son los protozoos y crisofitas. Los hongos son los mohos y hongos. Los vegetales son las algas verdes, rojas pardas, briofitas y traqueofitas. Los animales son los metazoos, estos ltimos cuatro son clulas eucariotas. DIFERENCIAS ENTRE ORGANISMOS PROCARIOTES Y EUCARIOTES. La principal diferencia entre ambos es que las clulas procariticas no tiene envoltura nuclear, el ADN no esta asociado a protenas, contiene un solo cromosoma, carece de nucleolo, de sistema de endomembranas, mitocondrias, lisosomas, peroxisomas y citoesqueleto. No realiza exocitosis ni endocitosis. Posee ribosomas ms pequeos que las eucariotas ( 70S ) para su sntesis proteica. Las enzimas para la respiracin y fotosntesis se encuentran en la membrana plasmtica. La locomocin se debe a una fibrilla nica. La divisin se lleva a cabo por fisin binaria, antes de la divisin se duplica el DNA, el cromosoma se adhiere a la membrana plasmtica y se lleva la fisin binaria. La clula se puede clasificar por su mecanismo para extraer energa en: auttrofas y hetertrofas. Las auttrofas utilizan el proceso de fotosntesis para transformar el CO2 y H2O en hidratos de carbono a partir de los cuales se forman molculas ms complejas. Ejemplo: algas, plantas y ciertas bacterias. Las heterotrficas obtienen la energa de diversos hidratos de carbono, grasas y protenas sintetizados por los organismos auttrofas, ejemplo: hongos y animales. Una de las bacterias ms estudiadas es la Escherichia colli. Estas bacterias estn rodeadas por dos membranas muy bien definidas, separadas por el espacio periplasmtico. La membrana externa es rgida, sirve de proteccin mecnica y se llama pared celular. Contiene polisacaridos, lpidos y protenas. Una de las protenas ms abundantes es la porina y forma canales que permiten el paso de los solutos. El espacio periplasmtico contiene peptidoglicanos y oligosacaridos. La membrana interna llamada plasmtica es una estructura lipoproteica que sirve de barrera para elementos situados en el medio circundante. El cromosoma de las bacterias es una molcula circular de DNA desnudo ( no unido a protenas ), situado en un sitio llamado nucleoide; despus de la replicacin del DNA se halla unido a la membrana plasmtica. Se cree que este punto de fijacin contribuira a la separacin de los dos nucleoides hijos. Adems del cromosoma, algunas bacterias contienen un pequeo DNA tambin circular llamado plasmido. Rodeando al DNA se encuentran unas 25,000 partculas de alrededor de 25nm de dimetro, llamados ribosomas. Estn compuestos por acido ribonucleico ( RNA ) y protenas, es el sitio donde se lleva a cabo la sntesis proteica. Los ribosomas 70S estn formados por una subunidad mayor ( 50S ) y una menor de ( 30S ), se agrupan formando poliribosomas. El resto de la clula se compone de agua, otros tipos de protenas estructurales, enzimas y molculas ms pequeas. LOS VIRUS. No son clulas, ya que dependen de otras clulas para su reproduccin. Algunos virus presentan simetra icosadrica. sta deriva de como se agregan ciertas protenas llamadas capsmeros. Fuera de la clula husped los virus son inactivos y hasta pueden cristalizarse. En un medio adecuado se activan al introducirse en las clulas, en donde se reproducen.

Existen dos tipos de virus: 1 ) aquellos cuyo material gentico es una molcula de RNA, como el virus del mosaico del tabaco y 2 ) aquellas en la que el material gentico es una molcula del DNA, como los virus bacterianos o bacterifagos. El tamao de los virus vara entre 30 y 300 nm y su estructura es muy compleja. Los bacterifagos son virus que usan como husped a las clulas bacterianas. Los viroides son organismos ms simples. Son agentes infecciosos que atacan a las clulas vegetales y estn formados por una sola molcula de RNA; no poseen la cubierta proteica o cpside. TEMA 2. MEMBRANA PLASMTICA UNIDAD TEMTICA GENERALIDADES La clula est rodeada por una membrana denominada membrana plasmtica. La membrana delimita el territorio y controla el contenido qumico de la clula. Est formada por lpidos, protenas y glcidos, en proporcin de 40%, 50% y 10% respectivamente. En el cuerpo humano existen dos clulas que son las: clulas de Schwann y el Oligodendrocito encargadas de producir la mielina en el sistema nervioso, en donde la proporcin protena-lpido cambia a 20% de protena y 79% de lpidos. Adems todos los organelos membranosos presentan la misma configuracin que la membrana plasmtica. La membrana plasmtica se forma de una doble capa de lpidos y las protenas se disponen en una forma irregular y asimtrica entre ellos. Estos componentes presentan movilidad, lo que confiere a la membrana un elevado grado de fluidez. Por el aspecto y comportamiento a este modelo se le denomina " modelo de mosaico fluido ". La membrana plasmtica no es visible al microscopio de luz. El microscopio electrnico permite su visualizacin, aunque la tcnica de contraste negativo y criofractura - rplica ha mejorado su observacin. El grosor es de aproximadamente de 10nm. Para estudiarla se han utilizado a los eritrocitos como clulas de fcil manejo para su experimentacin, ya que carecen de ncleo y organelos. COMPOSICIN MOLECULAR LPIDOS Las principales molculas lipdicas son: fosfolpidos, esfingolpidos ( derivados de la esfingosina ) y colesterol. Lpidos: Hay unas 5 x 106 molculas de lpidos por micrmetro cuadrado, en la membrana celular. FOSFOLPIDOS Estn formados por una molcula de glicerol esterificado con dos cidos grasos. El tercer hidrxido est esterificado con un fosfato, este fosfato se une a: colina, serina, etanolamina, inositol o a otro glicerol. Al cido fosfatdico unido a la colina se le denomina: fosfatidilcolina. Al cido fosfatdico unido a serina: fosfatidilserina. Al cido fosfrico unido a la etanolamina: fosfatidiletanolamina. Al cido fosfrico unido al inositol: fosfatidilinositol. Al cido fosfrico unido al glicerol: difosfatidilglicerol. En la membrana externa a esta molcula se le pueden unir oligosacridos. ESFINGOLPIDOS Es un aminodialcohol con un largo grupo hidrocarburo terminal, a esta unin molecular se le denomina ceramida. La ceramida unida a la colina forma la esfingomielina. La ceramida unida a carbohidratos forma: cerebrsidos, ejemplo: galactocerebrsidos, pues el carbohidrato es una galactosa. Los ganglisidos es la

