BLOQUE 1

BIOSEGURIDAD (SEMANA 1)Normas creadas para evitar daños a la salud del personal de salud así como de los pacientes. Accesorios: Bata blanca: mangas largas, hasta la rodilla. Mascarillas descartables. Guantes descartables. Se deben usar solo en el laboratorio.

Recomendaciones: No ingerir alimentos. Lavarse las manos al inicio y al final. Zapatos cerrados, no accesorios colgantes, cabello

recogido. Usar lentes y mascarillas si se usa material orgánico. Dejar limpio el laboratorio.

Desecho de Materiales:Guates: bolsa blanca.Papeles no contaminados: bolsa negra.Punzocortantes: recipiente rojo.Residuos no anatómicos: bolsa roja.

MICROSCOPIA (SEMANA 2)Micro- pequeño.Scopeo- mirar.

MICROSCOPIA DE LUZLuz: fenómeno ondulatorio, viaja en distintos medios. Tiene partículas llamadas fotones. La luz viaja a 300,000 km/s Forma parte del espectro magnético. Está constituida por varios colores. Los rayos de luz que no se ven son: Gamma, Rayos X, UV,

Infrarrojo, microondas y radiación. Luz visible: Forma parte de una estrecha franja que va desde longitudes de onda de 400nm (violeta) hasta 700nm (rojo). La longitud determina la frecuencia.Lentes: Hacen divergir los rayos de la luz. Funcionan por refracción. Convergentes: imágenes reales. unen Divergentes: imágenes virtuales. Separan.

Amplificación: aumenta el tamaño de la imagen.Amplificación total: dado por el producto de la lente ocular por el objetivo. Mil aumentos máximos.Amplificación vacía: aumento de la imagen pero no se distingue.Poder de Resolución: capacidad de ver puntos vecinos como entidades diferentes.

Medidas Microscópicas Milímetro: milésima parte del metro. Micrómetro: milésima parte del milímetro Nanómetro: milésima parte del micrómetro. Angstrom: décima parte del nanómetro.

Microscopio Óptico Compuesto Se usa para aumentar imágenes de objetos no visibles. Se utiliza para ver objetos transparentes cortados en

láminas. Tiene 3 sistemas: iluminación, óptico y mecánico.

Formación de la imagen: 1. Fuente de luz: para q funcione el microscopio.2. Condensador: concentra la luz e ilumina solo la muestra.3. Lente objetivo: amplifica la imagen y la invierte. Imagen

real.4. Ocular: amplifica la imagen anterior y forma una imagen

virtual.5. Lente intraocular: genera imagen en la retina y llega al

cerebro.

TIPOS DE MICROSCOPIOS1. Campo claro, brillante o luminoso: se forma un campo

brillante alrededor de la imagen de la muestra. Se usa la tinción. Preparaciones temporales: muestra, colorante y medio

de montaje. Preparaciones fijas: fijador, colorante, medio de

montaje.2. Contraste de Fases: según el índice de refracción se

diferencia la intensidad. Se ven vivas y no se necesita tinción.

3. Fluorescencia: muestra se tiñe con una sustancia fluorescente que se llama fluorocromos. Vuelve la radiación visible. Utiliza los rayos UV para excitar a los electrones de la muestra.

4. Luz polarizada: se basa en la birrefringencia. Utiliza luz polarizada plana. Filtra la luz. Birrefringencia: doble refracción de la luz producida por cristales minerales.rs

5. Microscopio de campo oscuro: transmite la luz de forma circular, dejando el centro oscuro. Fondo negro, muestra brillante. Las partes transparentes se ven oscuras y las que no, brillan.

6. Confocal: es fluorescente con análisis electrónico para obtener imágenes tridimensionales. Muestra en cortes seriados tenidas con fluorocromos.

MICROSCOPIO ELECTRONICO Tiene una cámara al vacío. No tiene lentes, son electroimanes. Imagen se muestra en una pantalla. Tiene un cañón de electrones. Partes: condensador, objetivo y proyector.

Poder de Resolución: los electrones tienen una longitud de onda de 0.004nm, cien mil veces más que la luz.

Tipos:1. De transmisión: los electrones atraviesan la muestra,

muestra cortada en finas capas.2. De barrido: lo electrones chocan con la muestra y ve

la superficie.

PREPARACIONES MICROSCOPICAS1.Tinción Positiva: secciones finas teñidas con sales de metales pesados (tetraoxido de osmio, acetato de uranilo y citrato de plomo)La muestra se mira oscura.2.Tinción Negativa: metales excepto en la muestra. El metal rodea la superficie.3.Sombreado de metal o Réplica sombreada: la muestra se cubre con un metal evaporado que se pulveriza en la muestra para presentarla como un negativo.4.Separación por congelación o Criofractura: congelación rápida con nitrógeno líquido a -196°C y separación con un bisturí.5.Grabado por congelación o Criograbado: se evapora la capa de hielo y luego se recubre con metal pesado, para poder ver las membranas celulares.6.Recubrimiento con metal pesado: la superficie celular se cubre con un metal pesado y se utiliza un haz de electrones que barre toda la muestra. Se obtiene imagen tridimensional.

TEORIA CELULAR (SEMANA 3)Hechos históricos: 1665 Robert Hooke presentó a la Real Sociedad de

Londres su hallazgo en un pedazo de corcho en el cual observó las paredes celulares de células muertas. A esos espacios los llamo celdas (células).

1838-39Schwann y Schleiden documentaron investigaciones con tejidos animales y vegetales. 2 postulados de la Teoría Celular

Virchow postuló el 3 enunciado de la Teoría Celular.

POSTULADOS DE LA TEORIA CELULAR1. Todo organismo está constituido por una o más células.2. La célula es la unidad funcional y estructural de la vida.3. Toda célula se origina por división de una célula

preexistente.PROPIEDADES BASICAS DE LAS CELULAS Vida propia y autónoma. Complejidad. Programa genético. Multiplicación. Captar energía. (se alimentan). Efectuar reacciones químicas (metabolismo). Actividades mecánicas (movimientos). Responder a estímulos (irritabilidad). Autorregulación (de las células).

CLASIFICACIÓN DE LAS CELULAS

CÉLULAS PROCARIOTAS No tienen núcleo verdadero que envuelva su material

genético. Miden de 1 a 10 µm. Se dividen en arqueobacterias y eubacterias.

Arqueobacterias: adaptadas a condiciones extremas.- Metanogenos (basura)- Halófilos (lugares salados)- Termoacidofilos (alta temperatura y pH elevado).

Eubacteria: la mayor parte de bacterias que conviven con el ser humano.

- Micoplasmas (0.2µ, + pequeñas)- Cianobacterias (fotosíntesis, fijar N2)- Cocos, bacilos y espirilos.

ORGANELOS Cápsula: función protectora contra desecación. Pared Bacteriana: estructura rígida que soporta presiones

osmóticas. Membrana plasmática (mesosomas). Mesosomas: repliegues de la membrana celular q ayudan

a procesos metabólicos. Ribosomas: pequeños, participan en síntesis proteica. Nucloide: una sola molécula de ADN. Plásmidos: moléculas de ADN extracromosomicos y

circular. Inclusiones: depósitos de sust. De reserva. Flagelos: filamentos con función motriz. Fimbrias o pili: filamentos largos y huecos con funciones

relacionadas con intercambio de material genético.DIFERENCIA

Tinción de GramColoración para diferenciar Gram positivas y Gram NegativasBacterias Gram positivas: se tiñen de azul o violeta. En su pared celular tienen peptidoglucano, proteína y carbohidrato.

CARACTERÍSTICA CELULA VEGETAL CELULA ANIMAL

Pared Celular Presente Ausente

Cloroplastos y otros plastidos.

Presente Ausente

Vacuolas De gran tamaño Ausentes o pequeñas.

Nutrición Autótrofas Heterótrofas

Tamaño 100 µm. 10µm.

Bacterias Gram negativas: se tiñen de rojo. Pared celular delgada con doble membrana de lípidos.

CÉLULAS EUCARIOTAS Tienen núcleo verdadero. Miden entre 5 - 200µm. Forman los protistas, hongos, plantas y animales.

Por el número de células: Unicelulares: organismo formado por una sola célula.

- Bacterias- Algas verdes- Levaduras- Protistas.

Pluricelulares: organismos formados por muchas células que constituyen tejidos, órganos y sistemas. - Somáticas: todas las células que se producen por

mitosis. Germinales no.- Germinales: producen gametos por meiosis.- Totipotenciales: con potencial de formar un organismo

completo. Si se implanta en el útero puede producir fetos. Los gemelos surgen de la división de 2 células totipotenciales.

- Pluripotenciales: a los 4 días de fertilización se forma una esfera hueca de células llamado blastocisto. Las células trofoblasto forman la placenta y las embrioblasto al bebe. Llamadas células madre, troncales o stemcells.

- Multipotenciales: se especializan para una función en particular. Ej: stemcells sanguíneas dan origen a glóbulos blancos, rojos y plaquetas.

- Especializadas: tejido definido, funciones específicas y limitado poder de división. Ej; Neuronas, musculares.

VIRUS

Parásitos obligatorios de animales, plantas o bacterias. No se nutren, carecen de metabolismo. Necesita de célula viva para replicarse. Constituidos por una molécula de ADN o ARN. Tienen una capside que protege el material genético. Obtienen membrana de la célula huésped Reproducción: lítico (se rompe) y lisogenico (permanece

latente). Virion: cuando está fuera de la célula. Virus: cuando está dentro de la célula.

VIROIDESCirculares pequeños de ARN sin capsideproteíca. Son patógenos en plantas.

PRIONES Agentes infectivos que carecen de genoma. Tienen una molécula proteíca. Enfermedades: encefalopatía espongiforme (vacuolas en

neuronas). Proteína alterada que modifica a otras proteínas

normales. Resistentes a las proteasas.

BIOENERGÉTICA (SEMANA 4)Estudia el cambio de energía en los seres vivos.Sirve para: síntesis (fabricar una molécula), procesos eléctricos, luz, calor, gradientes de concentración, funciones mecánicas.Termodinámica: ciencia que rige las leyes de energía en el universo.1. Ley de la conservación de la Energía: la energía puede

cambiar de forma o transferirse pero no se crea ni se destruye- Los organismos no pueden crear ni destruir energía,

solo la transforman por medio de una fuente enérgica.

- Ejemplos: fotosíntesis y movimiento.2. Ley de la Termodinámica: la tendencia en el universo es

hacia un aumento en la entropía. Grado de desorden del universo. Todo tiende al equilibrio. No se aplica en las células xq luchan contra eso.

Entropía en los Seres Vivos Son altamente organizados. Cuando se quiere poca entropía, es necesaria la energía. Cuando un organismo vivo no obtiene energía se

desorganiza y muere.Sistemas Abiertos y Cerrados La célula es un sistema abierto porque intercambia

energía con su medio o entorno. Los sistemas cerrados no intercambian materia o energía con su entorno. Alcanzan el equilibrio.Entalpía: calor no útil.

Energía Libre (G) J. WillardGibbs. Energía útil y disponible para realizar un trabajo.

CARACTERÍSTICA PROCARIOTAS EUCARIOTAS

Material genéticoADN

Circular bicatenarioEn nucleoide y plásmidos

Lineal bicatenario (núcleo) circular en mitocondrias

Tamaño 1-10 um 5-200 um

Pared celular En todas las células Solo en células vegetales

CitoplasmaSin organelos membranosos

Con organelos membranosos

Ribosomas Más pequeños Más grandes

Mesosomas Presentes Ausentes

Movimiento celular Flagelo (rotación) Necesita citoesqueleto

Nutrición Menores requerimientos Requerimientos complejos

División celular Fisión binaria Mitosis (micro túbulos)

Realiza Conjugación

Si No

Cambio de energía libre (∆G): cambio de energía libre que ocurre en un proceso puede ser positiva o negativa.

Cambio de energía libre estándar (∆G°): cambio de energía libre cuando un mol de cada reactante se convierte en un mol de producto bajo condiciones estándar (25°, 1 Atm, Reactivos y Productos concentración 1M y pH 7).

Constante de Equilibrio (Keq) Proporción predecible entre concentración de productos y

concentración de reactivos. La constante de equilibrio permite predecir la dirección

favorecida de una reacción.

TIPOS DE REACCIONESExergónicas: Si la energía química de los reactivos es mayor que la de

los productos. Produce o libera energía. Es favorable termodinámicamente (fácil). Es espontanea. El valor del ∆G es negativo.

Endergónicas: Energía química de los reactivos menor que la de los

productos. Requiere energía. Desfavorable termodinámicamente (difícil No es espontanea. Valor ∆G es positivo.

METABOLISMOConjunto de reacciones químicas que ocurren en una célula u organismo.Se divide en1. Catabolismo: reacciones de degradación (exergónicas). Se

forman productos más simples y se libera energía. La energía obtenida se llama ATP.

2. Anabolismo: reacciones de síntesis (endergónicas). Con moléculas simples se forman complejas. Requiere gasto de energía. Impulsadas por el ATP obtenido en el catabolismo.

Intercambio de Energía Intercambio de grupos fosfato: ATP y GTP lo usa para

cualquier cosa. Reacciones Redox: NAD, FAD, NADPH; energía que no se

usa para todo, se puede transformar en ATP, intermediarias para el paso de electrones.

Reacciones Acopladas: exergónica-endergónica. Intercambio de Grupo Fosforilo. El ATP es la molecula que interviene en todas las

reacciones. Se libera energía quitando un fosfato. Moneda universal de energía.

Intercambio de electrones. La energía se puede transferir por medio de la ganancia o

pérdida de electrones.

Transportadores principales de electrones que aceptan al hidrógeno son: NAD, NADH, NADP, NADPH, FAD,

Reacciones Acopladas Se llaman asi a las reacciones que ocurren endergonica y

exergonica al mismo tiempo. Catalizadas por la enzima. La energía que se libera en una reacción se aprovecha en

la otra.

MOLECULAS ORGÁNICASComposición molecular de la célula:65-70% de agua.24-27% moléculas orgánicas.3-7% de otros compuestos.

CARBOHIDRATOS (SEMANA 5)Azucares, glúcidos, hidratos de carbono. Formula General (CH2O)n

Se clasifican en: azucares simples, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos

Son solubles en agua. Su función es reserva de energía y estructurales.

