“AÑO DEL CENTENARIO DE MACHU PICCHU PARA EL MUNDO”

Universidad Nacional de San Martin

Facultad de Ciencias de la SaludEscuela Académica de Medicina Humana

Asignatura:Biología Molecular y Celular

Tema:Trabajos Encargados

INTEGRANTES:Gonzales Briceño, Fiorella

Ciclo Academico:II Ciclo

Docente: Alberto Sotero Montero

Perú-San MartínTarapoto-2011

INTRODUCCIÓN AL CURSO DE BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR

Tarea:

Formule un tema de investigación de interés en su carrera profesional indicando dos aspectos:

1. ¿Para qué? ¿Con qué finalidad ejecutaría esa investigación?2. ¿Cómo haría la investigación?

Me gustaría, en un hipotético caso, continuar las investigaciones que se vienen realizando con la finalidad de descubrir la cura del VIH-Sida.

El VIH ataca a unas células llamadas CD4 y se empieza a crear una especie de caos dentro de nuestro organismo porque no hay quien lo defienda bien o no hay suficientes defensas para combatir las infecciones que se puedan presentar; muchas infecciones aprovechan que hay pocas defensas para empezar a invadir nuestro cuerpo y causarle enfermedad, las enfermedades que se presentan en éste momento se les ha denominado "oportunistas" porque aprovechan la -oportunidad- para desarrollarse, dichas infecciones pueden adquirirse del medio externo o pueden ser microorganismos con los que hemos convivido durante mucho tiempo sin que nos causen enfermedad, porque el sistema de defensa que se encontraba sano los controlaba.Cuando se presenta éste caos y conjunto de enfermedades se dice que la persona está en fase de sida.

En el mundo, hay más de 30 millones de personas, entre niños y adultos, que padecen de esta enfermedad, que hasta el día de hoy es incurable.De esta cifra, son no menos de 2 millones los que mueren al año, muchas veces, después de haber luchado 10 años o más.A septiembre de 2009, el Ministerio de Salud -MINSA reporta en sus estadísticas 23.446 casos de SIDA y 36.138 de VIH en Perú. Sin embargo, según el modelo de estimaciones desarrollado por OMS y ONUSIDA, existen aproximadamente 76.000 personas viviendo con VIH/Sida en el Perú.

¿Por qué continuar con una investigación que ya lleva largos años y no tiene resultados? Porque la tecnología sigue avanzando y puede que, hasta que termine mi carrera, se desarrollen nuevos equipos que permitan hallar la cura de tan penosa enfermedad.

¿Para qué? Pues para dar una solución y una esperanza de vida a todas aquellas personas infectadas, en especial a los niños, que son contagiados durante el embarazo de la madre, por infusiones sanguíneas e incluso por jeringas infectadas.

¿Cómo realizaría la investigación? Trabajaría con personas que recién han adquirido el virus y con las que ya llevan años viviendo así, para poder establecer determinados periodos de evolución y tal vez de esta forma, poder atacar en una de estas fases, mediante fármacos que serían elaborados para este fin.El VIH, al no poder ser detectado en un principio, va destruyendo el sistema inmunológico hasta dejar sin defensas al organismo. Si se creara un anticuerpo o una enzima capaz de detectar al virus y alterar su estructura, podría incluso eliminarse.Lo malo es que el virus, al entrar al cuerpo, puede permanecer meses e incluso años de forma inactiva, lo que imposibilita hallar su ubicación.

HISTORIA DE LA BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR

Tarea:

1. Complemente los aspectos históricos del conocimiento de la célula y la formulación de la teoría celular.

El establecimiento de la teoría celular —que en esencia postula que todos los organismos vivos están compuestos por células y productos celulares— fue la consecuencia de muchas investigaciones iniciadas en el siglo XVII con el desarrollo de las lentes ópticas y su combinación para construir el microscopio compuesto (del griego mikros, pequeño, y skopein, ver). El nombre de célula (del griego kytos, célula, y del latín cella, espacio vacío) fue empleado por primera vez por Robert Hooke (1655) para describir sus investigaciones sobre "la textura del corcho por medio de lentes de aumento". En estas observaciones, repetidas por Grew y Malpighi en diversos vegetales, se examinaron solamente las cavidades ("utrículos" o "vesículas") de la pared celular. En el mismo siglo y al comienzo del siguiente, Leeuwenhoek (1674) descubrió células libres, en oposición a las células "empotradas" de Hooke y Grew, y observó cierta organización dentro de ellas, en especial el núcleo en eritrocitos de algunos animales. Este conocimiento de la célula permaneció estacionario por más de una centuria.