unin de una ceramida y el cido silico, muy abundante en las membranas neuronales. COLESTEROL Son molculas derivadas del ciclopentano - perhidrofenantreno, el ms comn es el colesterol. La funcin de las molculas de colesterol es aumentar la viscosidad de la membrana a 370C y mantener la fluidez a la disminucin de la temperatura. Todos los lpidos mencionados los encontramos en una bicapa, ya que estas molculas en disolucin acuosa se comportan como bipolos ( anfipata ) uno hidrodrofbico y otro hidroflico. Las porciones hidrofbicas se unen a otras permaneciendo " pies con pies " quedando las porciones hidroflicas ( cabezas ) en el lado opuesto. Los lpidos tienen una gran libertad de movimiento dentro de su monocapa: pueden girar sobre su eje velozmente, balancear y flexionar sus cadenas hidrocarbonadas. Algunos lpidos pueden trasladarse de una monocapa a otra requiriendo la intervencin de enzimas flipasas que realizan esta funcin, esto ocurre en ciertos organelos. El movimiento lipdico libre permite que la membrana sea fluida. PROTENAS Las protenas representan el componente funcional fundamental de las membranas biolgicas. Desempean un importante papel en la estructura y en su permeabilidad, ya sea como canales o transportadores, enzimas, receptores y adhesin celular. Estas funciones las desarrollan tanto en la membrana celular como en los organelos membranosos. Las protenas de las membranas se clasifican en: integrales ( intrnsecas ) y perifricas ( extrnsecas ). Las integrales pueden cruzar la membrana en su bicapa llamndose transmembranosas, pueden ser de paso nico o mltiple. Algunas protenas estn parcialmente adheridas a una monocapa lipdica por medio de enlaces covalentes. Protenas perifricas no penetran en el interior hidrofbico y se asocian a la membrana con interacciones dbiles, ya sea con protenas integrales, como con las cabezas hidroflicas de los fosfolpidos, ya sea del lado citoslico o del extracelular. Las protenas pueden rotar sobre su eje y moverse lateralmente. Las protenas membranosas ms estudiadas son la del eritrocito, las ms conocidas son: glucoforinas, protenas en banda 2.1, 3, 4.1, anquirina, espectrina, actina, tropomiosina, aducina y la gliceraldehido - 3 - p - deshidrogenasa. HIDRATOS DE CARBONO Los hidratos de carbono estn presentes en la membrana plasmtica unidos a protenas ( glucoprotenas ) o unidos a lpidos ( glucolpidos ). Se encuentran unidos a la porcin externa de la membrana. FLUIDEZ DE LA MEMBRANA TEORA DE MOSAICO FLUIDO Tanto los lpidos como las protenas pueden tener una considerable libertad de movimiento lateral dentro de la membrana. La fluidez de la bicapa lipdica es la responsable del proceso de autosellado. As es posible introducir una fina micropipeta de vidrio en el interior de una clula con el fin de inyectar una substancia, efectuar mediciones, etc. Al retirar la micropipeta, el pequeo orificio en la membrana se cierra por s mismo. Existen numerosos procesos fisiolgicos que dependen de la movilidad de las protenas: procesos de transporte, enzimticos, adhesin, entre otros, que es posible gracias a la fluidez de la membrana. El colesterol aumenta la impermeabilidad de la bicapa, aumenta la viscosidad a 370C y mantiene su fluidez a baja temperatura. ESQUELETO DE LA MEMBRANA El esqueleto de la membrana es un sistema interconectado de protenas

integrales y del citoesqueleto que controla la

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