Azucares simples: o monosacáridos.Son monómeros y se clasifican según el No. De Carbonos. (triosas, tetrosas, pentosas, HEXOSAS, heptosas). Pentosas: ribosa y desoxirribosa. ADN y ARN forma de pentágono.Hexosas: glucosa, fructosa, galactosa.Isómero: misma fórmula pero distinta forma.

- Glucosa el C1 cierra con el C5 y el C6 queda afuera.- Galactosa: carbono rotado.- Fructosa: forma pentágono. C2 cierra con C5. C1 y C6

quedan afuera.

Enlaces Glucosídicos Se forman de dos monosacáridos. El enlace se forma por una reacción de deshidratación. Los enlaces se rompen por hidolisis. Existen enlaces alfa(α) y beta(β).

- Enlaces alfa: enlaces rectos y es fácil.- Enlaces beta: enlaces torcidos,difíciles.

Deshidratacion: perdida de agua al enlazarse. Pierde un H y un OH.

Monosacáridos: glucosa, fructosa y galactosaDisacáridos: Lactosa: glucosa + galactosa. Maltosa: glucosa + glucosa. Sacarosa: glucosa + fructosa.

Oligosacáridos: Cadenas cortas de 3-20 monosacáridos. Formados de enlaces glucosidicos. Sirven como moléculas de señalización en la membrana

celular. Polisacáridos:

Cientos o miles de monosacáridos unidos.Tienen función de reserva alimenticia: Almidón: en vegetales, unión de glucosas. Glucógeno: en animales, unión de glucógenos. (hepático y

muscular).Tienen función estructural: Celulosa: enlaces beta de glucosas, en membrana celular. Quitina: enlaces beta, en exoesqueleto de los insectos.

LÍPIDOS (SEMANA 6) Insolubles en agua. Solubles en soluciones orgánicas como benceno y alcohol. NO forman polímeros. Funciones en la célula:

- Reserva energética a LARGO PLAZO. las grasas. - Estructurales en membrana. Los Fosfolípidos.- Señales químicas. Los esteroides.

RESERVA ENERGETICA Grasas neutras o triglicéridos. Formados por un glicerol y 3 ácidos grasos. Se almacenan en el citoplasma en forma de gotas. INSOLUBLES en agua.

Ácidos Grasos: Moléculas formadas por cadenas de carbono que poseen

un grupo carboxilo como grupo funcional. Se presentan con un número par de carbonos. Los ácidos grasos más habituales en la naturaleza están

formados por cadenas de 16 a 22 átomos de carbono. Pueden ser saturados o insaturados. El grupo carboxilo tiene carga negativa con el agua, por lo

que es ácido. El resto de la molécula es apolar y por lo tanto es

hidrofóbica. Como la cadena apolar es más grande que la polar es

insoluble en agua.Saturados: Sólidos a temperatura ambiente. Grasas animales generalmente. Están llenos de Hidrógeno. Forman muchos enlaces fácilmente y por eso son sólidos.

Insaturados: Aparecen enlaces dobles o triples entre carbonos. La distancia y el ángulo entre los carbonos no son los

mismos. El enlace es torcido. Son líquidos a temperatura ambiente.

ESTRUCTURALESFosfolípidos: Forman las membranas celulares. Formados por: un glicerol, 2 ácidos grasos, un grupo

fosfato y un grupo polar. Son anfipáticos: con cabeza hidrofílica y colas

hidrofobicas. Separan el agua del exterior con la del interior de la célula.

SEÑALES QUÍMICAS Funcionan como señales químicas entre células. Derivadas del colesterol. El colesterol también está presente en membranas

celulares. Anfipáticos. Colesterol: 4 anillos de hidrocarburos. Ejemplos: testosterona (cambios masculinos) y estrógeno

(cambios femeninos).

BLOQUE 2

PROTEÍNAS (SEMANA 7)-Son las macromoléculas más abundantes en las células.-“Proteios” preeminente-Muchos procesos dependen de determinadas proteínas con propiedades y funciones específicas- Pueden ser de 2 clases:.Proteínas simples: solo contienen aminoácidos..Proteínas conjugadas: tiene aminoácidos y otros compuestos.- Formadas por C, H, O y N, aunque pueden tener S, P, Fe, Mg, Cu, etc.-Según su función:.Enzimas: sirven como catalizadores que incrementan la tasa de las reacciones químicas.Estructurales: le dan forma a las células y orgánulos..Motoras: intervienen en contracción y en movimientos de las células y estructuras intercelulares..Reguladoras: responsables del control y organización de las funciones celulares, regulando las actividades con las necesidades..Transportadoras: implicadas en la entrada y salida de sustancias..Hormonas: regulan la comunicación entre las células que están alejadas..Receptores: permiten a la célula responder a estímulos químicos..Defensa: protección frente a enfermedades..Almacenaje: reserva de aminoácidos.-La mayoría de las proteínas tienen 1 sola función, pero hay proteínas bifuncionales que tienen 2.Aminoácidos:-Las proteínas son polímeros lineales de aminoácidos -60 aminoácidos distintos, solo 20 se incorporan en proteínas-Cada aminoácido tiene la estructura básica:

Carbono Alfa Carbono central. Grupo carboxilo: grupo ácido. COOH, carga negativa,

pierde H. Grupo amino: enlace con Carbono. NH2, carga +. Átomo de hidrogeno Grupo R: forma enlace con C, hace diferente a los aa.

(polar, no polar, acido, básico).-2 formas isoméricas:

Aminoácidos D y L En las proteínas solo hay L

-Las propiedades específicas de los aminoácidos dependen del Grupo R

9 aminoácidos tienen Grupo R no polar = son hidrófobos, interior de la molécula

11 aminoácidos tienen Grupo R polar = son hidrófilos, afuera de la proteína para mejorar interacciones con las moléculas polares del medio.

AA esenciales: el cuerpo no los fabrica por lo que son necesarios en la ingesta.

AA no esenciales: el cuerpo los puede producir.POLIPEPTIDOS Y POLÍMEROS:-El proceso de encadenamiento de aminoácidos para formar polímeros lineales requiere deshidratación (los grupos H y OH se eliminan en forma de H2O, estos provienen del grupo carboxilo y del amino). Terminan en N y C con enlaces covalentes.-El enlace covalente entre el grupo carboxilo y amino se conoce como “enlace amida”, si ambos son aminoácidos se llama “enlace peptídico”.-Para formar los enlaces se requiere energía e información

Se necesita energía para activar el aminoácido entrante y unirlo a un ARN de transferencia

Se necesita información para que el orden sea el correcto

PROTEÍNA:-Es una o varias cadenas polipeptidicas que adquieren una forma tridimensional única que le da su función.

Monomérica: 1 solo poli péptido. Multiméricas: 2 o más poli péptidos.

*Homoméricas: las subunidades son idénticas.*Heterómericas: las subunidades son diferentes

ENLACES E INTERACCIONES:-Puente Disulfuro:.Enlace covalente más común.Se forma cuando los grupos sulfhídrilo de 2 residuos de cisteína reaccionan oxidativamente-Puentes de Hidrógeno:.Importantes en la estabilización de hélices y láminas.Los grupos R de las proteínas son buenos donadores o buenos receptores de H favoreciendo la formación de puentes de Hidrógeno.Enlace muy débil-Enlaces Iónicos:.Se dan en grupos R con carga negativa y positiva.Se irrumpen si los valores de pH cambian-Interacciones de van der Waals:.Atracción transitoria entre moléculas que forman dipolos.Son muy débiles.Las moléculas deben estar muy cerca-Interacciones hidrófobas:.Tendencia que tienen a agruparse las moléculas hidrófobas o parte de ellas.Tienden a estar en el interior del poli péptido

ESTRUCTURAS DE LAS PROTEÍNAS:-Estructura Primaria.Designación formal de una secuencia de aminoácidos de un poli péptido.Se específica el orden en el que aparecen los aminoácidos desde un extremo al otro.Primer proteína en ser secuenciada INSULINA.La estructura primaria es importante tanto genéticamente como estructuralmente.La estructura primaria de la proteína es el resultado inevitable del orden de los nucleótidos del DNA en el gen -Estructura Secundaria.Surge de la existencia de patrones repetitivos de una estructura local.Los patrones son resultado de la existencia de puentes de hidrógeno entre los átomos que forman el enlace peptídico.Las interacciones son responsables de las conformaciones

Hélice a Lámina b

. Hélice a Tiene una forma espiral, los enlaces peptídicos forman

el eje y los grupos R proyectados hacía el interior Son comunes en polímeros repetitivos Hay 3.6 aminoácidos por vuelta unidos por enlaces

peptídicos Los puentes de hidrógeno estabilizan las espirales

manteniendo juntas las vueltas de hélice sucesivas.Lámina b

La estructura se extiende como una lámina corrugada con los átomos de la cadena ocupando las crestas y los valles

Los grupos R se proyectan de forma alternante a ambos lados de la lámina

Abundancia de puentes de hidrógeno*MOTIVOS: -Unidades de estructura secundaria-Formados por hélices y láminas conectadas por lazos de longitud variable

-Estructura Terciaria.Depende de las interacciones de los grupos R, independientemente de su posición en la estructura primaria.No es repetitiva ni predecible, se basa en las interacciones entre los grupos laterales*CONFORMACIÓN NATIVA:-Forma más estable para una determinada secuencia de aminoácidos.Los pliegues ocurren de forma espontánea en algunos poli péptidos, en otros se necesita de las proteínas chaperonas moleculares..PROTEÍNAS FIBRILARES:

Presentan estructuras secundarias definidas, repetitivas y altamente ordenadas

Aspecto filamentoso

La secuencia de aminoácidos favorece un tipo particular de estructura secundaria

Pequeña fracción de los tipos de proteínas presentes en la mayoría de las células

.PROTEÍNAS GLOBULARES: Las cadenas se pliegan formando estructuras

compactas Cada proteína tiene su propia estructura terciaria

hecha de elementos estructurales secundarias En las proteínas globulares pueden predominar hélices

a, láminas b o coexistir ambas Los segmentos helicoidales consisten en haces de

hélices Formadas por dominios ( es un territorio discreto de

estructura terciaria, que a menudo contiene regiones en hélices a y láminas b empaquetadas de formas compactas)

Las proteínas globulares pequeñas tienden a plegarse en un único dominio

Tienen varios dominios Tiene una gran dependencia de la organización a nivel

superior de la estructura primaria-Estructura Cuaternaria.Nivel de organización que concierne a las interacciones y ensamblaje de subunidades.Solo puede aplicarse a proteínas Multiméricas.COMPLEJO MULTIPROTEÍCO: 2 o más proteínas se organizan y cada una colabora con las demás en un proceso en común.-Prueba de Biuret.Identifica los enlaces peptídicos..Sulfato de cobre: el cobre se une al grupo amino y toma color morado..No sirve si son dipeptidos o aminoácidos sueltos.

ENZIMAS (SEMANA 8)-Todas las reacciones o procesos celulares son mediados por proteínas catalizadoras llamadas enzimas.-Muchas reacciones energéticamente favorables no tienen lugar por sí solas a una velocidad apreciable-Para toda reacción hay una energía de activación específica, cantidad mínima de energía que los reactivos deben de tener antes de la colisión entre ellos tenga éxito.-“Estado de transición” estado químico intermedio-Solo las moléculas capaces de reaccionar en un instante dado son las que tienen suficiente energía para superar la barrera de energía de activación.-La energía de activación es lo suficientemente alta para que la proporción de moléculas que posean mucha energía en un instante dado sea extremadamente pequeña.-La velocidad de las reacciones no catalizadas en las células es muy baja.-Barrera de la energía de activación: es la barrera que debe superarse para que las reacciones químicas se lleven a cabo.-Una manera de aumentar la energía de un sistema es al darle calor. No se puede en sistemas vivos.

-Otra manera es reducir la energía de activación-Catalizador: agente que aumenta la velocidad de una reacción disminuyendo la energía de activación, no se modifica permanente en la reacción ni se consume.-Catalizadores Biológicos:1. incrementan velocidad de una reacción reduciendo su energía de activación2. Funciona formando complejos transitorios con las moléculas de sustrato para facilitar su interacción.3. Solo cambia la velocidad a la que se consigue el equilibrio. No puede servir como motor energético en una reacción endergónica-Todas las catálisis en las células se dan por moléculas orgánicas llamadas enzimas.-Sitio Activo: .Cada enzima contiene en su estructura terciaria un grupo característico de aminoácidos donde ocurre el evento catalítico del cual es responsable la enzima..Surco que permite la acomodación del sustrato-Grupos Proteícos:.Moléculas orgánicas pequeñas o iones metálicos.Generalmente funcionan como aceptores de electrones. Se localizan en los sitios activos y son indispensables para la actividad catalítica de la enzima-Especificidad por el sustrato:.Las enzimas manifiestan un alto grado de especificidad por el sustrato.Pueden discriminar moléculas muy similares.Los catalizadores inorgánicos son poco específicos-Especificidad por grupos:. No todas las enzimas son tan específicas.Reconocen número concreto de sustratos.Frecuentemente en enzimas implicadas en la síntesis y degradación de polímeros-Diversidad enzimática y nomenclatura:.Miles de enzimas.Algunas se denominan según el sustrato, otras según funciones.6 clases principales: por funciones principales 1. Oxidoreductasas: reacciones óxido-reducción 2. Transferasas: transfiere grupos funcionales de una molécula a otra 3. Hidrolasas: ruptura hidrolítica de una molécula en 2 4. Liasas: eliminación/adición de un grupo a una molécula con una redistribución de .electrones. 5. Isomerasas: desplazamiento de un grupo funcional dentro de una molécula 6. Ligasas: unión de moléculas para formar 1 sola-Sensibilidad a la temperatura:.Son muy sensibles a la temperatura.Tiene cierto rango de temperatura para poder trabajar-Sensibilidad al pH:.Las enzimas dependen del pH..El pH optimo es el que debe estar para que la actividad catalítica se logre. pH en sangre: 7.35 a 7.45

-Sensibilidad a otros factores:.Sustancias inhibidoras o activadoras-Las reacciones se llevan a cabo en los sitios activos Unión del sustrato:

-El contacto entre la enzima y el sustrato se da en el sitio activo.*Modelo de Cerradura: hendidura específica para el sustrato*Modelo de ajuste inducido: la unión deforma la enzima y el sustrato estabilizando las moléculas y permitiendo que los enlaces sean más susceptibles a ataques catalíticos.-El cambio conformacional al producirse la unión del sustrato, puede resultar en un desplazamiento extenso de grupos de aminoácidos dentro de la proteína

Activación del sustrato: -El papel del sitio activo no es solo reconocer y unir, sino también sumergirlo en el medio químico necesario para activarlo1. El cambio en la conformación enzimática rompe algunos enlaces haciéndolos más susceptibles al ataque catalítico.2. La enzima también puede aceptar o donar protones incrementando la reactividad del sustrato.3. Las enzimas también pueden aceptar o donar electrones formando enlaces covalentes temporales.