A principios del siglo XIX se realizaron varios descubrimientos acerca de la estructura de los tejidos vegetales y animales, que llevaron finalmente al botánico Schleiden (1838) y al zoólogo Schwann (1839) a formular la teoría celular de manera más definida. Luego del descubrimiento del núcleo en todas las células efectuado por Brown (1831) y de la descripción del contenido celular, el concepto de célula se transformó en el de una masa de protoplasma limitada en el espacio por una membrana celular y que posee núcleo. El protoplasma que rodea al núcleo fue denominado citoplasma, para diferenciarlo del carioplasma o protoplasma del núcleo.

En 1855 Virchow amplió la teoría celular al expresar en su famoso aforismo Omnis cellulae e cellula (es decir, "todas las células se originan en células preexistentes"), estableciendo la división celular como el fenómeno central en la reproducción de los organismos. Años después se demostró que las células aseguran la continuidad entre una generación y otra por medio del mecanismo de mitosis (Flemming, 1880) y la división de los cromosomas (Waldeyer, 1890).

Otro importante descubrimiento fue el del comienzo del desarrollo de un embrión por la fusión de dos núcleos, uno procedente del óvulo y el otro del espermatozoide, durante la fecundación (Hertwig, 1875). Todos estos descubrimientos permitieron llegar a la versión moderna de la teoría celular, que afirma que:

Las células constituyen las unidades morfológicas y fisiológicas de todos los organismos vivos

Las propiedades de un organismo dado dependen de las células individuales

Las células se originan únicamente a partir de otras células y su continuidad se mantiene a través del material genético

La unidad más pequeña de la vida es la célula.

Podemos atribuir el rápido desarrollo de la biología celular y molecular en el siglo actual a dos factores principales:

El mayor poder de resolución que proporcionan la microscopía electrónica y la difracción de rayos X

La convergencia en este terreno con otras ramas de la investigación biológica, en especial la genética, la fisiología y la bioquímica. El aporte de la genética es por demás ilustrativo.

En 1865 Gregorio Mendel descubrió las leyes fundamentales de la herencia, pero en ese entonces no se conocían los cambios citológicos que tienen lugar en las células sexuales como para poder interpretar sus observaciones. Por esta y por otras razones se prestó muy poca atención a los trabajos de Mendel hasta que, en 1901, los botánicos Correns, Tschermak y De Vries volvieron a descubrir, independientemente, las leyes de Mendel. En esa época la citología había avanzado lo suficiente como para comprender y explicar el mecanismo de distribución de las unidades hereditarias propuesto por Mendel.

En la última década se vinculó el estudio de la genética con la bioquímica, relacionando los fenómenos que tienen lugar a nivel molecular. Aun cuando Miescher (1871) ya había aislado la "nucleína" —molécula que en la actualidad se conoce como ácido desoxirribonucleico o ADN— de núcleos de eritrocitos, no se le concedió importancia como material genético hasta la década de 1950. Hasta entonces se consideraba que las proteínas nucleares eran los principales componentes de los genes. Ese concepto debió ser modificado cuando se identificaron los ácidos nucleicos como portadores de la información genética, en especial a la luz de los trabajos de Watson y Crick (1953), quienes propusieron el modelo de la doble hélice del ADN. Este modelo mostraba claramente de qué manera los genes podían duplicarse y transmitirse de una célula a las células descendientes.

Desde entonces los adelantos en biología molecular fueron extraordinarios. Se llegó a otro momento culminante cuando se descifró el código genético (Nirenberg, Ochoa) y se descubrieron los mecanismos moleculares por Yddio de los cuales son transcriptos los genes y sintetizadas las proteínas.En la actualidad gran parte del interés de las investigaciones en biología celular y molecular está centrado en los mecanismos que regulan la expresión de los genes.

2. Establezca los niveles de organización de los seres vivos.

Actualmente se admiten cinco niveles de organización:

NIVEL MOLECULAR: Es el nivel abiótico. Se distinguen cuatro subniveles:

Subnivel subatómico: Lo constituyen las partículas subatómicas, es decir, los protones, electrones y neutrones.