Acontecimiento Catalítico: Pasos:1. La unión del sustrato-enzima produce la conformación enzimática, conversión del sustrato en productos.2. Los productos se liberan del sitio activo3. La molécula enzimática regresa a su configuración, deja el sitio activo disponible para otra molécula4. El tiempo es muy corto y permite que hayan miles de reacciones por segundo

Cinética Enzimática: -Velocidades de una reacción y la manera en la que esas velocidades están influidas por varios factores, pero especialmente por la concentración de sustrato, productos e inhibidores.-Velocidades iniciales de la reacción: .concentración de un sustrato no ha disminuido lo suficiente para afectar la velocidad .Acumulación de producto es pequeña para provocar una reacción apreciable

Sitios Funcionales: -Sitio Activo: sustrato con enzima se juntan.-Sitio Alostérico: se une un producto o metabolito a la enzima. Es reguladora.

Inhibidores: -Reducen la velocidad de una reacción con el sustrato deseado.-Efectos Alostéricos: reguladores que influyen en las enzimas-Inhibidores Irreversibles: se una a la enzima covalentemente. Causa una pérdida irrevocable de la actividad catalítica.

-Inhibidores Reversibles: se unen de manera disociable (no covalente). La función de la enzima depende de la concentración del inhibidor-Inhibidores competitivos: se une al sitio activo de la enzima y compite con el sustrato-Inhibidores no Competitivos: se une a la superficie de la enzima en una posición diferente a la del sustrato.

Regulación enzimática: -Regulación por sustrato: la regulación depende directamente de las interacciones entre los sustratos y los productos en la enzima. Mecanismo de control en las células.-Regulación Alostérica: mecanismo importante de control por el cual la tasa de las reacciones catalizadas se ajusta a las necesidades celulares.

Ribozominas: -Moléculas de ARN con actividad enzimática-Son catalizadores constituidos por ARN

Clasificación InternacionalSe clasifican según su trabajo:

- Óxido reductasas: oxidan y reducen. Transfieren electrones, necesitan coenzimas NAD y FAD.

- Transferasas: transferencia de grupos químicos, amino carboxilo, fosfato.

- Hidrolasas: hidrólisis ->ruptura de enlaces poniendo H2O- Liasas: sustituyen dobles enlaces por grupos químicos o a la

inversa.- Isomerasas: reacomodo de atomos dentro de la molecula.- Ligasas: unión de dos moleculas acoplado a hidrólisis de un

ATP.

MEMBRANA CELULAR (SEMANA 9)-Células separadas del medio exterior por un límite llamado membrana celular-Las separa de su entorno-Selecciona quien entra y quien no (barrera permeable).-Organiza los organelos. -Permite el paso de moléculas.-Detecta señales de proteínas receptoras. Señales externa-Comunicación celula-celula: para detectar otras células o intercambiar sustancias.-Controla el contenido químico de la célula-Límite entre medio extra e intracelular-Transmite mensajes para realizar varias funciones celulares. Reacciones químicas. -Grosor de 0.0075 a 0.01m-Modelos de mosaico fluido: Mosaico de proteínas unidas en forma discontinua por

toda la membrana Las proteínas están unidas a una bicapa lipídica fluida Las interacciones lípido-proteína y lípido-lípido

contribuyen a la estructura dinámica de la membrana-Compuesta por: Lípidos y proteínas (enlaces covalentes)

Carbohidratos-La proporción depende de la célula, orgánulos y organismo.-Lípidos: 40%-Proteínas: 50%-Glúcidos: 10%-Los lípidos y proteínas son moléculas anfipáticas (tienen una parte hidrofóbica y una hidrofílica)

-Moléculas lipídicas: Forman una doble capa que es el esqueleto de la

membrana, dentro de ella están las proteínas La membrana contiene

.Esfingolípidos:*Esfingomielinas*Cerebrosidos*Gangliosidos

.Colesterol:*NO tienen las bacterias ni los vegetales*Disposición favorable*Bicapas Liposomas*Flexibilidad

Las monocapas tienen una orientación cola a cola.Interior: no polar.Exterior: polar

Los fosfolípidos son la clase mayoritaria de lípidos Células vegetales y bacterianas carecen de colesterol-Colesterol: Parte hidrofóbica de la membrana Estabilidad al interaccionar con “colas” Contribuye a la fluidez evitando que las “colas” se

empaqueten y vuelvan más rígida la membrana ante los cambios de temperatura

-Fosfolípidos: Son los más abundantes Forman esqueletos de bicapa lípidica-Proteínas: Distribuidas de forma asimétrica en la membrana Están en los lugares donde ejercen su función

-Receptoras-Transportadoras-Enzimas-Canales iónicos*Periféricas: .Extrínsecas.Fuera de la membrana (enlaces no covalentes)*Integrales:.Intrínsecas.Penetran la bicapa.Interacciones no covalentes.Hidrofóbicas o hidrofílicas o ambas. Monotopicas: solo se proyectan desde una superficie

de la bicapa, lo demás queda inmerso dentro. Bitopicas: sobresalen en ambas partes de la membrana

Politopicas: poseen más de un segmento dentro de la membrana

*Proteínas ancladas a lípidos: .Localizadas fuera de la bicapa .Unidas mediante enlaces covalentes a una molécula lipídica dentro de la bicapa .Según su función en la membrana

Estructurales: ayudan a mantener el ensamblaje completo. Normalmente son proteínas fibrosas y están sobre la superficie lipídica hidrofílica actuando como banda adhesiva molecular.

Dinámicas: participan en procesos celulares-Transporte: paso de sustancias dentro y fuera de la célula-Catalíticas: enzimas en las reacciones-Receptoras: unen sustancias específicas

-Carbohidratos: 3-10 % de la membrana Señales celulares (identidad) Solo se localizan en capa externa unidos a lípidos

(glucolípidos) y a proteínas (glucoproteínas) Representan la identidad de las células Glucoláxis:

.proteger célula de lesiones

.viscosidad a superficies celulares, permiten deslizamiento de células en movimiento.presentan propiedades inmunitarios.fenómenos de reconocimiento celular.procesos de adhesión entre el óvulo y espermatozoide

-Fluidez de la membrana: Depende de su estado físico, líquido, viscosidad,

temperatura, grado de insaturación, ensamblado de membrana y colesterol.

La membrana presenta fluidez debido al movimiento de las moléculas de fosfolípidos

La fluidez depende de la insaturación de ácidos grasos 4 movimientos característicos:

.Difusión Lateral: las moléculas se difunden de manera lateral dentro de la misma capa, movimiento más frecuente.Rotación sobre el eje mayor: molécula gira en torno a su eje, movimiento frecuente y es responsable de otros..Flexión: movimientos producidos por las colas hidrófobas de los fosfolípidos.Flip-flop: movimiento de una molécula de una monocapa a otra por medio de las “FLIPASAS”. Movimiento menos frecuente por ser energéticamente desfavorable

Las proteínas tienen menor movilidad debido a su gran masa molecular y a que están restringidas por su unión con filamentos del citoesqueleto

El movimiento lateral proporciona una vía por la cual las proteínas pueden interaccionar entre sí y con los lípidos

Hay ciertas restricciones en la movilidad de la membrana:.Los microfilamentos y microtúbulos están ubicados por debajo de la superficie interior de la membrana, forman una red y se denomina citoesqueleto => asociado a

proteínas ubicadas en la membrana y se cree que los componentes del citesqueleto son parte de un sistema de control que regula al movimiento de las proteínas de la membrana “sistema de control transmembranoso”..Restringida por materiales presentes en la superficie externa de la membrana, que contienen varias glucoproteínas y polisacáridos extracelulares “matriz celular” que pueden impedir el movimiento de las proteínas integrales al enredarse en el dominio extracelular de la proteína

PERMEABILIDAD DIFERENCIAL DE LA MEMBRANA (SEMANA 10)-Mantiene ciertas sustancias en el exterior y otras en el interior-Su permeabilidad selectiva permite el intercambio controlado de moléculas e iones específicos-Una de las características esenciales es la capacidad de la célula de acumular una variedad de sustancias con concentraciones diferentes del medio que las rodea-Los solutos que atraviesan la membrana lo hacen en fila de uno en uno, un ion o molécula a la vez-Los iones más comunes son sodio (Na), potasio (K), calcio (Ca), cloruro (Cl) e hidrógeno (H)-Transporte: capacidad de mover selectivamente iones y moléculas orgánicas a través de una membrana-Difusión simple: movimiento de solutos a través de la bicapa lipídica, en la dirección dictada por la diferencia de concentración del soluto entre ambos lados de la membrana-Difusión facilitada: transporte en el cual los solutos se mueven a favor de gradiente de energía libre, en dirección del equilibrio temodinámico. En algunos casos las proteínas transportadoras ayudan-Gradiente de concentración: el movimiento de una molécula sin carga neta se determina por el gradiente de concentración de la molécula en ambos lados de la membrana.-La difusión facilitada implica su movimiento exergónico a favor de gradiente de concentración, mientras que el transporte activo implica movimiento en contra de la gradiente y requiere aporte energético.-El movimiento de un ion depende de su potencial electroquímico que resulta de la integración de las gradientes de concentración y de carga, a ambos lados de la membrana. .Movimiento exergónico en la dirección dictada por el potencial electroquímico .El transporte activo de iones genera gradiente de cargas o potencial de membrana en donde un lado tiene una parte .positiva y otra negativa.-Las Bicapas lipídicas son más permeables a las moléculas pequeñas-Las membranas son más permeables a moléculas no polares que a las polares

-Mientras más polar es una sustancia más rápido atraviesa una membrana-Los iones tienen que formar escudos de hidratación para atravesar las membranas Difusión simple:

-Forma más sencilla-Movimiento no asistido de un soluto desde una región de mayor concentración a una de menor-Se crean soluciones en las cuales las concentraciones son iguales en todas las partes-Difusión es siempre un movimiento que conduce al equilibrio-Tiende a la reducción de energía libre-Moléculas pequeñas no polares

Ósmosis:-Paso de agua a través de una membrana

Difusión facilitada:-La mayoría de sustancias son muy grandes o polares por lo que necesitan de asistencia de proteínas transportadoras que intervienen en el movimiento de solutos a través de membrana-Es exergónica: las proteínas solo facilitan el transporte a través de membrana de las sustancias polares-Transportadores proteicos (permeasas): captan solutos y los rodea cubriendo las partes polares-Canales proteicos: canales hidrófilos que atraviesan la membrana y permiten el paso de solutos sin necesidad de grandes cambios conformacionales. Muchos canales son pequeños y selectivos. -Canales iónicos: transporte de iones

Transporte activo:-Movimiento de solutos en contra de equilibrio termodinámico, en contra de gradiente, requiere energía.-3 funciones: .Toma de nutrientes del medio .Eliminar productos de desecho .permite que la célula mantenga constantemente un desequilibrio de ciertos iones inorgánicos-El transporte activo produce diferencias de concentraciones de solutos o cargas en ambos lados de la membrana-Se dice que el transporte activo es unidireccional.-Transporte Activo Directo: la acumulación de solutos/iones se acopla directamente a la hidrólisis de ATP.-Transporte Activo Indirecto: depende del intercambio simultaneo de 2 solutos, uno de ellos a favor de gradiente y permite que el otro lo haga en contra.

-Secreción y entrada de moléculas grandes: Exocitosis: proceso empleado para liberar proteínas

sintetizadas en la célula.-Vesículas de secreción-Constitutiva: descarga continua-Regulada: liberación controlada

Endocitosis: entrada de macromoléculas-Vesículas de endocitosis

-Endocitosis mediada por receptores-Endocitosis independiente de Clatrina

Son exclusivos de las células eucariotas La endocitosis requiere el uso de una proteína llamada

Clatrina

ÁCIDOS NUCLEICOS (SEMANA 11)Son polímeros nucleótidos.Los más importantes son el ADN y ARNFunciones:

Guardar la información genética. Participan en la síntesis de proteínas. Moléculas de energía (ATP).

- Nucleótido: está formado por 1 grupo fosfato, 1 base nitrogenada y 1 azúcar (pentosa: ribosa o desoxirribosa).

- Pentosas: la ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN.- Bases nitrogenadas: existen de 2 clases:

Puricas: son de 2 anillos. Adenina y Guanina. Pirimidacas: son de 1 anillo. Citosina, Timina (ADN) y

Uracilo (ARN).- Enlaces Fosfo-Diester: enlaces por el que se los

nucleótidos.- El grupo fosfato forma 2 esteres con la pentosa uno en el

carbono 3 y otro en el carbono 5.- Los extremos de las cadenas se llaman 5 y 3.

ADN- Ácido Desoxirribonucleico.- Formado por 2 hebras (bicatenario) y son antiparalelas

(diferente orientación).- Es un esqueleto de azucares unido a través de fosfatos- Las bases nitrogenadas se unen a la pentosa y éstas

aparecen en pares complementarios.- Guanina – Citosina.- Adenina – Timina.- Toma forma helicoidal.- Entre las bases nitrogenadas se forman puentes de

hidrogeno (enlaces fuertes).- Sitios donde se encuentra:

Núcleo (células eucariotas). Nucleoide y plásmidos (procariotas). Mitocondrias (eucariotas). Cloroplastos (vegetales).

ARN- Formado por una sola hebra.- Se diferencia del ADN en que:

Utiliza Uracilo en vez de la Timina. Tienen ribosa en vez de desoxirribosa. Son cadenas cortas.

- Existen varios tipos de ARN: ribosomal (ARNr), transferente (ARNt) y mensajero (ARNm).

- Participa en la síntesis de proteínas.- Se copia del ADN.- Sitios donde se encuentra:

Núcleo (eucariota).

Ribosomas. Mitocondrias. Cloroplastos. Citosol.

El ADN controla cada aspecto de la función celular a través de la síntesis proteica de esta formaADN > Transcripción > ARN > Traducción > Proteína.NÚCLEO- Orgánulo típico de las células eucariontes.- Se encuentra en el nucleótido en procariontes.- Estructura:

Forma: casi siempre esférica, puede ser en forma de lente, elipse o lobular.

Tamaño: entre 5 – 25 µm. Número: de 1 núcleo, aunque hay multinucleadas. Posición: depende el tipo de célula.

- Debido a todas estas características la célula es variable.- Partes del Núcleo:

Envoltura Nuclear: formada por: Membrana externa. Membrana interna. Espacio perinuclear. Poros nucleares:

o Selecciona las moléculas.o Permite el transporte activo y pasivo.o Permito el ingreso de algunas proteínas.o Permite la salida del ARN.o Permite la salida de subunidades ribosómicas.

Lamina nuclear. Nucleoplasma. Matriz nuclear. Nucléolo. Cromatina (información genética).

- Funciones: Almacena la información genética. Dirige las funciones celulares. Replicación del ADN. Transcripción del ADN a ARN. Maduración del ARN. Formación de ribosomas (en nucléolo).

CROMOSOMAS Y CROMATINA- Compactación de la cromatina y formación de los

cromosomas: El nucleosoma es la cadena de ADN enrollado 2 veces

al octamero de proteínas histonas. Para que no se separe el octamero pone una proteína

histona H1 y luego se van juntando. Al grupo de nucleosomas se le llama fibra de 30nm o

solenoide. El solenoide se van compactando y se une al Scaffold. Al juntarse y compactarse se empiezan a enrollar en

forma de espiral a esto se llaman asas

Cuando las asas se termina de compactar se forman los cromosomas.

- La mayor parte del tiempo de vida de la célula pasa en interfase.

- Los cromosomas se pueden observar solo en la división celular.

- Tipos de Cromatina: Eucromatina: SE EXPRESA. Condensada en división

celular y descondensada en interfase. Heterocromatina: NO SE EXPRESA. Permanece

condensada en interfase y existen de 2 tipos.o Constitutiva: permanece condensada en todas las

células.o Facultativa: permanece condensada solo en

algunas.- Los cromosomas del 1 al 22 se llaman AUTOSOMAS.- El par 23 es cromosoma SEXUAL y en las células

femeninas se presenta el Corpúsculo de Barr, mientras que en las masculinas no.

- Partes y tipos de cromosomas: Formado por 2 cromatides unidas por el centrómero. El telomero es la punta de cada cromatide. Formados por un brazo p (superior) y un brazo q

(inferior). Metacéntricos: tienen el centrómero a la mitad. Submetacéntricos: tiene el centro hacia un lado. Acrocentricos: tienen el centrómero casi en la orilla. Telocentrico: tienen el centrómero en el telomero.

TRANSCRIPCIÓN (SEMANA 12)- Transcribir: hacer una copia de algo.- La transcripción es el primer proceso de la expresión

genética.- Algunas secuencias de ADN son copiadas a ARN.- Dogma Central de la Biología Molecular: el flujo de la

información genética se da así: al ADN se replica, al ADN se transcribe a ARN para poder traducirse a proteínas.

- Procesos en la expresión genética: En procariotas se da la transcripción y la traducción

simultáneamente en el nucleoide. En eucariotas la transcripción y maduración del ARN se

dan en el núcleo y la traducción en el citosol.- Diferencias entre ADN y ARN: - Tienen diferente pentosa ribosa (ARN).- Cambia una base pirimidica (Timina por Uracilo).- El ARN es monocatenario.- Cadenas cortas de ARN.- Polimerasa: enzima que ayuda a la transcripción. Lee el

ADN del extremo 3 al extremo 5 y transcribe el ARN de extremo 5 a extremo 3.

- La polimerasa se coloca antes del punto de inicio, el lugar donde se coloca se denomina región promotora.

- Transcripción en procariotas: el factor Σ (proteína) ayuda a la polimerasa a encontrar la región promotora y el factor ROH (proteína) le indica donde terminar.

- Transcripción en eucariotas: Existen tres polimerasas I, II y III con composición más

compleja. Hay muchos factores de transcripción, también hay

potenciadores y silenciadores (activadores o represores).

La transcripción se da en el núcleo y la traducción en el citoplasma.

Los ARNm se procesan antes de la traducción. No hay acoplamiento transcripción-traducción y los ARNmeucarióticos son monocistrónicos.

- ARN Polimerasas:

- Tipos de ARN: - ARN mensajero (ARNm):

Copiado por la polimerasa II. Información utilizada por los ribosomas para unir los

aminoácidos en el orden adecuado y formar una proteína concreta.

Tiene una vida corta. Es monocistronico en eucariotas y policistronico en

procariotas. Es el 3 a 5% del ARN celular.

- ARN ribosómico (ARNr):- Transcrito por polimerasa I en el nucléolo. - Forma parte de los ribosomas.- También llamado ARN estructural.- Une los aminoácidos para la síntesis de proteínas.- Es el 80 a 85% del ARN celular.- El ribosoma en procariotas es 70s y en eucariotas 80s.- ARN transferente (ARNt):- Transporta aminoácidos a los ribosomas.- Cada molecula de ARNt transporta un aminoácido

específico por lo que hay 20 tipos de ARNt.- Forma parte del 10% del ARN celular.- Forma 4 brazos: 3 de ellos son bucles y en 1 está el

anticodón.MADURACION O PROCESAMIENTO DEL ARN- Solo el ARNm procariota no madura.- En células eucariotas ocurre en el núcleo.- Cada ARN se madura de manera diferente.- Maduración del ARNm:

Agrega un Casquete de 7 Metil-guanosina en el extremo 5.

Agrega Cola Poli A en el extremo 3. Recorta los intrones. Empalma los exones.

- Maduración del ARNr: Pre ARNr: 45s. Se cortan los intrones. Quedan 18s, 5.8 y 5s.

- Maduración de ARNt: Se cortan los extremos de ARN. Se agrega la tripleta CCA en el extremo 3. Se agregan otras bases nitrogenadas.

TRADUCCIÓN (SEMANA 13)- Traducción = síntesis de proteínas.- Es el proceso que involucra la participación ordenada de

100 macromoléculas. Se necesita: Ribosomas. ARNm. ARNt Aminoácidos. Enzimas y energía. Factores de traducción.

- Secuencia en la expresión genética: - En procariotas: la transcripción y la traducción se dan al

mismo tiempo en el nucleoide.- En eucariotas: es un proceso más complejo, la traducción

se realiza en el citoplasma.- Utilidad del ARN:

ARNm: lleva la información para la síntesis de proteínas. Determina el orden de los aminoácidos.

ARNr: está donde se construye la proteína (ribosoma). ARNt: coloca el aminoácido apropiado en el lugar

correspondiente.- Información genética: - Información escrita en forma de tripletes formados de 3

bases nitrogenadas que determinan un aminoácido. Este triplete también se puede llamar codón.

- Las reglas de correspondencia entre codones y aminoácidos constituyen el código genético.

- Es como un diccionario molecular.- Organizado en tripletes o codones (hay 64 diferentes) y

cada uno determina un aminoácido.- El código genético es degenerado ya que existen más

tripletes que aminoácidos. Cada aminoácido puede ser codificado por más de un triplete.

- El código genético es no solapado o sin superposiciones, un nucleótido solamente pertenece a un único triplete.

- La lectura es sin comas, es decir, de forma continua.- 61 codones son para aminoácidos y los otros 3 son de

terminación (detienen el proceso de traducción).- El código genético nuclear es universal, excepción el

código genético mitocondrial. - Es unidireccional: los tripletes se leen de 5 a 3. - Todas las proteínas se empiezan con Metionina, que es el

codón de inicio (AUG).

Excepciones del código

Activación de Aminoácidos- Se da antes de que se inicie la síntesis de proteínas.- Ocurre en el citoplasma.- Las enzimas Aminoacil-ARNtSintetasas unen cada

aminoácido al extremo 3 del ARNt específico. - Necesita hidrólisis de ATP (1 ATP por cada aa).- El complejo formado se llama Aminoacil-ARNt.

ARN de transferencia- Transporta los aminoácidos. - Posee los anticodones.- El anticodón es el par de letra contraria de cada triplete.

Sintesis Proteica- Inicio: - Es la primera etapa de la traducción. El ARNm se une a la

subunidad menor del ribosoma.- El primer aminoácido siempre es Metionina en eucariotas

y formilmetionina en procariotas.- Cuando encuentra el aminoácido de iniciación llega la

subunidad mayor y se une.- Las eucariotas necesitan muchos factores de inicio.- Los procariotas usan la secuencia de Shine-Dalgarno para

la colocación del ARNm. - Por el sitio A entran los aminoácidos y por el sitio P salen

las proteínas y en el sitio E salen los ARn de transferencia. - Alargamiento: - Unión del Aminoacil-ARNt al sitio A.- Formación del enlace peptídico por la Peptidil-

Transferasa. - Translocación al sitio P.- Cada translocación gasta 1 GTP.- Terminación:- Existen tres codones de terminación: UAA, UAG y UGA.- No hay ARNt con anticodones correspondientes a estos

codones. - Participan en factores de liberación.- Cuando el ribosoma llega a una de ellas, la cadena

peptídica se acaba.- La síntesis proteica empieza en el Amino al Carboxilo

terminal.- La velocidad de síntesis proteica es de 1400 aminoácidos

por minuto.- Tiene una mayor efectividad y ahorra tiempo.

Acoplamiento Transcripción-Traducción

En bacterias la transcripción, traducción y degradación de ARN tienen lugar simultáneamente.

RESUMEN1. El ADN se replica constantemente.2. Para la transcripción, viene la polimerasa y se ubica

en la región promotora antes de la señal de inicio.3. Empieza a transcribir el ADN en ARN.4. Al transcribirse alrededor de unos 30 nucleotidos, se

agrega un 7 Metil-guanosina.5. Cuando llega a la señal de terminación se termina de

transcribir al ARN.6. El ARN se desprende y se le incorpora una cola de

Poli adeninas. (Cola Poli A).7. Luego pasa a la maduración, en donde se eliminan las

secuencias sin sentido (intrones).8. El ARNm sale al citoplasma para ser traducido a

proteína.9. La traducción inicia cuando llega el ARNm al

ribosoma, a partir del triplete de iniciación. 10. El ribosoma abarca dos codones del ARNm.11. Estos pasan a ser ocupados por dos ARNt con sus

respectivos aminoácidos. 12. Una enzima en el ribosoma cataliza la formación del

enlace entre los aminoácidos. 13. Mientras va avanzando se van añadiendo

aminoácidos a la cadena peptídica.14. La cadena sigue creciendo hasta llegar al triplete de

terminación. 15. La cadena peptídica se separa y el ARNm se degrada.

BLOQUE 3

RETICULO ENDOPLASMATICO (RE)(SEMANA 14)- Es un sistema de cavidades limitadas por una membrana

llamadas cisternas.- Forman tubos aplanados y sáculos comunicados entre sí.- Intervienen en funciones relacionadas con la síntesis y el

transporte celular.- Delimita el Lúmen del retículo.- Se encuentra continuo de la membrana externa de la

envoltura nuclear.- Formado por una membrana que da lugar a sacos y

tubulos que se extienden a través de todo el citoplasma.- Es el orgánulo más grande en la mayoría de las células.- Consta de: RE liso, RE rugoso y RE de transición.- La actividad del RE varía de su actividad celular.- Diferencias entre RER y REL:

Ausencia y presencia de ribosomas. Forma de sus cisternas (sáculos o túbulos). Funciones que desempeñan.

Retículo Endoplasmatico Rugoso (RER)- Tiene ribosomas.

- Hay dos tipos de ribosomas: Ribosomas libres: proteínas para núcleo, mitocondria,

cloroplastos, peroxisomas. Ribosomas fijos al RER: proteínas para plasma de la

membrana, secretoras, lisosomas. Es fijo o libre según la proteína que estén fabricando.

Síntesis de la Proteína en RE- Las proteínas que entran al RE tienen una cadena de 8

aminoacidos aproximadamente que se llama péptido de señal.

- Una molécula PRS (ribonucleoproteína) reconoce al péptido de señal y le indica que tiene que meter a la proteína en el RE.

- Existe un receptor en la membrana del RE que recibe al ribosoma.

- La unión del complejo al receptor del RE.- La proteína que se sintetiza se transfiere al Lumen a través

de su membrana.- El péptido de señal es hidrofobico por lo que se queda en

la zona transmembranal. - El péptido de señal es removido por la peptidasa de señal. - Cuando son proteínas de membrana, en su estructura

primaria hay otra zona hidrofobica adicional al péptido de señal.

- La mayoría de las proteínas del RE son glicosiladas añadiendo N-linked que es un oligosacárido. El donador del oligosacárido es un lípido de la membrana (dolicol fosfato).

- El lumen del RER hay proteínas chaperonas que ayudan al enrollamiento correcto de proteínas.

- Si hay proteínas defectuosas, el RER las descarta o expulsa.

Retículo Endoplasmatico Liso (REL)- Funciones: - Síntesis de lípidos: la mayoría de las membranas son

ensambladas en el REL. Fosfolípidos, colesterol y también hormonas esteroideas.

- Destoxificación del hígado: en el REL compuestos como barbitúricos son metabolizados a compuestos hidrosolubles y así poder ser expulsados por la orina.

- Almacenamiento de Calcio: en musculos se libera en respuestas químicas o eléctricas y poseen bombas de calcio.

- Liberación de la Glucosa: libera glucosa en glucógeno con una enzima llamada glucosa-6-fosfatasa.

COMPLEJO DE GOLGI (SEMANA 15)- Descubierto por Camilo Golgi en 1898.- Mientras más actividad celular más C. de Golgi hay.- Se relaciona funcional y estructuralmente con el RE.- Son sáculos, es decir, cisternas aplanadas.- Al conjunto de sáculos se les llama dictiosoma.

Compartimentación en Golgi:Se divide en 4 - Región cis (fosforilan las que van a lisosomas).- Región media.- Región trans (agrega galactosa).- Región red trans.

Vías de transporte: - Vía exocitica: las vesículas van para afuera.- Vía endocitica: las vesículas van para adentro.

Flujo de Sustancias:- Teoría de la cisterna estacionaria: cada compartimiento es

estable y el tráfico es por vesículas de transporte.- Modelo de maduración cisternal: cada compartimiento es

transitorio y cambian gradualmente.

Funciones: - Procesamiento de proteínas y lípidos.- Procesamiento del N. oligosacárido de las proteínas

lisosomicas.- Procesamiento de lípidos.- N y O-glucosilación de proteínas.- Clasificación en la red trans de Golgi.- Empaquetamiento de vesículas (proteinas COP y de

revestimiento, clatrina).- Transporte: vía constitutiva, vía regulada y lisosomas.