Subnivel atómico: Constituido por los átomos, que son la parte más pequeña de un elemento químico que puede intervenir en una reacción.

Subnivel molecular: Constituido por las moléculas, es decir, por unidades materiales formadas por la agrupación de dos o más átomos mediante enlaces químicos ej.: O2, H2O) y que son la mínima cantidad de una sustancia que mantiene sus propiedades químicas. Distinguimos dos tipos de moléculas: inorgánicas y orgánicas.

Subnivel macromolecular: Está constituido por los polímeros que son el resultado de la unión de varias moléculas (ej.: proteínas, ácidos nucleicos). La unión de varias macromoléculas da lugar a asociaciones macromoleculares (ej.: glucoproteínas, cromatina). Por último, las asociaciones moleculares pueden unirse y formar orgánulos celulares (ej.: mitocondrias y cloroplastos).Las asociaciones moleculares constituyen el límite entre el mundo biótico y el abiótico. Por ejemplo, los ácidos nucleicos poseen la capacidad de autorreplicación.

NIVEL CELULAR: Incluye a la célula, unidad anatómica y funcional de los seres vivos.

NIVEL PLURICELULAR U ORGÁNICO: Incluye a todos los seres vivos constituidos por más de una célula. En los seres pluricelulares existe una división de trabajo y una diferenciación celular alcanzándose distintos grados de complejidad creciente:

Tejidos: es un conjunto de células muy parecidas que realizan la misma función y tienen el mismo origen.

Órganos: es la asociación de varios tejidos que realizan una función conjunta.

Sistemas: es un conjunto de varios órganos parecidos que funcionan independientemente.

Aparatos: Conjunto de órganos que pueden ser muy distintos entre sí, pero cuyos actos están coordinados para constituir una función.

NIVEL DE POBLACIÓN: Los seres vivos generalmente no viven aislados, sino que se relacionan entre ellos. Una población es un conjunto de individuos de la misma especie, que viven en una misma zona en un momento determinante y que se influyen mutuamente.

NIVEL DE ECOSISTEMA: Las diferentes poblaciones que habitan en una misma zona en un momento determinado forman una comunidad o biocenosis. Las condiciones físico-químicas y las características del medio en el que viven constituyen el biotopo. Al conjunto formado por la biocenosis, el biotopo y las relaciones que se establecen entre ambos se denomina ecosistema.

3. Indique: ¿A qué se refiere el poder resolutivo de los instrumentos utilizados en Biología?

El estudio de los sistemas biológicos está limitado por el poder de resolución de los instrumentos utilizados para su análisis, es decir, su habilidad para distinguir dos objetos, ubicados muy próximos entre sí, como entidades discretas. El ojo humano sólo puede hacerlo con puntos separados por más de 0,1 milímetros (100 micrones). En el caso de los equipos utilizados en Biología, sobresale el microscopio. Los microscopios compuestos poseen un poder de resolución de 10 micras y los microscopios electrónicos tienen un poder de resolución de 10 Ángstrom, y esto permite no sólo ver células, sino además sus componentes macroestructurales, y en el caso del microscopio electrónico, permite ver componentes microestructurales.

EL ATOMO DE CARBONO Y SU ROL EN LA QUIMICA DE LOS SERES VIVOS

Tarea:

1. Haga un cuadro semántico de cada una de las biomoléculas estudiadas indicando su clasificación y función de cada uno de sus componentes.

2. Hacer un listado de las enfermedades que son causadas por la deficiencia de las biomoléculas mencionadas: lípidos, proteínas, carbohidratos.

DEFICIENCIA DE CARBOHIDRATOS

Desnutrición Cetoacidosis Bulimia y anorexia (enfermedades psicológicas) Estreñimiento Mal aliento Fatiga Confusión Pérdida De Memoria Mareos Irritabilidad Pérdida Del Conocimiento

DEFICIENCIA DE PROTEÍNAS

Reducción del glutation Riesgo de cáncer o hepatitis B Poca capacidad de defensa inmunológica Mucus pobre en el pulmón e intestino delgado Retardo mental Disminución de la formación de úrea Marasmo Caquexia

DEFICIENCIA DE LÍPIDOS

Desnutrición Problemas de crecimiento Problemas de fertilidad, de retina, piel... Carencias de vitaminas liposolubles(Son la vitamina A, vitamina D, vitamina E y

vitamina K) Sequedad de la piel o descamación

TEORIA CELULAR

Tarea:

1. Hacer un listado de virus patógenos y el tipo de enfermedad que causan en el hombre.

Se estima que hay entre 1.000 y 1.500 tipos de virus, de los que aproximadamente 250 son patógenos para el hombre.