LISOSOMAS (SEMANA 16)-Los lisosomas (del griego lysis = aflojamiento; soma = cuerpo): son vesículas de formas y tamaños diversos. -Formadas por el aparato de Golgi -Contienen enzimas hidrolíticas. -Se fusionan con las vacuolas alimenticias y sus enzimas digieren el contenido. -Contienen más de 40 tipos de enzimas, incluyendo proteasas, nucleasas, glicosidasas, lipasas, fosfolipasas, fosfatasas y sulfatasas. -Todas estas enzimas son hidrolasas ácidas, es decir, para su óptimo funcionamiento (actividad) requieren un ambiente ácido. -Contienen un pH cercano a 5. (en el exterior pH=7)-Si las enzimas salen del lisosomas, éstas no son capaces de degradar los elementos del citoplasma.-Para mantener el pH ácido al interior del lisosoma existe un transportador de protones ubicado en la membrana, que hidroliza ATP e ingresa estos iones-Están formados por una membrana simple compuesta por una bicapa lipídica con proteínas asociadas. -Ésta membrana permite el paso de aminoácidos, azucares y nucleótidos hacia afuera para que sean reutilizados por la célula.-Formadas por: nucleasas, proteasas, glicosidasas, lipasas, fosfatasas, sulfatasas y fosfolipasas.

-Las moléculas de su membrana se encuentran altamente glucosiladas, lo cual las protege de la degradación por las enzimas de su interior.-Pueden realizar:

Autofagia: degradación de los elementos dentro de la celula. Ej: destrucción de mitocondrias que ya no sirven.Heterofagia: degradación de objetos externos a la celula.

-Las enzimas lisosomales son reconocidas por un receptor de Man-6 Fosfato.-Lisosoma primario: vesicula que solo tiene enzimas.-Lisosoma secundario: son los que degradan objetos.-Exocitosis de desechos: desechar lo que ya no le sirve y lo que si lo reutiliza dentro de la célula.-Cuerpos residuales: desechos que se van acumulando dentro de la célula.

Marcaje de las enzimas1. En el RER se glucosilan.2. Pasan a la región “cis” y se les ponen etiqueta a las

que serán lisosomicas (añadiendo fosfato a una manosa).

3. Cuando llegan a “trans” juntan a todas las enzimas con receptoras de manosas 6 fosfato.

4. Junta todas y les pone otra membrana de clatrina.5. Cuando el pH llega a 5 los receptores se desprenden

y regresan a Golgi y el lisosoma queda con enzimas activas.

ACROSOMA-Lisosoma especializado presente en el espermatozoide.-Contribuye a facilitar la fecundación.-Sus enzimas hidrolíticas son requeridas para que el espermatozoide pueda penetrar la zona pelúcida; lo cual permite el reconocimiento específico entre el espermatozoide y el óvulo.

PEROXISOMAS-Fabrican peróxido.-Se encuentran en la gran mayoría de las células eucarióticas, y contienen enzimas oxidativas tales como la catalasa y la urato oxidasa - Debido a que los peroxisomas no poseen su propio genoma, todas sus proteínas deben ser importadas.-Estas proteínas pueden estar en grandes concentraciones y están formadas por urato oxidasas.-Se cristalizan por su saturación (urato oxidasa). -Son sitios de gran consumo de oxígeno.-Contienen una o más enzimas que usan el oxígeno molecular para remover átomos de hidrógeno de sustratos orgánicos (R) específicos, en una reacción oxidativa que tiene como producto peróxido de hidrógeno (H2O2 )

DESTOXIFICACIÓN-Reacción oxidativa importante en células del hígado y del riñón, donde sus peroxisomasdestoxifican varias moléculas nocivas que entran en el torrente sanguíneo.-Por ejemplo: el etanol es dañino y es oxidado a acetaldehído y luego se convierte en ácido acético.

-Degradación del Peróxido: La catalasa utiliza el H2 O2

generado por otras enzimas en el organelo, para oxidar una gran variedad de otros sustratos tales como fenoles, ácido fórmico, formaldehído y alcoholes; por medio de una reacción "peroxidativa". Cuando se acumula un exceso de H2O2 en la célula, la catalasa convierte este compuesto en agua.

-Oxidación de ácidos grasos: proceso llamado beta-oxidación. Ocurre en los peroxisomas como en las mitocondrias en células mamíferas. Vesículas donde se degradan purinas y otros compuestos. .En las plantas son el asiento de una serie de reacciones conocidas como fotorrespiración y el ciclo del glioxilato, por lo que se les llama GLIOXISOMAS

-Origen de los peroxisomas: Sus enzimas se sintetizan en ribosomas libres. Ya ensambladas son introducidas dentro del peroxisoma. Usan señales (PTS 1 o PTS 2). Los peroxisomas se multiplican por fisión.

GLUCOLISIS (SEMANA 17)- Significa quiebre o rompimiento de la glucosa.- Su función es extraer energía en ATP o e-.- Principal vía metabólica para descomponer la glucosa.- Sucede en todas las células (eucariotas y procariotas).

Vía metabólica: secuencia especifica de reacciones catalizadas por enzimas que transforman un compuesto en otro. En la reacción son productos y luego reactivos y desaparecen rápidamente. El último es el único producto.

- La glucolisis es la etapa inicial en la degradación de glucosa.

- Es la conversión de 1 glucosa a 2 piruvatos.- Es similar en todas las células.- Ocurre en ausencia de oxígeno, es anaeróbica. - Un conjunto de 10 enzimas catalizan las reacciones.- Se efectúa en el citosol.- El ATP es un nucleótido y la energía se encuentra en los

enlaces de fosfatos.- Rutas metabólicas:

Anabólicas: son endergonicas y consumen energía, son reacciones de síntesis.

Catabólicas: son exergonicas, liberan energía, son reacciones de degradación (ej: glucolisis).

Reacciones de la Glucolisis 1. Hexocinasa: la glucosa se fosforila, se agrega un grupo

fosfato al Carbono 6. Gasta 1 ATP. Y se llama glucosa-6-fosfato.

2. Fosfoglucosaisomerasa: cambia la forma y de nombre a fructosa-6-fosfato.

3. Fosfofructocinasa: se agrega otro grupo fosfato al Carbono 1 y cambia de nombre a fructosa-1,6-fosfato. Gasta otro ATP (ya van 2).

4. Aldolasa: se divide en dos. Una se llama gliceraldehído-3-fosfato y la otra fosfato dihidroxiacetona.

5. Triosa fosfato isomerasa: la fosfato dihidroxiacetona se vuelve gliceraldehído-3-fosfato gracias a esta enzima.

6. Gliceraldehído fosfato deshidrogenasa: se quita un H con electrones y se lo da a un NAD que se vuelve NADH y gana energía. Agrega un fosfato orgánico por lo que se fosforila y el producto se llama 1,3-difosfo-glicerato. Recordar que esto sucede en los 2!

7. Fosfogliceratocinasa: se le quita un grupo fosfato al 1-3 difosfo-glicerato y agrega un ADP. Van 2 ATPs que se ganan de los invertidos. El producto es 3-fosfo-glicerato.

8. Fosfogliceromutasa: la enzima cambia de lugar el grupo fosfato para prepararse para la siguiente reacción. Y cambia de nombre a 2-fosfo-glicerato.

9. Enolasa: la molecula se deshidrata y libera una molecula de H2O. la molecula se llama fosfoenolpiruvato.

10. Piruvatocinasa: el fosfoenolpiruvato da el grupo fosfato a un ADP y lo convierte en ATP. Y ya con sin ese fosfato se convierte en Piruvato. Gana 2 ATP.

DE LA GLUCOLISIS: se pierden 2 ATPs y se obtienen 4 ATPs y 2 NADH (solo 2 ATPs son de ganancia). En condiciones anaeróbicas el piruvato se vuelve en etanol o lactato y en condiciones aeróbicas se va a la matriz mitocondrial para volverse AcetilCoA.

Vías del PiruvatoAnaerobia: Sin O2.- Ocurre en el citosol.- Hay de dos clases: láctica y alcohólica.- Fermentación láctica:

Células musculares y eritrocitos. Cada piruvato se convierte en ácido láctico. Esta reacción puede ser reversible. El ácido láctico difunde hacia la sangre y es

transportado hacia el hígado. Ocurre a través del lactato deshidrogenasa. Oxida al NADH y como no hay oxígeno los H del

NADH se los pasa al piruvato y lo vuelve en lactato.- Fermentación Alcohólica: - Se realiza en levaduras y algunas bacterias.- Se convierte al piruvato en etanol y CO2.

- Las enzimas son la piruvatodescarboxilasa (quita el CO2) y la alcoholdeshidrogenasa.

- Lo descarboxila y le quita un CO2.

- Se vuelve acetaldehído y luego llegan los NAD y ya se vuelven NADH.

- Se usa también para oxidar al NADH.

DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA- El piruvato entra a través de una proteína de transporte a

la matriz mitocondrial para convertirse en AcetilCoA por el complejo Piruvato Deshidrogenasa.

- Existen 3 reacciones:1. Se libera CO2 formando acetilo: se descarboxila el

piruvato.2. Se oxida el acetilo reduciendo NAD: se oxida, se quitan

hidrógenos y se vuelven NADH.3. Se agrega Coenzima A.

CICLO DE KREBS- En honor a Sir Hans Krebs en 1934.- También se puede llamar: Ciclo del Ácido Cítrico o Ciclo

del Ácido Tricarboxilico.- Se lleva a cabo en la matriz mitocondrial.- Ocurre solo en presencia de oxígeno.- Es un ciclo porque inicia con oxalacetato y termina con la

reposición del oxalacetato.

1. Citrato: el oxalacetato se junta con la AcetilCoA y forman ácido cítrico.

2. Isocitrato: el citrato cambia de forma.3. α-cetoglutarato: se libera CO2 y un NADH.4. SuccinilCoA: se libera otro CO2 y otro NADH.5. Succinato: se libera un ATP.6. Fumarato: la molécula se oxida y produce un FADH.7. Malato: se le agrega una molécula de agua.8. Oxalacetato: se oxida de nuevo y libera otro ATP para

quedar de nuevo como oxalacetato para iniciar otra vez el ciclo de Krebs.

Al terminar el Ciclo de Krebs llevamos de ganancia de energía: 10 NADH, 2 FADH y 4 ATP.

CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES- El aceptador final de electrones es oxígeno, que se reduce

y se produce H2O.- Todos los NADH y los FADH2 reducidos en glucolisis y

Krebs van a la cadena de transporte de electrones a oxidarse en NAD y FAD.

- Por cada NADH que entra a la cadena de transporte de electrones se producen 3 ATP.

- Por cada FADH2 que entra en la cadena de transporte de electrones se producen 2 ATP.

- Se da en la membrana interna.

- Hay 4 familias de proteínas y los electrones se van pasando entre familias y liberan energía al espacio intermembrana de la matriz.

- La familia 2 no es proteína integral.- Cada protón de H cuando regresa junta un ADP con un P

para formar un ATP, por cada protón se da un ATP.

1. El NADH pasa 2 electrones al complejo I para empezar el proceso, estos 2 electrones atraen 2 iones de hidrogeno y los pasa al espacio intermembrana.

2. Los electrones son transportados por la ubiquinona al Complejo III.

3. Cuando los electrones son transportados al Complejo III cada uno pasa 1 ion de H+ al espacio intermembrana y los electrones son transportados 1 por 1 al Complejo IV por el Citocromo C.

4. En el complejo IV tiene que haber 4 electrones los cuales interactúan con 2 moleculas de oxígeno y 8 iones de H+, los cuales forman 2 moleculas de agua y los otros 4 iones de H+ pasan al espacio intermembrana.

5. Las series de iones de H+ forman un gradiente de concentración.

FOSFORILACION OXIDATIVA (proceso quimiosmótico) 6. La ATP sintasa utiliza la energía potencial del gradiente de

concentración de los iones de H+ para formar ATP por medio de ADP + Pi.

7. Hay que tomar en cuenta que los H+ se reciclan después de ser utilizados por la ATP sintasa para que vuelvan a servir en la cadena transportadora de electrones.

De los 10 NADH obtenemos 30 ATP.De los 2 FADH obtenemos 4 ATPY teníamos 4 ATP de la glucolisis y Ciclo de Krebs.Dando como resultado un total de 38 ATP de ganancia.

MITOCONDRIA (SEMANA 18)- Se encuentran en el citoplasma de las eucariotas.- Pueden ser alargadas, esféricas o bastoncillos.- Puede variar en cantidad según su necesidad de energía.- Se localizan donde la necesidad de energía es mayor.

Estructura y organización: - Membrana externa: 50% lípidos y 50% proteínas (porinas)

es muy permeable.- Membrana interna: forma las crestas mitocondriales.

Tiene poco colesterol, es rica en cardiolipina, es impermeable. Su relación es de 3 proteínas por 1 lípido. Tiene 60 polipéptidos en las q esta ATP sintetasa

- Las dos membranas están separadas por un espacio intermembranoso.

- Posee sus propios ribosomas, tiene distintos ARNsribosomales.

- Se cree que se originaron de alguna bacteria.- En la matriz hay ARNt y ARNm, así como ADN y codifica

aprox. 12 proteínas de la membrana.

- No reciben nada del retículo endoplasmatico.

Origen de la mitocondria:- Se cree que provienen de bacterias englobadas por células

mas grandes. (teoría endosimbiotica).- Similitudes mitocondria-bacteria: ADN, tamaño,

ribosomas, división.

Biogénesis mitocondrial:- Se replican y se generan a partir de mitocondrias.- Se pueden fusionar o fisionar.- Aumentan de tamaño y replican el ADN.

Funciones: - Realizan la respiración celular.- El ciclo de Krebs.- Oxidación de ácidos grasos.- Síntesis de proteínas en los ribosomas.- Replicación del ADN.- PROPORCIONAN ENERGÍA (ATP).

CITOESQUELETO (SEMANA 19)- Red de fibras proteicas que ocupa el citoplasma de las

células y que proporciona un armazón estructural para la célula.

- Determina la forma y la organización general del citoplasma, contribuyendo así a la integridad celular.

- Permite los diferentes tipos de motilidad celular.

Funciones- Define la forma y arquitectura (distribución) celular- Permite el movimiento y transporte intracelular (por

medio de proteínas motoras)- Media procesos de endocitosis y exocitosis- Participa activamente en la mitosis- Participa en los procesos de modulación de receptores de

superficie (define la conformación y función de los receptores)

- Participa en los procesos de interacciones intercelulares.- Transmisión de señales del ambiente extracelular al

interior de la célula.

Formado por tres tipos de estructuras:- Microfilamentos. (debajo de la membrana, compuestos de

subunidades de actina).- Microtubulos. (del centro a las orillas, compuestos por

tubulina α y β).- Filamentos intermedios (de las orillas al centro y conectan

con células adyacentes a través de los desmosomas, compuestos por varias proteínas de queratina).

MICROTUBULOS- Tubos cilíndricos de 20-25 nm de diámetro.- Compuestos de dímeros de la proteína tubulina alfa y

beta. Van intercalados de alfa a beta y de beta a alfa.

- Todos los microtubulos están formados por 13 protofilamentos.

- El lumen la parte interna del microtubulo.

Funciones- Andamio para determinar la forma celular.- Proveen un conjunto de pistas para que se muevan las

organelas y vesículas.- Forman las fibras del huso para separar los cromosomas

durante la mitosis. - Participan dentro de flagelos y cilios, para la locomoción.- La tubulina se autoensambla para originar a los

microtúbulos en un proceso dependiente de GTP. Tiene un extremo positivo que es donde se añade la tubulina y tiene un extremo negativo que es donde se quita la tubulina.

- Se produce un recambio continuo de la red de microtúbulos. La vida media de un microtúbulo individual es de 10 minutos.

- Se originan en los centros organizadores de microtubulos (COMT), donde participa la tubulina gamma adoptando una organización radial en las células interfasicas.

- En los centros de nucleación se encuentra la tubulina gamma en forma de anillos.

- El microtubulo crece con el extremo positivo hacia afuera. El extremo negativo siempre está en el centrosoma.

Centrosoma: estructura compleja que contiene 2 centriolos en forma de barril, rodeados por un material pericentriolar denso y amorfo. Los microtubulos surgen del material pericentriolar donde ocurre la nucleación. El centrosoma se situa cerca del centro de la célula justo por afuera del núcleo.

MICROFILAMENTOS- Se componen de proteína actina. - Los filamentos de actina se polimerizan de actina g y

actina f.- En presencia da ATP las subunidades de actina se

polimerizan siguiendo un patrón de cabeza y cola. Es un filamento compuesto formado por dos moléculas de actina entrelazadas en una doble hélice.

- Pueden haber protuberancias, microvellosidades e invaginaciones.

- Los monómeros de forma globular (G-actina) se polimerizan en un proceso dependiente de ATP para formar el polímero de F-actina.

- La polimerización está regulada por proteínas de una familia conocida como "proteínas de unión a actina" (ABPs). Y son: Cofilina (aumenta la velocidad de disociación) Profilina (Estimula la formación) Arp2/3 (puede servir como centro de nucleación)

- Se pueden ensamblar de dos diferentes formas: haces de actina o redes de actina.

- Haces de Actina: pueden ser de dos tipos:

Filamentos de actina estrechamente agrupados: alineados en paralelo, sostiene a las proyecciones de la membrana (microvellosidades), La proteína es Fimbrina.

Filamentos de actina que están más espaciados: son capaz de contraerse, tales como en los anillos contráctiles en la mitosis. La proteína es la alfa-actinina.

- Redes de Actina: En las redes los filamentos de actina se mantienen unidos mediante proteínas de unión a la actina como la Filamina

- Todos los tipos de motilidad celular implican la acción de una segunda proteína llamada miosiona.

- La miosina es una molecula motora de los filamentos de actina. Actua como generador de fuerza en presencia de actina.

FILAMENTOS INTERMEDIOS- Filamentos solidos no ramificados de superficie lisa y con

diámetro de 10 nm. Intermedio entre microtubulos (α / β tubulina) y los microfilamentos (de actina).

- Son un grupo de estructuras químicas heterogéneas codificadas en el ser humano por 60 genes diferentes.

- No necesitan de hidrólisis de nucleótidos para el ensamblado.

- La queratina es la que le da la fuerza tensil. - El ensamblado y desensamblado de los FI es controlado

por fosforilacion y desfosforilacion de las subunidades.

Funciones- Brindan sostén estructural a la célula, ya que su gran

resistencia tensil es importante para proteger a las células contra las presiones y las tensiones.

- No participan en procesos esenciales como mitosis y citocinesis.

- Proporcionan viabilidad a las células.

Tipos: a) Láminas nucleares (que refuerzan la membrana nuclear)b) Proteínas relacionadas con la vimentina: Desmina,

Proteína Glial, Periferina.c) Queratinas (funcion estructural en las células epiteliales)d) Filamentos intermedios neuronales: Proteínas de los

neurofilamentos (ubicados en células nerviosas)

RESUMEN- El citoesqueleto se divide en microtubulos y

microfilamentos.- Los microfilamentos provocan contracción muscular

o contracción no muscular. La muscular se da en el musculo estriado y liso, y la no muscular en lamelipodios y filopodios, citocinesis y movimiento ameboideo.

- Y los microtubulos provocan movimiento de vesículas y orgánulos, cilios y flagelos, y movimiento anafasico

PROTEINAS MOTORASLas células tienen motores de proteínas que ligan dos moléculas, y usando ATP como energía, causan que una molécula cambie en relación a la otra.Existen 2 tipos:

- Relacionados con la actina (microfilamentos): la miosina.

- Relacionados con microtubulos: la dineina y cinesina. Dineinas y Cinesinas- Mueven a lo largo de los microtubulos a los organelos

mediante gasto de ATP.- Las dineinas se mueven hacia el extremo NEGATIVO del

microtúbulo (o sea hacia el centrosoma), las cinesinas se mueven hacia el extremo POSITIVO.

- Poseen un par de cabezas globulares que actúan como motores (generadores de fuerza) y una cola en forma de abanico que se enlaza a la carga que debe arrastrar.

- Caminan en dos subunidades globulares ósea un heterodimero (alfa y beta).

- La dineina es la causante del movimiento de cilios y flagelos y está compuesta de 9 a 10 cadenas de polipetidos.

- La dineina puede servir como agente generador de fuerza de cromosomas durante la mitosis y motor dirigido al extremo menos para mover vesículas.

- Cuando se conecta a otros microtúbulos, los motores de proteína pueden causar movimiento si los extremos están fijos o extender la longitud de los paquetes de fibras si los extremos están libres.

Miosina- Son las proteínas motoras de la actina.- Actúa como sistema generador de fuerza.- Se mueven hacia el extremo + de los microfilamentos de

actina.- Existen varios tipos de miosinas:

La miosina I y V intervienen en las interacciones de la membrana con el citoesqueleto así como en el desplazamiento de vesículas a lo largo de los filamentos de actina.

La miosina III participa en funciones sensoriales como la visión.

La miosina VI y VII participa en funciones sensoriales como la audición.

La miosina II: impulsa la citocinesis con la formación del anillo contráctil y la contracción muscular.

- ANILLO CONTRÁCTIL: Formado por filamentos de actina y de miosina II se ensambla justo debajo de la membrana, al contraerse tira progresivamente de la membrana hacia adentro, estrangulando a la célula por el centro y divididiéndola en dos, los filamentos de actina se desensamblan a medida que avanza la contracción, tras la división celular el anillo se disgrega por completo.

BLOQUE 4

MATRIZ EXTRACELULAR (SEMANA 21)Sustancias y elementos intercelulares que trabajan en conjunto, compuesta principalmente por macromoléculas secretadas por las células. Está formada generalmente en eucariotas por: fibras largas y flexibles humedecidas en una matriz amorfa e hidratada de moléculas ramificadas. - Por proteínas estructurales que aportan resistencia y

flexibilidad (colágenos y elastina).- Por complejos proteína-polisacaridos llamados

proteoglicanos que es donde se insertan las moléculas estructurales (GAGs).

- Por glicoproteínas de adhesión que anclan las células a la matriz. (fibronectina y laminina).

Puede ser de diferentes formas: - Con abundante sustancia intercelular: tejidos

conectivos (cartilaginoso, fibroso y óseo). - Con delgada matriz extracelular: epitelios y músculos.

Funciones- Rellenar el espacio entre las células y brindar

resistencia y estiramiento.- Medio por donde llegan los nutrientes y se excretan

los desechos.- Permite a la célula aferrarse a puntos fijos.- Medio por donde se mueven las células. - Medio por donde llegan las señales químicas.

Proteínas estructuralesColágeno- Es el componente más abundante de la MEC.- Son fibras con gran resistencia a la tracción por lo que

brindan resistencia a la MEC.- Representa más del 25 a 30% de las proteínas totales

del cuerpo. - Es sintetizada por los fibroblastos.- Es un trímero de cadenas de polipéptidos de cadenas

alfa. Homodimeros (3 cadenas iguales) y heterodimeros (cadenas diferentes).

- Posee un alto contenido de un aminoácido común como la glicina (ayuda a formar la triple hélice) y otros como la hidroxilicina e hidroxiprolina.

- Existen 15 tipos de colágeno dependiendo de las 25 combinaciones de cadenas distintas.

- En los tejidos se observan fibras de colágeno que a su vez están formadas por numerosas fibrillas de las cuales cada una se componen de varias moléculas de colágeno y estas están formadas de 3 polipeptidicas (cadenas alfa).

- Se elabora en el lumen del RE donde se ensamblan las 3 cadenas alfas (llamado procolageno). Luego se secreta al espacio intercelular y la procolagenopeptidasa lo convierte en colágeno.

- Los tipos de colágeno I (70% es piel), II y III son fibrilares y se encuentran en la piel, hueso, tendón, cartílago y músculo.

- La colagena tipo IV se encuentra en la lamina basal y placas de crecimiento de cartílago.

Elastina- Principal componente de las fibras elásticas presentes

en la MEC.- Son ricas en aminoácidos de glicina y prolina. - Se unen entre sí por enlaces cruzados covalentes

entre los residuos de glicina. - La tensión ejercida sobre la red de elastina provoca

que las moléculas se extiendan y cuando la tensión cesa las moléculas se relajan adoptando su conformación normal.

- Un ejemplo del trabajo de la elastina se da en los pulmones.

- Se sintetiza en fibroblastos, condrocitos y fibras musculares lisas.

Complejos proteínas-polisacaridosEs la matriz hidratada y viscosa de la MEC en la que están inmersas las fibrillas de colágeno y elastina. Compuesto principalmente por:Glucosaminoglicanos (GAGs)- Poseen unidades repetidas de disacáridos

(polisacáridos complejos). - Son moléculas hidrofilicas que atraen tanto agua

como cationes debido a esto forma una matriz hidratada. - Los tres tipos más comunes son: condroitín sulfato,

queratán sulfato y hialuronato (de mayor tamaño y no sulfatado).

- Siempre uno de los dos azucares del disacárido es un azúcar amino (con uno o más grupos sulfato) o bien N-acetilglucosamina o también N-acetilgalactosamina. El otro es azúcar o azúcar acida (galactosa o glucouronato).

Proteoglicanos - Glicoproteínas en las que se unen un gran número de

glucosaminoglicanos “GAGs” a una molecula de proteína única. Actúan como material de empaque para resistir fuerzas de compresión.

- La principal componente de la MEC se llama Heparan Sulfato Proteoglicanos (HSPG) la cual forman puentes entre los puentes internos y externos de la célula y transmiten señales a través de la membrana plasmática.

- El hialuronato tiene propiedades lubricantes.

Glicoproteínas de adhesionLa fibronectina y la laminina pertenecen a la familia de las glicoproteínas de adhesión.

Fibronectina- Es la principal proteína de adhesión. (Entre celula y

MEC)

- Constituida por dos cadenas polipeptidicas, se dispone en la matriz como una red de fibrillas mediante puentes disulfuro.

- Una cadena polipetidica se pliega en una seria de dominios conectados por segmentos cortos y flexibles de la cadena polipetidica.

- Los dominios unen a las diferentes macromoléculas en la MEC.

- Participa en el desarrollo embrionario, el movimiento celula.

- Las fibronectinasplasmicas promueven la coagulación sanguínea.

Laminina- Une las células a la lámina basal. - Se sitúa debajo de las células epiteliales separándolas

del tejido conectivo.- Puede actuar como reguladora e influir en el

potencial de crecimiento y diferenciación de la célula. - Actúa como barrera permeable que regula el

movimiento de moléculas y células.- Intimamente asociadas a otra proteína denominada

entactinaonidógeno con la cual forman redes entrecruzadas junto con el colágeno tipo IV en la lámina basal.

- Formada por tres cadenas polipetidicas (alfa, beta y gamma) unidas por puentes de disulfuro en una estructura entrelazada.

- Un extremo de la cadena alfa une a los receptores de superficie celular específicos de cada órgano. Y los dos brazos extremos son para colágeno tipo IV.

- Contienen sitios de unión entre lamininas para formar un gran agregado.

- La lámina basal contiene: colágeno tipo IV, proteoglicanos, lamininas y otras glucoproteinas (entactina o nidogeno).

Integrinas - Proteínas que sirven de receptores de la superficie

celular dependientes de Ca y Mg.- Integración del citoesqueleto con la MEC.- Principal medio por el cual las células se unen a

proteínas de la MEC tales como el colágeno, fibronectina y laminina.

- Cadenas compuestas de polipeptidos con una cadena alfa y una beta unidas de modo no covalente.

- Forman 2 sitios de unión: una al ligando de la superficie de la membrana externa y otro para una proteína especifica del citoesquelto en la superficie interna.

- Se enlazan debido a que tienen secuencias de aminoácidos argina, glicina y acido aspártico (RGD).

- No interactúan de modo directo con el citoesqueleto, ya que las colas de las integrinas interactúan con proteínas del citoesqueleto.

- Existen 2 tipos de conexiones: adhesiones focales que son cuando los fibroblastos se unen a la MEC y hemidesmosomas que es cuando se unen células epiteliales a la lámina basal.

- Funciones: regulan el movimiento y anclajes celulares, interactúan como vías de señalización intracelulares.

GlucocalixEs el límite entre la matriz extracelular y la superficie celular es una zona rica en las plantas, hongos y bacterias. Tienen 2 componentes glucocalix anclado e inanclado.