TIPO VIRUS ENFERMEDADAdenovirus Resfriado común

BunyavirusHantaanLa Crosse

Sin Nombre

Insuficiencia renal Encefalitis (infección cerebral) Síndrome pulmonar

Calicivirus Norwalk Gastroenteritis (diarrea, vómitos)

Coronavirus Corona Resfriado común

Filovirus ÉbolaMarburg

Fiebre hemorrágicaFiebre hemorrágica

Flavivirus Hepatitis C (no A, no B)Fiebre amarilla

Hepatitis Hepatitis, hemorragia

Hepadnavirus Hepatitis B (VHB) Hepatitis, cáncer de hígado

Herpesvirus

CitomegalovirusVirus Epstein-Barr (VEB)

Herpes simple tipo 1Herpes simple tipo 2

Virus herpes humano 8 (VHH8)Varicela-zóster

Defectos de nacimiento Mononucleosis, cáncer

nasofaríngeo Herpes labial Lesiones genitales Sarcoma de Kaposi Varicela, herpes zóster

Ortomixovirus Influenza tipos A y B Gripe

Papovavirus Virus del papiloma humano (VPH)

Verrugas Cáncer de cuello del útero

Picornavirus

CoxsackievirusEchovirus

Hepatitis APoliovirusRinovirus

Miocarditis (infección del músculo cardiaco)

Meningitis Hepatitis infecciosa Poliomielitis Resfriado común

ParamixovirusSarampión

PaperasParainfluenza

Sarampión Paperas Resfriado común, infecciones del

oído

Parvovirus B19 Eritema infeccioso, anemia crónica

Poxvirus Ortopoxvirus Viruela (erradicada)Reovirus Rotavirus Diarrea

Retrovirus

Virus de la inmunodeficiencia humana (VIH)

Virus de la leucemia humana de las células T (VLHT-1)

Síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA)

Leucemia de células T del adulto, linfoma, enfermedades neurológicas

Rhabdovirus Rabia Rabia

TogavirusEncefalomielitis equina del

esteRubéola

Encefalitis Rubéola, defectos de nacimiento

2. Hacer un listado de viroides y el tipo de enfermedad que causan.

Los viroides están relacionados con al menos 40 enfermedades distintas en plantas. Replican en el núcleo de células infectadas. Las enfermedades más conocidas causadas por viroides en plantas son:

Cadang-Cadang del coco Exocortis de los cítricos Piel de manzana marcada por cicatrices La enfermedad de la Palta Tostada o Quemada por el Sol. La enfermedad de las papas ahusadas Viroide del enanismo del lúpulo. Moteado clorótico del crisantemo. Viroide del tubérculo fusiforme de la papa.

3. Mediante un cuadro semántico establezca las diferencias entre animales y plantas.

ANIMALES PLANTAS

La gran mayoría tienen la capacidad de trasladarse de un lugar a otro por si mismos, lo que implica la existencia de sistema nervioso y órganos que produzcan el movimiento

Heterótrofos, obtienen la energía a partir de materia ya sintetizada

Nutrición por fagotrofia o ingestión

La simetría predominante es la bilateral y dorsoventral

La duración de la vida del individuo es reducida

No pueden trasladarse de un lugar a otro por sí mismos.

Autótrofos, obtienen la energía a partir de la radiación solar

Nutrición por absorción

La presión osmótica juega un gran papel en las células, esta presión es amortiguada por la pared celulargeneralmente están fijas o arraigadas a un sustrato

Predomina la simetría radial, a menudo se repiten las estructuras

En la división celular (mitosis) el protoplasma se constriñe o estrangula en dos partes sin formación de placa celular

La célula animal no presenta pared celular

Existe una gran capacidad de regeneración

La duración de la vida puede ser muy larga

Son un filtro natural para la producción de oxígeno.