RECONOCIMIENTO CELULA-CELULA Y ADHESIÓN (SEMANA 22)

Capacidad de asociación entre células individuales para formar tejidos, órganos y sistemas. Esta mediada por proteínas transmembrana. Las moléculas de adhesión son: proteínas de las inmunoglobulinas, caderinas, selectinas y en algunos casos integrinas.

Existen 2 tipos de adherenciaHomofilicas: las moléculas interactúan con moléculas idénticas a las de la superficie de las células a las que se adhieren.Heterofilicas: cuando interacciona una molécula diferente a la superficie de la célula a la que se une.

CAMs- Miembros de las inmunoglobulinas. - Es independiente de Calcio.- Tienen dominios caracterizados por dominios bien

organizados. A veces interactúan homofilicamente con CAMs adyacentes.

- Otros miembros interactúan heterofilicamente con sus ligando.

- Median interacciones específicas de linfocitos con células requeridas para respuesta inmunológica.

Selectinas- Reconocen disposiciones específicas de grupos

carbohidratos y se unen a ellos.- En cada tipo celular se expresa una selectinas

diferente. - Receptores de la superficie celular. - La unión es dependiente de Ca y Mg.

Caderinas- Se encuentran en la membrana plasmática. - Requieren de calcio para su funcionamiento (induce

al cambio de su forma para poder adherirse con otra célula).

- Se caracterizan por una serie de subunidades que son similares estructuralmente en sus dominios extracelulares.

- Se distinguen entre sí por el tipo de células a las que pertenecen. Cadherina E (epitelial), cadherina N (neutral), y cadherina P (placentaria).

- Se asocian en parejas en la membrana plasmática. - Existen 2 tipos de interacciones estables homofilas:

uniones adherentes y desmosomas.

UNIONES CELULARESExisten tres tipos:Uniones adherentes- Unen células adyacentes entre sí.- Conectan a las células entre sí formando tejidos

permitiéndoles funcionar como una unidad.- Anclan el citoesqueleto a la superficie celular. - Ayudan a mantener la integridad del tejido. - Existen dos tipos de uniones adherentes:

Uniones de adherencia- Son las uniones mediadas por caderinas que se

conectan con el citoesqueleto por microfilamentos de actina.

- Dependientes de calcio. - Revisten las cavidades del cuerpo y los órganos.- Forman un cinturón de adhesión.

Desmosomas- Puntos de fuerte adhesión con forma de botón o

discoide. - Da integridad estructural al tejido. - Tienen queratina, desmoplaquina y filamentos de

desmina que brindan una gran rigidez.- Sirven como anclas para fibras del citoesqueleto.

Uniones estrechas (oclusiva, hermética, impermeable).- No dejan espacio entre las membranas de la celula

adyacente.- Previene el paso de fluidos (hermética) y por tanto el

mov. de moléculas e iones. - Las proteínas integral de las uniones se llama

ocludina y la otra claudina.- Se compone de una hilera de proteínas

transmembrana de unión las que estas fusionadas eliminan el espacio intercelular.

Uniones comunicantes - Las membranas están alineadas y en contacto íntimo. - Proporciona un punto de contacto citoplasmático

entre dos células adyacentes.- Las células están unidas por cilindros huecos y

empaquetados estrechamente denominados conexones formando un canal hidrofilico.

- Un conexon está formado por seis conexinas. - Permite el paso de iones y moléculas pequeñas.

- Se requiere en la comunicación extremadamente rápida entre células.

RECONOCIMIENTO Y COMUNICACIÓN CELULAR (SEMANA 23)

Las células se comunican entre sí, estas expresan moléculas en sus superficies y son reconocidas por receptores en la superficie de otras células. También pueden liberar señales químicas que son reconocidas por otra célula.

Tipos de señales:- Señales endocrinas: Señales producidas a grandes

distancias de sus tejidos diana (se les llama diana, receptor, blanco u objetivo a la célula que recibe la señal) y que son transportadas por el sistema circulatorio a diversas partes del cuerpo.

- Señales paracrinas: Señales que son secretadas localmente y actúan en un rango reducido de tejidos cercanos.

- Señales autocrinas: Señales que actúan sobre la misma célula que las produce.

MensajerosLos mensajeros son los encargados de transmitir las señales químicas que son secretadas.

- Ligando: Molécula que funciona como mensajero primario. Su trabajo es unirse a un receptor.

- Mensajeros secundarios: Moléculas adicionales que se producen dentro de la célula cuando un ligando se une a un receptor. Transmiten las señales de una localización celular hacia el interior de la célula.

- Transducción de señal: Cambios en el comportamiento o expresión génica de la célula, provocados por la unión del ligando al receptor.

Tipos de ligando- Ligandoshidrofílicos: Son ligandos que actúan en la

superficie de la célula, su composición química no trae ninguna consecuencia directa sobre el tipo de mensaje transmitido a la célula diana.

- Ligando hidrofóbicos: Son ligandos que actúan sobre receptores en el núcleo o en el citosol, su función es regular la transcripción de genes particulares.

ReceptoresProteínas que poseen un lugar para la unión de una molécula de señalización específica (ligando).

- Receptor emparentado: Un receptor recibe este nombre cuando un ligando se une a esté porque es su receptor específico.

- Afinidad del receptor: Es la facilidad de un receptor para unirse a su ligando.

- Regulación a la baja de receptores: Cambios en las propiedades o en la localización celular del receptor. Se puede dar por tres razones:La retirada del receptor de la superficie celular, alteraciones en el receptor que conducen a una menor afinidad por el ligando y alteraciones que hacen que el receptor sea incapaz de producir cambios en la función celular.

- Endocitosis mediada por receptor: Proceso en el que se invaginan o se internalizan pequeñas porciones de la membrana plasmática que contienen a los receptores.

Receptores acoplados a proteínas GSon receptores que activan a alguna proteína G en particular. Poseen una estructura similar pero difieren en sus secuencias de aminoácidos.

Estructura: El receptor está formado de siete hélices transmembrana, conectadas por dominos o lazos citosólicos extracelulares. Su extremo N-terminal está expuesto al fluido extracelular, mientras que el C-terminal se localiza en el citosol.

Proteínas GSon proteínas acopladas a receptores que intervienen en la transducción de señal.

Estructura: La proteína G está formada por tres subunidades:- GEs la subunidad más grande de las tres. Está

subunidad se une a nucleótido de guanina (GDP o GTP).- G: Subunidad que se encuentra permanentemente

pegada a G- GSubunidad que se encuentra permanentemente

pegada a G

Tipos de proteínas G- Gs: Proteínas G que actúan como estimuladores de la

transducción de señal.- Gi: Proteínas G que actúan como inhibidoras de la

señal de transducción.- Gp: Proteínas G que activan la fosfolipasa C.

Ciclo de las proteínas G:

1. El ligando se une a el receptor acoplado a la proteína G.2. El receptor activa a una proteína G, esto produce que la

subunidad G libere GDP y adquiera GTP.3. Al suceder este cambio las subunidades Gy Gse

separan.4. Las subunidades inician procesos de transducción de

señal.5. La subunidad GTP-Ghidroliza su GTP, adquiriendo de

nuevo su forma inactiva GDP-G.6. Las subunidades se vuelven a unir para formar una

proteína G inactiva completa.

Proteínas GsProteína G que actúa como estimulador de la transducción de señal y utiliza el AMP cíclico (cAMP) como segundo mensajero.

Ciclo de las proteínas Gs1. Cuando las subunidades de la proteína G se separan, la

proteína Gs se une a la enzima adenilatociclasa.2. Después de unirse la enzima se activa y cataliza la

conversión de ATP en cAMP.3. Luego de que la proteína G es inactivada, se separa de la

adenilatocilcasa y está detiene su producción de cAMP.4. Para finalizar, la enzima fosfodiesterasa degrada el cAMP

extra.

Ciclo del cAMP:1. Luego de que el cAMP es producido por la

adenilatociclasa, esté se dirige a la subunidad reguladora de la proteína kinasa A (PKA).

2. La PKA está formada de un par de subunidades reguladoras y otro par de subunidades catalíticas. Cuando el cAMP se une a su par de subunidades reguladoras, estás se separan de las subunidades catalíticas.

3. Las subunidades catalíticas se dirigen a catalizar la fosforilación de varias proteínas en la célula, mientras, estén separadas de las subunidades reguladoras.

4. La subunidad GTP-Gs hidroliza su GTP y se separa de la adenilatociclasa.

5. La proteína Gi inhibe la adenilatociclasa para parar la producción del cAMP.

6. La fosfodiesterasa degrada el cAMP restante y el proceso termina.

Proteínas GpProteínas que activan la fosfolipasa C.

Ciclo de las proteínas Gp:1. Luego de la activación de la proteína Gp, está activa una

forma de la fosfolipasa C, la fosfolipasaCb(La b no es del todo importante pero lo menciono por si acaso).

2. La fosfolipasa Cdivide el fosfolípido PIP2 (fosfatidilinositol-4,5-bifosfato) en dos moléculas: inositoltrifosfato (IP3) y diacilglicerol (DAG).

3. El IP3 se une al canal del receptor de IP3 del RE.4. Cuando el IP3 se une al canal, esté se abre y libera iones de

calcio al citosol.5. Por su parte el DAG permanece en la membrana donde

activa a la enzima proteína kinasa C (PKC). PKC fosforila grupos específicos serina y treonina.

Óxido nítrico (NO)La unión de la acetilcolina a la superficie de las células endoteliales vasculares, produce la liberación de NO.

Liberación de NO:

1. La acetilcolina se une a receptores acoplados a proteínas G que activan la vía de señalización de los fosfoinisítidos, causando la producción de IP3 por las células endoteliales.

2. El IP3 induce que se libere calcio desde el RE.3. Los iones de calcio se unen a la calmodulina, formando un

complejo que estimula a la sintasa de NO para producirlo.4. El NO es un gas que difunde a través de las membranas

plasmáticas, permitiendo su paso desde las células endoteliales a las células musculares lisas adyacentes.

5. Una vez dentro de las células musculares lisas, el NO activa la enzima guanilatociclasa, que cataliza la formación de GMP cíclico (cGMP). El cGMP deriva del GTP, de forma análoga a la producción de cAMP a partir ATP, y, aligual que el cAMP, el cGMP puede actuar como mensajero secundario.

CONTROL DE LA EXPRESION GENÉTICA (SEMANA 24)

En todas nuestras células el ADN es el mismo pero los genes pueden o no expresarse y esto es lo que hace que existan diferentes tipos de células.

Existen alrededor de 200 tipos de células especializadas en el cuerpo humano. Lo que las hace diferentes son el tipo de proteínas que fabrican y éstas ponen en funcionamiento mecanismos que les permiten regular la cantidad y el tipo de proteínas, así como cuando se sintetizan.

Existen 2 tipos de expresión genética:- De forma constitutiva: sin regulación que se expresan

todo el tiempo. (enzimas de glucolisis).- De forma regulada: se expresan solo a veces y en

células específicas. (hormonas).

Control de la Expresión genética en Procariotas- La expresión genética es inmediata al igual que la

transcripción y traducción. El control se da en la transcripción y los ARN son policistronicos.

- De un solo ARN se obtienen varias proteínas.- El ARN mensajero contiene información para varias

proteínas. - Se da únicamente en la transcripción. - Los ARN mensajeros son degradados

enzimáticamente después de 1 a 3 minutos de su síntesis.

OperonEs un complejo funcional que consta de una seria coordinada de genes estructurales y reguladores que participan en una función celular específica y están agrupados en el mapa genético que permiten que estos genes sean activados o desactivados simultáneamente.

- Los genes reguladores regulan a los estructurales.- Los genes reguladores se dividen en:

- Operador: sitio donde se une la proteína represora.- Promotor: sitio donde se une la ARN polimerasa.- Regulador: a partir de este se sintetiza la proteína

represora. - Los genes estructurales pueden ser varios y son genes de

las enzimas bajo regulación.

Existen varios tipos de operones:- Inducibles: son los genes que generalmente no se

expresan. Se activan solo cuando se necesitan. La proteína que los induce se llama inductor y un ejemplo es la Lac1.

- Reprimibles: generalmente se expresan. Para que dejen de expresarse se necesita un correpresor y un ejemplo es el operón TRP.

AMP cíclico Se forma a partir del ATP citosolico a partir de la enzima adelinatociclasa.

Control en EucariotasAl contrario de las procariotas, las eucariotas eligen que genes transcribir. Cada tipo celular expresa aprox. El 20% de los genes que tiene. Solo el 20% del ADN se transcribe para traducirse a proteínas.

La expresión genética se divide en tres: el control transcripcional (más importante), el control post-transcripcional y el control traduccional.

Control Transcripcional en Eucariotas

1. Metilación del ADN - Regula directamente al impedir la unión de factores de

transcripción, e indirectamente propiciando la estructura cerrada de la cromatina.

- Bloquea la transcripción.2. Acetilación de Histonas:

- La acetilación de histonas favorece la expresión de los genes porque afloja los nucleosomas y puede ser reversible.

- La accesibilidad depende de la estructura de la cromatina. El grado de compactación de la misma sería modulado por acetilación reversible de histonas.

- Algunos represores génicos desacetilan las histonas.- Algunos inductores génicos acetilan las histonas.- Activan a los genes, mientras más acetilado, más se

activa el gen.3. Activadores y represores

- Pueden ser: secuencias reguladoras de acción CIS promotores y estimuladores o proteínas de regulación transcripcional (activadores y represores).

- Secuencias reguladoras de acción en CIS promotores y estimuladores: se localizan 100 pares de bases corriente arriba de la secuencia TATA, denominadas

estimuladores o enhancers, unen proteínas específicas y estimulan la transcripción.

4. Reordenamiento del ADN - El ADN se reordena para poder crear anticuerpos.

5. Amplificación Génica - Resulta de la replicación repetitiva de una región

cromosómica.- En algunos casos la amplificación génica proporciona

un mecanismo de aumento de la expresión de los genes durante el desarrollo.

Control Post-TranscripcionalDos moléculas de ARNm son procesadas de manera diferente a partir del mismo gen.

Control Traduccional- Duración del ARNm: si la colita Poli A es más larga,

más larga será la duración del ARNm y produce más proteínas.

- Afinidad del ARNm con los ribosomas.

CICLO CELULAR (SEMANAS 25, 26 Y 27)- Proceso que ocurre entre una división celular y la

siguiente.- Comienza cuando se forman dos nuevas células a

partir de una célula madre y finaliza cuando una de estas dos se divide de nuevo en dos células hijas.

Etapas del Ciclo CelularSe divide en 3:

- Interfase: que se divide en G1, M y G2.- Etapa M: Mitosis o Meiosis. - Citocinesis.

INTERFASEEs una etapa de crecimiento en donde el ADN nuclear se duplica y la mayor parte de componentes se sintetizan. En esta etapa no se miran los cromosomas. Se divide en tres etapas:- Etapa G1: es la etapa de crecimiento celular, también

llamado la primera abertura, duplica su tamaño y aumenta la cantidad de organelos, enzimas y otras moléculas. Intensa actividad metabólica y de síntesis de ARN y proteínas (transcripción y traducción). Etapa en donde la célula decide dividirse o no.

- Etapa G0: cuando una célula detiene su progresión en el ciclo celular. Puede ser permanente o transitoria.

- Etapa S: ocurre la duplicación del ADN. Se replican los cromosomas pero no empieza la división celular.

- Etapa G2: parecida a G1 solo que los cromosomas ya están replicados. Los cromosomas empiezan a condensarse. Últimos preparativos para la división celular.

Regulación del Ciclo

Primer punto “Start” (checkpoint de G1/S)- Tambien llamado Punto de Restriccion. - Se encuentra a finales de G1 antes de la síntesis de

ADN. - Verifica si las condiciones son propicias para entrar

en división, si esto no sucede el ciclo se detiene.

Segundo punto (Checkpoint G2/M)- Cuando la replicación esta incompleta o el ADN esta

dañado el ciclo celular se detiene.

Tercerpunto (Checkpoint M/G1)- Regula la salida de la mitosis, se encuentra en

metafase y anafase.- En este punto se verifica que los cromosomas se

hayan enganchado correctamente al huso mitótico para continuar a G1.

Enzimas Reguladoras- La principal enzima reguladora es la quinasa que es la

que fosforila y es dependiente de ciclinas (Cdks). Unas trabajan en el punto 1, 2 y 3.

- La actividad de las Cdks aumenta y disminuye a medida que el ciclo avanza.

- Son las causantes del inicio del siguiente evento.- Las celulas se reproducen gracias a las señales que

envían los factores externos de crecimiento.- Los inductores pueden provenir de celulas vecinas y

actúan en el punto de control G1 y activan la síntesis de ciclinas y esta la de la fase S.

Inhibidores del Ciclo- Un importante regulador es la proteína p53 que es la

que se encarga de frenar la división celular cuando el ADN está dañado y trata de reparar el daño o induce a la muerte celular (apoptosis), comúnmente se da en G1.

ADNBicatenario, polímero de nucleótidos por enlaces fosfodiester. Cadenas antiparalelas. El nucleótido está formado por un grupo fosfato, una pentosa y una base nitrogenada.

DUPLICACION DEL ADN- Una propiedad esencial del material genético es la

capacidad para hacer copias exactas de sí mismo (ADN).

- Cada cadena de ADN sirve como molde para la síntesis de una nueva cadena.

- Es importante que la duplicación sea perfecta para que no presente mutaciones genéticas.

- La replicación del ADN produce una copia de si mismo por medio de enzimas muy exactas y además posee un sistema de reparación de errores.

- Ocurre previo a la división celular.- Es un proceso semi-conservativo porque se contiene

la mitad del ADN original.

Replicación en procariotas y mitocondrias- Dura alrededor de 30 min. - Existe un único origen de replicación con una

secuencia de ADN especial.- Para iniciar la replicación un determinado de

proteínas iniciadoras debe unirse al origen.- La energía proveniente de la hidrólisis del ATP

desenrolla la cadena y permite el acceso a la maquinaria de replicación.

- Las horquillas de replicación se forman durante la replicación.

- La replicación sucede a una velocidad de 500 nucleótidos por segundo.

- Se da de una manera bidireccional que se lleva a cabo desde el origen.

Replicación en Eucariotas- Se da en el núcleo.- Es lineal y se inicia en muchos orígenes de replicación

conocidos como replicones. - La burbuja lineal se expande bidireccionalmente.- Es más lento debido a la gran cantidad de proteínas

asociadas. - Sucede a 50 nucleótidos por segundo. - Tienen una secuencia de nucleótidos específica para

la iniciación conocida como origen de replicación. - La girasatopoisomerasa se coloca y desenrolla la

cadena. Existen dos tipos: una que rompe y desenrolla solamente una cadena y la otra que rompe y desenrolla las 2.

- Las helicasas rompen los puentes de hidrogeno desenrollando la cadena de ADN y formando una burbuja.

- Existen proteínas de unión a las cadenas simples o ADN monocatenario SSB que son las que mantienen las dos cadenas separadas, evitando que se retuerzan.

- La ADN polimerasa es la sintetiza las nuevas cadenas añadiendo nucleotidos al molde. Pero… ésta no puede iniciar cadenas y solo polimeriza en sentido de 5 a 3.

- En la cadena continua que es la que va de 3 a 5, una primasa le coloca un cebador al principio para que la ADN polimerasa III lo sintetiza.

- En la cadena discontinua que es la que va de 5 a 3 necesita una serie de cebadores de ARN, la hebra de ADN sintetiza en el extremo 3 de cada cebador.

- Al espacio entre cebador y cebador se les llama fragmentos de Okasaki que se extienden hasta que encuentran el otro cebador.

- La ADN polimerasa es la que elimina el cebador de ARN reemplazándolo por ADN.

- La ADN ligasa une los fragmentos de Okasaki, sellando las aberturas que quedan después de eliminar los cebadores.

Tipos de ADN PolimerasaProcariotas Eucariotas

Tipo 1: revisa y corrige. Alfa: síntesis de ADN nuclear, asociada a primasa.

Tipo 2: señal de alarma (posiblemente).

Beta: repara y corrige.

Tipo 3: realiza la replicación de ambas cadenas.

Gamma: replicación en mitocondrias.Delta: polimeriza ADN en un núcleo.Epsilon: alarma ¿?

Al final del proceso se obtienen dos cadenas iguales de ADN para repartirlas entre las 2 células hijas en la división celular.

Fragmento de Okasaki: cadenas discontinuas de ADN.

FASE M- Es cuando se separan y se reparten en dos células hijas las

dos copias de cada ADN cromosómico. - Esta etapa se divide en dos: la división del núcleo (mitosis

o cariocinesis) y división del citoplasma (citocinesis).

MITOSISEsta etapa se divide en 4:

- Profase - Prometafase o profase tardía- Metafase- Anafase- Telofase

Profase (pro-primero)- Los cromosomas empiezan a condensarse y se visualizan

como largos filamentos, se acortan y engrosan.- Cada uno está formado por un par de cromatidas que

están unidas por el centrómero. - El centrosoma es el centro organizador de microtúbulos

para formar el huso mitótico y determinan el plano de segmentación.

- Los microtubulos se despolimerizan y se unen al huso mitótico y en este es donde se distribuirán los cromosomas en las 2 células hijas.

- En el centrosoma se encuentran unas estructuras pequeñas y cilíndricas compuestas por microtubulos que se llaman centriolos y participan en la formación de cilios y flagelos. (no es necesario para la mitosis).

- La envoltura nuclear, el RE y Golgi desaparecen.

- Los nucléolos desaparecen y se dispersan en el citoplasma en forma de ribosomas.

Prometafase- Se da cuando desaparece la envoltura nuclear.- Lo que permite a los microtubulos entrar en la zona del

núcleo para contactar a los cromosomas.- Los microtubulos del huso se unen a dos cromatides por el

centrómero pero no se alinean. - El centrómero está formado por una secuencia repetida

de ADN. - Los microtubulos se unen a una estructura proteica

llamada cinetocoro.- Los microtubulos ejercen una fuerza para que los

cromosomas se desplazen hacia el centro.- Existen tres tipos de microtubulos: del cinetocoro, los

polares y los del áster.

Metafase (meta- después, entre)- Cuando los cromosomas se encuentran en su máximo

grado de condensación y se alinean a la placa metafasica.- Los microtubulos polares se traslapan en el ecuador de la

célula.- Las cromatidas hermanas se empiezan a arrastrar a los

polos opuestos.- Todos los centrómeros quedan en el plano ecuatorial

(placa metafasica).- Dura aprox. 20 min de los 60 min que dura la mitosis.

Anafase- Es la fase más corta de la mitosis.- Las cromatidas hijas se separan y comienzan moverse

hacia los polos opuestos.- Existen 2 tipos de movimientos: anafase A y anafase B.- Anafase A: Los microtubulos del cinetocoro se van

acortando.- Anafase B: Los microtubulos polares se polimerizan por lo

que se van alargando para distanciar a los cromosomas.- Se separan los cromosomas. - Las quinesinas dirigen el movimiento de los cromosomas,

uniéndose al extremo de un microtubulo que promueve su despolimerización.

Telofase- Los cromatidas hijas llegan al polo de las células.- Los cromosomas se descondensan o desenrollan.- Adaptan una forma homogénea de las fibras extendidas. - El huso mitótico se desensambla.- Se forma de nuevo la envoltura nuclear y los nucléolos. - Se desfosforila la lámina nuclear.

Las 2 células hijas con el mismo número de cromosomas que la célula madre.

CITOCINESIS

- Divide el citoplasma en 2, comienza en anafase tardia o telofase temprana, mientras se están volviendo a formar la envoltura nuclear y el nucléolo y los cromosomas se empiezan a descondensar.

- La citocinesis y la mitosis no están ligadas debido a que son procesos independientes.

- También recibe el nombre de segmentación.- Se forma una invaginación o pliegue que forma un surco

de segmentación que rodea a la célula, este surco se profundiza hasta que se encuentran en contacto las dos superficies y se divide en 2.

- El anillo contráctil es un haz de microfilamentos de actina y miosina que forman un cinturón. Va debajo de la membrana.

REPRODUCCIÓN SEXUAL- División celular, en el humano ocurre solo en células

germinales (gametos).- Son dos divisiones celulares sucesivas.- Produce células genéticamente idénticas y haploides.- Los cromosomas homólogos son dos miembros de cada

pareja de cromosomas que llevan el mismo alineamiento de genes.

- La reproducción sexual permite la mezcla genética de dos parentales produciendo una descendencia ligeramente diferente entre sí.

- Ocurre una recombinación genética. - La variabilidad genética depende de las secuencias de

ADN.- Los cromosomas sexuales son X y Yy se comportan como

homólogos. - Una célula u organismo con dos juegos de cromosomas es

diploides (con 2 cromosomas de su genoma) y una célula u organismo con un juego de cromosomas (1 copia de su genoma) es haploide.

- Locus génico (plural loci) es el lugar en el cromosoma donde se sitúa la secuencia de ADN para un gen en particular.

- Las dos versiones del gen se denominan alelos y la combinación de estos determinara su expresión.

- Genotipo: estructura génica de un organismo.- Fenotipo: expresión física del genotipo.- La unión de las celulas haploides producidas por cada

parental forman una célula diploide y esto se da gracias a la gametogénesis.

- Cigoto es la unión del espermatozoide y el ovulo, creando una célula diploide

MEIOSISProceso durante el cual el número de cromosomas se reduce a la mitad, se utiliza para crear gametos (células reproductoras), solo contiene un miembro de cada par de cromosomas homólogos, solo contienen 23 cromosomas (células haploides).

Se divide en 2 etapas principales: Meiosis I y Meiosis II

Meiosis I Acontecimiento que reduce el número de cromosomas de diploides a haploides. El emparejamiento de cromosomas homólogos se llama sinapsis. Se divide en 4:

Profase I- Etapa más prolongada.- Es donde ocurre la recombinación genética

(intercambio de secuencias de ADN entre dos fuentes diferentes).

- Se divide en 5 periodos:Leptoteno: condensación de las fibras de cromatina. Cada cromosoma busca a su homologo. Zigoteno: la condensación hace que los cromosomas se distingan y que se emparejen mediante el proceso de sinapsis formando un bivalente. (Se pegan las 4 cromátides en forma de cremallera).Paquiteno: formación de nódulos de recombinación y puede tardar varios días. Según los nódulos de recombinación formaran luego los quiasmas.Diploteno: desaparece la sinapsis y los cromosomas empiezan a separarse pero quedan unidos por los quiasmas (entrecruzamiento de los cromosomas donde se combinan secuencias de ADN).Diacinesis: etapa final de profase I. los cromosomas se recondensan hasta su máxima condensación. Los centrómeros de los cromosomas se separan y los únicos anclajes son los quiasmas. Desaparecen los nucléolos, se forma el huso y se fragmenta la envoltura nuclear.

Metafase ILos bivalentes se anclan por medio de los cinetocoros a los microtubulos del huso y migran hacia el ecuador. Los que se alinean son tétradas (cada bivalente tiene 4 cromatidas). Los cinetocoros se encuentran alineados al mismo lado de la célula.

Anafase ISe separan los cromosomas homólogos y se rompen los quiasmas y empiezan a migrar hacia los polos opuestos del huso, permaneciendo unidas 2 cromatidas hermanas. Cada polo recibe un juego haploide de cada cromosoma.

Telofase ILlega un juego haploide de cromosomas a cada polo. Hay una descondensacion parcial. A veces se les forma una envoltura nuclear y en la mayoría de los casos no se descondensan ya que entran a Meiosis II.

Citocinesis e intercinesisPeriodo de espera antes de entrar a la segunda división.

Meiosis IISu propósito es repartir las cromatidas hermanas, creadas en la primera vuelta de replicación de ADN en dos nuevas celulas recién formadas.

Profase IIEs muy corta y semejante a la profase mitótica.

Metafase IIParecida a la de la mitosis excepto en que solo la mitad del total de cromosomas están en el ecuador del huso.

Anafase IILos cinetocoros están orientados en direcciones opuestas permitiendo que las cromatidas hermanas se separen y se muevan hacia los polos opuestos del huso.

Telofase II Semejante a la telofase mitótica.

Citocinesis

Al terminar la meiosis II, la diferencia es que el resultado final es la formación de 4 células hijas cada una conteniendo un juego haploide de cromosomas. Cada cromosoma está compuesto por una mezcla de secuencias de ADN materna y paterna entrecruzadas.

GAMETOGENESISProceso de formación de gametos haploides a partir de celulas precursoras diploides. En varones (espermatogénesis) la miosis convierte un espermatocito diploide en 4 espermatides haploides. En mujeres (ovogénesis) convierte un oocito diploide en 4 celulas haploides, pero solo una da lugar a un óvulo funcional.

El ovulo llega hasta Metafase II hasta que se destruye y solo sí se fecunda termina la Meiosis.