4. Diferencias entre virus, viroides y micoplasmas.

Los Micoplasmas son los organismos más pequeños capaces de auto-reproducirse. Son bacterias desprovistas de pared celular, difíciles de cultivar. No se colorean con la tinción de Gram. Existen más de 100 especies reconocidas del género Micoplasma.Debido a la ausencia de pared no se ven afectados por algunos antibióticos como la penicilina u otros antibióticos betalactámicos que bloquean la síntesis de la pared celular.

Son pequeños agentes infecciosos que causan enfermedades a plantas, pero no se ajustan a la definición de los virus clásicos. Son moléculas de ácido nucleico (PM 70.000 a 120.000) sin una cubierta proteínica. Tienen moléculas de ARN circular de tira sencilla, unidos en forma covalente que contienen aproximadamente 360 nucleótidos y constan de una estructura de pares de bases que semejan un bastón con propiedades únicas. Se ordenan en 26 segmentos de doble tira separados por 25 regiones de bases no apareadas incorporadas en asas inteARNs de tira sencilla; hay un asa en cada extremo de la molécula en forma de bastón.Estas características dan a la molécula del ARN viroide propiedades estructurales, termodinámicas y cinéticas muy similares al de aquéllos de molécula de ADN de doble tira del mismo peso molecular y contenido de guanina más citosina (G+C).

Los virus son un reino de parásitos intracelulares obligatorios, de pequeño tamaño, de 20 a 500 milimicras, constituidos sólo por dos tipos de moléculas: un ácido nucleico y varias proteínas. El ácido nucleico, que puede ser ADN o ARN, según los tipos de virus, está envuelto por una cubierta de simetría regular de proteína, denominada cápside.

La diferencia recae en que los micoplasmas pertenecen al reino monera, mientras que virus y viroides no pertencen a ningún reino, pues no son considerados seres vivos ya que dependen de un organismo al que se le denomina huésped.

Los virus y los viroides se diferencian en que los primeros poseen una cápside que los envuelve y protege. Además, los virus están compuestos por un ácido nucleico (ARN o ADN) y proteínas, mientras que los viroides solo se estructuran de ARN.Los virus atacan a animales y a personas, cuando son virus patógenos. Los viroides solo infectan a plantas, pues hasta el día de hoy se desconoce su efecto en seres humanos.

ORGANIZACION DE LAS CELULAS EUCARIONTICAS

Tarea:

1. Hacer un listado de cada uno de los componentes del sistema de endomembranas indicando la función que realiza en la célula.

ESTRUCTURA Y ORGANELOS

FUNCIÓN

Organelos MembranososMitocondrias Respiración celular. Producción de energía (ATP).

Plastos (sólo en plantas) Cloroplastos Leucoplastos Cromoplastos

Fotosíntesis: síntesis de glucosa.Almacenan sustancias de reserva (almidón).Contienen pigmentos carotenoides (xantofila, caroteno, licopeno).

LisosomasDigestión celular por presentar enzimas hidrolíticas. Autofagia. Surgen por gemación de algunos sáculos (dictiosomas) del Complejo de Golgi.

PeroxisomasDestrucción rápida del peróxido de hidrógeno y protección de la célula. Oxidación de ácidos grasos. Surgen por gemación del R.E.L.

Glioxisomas Presentes en plantas, hongos y protozoarios, convierten fracciones de grasa en hidratos de carbono.

VacuolasAlmacenan sustancias de reserva, sales minerales, ácidos, proteínas solubles, taninos, enzimas, agua, sustancias de deshecho.

Retículo Endoplasmático Rugoso o granular

Liso o agranular

Participa en la biosíntesis, modificación y transporte de materiales.Síntesis de lípidos y destoxificación de fármacos y otros compuestos xenobióticos. Origina la membrana nuclear durante la división celular.

Complejo de Golgi

Formación de lisosomas, pared celular de las células vegetales. Clasifica, modifica y empaca proteínas y lípidos, sintetiza carbohidratos, en algunas especies forma el acrosoma de los espermatozoides.

Organelos No MembranososRibosomas Síntesis de proteínas. Se sintetizan en el nucléolo.

Centríolos Formación de cilios y flagelos. Controlan la formación del huso mitótico en células de animales.